多高层钢结构设计二

多、高层钢结构设计本章目录

4.1多、高层钢结构的特点与结构体系

4.2多、高层钢结构的计算特点

4.3多层多跨框架设计

4.4组合楼盖设计

4.5设计实例（自学）24.1多、高层钢结构的特点与结构体系4.1.1多、高层钢结构的特点多、高层钢结构的结构体系本节目录34.1.1多、高层钢结构的特点高层建筑是一种它的“高”“层”强烈地影响其规划、设计、建造和使用的建筑。高度和层数是一幢建筑是否为高层建筑的两个主要评判指标。《规范》：10层及10层以上的居住建筑；高度超过24m的公共建筑为高层建筑。国际上，通常将高度超过100m或层数超过30层的建筑物称为超高层建筑。何谓高层建筑结构？44.1.1多、高层钢结构的特点高层建筑结构可以简化成为支承在地基上的竖向悬臂构件。相对于多层建筑以承受竖向荷载为主，在高层建筑中，抵抗水平力成为设计的主要矛盾。多层到高层，是一个水平荷载起作用由小到大的量变过程。量变的积累给高层建筑的受力带来质的变化。高层建筑结构有何特点？54.1.1多、高层钢结构的特点随高度的增加，内力和变形呈非线性增长。从结构的观点看，凡是水平荷载起主要作用的建筑就可认为进入了高层建筑结构的范畴。随层数的增加，材料用量呈非线性增长。设法减少为抵抗侧向力所需增加的材料用量是衡量一个结构设计师能力好坏的主要标准之一。64.1.1多、高层钢结构的特点高层建筑不仅是人类财富和技术实力的表现，还代表人类的精神追求和创造愿望。人类的建筑历史就是一部不断追求新的建筑高度的历史。74.1.1多、高层钢结构的特点应县木塔（1056年）比萨斜塔（1173年）埃菲尔铁塔（1889年）84.1.1多、高层钢结构的特点1885年，芝加哥家庭保险公司大楼（HomeInsuranceBuilding）在美国建成，10层42米高，下面6层采用“铸铁柱－熟铁梁”框架，上面4层采用钢框架，这标志着一种区别于传统砌筑结构的新结构体系的诞生，一般被认为是第一幢现代高层建筑。家庭保险公司大楼于1931年拆除，但由此开启的现代高层建筑的蓬勃发展却一直延续至今。94.1.1多、高层钢结构的特点芝加哥家庭保险公司大楼104.1.1多、高层钢结构的特点1931年，纽约的帝国大厦（EmpireStateBuilding）建成，纽约州别名为“帝国州”，故名。大厦底部面积为130×60平方米，向上逐渐收缩。85层以下为普通使用楼层，85层以上缩小为一个直径10米、高61米的尖塔。塔本身相当于17层，因此帝国大厦号称102层，塔顶距地面381米。这是人类历史上第一幢超越埃菲尔铁塔的现代高层建筑，也是世界上第一座超过100层的大楼。它保持世界最高建筑的记录达41年之久，是高层建筑发展史上的一个里程碑。114.1.1多、高层钢结构的特点帝国大厦124.1.1多、高层钢结构的特点1968年，芝加哥JohnHancock大厦建成。100层332米高，立面为上小下大的矩形截锥形，底面的平面尺寸为79.9m×46.9m，顶面的平面尺寸为48.6m×30.4m，底层最大柱距13.2m，立面上的巨大的X形支撑特别引人注目，用钢量仅146kg/m2，相当于40层钢框架结构的用钢量。134.1.1多、高层钢结构的特点14JohnHancock大厦4.1.1多、高层钢结构的特点15JohnHancock大厦4.1.1多、高层钢结构的特点1972年，纽约世界贸易中心（WorldTradeCenter）双塔建成。该工程在规模和技术上的创新是前所未有的，如首次进行了模型风洞试验，首次采用了压型钢板组合楼板，首次在楼梯井道采用了轻质防火隔板，首次采用黏弹性阻尼器进行风振效应控制等，对以后高层建筑的设计和建造具有重要的参考价值。161718双塔北楼高417m，南楼高415m，均为110层，是世界上第一次高度超过400米的大楼。4.1.1多、高层钢结构的特点19首次采用钢框筒结构，平面尺寸为63.5m×63.5m，柱距1.02m，设置在平面中央的47根钢柱仅承受竖向荷载，用钢量仅186kg/m2。20底部的台柱式转换，新颖而独特，使它看起来更像是两棵秀丽挺拔的参天大树。4.1.1多、高层钢结构的特点4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点214.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点2220三01年9月11日，三世界三贸易三中心三突遭三恐怖三分子三毁灭三性袭三击，三造成三两座三大楼三先后三竖向三倒塌三，对三全世三界高三层建三筑的三发展三产生三了很三大的三影响三。4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点232425264.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点19三74年，西尔三斯大三厦(S三ea三rs三T三ow三er三)在芝三加哥三建成三，11三0层44三2.三5m，第三一次三采用束筒三结构，用三钢量16三1k三g/三m2，19三98年前三一直三是世三界最三高的三建筑三。274.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点50层以三下为9个框三筒组三成的三束筒三，51～66层是7个框三筒，67～90层为5个框三筒，91层以三上是2个框三筒。在第29～31层、三第66层和三第90层。三沿周三边各三设一三道水三平带三状桁三架，三起到三增加三刚度三的作三用。Kh三an解释三水平三带状三桁架三的作三用说三：“三用橡三皮筋三将一三把铅三笔箍三起来三。”28294.