高层建筑钢结构-第一章概论课件

高层建筑钢结构-第一章概论ppt课件REPORTING2023WORKSUMMARY目录CATALOGUE绪论高层建筑钢结构的类型与体系高层建筑钢结构的设计原则与方法高层建筑钢结构的材料选择与性能要求高层建筑钢结构的施工方法与质量控制高层建筑钢结构的抗震性能与设计要求PART01绪论高层建筑指建筑高度大于27米的住宅建筑和建筑高度大于24米的非单层厂房、仓库和其他民用建筑。从古代高层建筑到现代摩天大楼，高层建筑经历了漫长的历史发展过程，随着科技的不断进步，高层建筑的高度和规模也在不断增加。高层建筑的定义与发展发展历程定义钢结构在高层建筑中广泛应用于框架、支撑、楼板、墙体等结构构件中，具有重量轻、强度高、施工速度快等优点。应用范围高层建筑钢结构常采用框架-支撑结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等结构形式，以满足建筑物的稳定性和抗震性要求。结构形式钢结构在高层建筑中的应用高层建筑钢结构具有自重轻、强度高、延性好、抗震性能优越等特点，同时钢结构建筑还具有节能环保、易于实现工业化生产等优势。特点与传统的钢筋混凝土结构相比，高层建筑钢结构具有施工速度快、节能环保、自重轻、抗震性能好等优势，符合现代建筑的发展趋势。优势高层建筑钢结构的特点与优势PART02高层建筑钢结构的类型与体系梁柱刚接框架梁、柱之间通过刚性连接形成整体，具有较好的抗震性能和刚度。梁柱铰接框架梁、柱之间通过铰接连接，形成几何不变体系，适用于多层及高层建筑。框架体系整体剪力墙由墙体、连梁和楼盖三部分组成，整体性好，侧向刚度大。装配式剪力墙由预制的墙板、连梁和楼盖等构件组成，施工速度快，但整体性相对较差。剪力墙体系框架-剪力墙体系框架-剪力墙协同工作在框架结构中设置一定数量的剪力墙，二者协同工作以抵抗水平荷载。刚度调整通过调整框架和剪力墙的刚度比例，实现结构整体刚度的优化。由平面或曲面墙围成的空间结构，具有较大的刚度和承载力。实腹筒体框筒结构桁架筒体由密柱和深梁组成的空间受力体系，具有较好的抗侧力性能和刚度。由桁架和筒体组合而成的结构体系，具有更高的刚度和稳定性。030201筒体体系PART03高层建筑钢结构的设计原则与方法确保结构在各种荷载和作用下具有足够的强度和稳定性，防止倒塌或破坏。安全可靠在满足安全性的前提下，优化设计方案，降低造价，提高经济效益。经济合理结构应满足建筑物的使用功能要求，并具有足够的耐久性，以延长使用寿命。适用耐久结构设计的基本原则

荷载与作用效应组合荷载分类根据荷载的性质和作用时间，将其分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。荷载组合考虑多种荷载同时作用的可能性，进行合理的荷载组合，以确保结构的安全性。作用效应分析荷载对结构产生的内力、变形等作用效应，为结构设计提供依据。采用弹性力学、塑性力学等理论，以及有限元、有限差分等数值分析方法进行结构分析。分析方法根据结构的实际情况，建立合理的计算模型，如连续梁模型、框架模型等。计算模型通过计算得到结构的内力、变形等响应，评估结构的性能并进行优化设计。计算结果结构分析方法与计算模型PART04高层建筑钢结构的材料选择与性能要求良好的塑性钢材应具有良好的塑性，以便在地震等外力作用下能够吸收能量，减轻结构破坏。