多高層房屋結構ppt課件-資料下載頁

　　

【正文】 （ 1）內(nèi)力計算特點 在初步設計階段，可采用近似計算方法。此時，應注意： ◆ 垂直支撐主要承受水平荷載引起的剪力。但由于高層建筑在水平荷載下變形較大，在自重和水平力下，還承受水平位移和重力荷載產(chǎn)生的附加彎曲效應。 圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 ◆ 框架柱在重力荷載作用下的彈性壓縮變形將十字交叉支撐、人字撐和 V形支撐的斜桿中引起的斜桿中引起附加壓應力，故在計算此類形式的支撐截面時，應計入附加應力的影響。 ◆ 人字形支撐的受壓斜桿若受壓屈曲，將導致框架橫梁產(chǎn)生較大變形。在進行多遇地震作用下的設計時，對人字形支撐和 V形支撐斜桿的內(nèi)力應乘以增大系數(shù) 。十字交叉支撐和單斜桿支撐應乘以 ，以提高斜撐的承載力。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 （ 2）截面設計及構造要求 支撐斜桿可設計為只能承受拉力，也可設計為既能受拉也能受壓。當按非抗震設計時，桿件截面的設計可參考軸心受力構件的設計方法。但在多遇地震作用下，支撐斜桿的截面還應滿足下列要求。 ① 整體穩(wěn)定承載力 ② 剛度　　地震作用下支撐體系的滯回性能，主要取決于其受壓行為。支撐長細比較大者，滯回圈較小，吸收能量的能力也較弱。因而對抗震設防建筑中支撐桿件的長細比，限制應更嚴。需要滿足下列要求：設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 當按 7度設防時， 當按 8度設防時， 當按 9度設防時， ③ 局部穩(wěn)定 板件若喪失局部穩(wěn)定將影響支撐斜桿的承載能力和消能能力，因而對 7度以上抗震設防的支撐斜桿，其板件寬厚比應滿足以下要求： 一邊簡支一邊自由時，不得大于 ；兩邊簡支時，不得大于 。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 偏心支撐的設計特點 偏心支撐為使支撐斜桿的軸線偏離梁和柱軸線的交點，水平荷載較小時具有足夠的剛度，而超載時又具有良好的延性。常用偏心支撐構造形式：門架式、單斜桿式、人字形及 V字形。 耗能梁段宜設計成剪切屈服型。剪切屈服型彎曲屈服型(a) (b) (c) (d)圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 偏心支撐結構的設計主要進行耗能梁段的強度計算和支撐斜桿的承載力設計。應滿足下列要求： （ 1）腹板的設計剪力不超過受剪承載力的 80％，即 （ 2）耗能梁段的翼緣強度應滿足時時設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 耗能梁段的腹板不得加焊貼板提高強度，也不允許開洞。翼緣和腹板的寬厚比應滿足： 為保證耗能梁段屈服時支撐斜桿不發(fā)生屈曲，要求支撐桿件滿足下式要求：取以下兩式的較小者 。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構為跨間梁在最不利組合下的支撐軸力。 為體現(xiàn) “強柱弱梁 ”的設計原則，偏心支撐框架柱的內(nèi)力設計值需要適當提高，按照下式的較小者采用：設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 連接節(jié)點的設計 節(jié)點設計的一般要求 當按抗震設計時，按照 “強節(jié)點弱構件 ”的原則，節(jié)點連接的承載力要高于構件本身的承載力，即—— 僅由翼緣連接 (焊縫或螺栓 )承擔的最大受彎 承載力；式中—— 梁的全塑性受彎承載力；—— 由腹板連接 (焊縫或螺拴 )承擔的最大受剪承 載力。若為栓焊混合連接，腹板高強度螺拴 的抗剪強度應考慮焊接熱影響使預拉力損失 而乘以 ；設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 節(jié)點的連接 多、高層鋼結構的節(jié)點連接可采用焊接、高強度螺栓連接，也可以采用焊接與高強度螺拴的混合連接。 (1)焊接連接 焊接連接的傳力最充分，有足夠的延性，但焊接連接存在較大的殘余應力，對節(jié)點的抗震設計不利。焊接連接可采用全熔透或部分熔透焊縫。但對要求與母材等強的連接和框架節(jié)點塑性區(qū)段的焊接連接，必須采用全熔透的焊接連接。 焊接連接節(jié)點的計算可參照第 3章。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 (2)高強度螺栓連接 高層鋼結構承重構件的高強度螺接連接應采用摩擦型，其設計可參照第 3章。 