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点西尔三斯大三厦30马来三西亚三吉隆三坡双三子星三石油三大厦Pe三tr三on三as三T三ow三er三s：19三98年在三马来三西亚三首都三吉隆三坡建三成，88层，三高45三2米，三西萨.佩里三事务三所的三代表三作品三，（19三98年-2三00三4）为三世界三第一三高楼三。4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点314.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点哈利三法塔Bu三rj三K三ha三li三fa：20三04年9月21日开三始动三工，20三10年1月4日竣三工启三用，三它是21世纪三的帝三国州三大厦三，16三0层和82三8米的三高度三另其三它建三筑望三尘莫三及，三它会三被谁三超越三，现三在不三得而三知，三但它三必定三会是21世纪三最引三人注三目的三建筑三之一三。32334.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点3435为了三使迪三拜塔三保持三世界三最高三建筑三物的三称号三，从70三0米的三高度三开始三，它三设计三了一三种螺三旋管三钢结三构体三，从三建筑三物内三部一三直延三伸到三顶端三，这三个螺三旋管三可以三用液三压千三斤顶三提升三，作三为增三加建三筑物三高度三的支三柱。4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点上海三金茂三大厦88层，42三1m；香港三中环三广场78层，37三4m；香港三中国三银行70层，36三9m；台湾三高雄三银行85层，34三8m；深圳三地王三大厦81层，32三5m；广州三中天三广场80层，32三0m；深圳三赛格三广场65层，30三0m；香港三皇后三大道三中心69层，29三2m；香港Ch三en三g三Ko三ng中心64层，28三3m。4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点我国三现代三高层三建筑三钢结三构自80年代三中期三起步三，第三一幢三高层三建筑三钢结三构为43层、三高16三5m的深圳三发展三中心三大厦（19三90年）三。此三后，三较具三代表三性有三：36台北10三1是位三于台三北市三信义三区的三一栋三摩天三大楼三，楼三高50三9.三2m，总三楼层三共地三上10三1层、三地下5层，三于19三99年动三工、20三04年12月31日完三工启三用。三曾于20三04年12月31日至20三10年1月4日间三拥有三“世界三第一三高楼”的三纪录三。4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点374.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点3839金茂三大厦的每三边设三置2根钢三筋混三凝土三巨柱三，巨三柱的三底部三截面三尺寸三为1.三5m三×4三.8三8m，88层，三主体三结构三高37三2.三1m，总三高42三0.三5m，在三第24～26层、三第5l～53层、三第85～87层设三置了3道钢三伸臂三桁架三。4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点40RC核心三筒+外伸三桁架三和巨三型（三型钢三）柱(三重三结构三体系)，10三1层，三高49三2m，7度抗三震设三防4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点4142“上海三中心”三我国三第一三高楼三，其三主体三建筑三结构三高度三为58三0米，三塔冠三最高三点63三2米。三大楼三于20三08年11月开三工，三建成三后最三多可三容纳3万人三同时三办公三。4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点434.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点444.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点454.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点60三6米的三武汉三绿地三国际三金融三城51三8米的三东北三第一三高楼——大连·绿地三中心464.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点64三6m平安三国际三金融三中心4751三0米北三京第三一高三楼“三中国三尊”48天津11三7大厦苏州三东方三之门4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点自重三轻——采用三钢结三构承三重骨三架，三比钢三筋混三凝土三结构三减轻三自重1/三3以上三。抗震三性能三好——钢材三良好三的弹三塑性三性能三，可三使承三重骨三架及三节点三等在三地震三作用三下具三有良三好的三延性三。钢三结构三自重三轻也三可显三著减三少地三震作三用，三地震三作用三可减三少40％左三右。有效三使用三面积三高——与同三类钢三筋混三凝土三高层三结构三相比三，可三相应三增加三建筑三使用三面积三约4％。建造三速度三快——与同三类钢三筋混三凝土三高层三结构三相比三，一三般可三缩短三建设三周期1/三4—三1/三3。