高强度钢材高层建筑钢结构需承受巨大荷载，因此应选用高强度钢材，如Q345、Q390等，以保证结构的安全性和稳定性。耐腐蚀性钢材应具有良好的耐腐蚀性，以抵抗大气、水等环境因素的侵蚀，延长结构使用寿命。钢材的选择与性能要求焊接材料焊接是钢结构连接的另一种重要方式，应选用与母材相匹配的焊接材料，保证焊接质量和强度。耐候性连接材料应具有耐候性，以适应室外环境的温度变化、紫外线辐射等因素，保证连接性能的稳定。高强度螺栓连接高层建筑钢结构的主要方式之一，应选用高强度螺栓，如8.8级、10.9级等，以确保连接的紧固性和可靠性。连接材料的选择与性能要求123采用镀锌、喷涂防腐涂料等方法对钢材进行防腐处理，以减缓钢材的腐蚀速度，延长结构使用寿命。防腐措施在钢结构表面喷涂防火涂料或采用防火板材进行包裹，以提高结构的耐火极限，保障人员安全。防火措施在钢结构中设置隔热层或采用具有隔热性能的建筑材料，以减少室内外温差对结构的影响，提高结构的舒适性和节能性。隔热措施防腐、防火与隔热措施PART05高层建筑钢结构的施工方法与质量控制03施工流程施工准备→钢构件预制→现场拼装→吊装→焊接→质量检验→验收。01高层建筑钢结构施工方法主要包括钢构件预制、现场拼装、吊装、焊接等步骤。02施工方法选择根据工程规模、结构形式、施工条件等因素，选择适合的施工方法。施工方法概述钢构件预制现场拼装吊装焊接钢结构安装工艺及流程按照设计要求，在工厂或现场进行钢构件的加工制作，包括切割、矫正、组装、焊接等工序。采用塔吊、履带吊等吊装设备，将拼装好的钢构件按照安装顺序逐一吊装至设计位置。将预制的钢构件按照安装顺序和位置进行拼装，形成完整的结构体系。对吊装就位的钢构件进行焊接，确保结构整体稳定性和安全性。焊接工艺根据钢结构的材质、厚度、设计要求等因素，选择合适的焊接工艺，如手工电弧焊、气体保护焊等。焊接质量控制制定详细的焊接工艺规程，对焊工进行培训和考核，确保焊接质量符合设计要求和相关标准。同时，加强焊接过程中的质量检查和监控，及时发现并处理质量问题。焊接工艺及质量控制在施工过程中，对钢构件的加工制作、拼装、吊装、焊接等各个环节进行质量检验，确保施工质量符合设计要求和相关标准。质量检验高层建筑钢结构施工完成后，应按照相关标准和规范进行验收。验收内容包括结构安全性、稳定性、外观质量等方面。同时，还需提供完整的质量证明文件和验收资料，以便后续使用和维护。验收标准质量检验与验收标准PART06高层建筑钢结构的抗震性能与设计要求地震对高层建筑的影响及抗震设防目标地震波传播导致建筑物振动，引发结构变形、破坏甚至倒塌。高层建筑由于高度大、刚度小，地震作用下的动力响应更为复杂。地震对高层建筑的影响确保高层建筑在地震作用下具有足够的承载力和变形能力，防止结构倒塌，保障人民生命财产安全。抗震设防目标VS小震不坏、中震可修、大震不倒。即在小震下结构保持弹性，中震下结构进入塑性但可修复，大震下结构不倒塌。抗震设计方法采用基于性能的抗震设计方法，通过设定性能目标、选择合适的结构体系和抗震措施，实现结构的抗震性能要求。抗震设计原则抗震设计原则与方法包括结构承载力、变形能力、耗能能力等。采用层间位移角、延性比等指标来评估结构的抗震性能。采用静力弹塑性分析（Pushover分析）、动力时程分析等方法对结构进行抗震性能评估。评估指标评估方法结构抗震性能评估指标及方法采用具有良好抗震性能的结构体系，如框架-核心筒结构、巨型框架结构等。选择合理的结构体系加强结构构件的连接设置耗能装置采用隔震技术采