對于抗震設計的結構，在罕遇地震作用下，考慮高強度螺栓連接間的摩擦力已被克服，此時連接的抗剪承載力取決于螺拴的抗剪能力，故高強度螺栓的最大抗剪承載力應按下式計算：—— 一個高強度螺栓的最大抗剪承載力；—— 連接的剪切面數(shù)目；式中—— 螺拴螺紋處的凈截面面積；—— 螺栓鋼材的極限抗拉強度最小值。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 (3)栓 — 焊混合連接 栓 — 焊混合連接在高層鋼結構中應用最普通，一般受力較大的翼緣部分采用焊接，腹板采用高強度螺栓。這種連接可以兼顧兩者的優(yōu)點，在施工上也具有優(yōu)越性。由于施工時一般先用螺栓定位然后對翼緣施焊，翼緣焊接時會對螺柱預拉力有一定降低，因而腹板連接的高強度螺栓數(shù)目應留有富裕。 梁與柱的連接 多、高層鋼結構中梁與柱的連接一般采用剛性連接 ,其構造形式有柱貫通式和梁貫通式兩種 ,一般采用柱貫通式。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 框架梁與柱剛性連接時，應在梁翼緣的對應位置設置柱的水平加勁肋。對 抗震設防 的結構，水平加勁助應與梁翼緣等厚。對 非抗震設防 的結構，水平加勁肋應能傳遞梁翼緣的集中力，其厚度不得小于梁翼緣厚度的 1/2,并應符合板件寬厚比限值。布置形式如圖 ?！?50(a)≤1:3(b)≥150(c)圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 梁與柱的連接設計除須驗算節(jié)點處在彎矩和剪力作用下的承載力外，尚需進行節(jié)點域的抗剪強度計算。 (1)節(jié)點連接的最大承載力 當梁翼緣的抗彎承載力大于梁整個截面全塑性抗彎承載力的 70％時 ,可以采用第 3章的簡化設計法計算，即考慮梁翼緣的連接 (焊縫或螺栓 )承受梁端全部彎矩，梁腹板的連接 (焊縫或螺栓 )承受梁端全部剪力。 否則，梁端彎矩應按梁翼緣和腹板的剛度比進行分配。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 (2)梁柱節(jié)點域的計算 由上下水平加勁肋和柱翼緣所包圍的柱腹板簡稱為節(jié)點域。在周邊彎矩和剪力的作用下， H形截面柱節(jié)點域的剪應力為：或Vb2 Mb2Vb1Mb1Vc2Mc2Nc2Vc1Mc1Nc1hchb圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 由于兩式等效 ,為簡化計，取第一式并略去其中的第二項 (略去第二項雖使所得剪應力偏高，但考慮邊緣構件的存在，節(jié)點域的抗剪強度有較大提高 )，則節(jié)點域的抗剪強度按下式計算：—— 節(jié)點域兩側梁端彎矩設計值；—— 節(jié)點域兩側柱端彎短設計值；—— 梁的截面高度；—— 住的截面高度；—— 節(jié)點板域厚度；—— 鋼材的抗剪強度設計值。式中設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 按 7度及 7度以上抗震設計的結構尚應符合下列公式的要求：—— 節(jié)點域兩側梁端截面全塑性受彎承載力；—— 系數(shù)， 6度 Ⅳ 類場地和 7度設防的結構取 ，按 9度設防的結構取 。式中設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 當節(jié)點域的厚度不滿足以上兩式的要求時 ,應將節(jié)點域的柱腹板局部加厚或加焊貼板，如圖 。≥150圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 柱與柱的連接 主要指工地拼接，常用的有 對齊坡口焊接 以及 高強度螺栓與焊縫的混合連接 。 當非抗震設防，且柱的彎矩較小，不產(chǎn)生拉力時，可將柱的上下端磨平頂緊，采用 部分熔透焊縫 。此時，坡口焊縫的有效深度 te不宜小于厚度的 1/2。 (b)45o銑平t=t0(a)45o銑平t0t3圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 全熔透焊縫 與母材等強，用于抗震設防的結構。 柱截面改變時，應優(yōu)先采用 保持截面高度不變而只改變翼緣厚度 的方法。若必須改變截面高度時，對邊柱宜采用圖 (a)的做法，不影響貼掛外墻板，但應考慮上下柱偏心產(chǎn)生的附加彎矩。對內(nèi)柱宜采用圖 (b)的做法。變截面的上下端均應設置隔板。當變截面段位于梁柱接頭處時，可采用圖 (c)的做法，變截面兩端距梁翼緣不宜小于 150mm。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 梁與梁的連接 梁與梁的連接主要指主梁的工地接頭和主梁與次梁的連接。詳細情況見前面梁一章。e++++++++++≥150≥150圖 (a) (b) (c