防火三性能三差——不加三耐火三防护三的钢三结构三构件三，其三平均三耐火三时限15三mi三n左右三，明三显低三于钢三筋混三凝土三结构三。494.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点（1）水平三荷载成为三决定三因素50高层三建筑三钢结三构的三设计三特点高层建筑结构用钢量随层数的变化风荷三载作三用下三的5跨钢三框架三各分三项用三钢量三随房三屋层三数而三变化三的示三意图三，从三中可三见水三平荷三载的三影响三远远三大于三竖向三荷载三的影三响，三而且三随着三房屋三层数三的增三加而三急剧三增加三。4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点（2）结构三侧移可能三成为三控制三指标51高层三建筑三钢结三构的三设计三特点结构三顶点三侧移三△与三结构三总高三度H的四三次方三成正三比。三这说三明，随着三房屋三高度三的增三加，三水平三荷载三下结三构的三侧向三变形三速率三增大三。因此三，与三较低三房屋三相比三，结三构侧三移已三上升三为高三层建三筑结三构设三计的三关键三因素三，可三能成三为结三构设三计的三控制三指标三。4.三1.三1多、三高层三钢结三构的三特点（3）轴向三变形不容三忽视52高层三建筑三钢结三构的三设计三特点框架三（4）减三轻结三构自三重具三有重三要意三义高层三建筑三结构三设计三要求三尽可三能采三用轻三质、三高强三且性三能良三好的三材料三，一三方面三减小三重力三荷载三，进三一步三减小三基础三压力三和造三价；三另一三方面三因结三构所三受动三力荷三载大三小直三接与三质量三有关三，减三小质三量有三助于三减小三结构三动力三荷载三。（a）结构倾覆（b）结构整体弯曲或剪切破坏（c）结构侧向变现过大4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系对于三多高三层建三筑，三需要三承受三的荷载主要三有：三（1）由三建筑三物本三身及三其内三部人三员、三设施三引起三的重力；（2）由三风或三地震三引起三的侧力。在重力作用三下，三结构三的水三平构三件（三楼板三或梁三）不三发生三破坏三；结三构整三体不三发生三失稳三。在侧向三力作用三下，三结构三不倾三覆；三结构三不发三生整三体弯三曲或三剪切三破坏三；结三构侧三向变三形不三能过三大，三以致三影响三建筑三或结三构的三功能三要求三。（a）水平构件破坏（b）结构整体失稳由结三构的三功能三要求三可知三，多三高层三钢结三构的三结构三体系三应区三分抗重三力结三构体三系和抗侧三力结三构体三系，多三高层三建筑三钢结三构是三通过三楼盖三体系三抵抗三重力三的。三多高三层建三筑钢三结构三除需三承受三重力三引起三的竖三向荷三载外三，更三重要三的是三需要三承受三由风三或地三震引三起的三水平三荷载三，因此三多高三层钢三结构三建筑三一般三根据三其抗三侧力三体系三的特三点进三行结三构体三系分三类。53结构类型6、7度（0.10g）7度（0.15g）8度9度（0.40g）（0.20g）（0.30g）框架11090907050框架-中心支撑220200180150120筒体（框筒，筒中筒，桁架筒，束筒）和巨型框架3002802602401804.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系烈度6、789最大高宽比6.56.05.5钢结三构民三用房三屋的三结构三类型三和最大三高度应符三合表4.三1的规三定，三平面三和竖三面均三不规三则的三钢结三构，三适用三的最三大高三度应三适当三降低三。房三屋的高宽三比限三值不宜三超过三表4.三2的规三定。54钢结三构房三屋适三用的三最大三高度(m三)钢结三构民三用房三屋适三用的三最大三高宽三比4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系框架-支撑结构框架-剪力墙结构筒体结构巨型框架结构框架结构框架-核心筒结构多、高层结构554.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系纯框三架结三构一般三适用三于层三数不三超过30层的高三层钢三结构三。指沿三房屋三的纵向和横向均采三用钢三框架三作为三主要承重构件三和抗侧三力构件三所构三成的三结构三体系三。其三钢框三架是三由水三平杆三件（三钢梁三）和三竖向三杆件三（钢三柱）三正交三连接三形成三。56纯框三架结三构57优点建筑三平面三布置三灵活，可三用隔三断分三隔成三小房三间，三或拆三除隔三断改三成大三房间三。外墙用非三承重三构件三，可三使立面三设计三灵活三多变。采用轻质隔墙三和外三墙可三大大降低三房屋三自重。抗震三性能三好：框三架结三构各三部分三刚度三比较三均匀三，有三较大三延性三，自振三周期三较长，因三而对三地震三作用三不敏三感。缺点框架三结构三的抗侧三刚度三小，侧三向位三移大三。框架三结构三的梁三柱节三点腹三板一三般较三薄，节点三域将三产生三较大三剪切三变形，使三框架三侧移三进一三步增三大。水平三荷载三作用三下，三钢框三架因三截面三尺寸三较小三，侧三移值三较大三，其三上的三竖向三荷载三将产三生二阶三效应。效三应严三重时三，还三会危三及框三架的三总体三稳定三。由于三框架三侧向三位移三大，易引三起非三结构三构件三的破三坏。4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系纯框三架结三构4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系58纯框三架结三构4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系莱钢三开发三的青三岛即三墨钢三结构三住宅59纯框三架结三构4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系框架-剪力三墙结三构钢框三架-剪力三墙体三系在钢三框架三的基三础上三，沿三结构三的纵三、横三两个三方向三或其三他主三轴方三向，三根据三侧力三的大三小，三配置三一定三数量三的剪三力墙三。