高层建筑钢结构讲稿.ppt

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1、高层建筑钢结构 内容内容1、概述、概述2、设计原则、设计原则 8、结构计算方法4、抗重力体系、抗重力体系 5、抗侧力体系、抗侧力体系 6、楼板、楼板 设计设计7、连接设计、连接设计3、钢材及连接材料、钢材及连接材料 第四部分第四部分 高层建筑钢结构高层建筑钢结构 抗重力体系抗重力体系高层建筑钢结构抗重力体系钢框架钢框架抗重力体系主要类型主要类型结构体系抗侧力体系本部分主要介绍内容本部分主要介绍内容抗重力体系（钢框架）抗重力体系（钢框架）钢柱截面初选钢柱截面初选 梁截面初选梁截面初选 柱网布置柱网布置 钢梁的布置钢梁的布置 使用要求普通的住宅、办公楼、医院、教学楼等等 1 柱网布置 要考虑的因素

2、一、柱网布置一、柱网布置 柱网形式使用要求建筑平面形状 楼盖形式 在我国满足模数要求即可 北京市的柱网模数 例如开间：63m、66m、69m 进深：48m、54m、60m、66m、69m 建筑平面形状例如:若平面为狭长型柱网形式沿房屋长度方向布置34排钢柱 柱网形式外:两排内:1-2排三排柱网排列四排柱网排列楼盖形式 无梁楼盖柱网形式单向梁系楼盖柱距一般610 m例如柱距一般153m 相关问题后面详细介绍2、常见柱网形式、常见柱网形式 方形柱网矩形柱网星形柱网三角形柱网四种A、方形柱网、方形柱网柱网两方向距离相同 建筑功能要求（常把平面分成方形网格）一般柱距为 672 m 相应梁的布置方法 梁

3、两方向直接与柱相连，无次梁若柱距太大梁两方向直接与柱相连，且加次梁可为密肋楼盖方形柱网（方形柱网（1）方形柱网（方形柱网（2）B、矩形柱网、矩形柱网柱网两方向距离不相同 建筑功能要求 （常见做法）次梁跨度可较大 建筑物有较大空间 最佳经济效果 主梁经济跨度：6-12 m次梁经济跨度：7 20 m C、三角形柱网、三角形柱网将柱相互错开布置，形成三角形柱网 建筑功能特殊要求 D、星形柱网、星形柱网将柱相互错开布置，形成星形柱网 建筑功能特殊要求 装饰效果好，标准构件多，可降低成本 二、钢柱截面初选二、钢柱截面初选 钢结构构件的设计过程 初选截面计算内力确认截面验算和经验这一步骤最为重要1、初选原

4、则、初选原则面积的分布尽量远离形心，以增加柱的稳定性；两方向的回转半径尽量接近，以节约材料；截面构造简单，制作方便；截面满足使用和建筑要求 不宜采用高强钢材（fy=480620N/MM2），否则增加造价。2、常见截面形式、常见截面形式钢柱截面格构式截面实腹式截面型钢截面组合截面热轧型钢冷弯型钢高层建筑钢结构 实腹式双轴对称截面实腹式双轴对称截面十字型截面宽翼缘工字型截面箱形截面宽翼缘工字型截面宽翼缘工字型截面宽翼缘工字型钢 (H型钢)组合工字型截面A、面积的分布远离形心，I大，稳定性好；B、两方向的回转半径有差别，但差别不大；C、制作方便；D、根据需要（荷载大时）可改成其它形式应优先采用特别是

5、层数不高的(30层以内)应用应用特点特点宽翼缘工字型截面宽翼缘工字型截面箱形截面箱形截面焊接箱形截面型钢箱形截面特点特点A、面积的分布远离形心，I大，稳定性好；B、两方向的回转半径基本相等；C、施工、制作较为麻烦；D、表面平整、光滑D、焊接工作量大应用应用荷载大、两方向受弯、计算长度大的钢柱 十字型截面十字型截面为了美观，有时采用 用于隔墙交叉点的柱子，柱子安装在墙内 荷载大、双向受弯截面，但制造费工京城大厦京城大厦3、钢柱截面初选、钢柱截面初选A、取轴心力 N=1.2 N0 B、确定柱截面形式 C、确定其它参数(钢号、柱高等）D、按轴心压杆初选截面（计算或查表）本科段已经学习过 基本步骤基本

6、步骤按轴心压杆考虑按轴心压杆考虑十字型截面宽翼缘工字型截面箱形截面三、钢梁的布置三、钢梁的布置 分四种情况分四种情况无梁楼盖单向梁系楼盖三层梁系楼盖双向梁系楼盖 不宜采用高强钢材（fy=480620N/MM2），否则增加造价。1、无梁楼盖做法做法结构平面中仅有柱和楼板，没有梁应用应用柱距较小（6-10m)的情况，如宾馆、住宅等 特点特点楼板较厚2、单向梁系楼盖做法做法所有梁均与柱相连，没有次梁应用应用用于只有外柱建筑，柱距一般 1.5-3 m 特点特点非常经济、空间大、标准件多，柱网一般为长矩形3、双向梁系楼盖做法做法楼盖中既有主梁又有次梁应用应用用于两方向柱距都大的情况 特点特点梁的布置灵活

7、，荷载传递路线长（最普通的楼盖）通常主梁短，次梁长双向梁系楼盖双向梁系楼盖（工程实例）4、三层梁系楼盖做法做法楼盖中有格构式大梁、主梁和次梁应用应用梁跨度非常大、且中间要求无柱时 特点特点构造复杂四、钢梁截面初选四、钢梁截面初选 1、初选原则、初选原则2、常见梁截面、常见梁截面3、梁截面初选、梁截面初选钢梁截面格构式截面（桁架）实腹式截面型钢梁组合梁焊接组合梁异种钢组合梁高层建筑钢结构 钢 砼组合梁铆接组合梁型钢梁桁架梁焊接组合梁钢-砼组合梁1、初选原则、初选原则梁截面应满足建筑和使用功能要求 梁截面高度应该尽量大，以达到经济目的截面构造简单，制作方便；型钢梁型钢梁2、常用梁截面、常用梁截面工

8、字型钢梁宽翼缘工字型钢梁复合梁A、取材方便，不需要加工 B、安装方便、简单 C、经济，应优先采用 D、承载力较低应优先采用特别是荷载不大的梁 应用应用特点特点焊接组合梁焊接组合梁工字型焊接梁焊接箱型梁A、截面尺寸可根据需要任意设计 B、承载力较大 C、需进行工厂加工适合跨度、荷载较大的截面应用应用特点特点D、箱梁外部平整，不易发生侧向失稳焊接组合梁焊接组合梁钢钢砼组合梁砼组合梁A、钢同混凝土楼板组合在一起，共同抗弯 B、承载力较大，平面外稳定得到保证 C、节约用钢量50%广泛应用应用应用特点特点D、组合梁抗弯刚度大，梁挠度较小钢钢砼组合梁砼组合梁桁架梁桁架梁分类分类轻型桁架梁中型桁架梁重型桁架梁承载力大小A、用料少、经济 B、适用范围广C、节点均为铰节点特点特点D、制作费工应用应用桁架梁桁架梁轻型桁架次梁或檩条等荷载小的构件费用低弦杆一般为双或单角钢，腹板为钢筋中、重型桁架荷载或跨度大的构件承载力大弦杆、腹板均采用型钢截面（角钢、工字钢、槽钢、箱型截面等）深圳 地王大厦69层，384m1996年建成 3、梁截面初步设计过程、梁截面初步设计过程确定梁参数后查表按本科段学习方法