结构三以剪三力墙三作为三抗侧三力结三构，三既具三有框三架结三构平三面布三置灵三活、三使用三方便三的特三点，三又具三有较三框架三结构三大的三刚度三，可三以用三于比三框架三体系三更高三的房三屋。整个三建筑三的竖向三荷载全部三由钢三框架三来承三担；水平三荷载引起三的水三平剪三力由三钢框三架和三墙板三共同三承担三，并三按两三类构三件的三层间三抗推三刚度三（侧三向刚三度）三比例三分配三（一三般情三况，三水平三剪力三主要三由墙三板来三承担三）；三水平三荷载三引起三的倾三覆力剪力墙分为钢筋混凝土剪力墙、钢筋混凝土带缝剪力墙和钢板剪力墙等。604.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系钢筋三混凝三土剪三力墙：抗三侧移三刚度三大，三但地三震时614.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系钢筋三混凝三土带三缝剪三力墙：在三钢筋三混凝三土墙三体中三每隔三一定三间距三设置竖缝，墙三体成三为许三多并三列的三壁柱三，在三强震三时进三入塑三性阶三段，三吸收三大量三地震三能，三但其三壁柱三继续三保持三其承三载能三力，三可防三止建三筑物三倒塌三。为使三墙板三承受三水平三剪力三而不三承担三竖向三荷载三，墙三板四三周于三钢框三架梁三、柱三之间三应留三缝隙三，仅三有数三处与三钢框三架梁三、柱三连接三。624.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系钢板三剪力三墙：以三钢板三做成三剪力三墙结三构，三钢板三厚约8~三10三mm，与三钢框三架组三合，三起到三刚性三构件三的作三用。三在水三平刚三度相三同的三条件三下，三框架-钢板三剪力三墙结三构的三耗钢三量比三纯框三架结三构要三省。634.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系644.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系从提三供结三构抗三侧刚三度、三承载三力到三耗能654.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系框架-支撑三结构在框三架体三系中三，沿三结构三的纵三、横三两个三方向三或其三他主三轴方三向，三根据三侧力三的大三小，三布置三一定三数量三的竖三向支三撑，三所形三成的三结构三体系三称之三为框架-支撑三体系，简三称为框-撑体三系。抗风三及抗三震设三防烈三度为7度以三下时三，可三采用中心三支撑；抗三震设三防烈三度为8度及三以上三时，三宜采三用偏心三支撑。664.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系67地震三区支撑三一般三沿同三一竖三向柱三距内三连续三布置三。非地三震区可交三错布三置。框架三与支三撑系三统协三同工三作，三支撑三起剪三力墙三的作三用，三承担三大部三分水平三剪力。罕三遇地三震中三若支三撑系三统破三坏，三还可三以通三过内三力重三分布三，由三框架三承担三水平三力，三形成三所谓两道三抗震三设防。4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系为协三调框三架和三支撑三的水三平变三形，三可在三建筑三的顶三层设三置帽桁三架，必三要时三还可三在中三间某三层设三置腰桁三架。帽桁三架和三腰桁三架使三外围三柱与三核心三抗剪三结构三共同三工作，可三有效三减小三结构三的侧三向位三移，三刚度三也有三很大三提高三。684.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系69中心支撑是指斜杆与横梁及柱汇交于一点，或两根斜杆与横梁汇交于一点，也可与柱子汇交于一点，但汇交时均无偏心距。中心支撑框架具有良好的强度和刚度，但由于支撑斜杆反复受压屈曲后承载力急剧下降，使得结构的能量耗散性能较差。中心三支撑偏心三支撑改变斜杆与梁的屈服顺序，利用梁的先行屈服和耗能，来保护斜杆不发生屈曲或者屈曲在后，因而更适用于抗震结构。4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系704.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系714.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系72734.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系744.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系75框架-核心三筒结三构4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系钢框三架-核心三筒体三系是三指由外侧三钢框三架与内部三芯筒所组三成的三结构三体系三。内部三芯筒可以三是钢筋三混凝三土芯三筒或钢骨三混凝三土芯三筒或钢结三构支三撑芯三筒。核三心筒三体承三担全三部或三大部三分水三平力三及扭三转力三。钢框三架与三核心三筒之三间通三过钢梁三连接。钢三梁与三钢筋三混凝三土核三心筒三常为三铰接三；与三钢骨三混凝三土核三心筒三及钢三结构三支撑三核心三筒一三般宜三采用三刚接三，也三可铰三接；三钢梁三与钢三框架三的连三接宜三采用三刚接三，也三可铰三接。76框架-核心三筒结三构4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系77筒体三结构4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系根据三筒体三的组三成、三布置三、数三量的三不同三，可三将筒三体结三构分三为筒中三筒、框筒三束等结三构体三系。784.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系筒中三筒结三构体系三是由三分别三设置三于内三外的两个三以上三筒体通过三有效三的连三接组三成一三个共三同工三作的三结构三体系三。由于三筒中三筒结三构体三系的三内外三筒体三共同三承受三侧向三力，三所以三结构三的抗侧三移刚三度很三大，能三承受三很大三的侧三向力三。794.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系束筒三结构是由两个三以上三的框三筒并列三组合三在一三起形三成的框筒三束及其内部三的承三重框三架共同三组成三的结三构体三系。具有三更好三的整三体性三和更三大的三整体三侧向三刚度三。每三一个三框筒三单元三的平三面形三状，三可以三是三三角形三、半三圆形三、矩三形、三弧形三及其三他形三状。80(a)梯形平面框束筒；(b)梭形平面框束筒；(c)双矩形平面框束筒4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系81内、三外框三筒通三过各三层楼三盖联三系在三一起三，共三同承三担在三风、三地震三等水三平荷三载作三用下三水平三剪力三和倾三覆力三矩。内框三筒与三外框三筒配三合使三用时三，由三于弯三曲型三构件三与剪三弯型三构件三侧向三变形三的相三互协三调，三减小三了结三构顶三点和三下半三部的三层间三侧移三角。4.三1.三82可以三利用三房屋三顶层三以及三每隔三若干三层的三设备三层或三避难三层，三沿内三框筒三的纵三横向三框架三所在三平面三，设三置内三外筒三联系三框架三，使三外框三筒的三各柱三在结三构整三体弯三曲中三发挥三更大三作用三，从三而进三一步三提高三整个三结构三体系三的抗三倾覆三能力三。筒体三结构三亦可三设置三帽桁三架与三腰桁三架加三强筒三体间三的连三接，三以增三强结三构的三整体三性。巨型三框架三体系4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系83巨型三桁架三结构巨型三柱-核心三筒-伸臂三桁架三结构三体系4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系84由三三期北三京国三贸大三厦的三结构三变化三，可三以看三到我三国高三层建三筑结三构体三系的三发展三。4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系8519三89年建三成的三国贸三一期三为钢筒三中筒结构三。4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系8619三99年建三成的三国贸三二期(3三8层、16三0m高)的平三面与三一期三相同三，外三钢框三筒的三柱距三由3m扩大三为9m，核三心筒三由全三钢改三为钢三骨混三凝土三，结三构体三系变三为框架-核心三筒结构三。4.三1.三2多、三高层三钢结三构的三结构三体系8720三09年建三成的三国贸三三期三中央三大厦三，33三0m高，三建成三后为三北京三最高三的建三筑，三采用框架三－核三心筒三－伸三臂结三构。l-三5层采三用巨三型支三撑框三架，6～63层为三钢梁-钢骨三混凝三土柱三框架三，64层以三上采三用钢三框架三；钢三筋混三凝土三核心三筒的三墙体三内，43层以三下设三置钢三骨。三第5～7层、三第39～41层、三第63～65层设三置了三钢伸三臂桁三架。4.三1.三3结构三布置三要点88平面布置要点首选光滑曲线构成的凸平面形式。采用中心对称和双轴对称的平面形式。避免狭长形平面形式。抗震设防时，平面尺寸满足规范的要求。因地震侧移较大且较难控制，一般不设防震缝。一般不设温度缝，通过其他措施解决温度应力问题。对平面不规则结构，在计算和构造上要采取措施宜使各层抗侧力刚度中心和水平合力中心重合。各层刚度中心接近在一条垂线上。为获得较大横向刚度和减少风振效应，高宽比要满足限值要求。对竖向不规则结构，在计算和构造上要采取相应措施。竖向布置要点宜设置地下室提高抗倾覆能力。抗震设防时，基础埋深要一致。基础埋深不宜小于H/15，采用桩基时不宜小于H/20。地下室采用混凝土剪力墙或框架剪力墙结构，并设2~3层钢骨混凝土的过渡层以平缓抗推刚度。基础布置要点89平面三不规三则结三构①当任三一层三的偏三心率三大于0.三15时；②平三面有三凹角三并且三凹角三伸出三的长三度为三该方三向建三筑总三尺寸三的25三%；③楼三面不三连续三或刚三度突三变，三包括三开洞三面超三过总三面积三的50三%；④抗三侧力三构件三既不三平行三也不三对称三于平三面抗三侧力三的形三心主三轴。竖向不规则结构①楼层刚度小于其相邻上层刚度的70%，并且连续三层总的刚度降低大于50%。②相邻楼层质量之比超过1.5。③立面收进尺寸的比例大于1:0.75。④竖向抗侧力构件不连续。⑤任一楼层抗侧力构件总抗剪承载力小于相邻上层的80%。4.三1.三3结构三布置三要点904.三1.三3结构三布置三要点平面三不规三则：三扭转三效应三破坏914.三1.三3结构三布置三要点纵横三向刚三度不三均匀924.三1.三3结构三布置三要点竖向三不规三则：三刚度三突变934.三1.三3结构三布置三要点竖向三不规三则：三软弱三层4.三2多、三高层三钢结三构的三计算三特点4.三2.三1荷载结构三计算本节三目录9495荷载标准值风荷载地震作用4.三2.三1荷载施工荷载永久荷载楼面(屋面)活荷载积灰荷载和雪荷载竖向荷载水平荷载4.三2.三1荷载风荷三载作用三在多三高层三建筑三任意三高度三处的风荷三载标三准值wk，应三按下三式计三算：wk—任意三高度三处的三风荷三载标三准值(k三N/三m2)；w0—高层三建筑三基本三风压(k三N/三m2)；μz—风压三高度三变化三系数三；μs—风荷三载体三型系三数；βz—顺风三向高三度处三的风三振系三数。以上参数的取值，可按照《建筑结构荷载规范》或《高层建筑钢结构技术规程》的有关规定取用。964.三2.三1荷载地震三作用979899地震三作用4.三2.三1荷载底部剪力法结构计算一般原则4.三2.三2结构三计算1.结构三计算三的一三般原三则10三0（1）楼三板平三面内三无限三刚假三定（2）考三虑楼三板与三钢梁三共同三工作（3）结三构计三算简三图（4）梁三柱的三剪切三变形（5）竖三向连三续剪三力墙（7）框-撑中三框架三承受三剪力对整体性较差、或楼面有大开孔、有较长外伸段或相邻层刚度有突变的楼面，当不能保证楼面的整体刚度时，宜采用楼板平面内的实际刚度，或对按刚性楼面假定计算所得结果进行调整。由于楼板与钢梁连接在一起，宜考虑楼板与钢梁的共同工作，梁的惯性矩可考虑楼板的共同作用而适当放大。当梁两侧有楼板时，取1.5Ⅰb；当梁仅一侧有楼板时，取1.2Ⅰb

，Ⅰb钢梁的惯性矩。平面模型空间协同模型空间模型（6）支三撑的三连接（8）中三心支三撑斜三杆轴三线偏三离高层建筑钢结构梁柱构件的跨高比较小，因此，在计算结构的内力和位移时，除考虑梁、柱的弯曲变形和柱的轴向变形外，尚应计算梁、柱的剪切变形。钢框架-剪力墙体系中，现浇竖向连续钢筋混凝土剪力墙的计算按照钢筋混凝土结构设计，应计入墙的弯曲变形、剪切变形和轴向变形。柱间支撑两端应为刚性连接，但可按两端铰接连接计算。若采用偏心支撑，由于耗能梁段在大震时将首先屈服，计算时应取为单独单元。在钢框架-支撑结构中框架部分按计算得到的地震剪力应乘以调整系数，达到不小于结构底部总地震剪力的25%。中心支撑框架的斜杆轴线偏离梁柱轴线交点不超过支撑杆件的宽度时，仍可按中心支撑框架分析，但应计及由此产生的附加弯矩；4.三2.三2结构三计算2.内力三与位三移计三算高层三建筑三钢结三构功三能复三杂、三体型三多样三、受三力复三杂且三杆件三数量三众多三。因三此，三在进三行结三构静三、动三力分三析时三，一三般都三应借三助电三子计三算机三来完三成。若是三在初设三阶段三进行三截面三的预三估，也三可参三考有三关资三料和三手册三采用三一些近似三计算三方法，如:分层三法；D值法三；空间三协同三工作三分析三；等效三角柱三法；等效三截面三法；展开三平面三框架三法等三。10三14.三2.三2结构三计算2.内力三与位三移计三算（1）内三力计三算时三不考三虑剪三切变三形；三水平三位移三计算三时考三虑剪三切变三形高层三建筑三钢结三构的三梁、三柱杆三件一三般采三用H形和三箱形三，梁三柱连三接节三点域三的剪三切变三形对内力的影三响较三小，三计算三时可三以不三考虑三。剪切三变形三对结三构水平三位移的影三响较三大，三一般三可达10％~2三0％。三因此三，分三析时三应计三入梁三柱节三点域三剪切三变形三对高三层建三筑钢三结构三侧移三的影三响。三可将梁三柱节三点域三当作三一个三单独三的单三元进三行结三构分三析，也三可按三下列三规定三作近三似计三算：①对于三箱形三截面三柱框三架，三可将三梁柱三节点三域当三作刚三域，三刚域三的尺三寸取三节点三域尺三寸的三一半三。②对三工字三形截三面柱三框架三，可三先按三结构三轴线三尺寸三进行三分析三，然三后对三位移三进行三放大三修正三。当采三用近三似方三法进三行高三层钢三结构三的内三力与三位移三分析三时，三应注三意:10三24.三2.三2结构三计算2.内力三与位三移计三算（2）高层三建筑三钢结三构整三体稳三定性三计算高层三建筑三钢结三构的P-Δ效应三较强三，一三般应三验算三结构三的整三体稳三定性三。但三根据三理论三分析三和实三例计三算，三若将三结构三的层间三位移、柱的三轴压三比和长细三比限制三在一三定范三围内三，就三能控三制二三阶效三应对三结构三极限三承载三能力三的影三响。《高层三民用三建筑三钢结三构技三术规三程》规定三，当三同时三符合三下列三条件三时，三可不三验算三结构三的整三体稳三定。①结构三各楼三层柱三的长三细比三和平三均轴三压比三满足三：②结构三按一三阶线三性弹三性计三算所三得的三各楼三层层三间相三对位三移值三满足三：10三34.三2.三2结构三计算2.内力三与位三移计三算结构三计算三内容三为：静力三计算：用三矩阵三位移三法/有限三元法三；稳定三计算：满三足一三定条三件后三不必三计算三；动力三计算：底三部剪三力法三、振三型分三解反三应谱三法、三时三程分三析法三。10三44.三2.三2结构三计算3.承载三力验三算钢结三构构三件的三承载三力应三满足三下列三公式三要求三：非抗震设计时：第一阶段抗震设计时：10三5进行构件的截面设计时，通常分别对每种荷载组合工况进行验算，取其中最不利的情况作为构件的设计内力。1.00.900.900.900.850.80节点焊缝节点螺栓节点支撑柱梁构件名称结构构件承载力抗震调整系数地震三作用三分项三系数4.三2.三2结构三计算4.位移三限制（1）风荷三载作三用下三的侧三移要三求顶点三质心三位置三的侧三移不三宜超三过建三筑高三度的1／50三0；质心三层间三侧移三不宜三超过三楼层三高度三的l／40三0；任一三层结三构平三面的三端部三构件三最大三侧移三不得三超过三质心三侧移三的1.三2倍。10三64.三2.三2结构三计算4.位移三限制（2）第一三阶段三抗震三侧移三的要三求采用三和抗三震承三载力三验算三相同三的标三准组三合。高层三建筑三钢结三构的三第一三阶段三抗震三设计三，其三层间三侧移三标准三值不三得超三过结三构层三高的1／25三0。结构三平面三端部三构件三最大三侧移三不得三超过三质心三侧移三的1.三3倍。10三74.三2.三2结构三计算4.位移三限制（3）罕遇三地震三作用三下的三侧移三要求采用三竖向三荷载三（为三重力三荷载三代表三值）三和地三震作三用同三时作三用的三计算三模型三一起三计算三。第二三阶段三抗震三设计三，其三结构三层间三侧移三不得三超过三层高三的1／50。结构三层间侧移三延性三比(层间三最大三允许三位移三与弹三性位三移之三比）三不得三大于三下表三的规三定。结构类别层间侧移延性比钢框架3.5偏心支撑框架3.0中心支撑框架2.5有混凝土剪力墙的钢框架2.010三84.三3多层三多跨三框架三设计4.三3.三1构件三设计连接三节点三的设三计本节三目录10三9多层三多跨三框架三的组三成11三04.三3多层三多跨三框架三设计框架梁框架柱中心支撑构件三设计4.三3.三1构件三设计1.框架三梁设三计钢框三架梁三一般三采用工字三形截三面或窄翼三缘H型钢截面11三1（a）实腹式构件截面形式（b）工字形截面钢与混凝土组合梁

（c）钢与压型钢板混凝土组合梁4.三3.三1构件三设计1.框架三梁设三计钢框三架梁三应满三足强度、整体三稳定和局部三稳定性要三求。（1）梁的三强度框架三梁在三罕遇三地震三下允三许出三现塑性三铰，在多遇三地震下应三保证三不破三坏和三不允三许截三面应三力的三塑性三发展三。11三24.三3.三1构件三设计1.框架三梁设三计11三3（2）梁的三整体三稳定框架三梁的三整体三稳定三性通三常通三过梁三上的刚性三铺板或支三撑体三系加三以保三证。当梁三符合三梁一三章规三定的三受压三翼缘三自由三长度三与其三宽度三之比三的限三值时三，可不计三算整三体稳三定性。但7度以三上设三防的三高层三钢结三构，三对罕遇三地震下可三能出三现塑性三铰的部三位，三如梁三端、三集中三荷载三作用三点，三应有三侧向三支撑三点。三由于三地震三力方三向变三化，三塑性三铰弯三矩的三方向三也变三化，三故应三在梁三上下三翼缘三均设三支撑三。4.三3.三1构件三设计1.框架三梁设三计（3）梁的三局部三稳定框架三梁翼三缘和三腹板三的局三部稳三定在三一般三情况三下应三符合三梁一三章的三规定三。但处三于地三震设三防烈三度≥7度地三区的三高层三建筑三，对三抗侧三力框三架的三梁中三可能三出现塑性三铰的区三段，三其组三成板三件的三宽厚三比应三符合《钢结三构设三计规三范》中塑三性设三计时三的规三定限三值。11三4框架梁板件宽厚比限值3630箱形梁翼缘在两腹板之间的部分b0/t85-120N/Af72-100N/Af工字形梁和箱形梁腹板h0/tw119工字形梁和箱形梁翼缘悬伸部分b/t6度和非抗震设防7度及7度以上板件4.三3.三1构件三设计2.框架三柱设三计框架三柱截三面可三以采三用H形、箱形、十字三形及圆形等。11三5（a）实腹式截面（b）异形组合柱截面

（c）矩形或圆形钢管（混凝土）4.三3.三1构件三设计2.框架三柱设三计（1）对抗震三设防的框三架柱三，为三了实三现强柱三弱梁的设三计概三念，三使塑三性铰三出现三在梁三端而三不是三柱端三，在三框架三的任三一节点处，三宜满三足下三式的三要求三：11三6框架三柱一三般为双向三压弯三构件。——分别为计算平面内交汇于节点的柱和梁的截面塑性模量；——分别为柱和梁钢材的屈服强度；——按多遇地震作用组合得出的柱轴力；——框架柱的截面面积；——6度Ⅳ类场地和7度时可取1.0；8度1.05；9度1.15。式中——柱钢材的抗压强度设计值；——柱的承载力抗震调整系数。4.三3.三1构件三设计2.框架三柱设三计（2）轴压三比验三算？11三7（6）柱的三长细三比验三算（3）强度三验算（4）柱的三整体三稳定三验算3337箱形柱壁板4343工字形柱腹板1011工字形柱翼缘悬伸部分8度或9度7度板件（5）柱的三局部三稳定：三按≥7度抗三震设三防的三框架三柱，三其板三件的三宽厚三比限三值应三较非三抗震三设计三时更三严，三即必三须满三足下三表的三要求三。3.中心三支撑三构件4.三3.三1构件三设计竖向三垂直三支撑：沿三高层三建筑三高度三方向三布置三的垂三直支三撑，三其工三作状三态类三似于三一竖向三桁架三系统。结构三体系三中的三柱即三为桁三架的弦杆，斜腹三杆则需三专门三设置三。竖向三支撑三可沿三建筑三的纵三向或三横向三单向三布置三，也三可双三向布三置。三支撑三布置三的数三量及三位置三应尽三量与三结构三的刚三心和三重心三相一三致。11三83.中心三支撑三构件4.三3.三1构件三设计垂直三支撑三中的三支撑三斜杆三与框三架柱三的夹三角应三在45三°左右三。当三支撑三斜杆三的轴三线通三过框三架梁三与柱三中线三的交三点时三为中心三支撑，当三支撑三斜杆三的轴三线设三计为三偏离三梁与三柱轴三线的三交点三时为偏心三支撑。在三高烈三度地三震区三，宜三采用三偏心三支撑三。11三9aaaaaa中心三支撑三构件三可用单斜三杆、十字三交叉三斜杆、人字三形或V形斜三杆体三系。当采三用只三能受三拉的三单斜三杆体三系时三，应三同时三设置三不同三倾斜三方向三的两三组，三且每三层中三不同三方向三斜杆三的截三面积三在水三平方三向的三投影三面积三相差三不应三超过10％。支撑三斜杆三宜采三用双轴三对称三截面。3.中心三支撑三构件4.三3.三1构件三设计人字三形支三撑的三受压三斜杆三若受三压屈三曲，三将导三致框三架横三梁产三生较三大变三形。三按中三心支三撑计三算简三图计三算斜杆三内力时，三设计三斜杆三的地三震力三应乘三以增三大系三数，单斜三杆支三撑和三交叉三支撑乘1.三3，人字三支撑三和V形支三撑乘1.三5，以提高三斜撑三的承三载力。在多三遇地三震作三用效三应组三合下三，支三撑斜三杆的三抗压三验算三按下三式进三行：12三03.中心三支撑三构件4.三3.三1构件三设计刚度:地震三作用三下支三撑体三系的三滞回三性能三，主三要取三决于三其受三压行三为。三支撑三长细三比较三大者三，滞三回圈三较小三，吸三收能三量的三能力三也较三弱。三因而三对抗三震设三防建三筑中三支撑三杆件三的长三细比三，限三制应三更严三，并三满足三下列三要求三：12三16、7度设三防8度设三防9度设三防多层三多跨三框架三的组三成12三24.三3多层三多跨三框架三设计梁与柱连接柱与柱连接梁与梁的连接连接三节点三的设三计12三34.三3.三2连接三节点三的设三计1.节点三设计三的一三般要三求多、三高层三建筑三钢结三构的三节点三设计三应满三足传力三可靠、构造三简单、具有三抗震三延性及施工三方便的要三求。当按非抗三震设三计时，三结构三主要三受风三荷载三控制三，节三点连三接处三于弹三性受三力状三态，三故按三弹性三受力三阶段三设计三。当按抗震三设计时，三在多遇三地震作用三下，三节点三连接三处于三弹性三受力三状态三，按三弹性三受力三阶段三设计三；但三在罕遇三地震作用三下结三构可三能进三入弹三塑性三阶段三，按三照大三震不三倒的三原则三，要三求节三点连三接的三极限三承载三力要三高于三构件三本身三的承三载力三。12三44.三3.三2连接三节点三的设三计（1）梁三与柱三的连三接12三5先用螺栓安装定位，然后翼缘施焊，操作方便，应用比较普遍。栓焊混合连接全部高强度螺栓连接，施工便捷，符合工业化生产模式。但接头尺寸较大，钢板用量稍多，费用较高。强震时，接头可能产生滑移。全栓连接传力充分，不会滑移。良好的焊接构造与焊接质量，可以为结构提供足够的延性。缺点是焊接部位常留有一定的残余应力。全焊连接12三6柱两三侧梁三高不三等时三的水三平加三劲肋（a）不等高梁的水平加劲肋设置；（b）矮梁加腋；（c）斜加劲肋4.三3.三2连接三节点三的设三计（1）梁三与柱三的连三接12三712三812三913三04.三3.三2连接三节点三的设三计（1）梁三与柱三的连三接13三14.三3.三2连接三节点三的设三计（1）梁三与柱三的连三接13三24.三3.三2连接三节点三的设三计（1）梁三与柱三的连三接13三34.三3.三2连接三节点三的设三计（1）梁三与柱三的连三接4.三3.三2连接三节点三的设三计（1）梁三与柱三的连三接13三4改进三梁-柱刚三性连三接抗三震性三能的构造三措施削弱型：通过在距梁端一定距离处，对梁上、下翼缘进行切削切口或钻孔或开缝等措施，以形成薄弱截面，达到强震时梁的塑性铰外移的目的梁端加强型：通过在梁端加焊楔形盖板或者加焊竖向肋板或者加焊梁腋或者加焊侧板或者局部加宽或加厚梁端翼缘等措施，以加强节点，达到强震时梁的塑性铰外移的目的。在梁三端部三加腋三，三使塑三性铰三外移;4.三3.三2连接三节点三的设三计13三5（1）梁三与柱三的连三接13三64.三3.三2连接三节点三的设三计（1）梁三与柱三的连三接半刚三接节三点13三74.三3.三2连接三节点三的设三计（1）梁三与柱三的连三接铰接三节点由连接角钢或连接板通过高强度螺栓仅与梁腹板的连接。13三8钢框三架宜三选用H形或箱形截面三柱。三常用三的有对齐三坡口三焊接以及高强三度螺三栓与三焊缝三的混三合连三接。4.三3.三2连接三节点三的设三计(2三)柱与三柱连三接13三945o铣平t0t14三0十字三形柱三与箱三形柱三相连三处，三在两三种截三面的三过渡三段中三，十三字形三柱的三腹板三应伸三入箱三形柱三内，三其伸三入长三度应三不小三于钢三柱截三面高三度加20三0m三m。4.三3.三2连接三节点三的设三计14三1(2三)柱与三柱连三接抗震三设防三时，三为防三止框三架横三梁的三侧向三屈曲三，在三节点三塑性三区段三应设三置侧向三支承三构件。由于三梁上三翼缘三和楼三板连三在一三起，三所以三只需三在互三相垂三直的三主梁三下翼三缘设三置侧三向隅三撑，三此时三隅撑三可起三到支三承两三根横三梁的三作用三。框架三横梁三下翼三缘在三距柱三轴线1/三10～1/三8梁跨三处设三置侧向三隅撑。其三设计三轴压三力应三根据三梁下三翼缘三的受三压承三载力三按下三式计三算：4.三3.三2连接三节点三的设三计14三2(3三)梁与三梁连三接4.三3.三2连接三节点三的设三计2.节点三计算14三3抗剪三强度工字三形截三面柱三和箱三形截三面柱三的节三点域三的稳定三性应按三下列三公式三验算三：抗震三：非抗三震：钢结三构构三件连三接应三按无三震组三合和三地震三组合三内力三进行三弹性三设计三，并三应进三行大三震时三极限三承载三力验三算。4.三3.三2连接三节点三的设三计2.节点三计算（3）连三接弹三塑性三设计14三44.三4组合三楼盖三设计14三5在高三层钢三结构三中，三楼(屋)盖的三工程三量占三有很三大的三比重三，其三对结三构的三工作三性能三、造三价及三施工三速度三等都三有着三重要三的影三响。在确三定楼三盖结三构方三案时三，应三考虑三以下三要求三；①三保证三楼盖三有足三够的平面三整体三刚度；②减轻结构三的自重及减小结构三层的高度；③三有利三于现三场安装方便三及快三速施工；④三较好三的防火、隔音性能三，并三便于三管线三的敷三设。高层三建筑三钢结三构的三常用三楼面三做法三有：压型三钢板三