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1、2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 第三章 多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 內(nèi)容提要 3.1 輕鋼結(jié)構(gòu)概述 3.2 輕型鋼屋架設(shè)計 3.3 鋼管屋架設(shè)計 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 3.4 門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.5 金屬拱形波紋屋蓋 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.1多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)體系 1 4.1.1 多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 高層建筑發(fā)展的基本原因 a)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展； b)城市人口增多； c)建設(shè)用地減少； d)地價上漲； e)建筑科技進(jìn)步； f)
2、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用。 高層建筑的發(fā)展簡況 城市人口集中，用地緊張，以及商業(yè)競爭 的激烈化，促使近代高層建筑的出現(xiàn)和發(fā) 展。 中國最早的高層建筑是一些寺、塔。 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.1多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)體系 1 國外高層建筑發(fā)展的 3個階段 第一階段 ，在 19世紀(jì)中期之前，歐洲和美國一般只能 建造 6層左右的建筑。 第二階段 ，從 19世紀(jì)中葉開始到 20世紀(jì) 50年代，世界 上第一幢近代高層建筑是美國芝加哥的家庭保險公司大 樓， 11層，高 55m，建于 1884年。到 19世紀(jì)末，高層 建筑已突破 100m大關(guān)。 1931年在美國紐
3、約曼哈頓建造 的 102層、高 381m的著名的帝國大廈，它保持世界最 高建筑記錄達(dá) 42年之久。 第三階段 ，從 20世紀(jì) 50年代到現(xiàn)在，高層建筑已出現(xiàn) 多種結(jié)構(gòu)體系，如 RC結(jié)構(gòu)， S結(jié)構(gòu)。 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 高層結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展過程 始用年代 結(jié)構(gòu)體系和特點(diǎn) 1885 1889 1903 20世紀(jì)初 二次大戰(zhàn)后 20世紀(jì) 50年代 20世紀(jì)六七十年 代 20世紀(jì) 80年代 20世紀(jì) 80年代中 期 磚墻、鑄鐵柱、鋼梁 鋼框柱 鋼筋混凝土框架 鋼框架支撐 鋼筋混凝土框架剪力墻
4、、鋼筋混凝土剪力墻、預(yù)制鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu) 鋼框架鋼筋混凝土核芯筒、鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 框筒、筒中筒、束筒、懸掛結(jié)構(gòu)、偏心支撐和帶縫剪力墻板框架 巨型結(jié)構(gòu)、應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)、隔震結(jié)構(gòu) 被動耗能結(jié)構(gòu)、主動控制結(jié)構(gòu)、混合控制結(jié)構(gòu) 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.1多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)體系 1 我國多高層鋼結(jié)構(gòu) 自 20世紀(jì) 80年代中期起步，隨后 在北京、上海、深圳、大連等地陸續(xù)建成大量多高層 建筑鋼結(jié)構(gòu)。 多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 自重輕 抗震性能好 有效使用面積高 建造速度快 防火、防腐性能差 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木
5、系 4.1多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)體系 2 4.1.2. 多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系 1 -框架體系 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.1多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)體系 2 -框架 -剪力墻體系 4.1.2. 多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系 2 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.1多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)體系 2 -框架 -支撐結(jié)構(gòu)體系 4.1.2. 多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系 3 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.1多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)體系 2 -框架 -筒體結(jié)構(gòu)體系 4.1.2. 多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)
6、構(gòu)體系 4 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.1多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)體系 2 -筒體結(jié)構(gòu)體系 西爾斯 (Sears)大樓筒體變化圖 筒中筒結(jié)構(gòu) 4.1.2. 多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系 5 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.1多高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)體系 2 -巨型框架體系 4.1.2. 多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系 6 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 第四章 多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn)
7、 1 4.2.1 荷載 1 水平方向的風(fēng)荷載和地震作用 ，對高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計起 著 主要的控制作用 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 2 1. 豎向荷載 永久荷載（結(jié)構(gòu)自重） 可變荷載（樓面及屋面活荷載） 注：相關(guān)荷載按 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 （ GB50009- 2001)的有關(guān)條文取值。 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 3 2. 風(fēng)荷載 ozszk ww -風(fēng)壓高度變化系數(shù) z -風(fēng)荷載體型系數(shù) s -順風(fēng)向 z高度處的風(fēng)振系數(shù) z 注： 相關(guān)系
8、數(shù)按 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 （ GB50009-2001)和 高 層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 （ JGJ99-98）的有關(guān)條文取值。 式中， -任意高度處的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ kN/m2） kw -高層建筑基本風(fēng)壓（ kN/m2） 0w 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 由下式計算 kw 基本風(fēng)壓 ：當(dāng)?shù)乇容^空曠平 坦地面上離地 10m高統(tǒng)計所 得的 50年一遇 10min平均最 大風(fēng)速 v0為標(biāo)準(zhǔn)，按 v02/1600 確定的風(fēng)壓值 . 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 4 3. 地震作用 抗震設(shè)防烈度 -按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為
9、一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地 震烈度 ; -必須按國家規(guī)定的權(quán)限審批、頒發(fā)的文件（圖件）確定 ; -設(shè)防范圍 6-9度 抗震設(shè)防目標(biāo) 小震不壞、中震可修、大震不倒 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 階 段 目 標(biāo) 烈 度 地震 作用 性質(zhì) 受力狀態(tài) 驗算內(nèi)容 第一 階段 小震不壞 （隱含中 震可修） 多遇地震作 用對應(yīng)的烈 度（小震） 可變 作用 彈性（部分 彈塑性） 構(gòu)件的承載力和穩(wěn)定 結(jié)構(gòu)的層間位移 第二 階段 大震不倒 罕遇地震作 用對應(yīng)的烈 度（大震） 偶然 作用 彈塑性 結(jié)構(gòu)的層間位移及 層間側(cè)移延性比 兩階段設(shè)計
10、 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 5 注： 1）第一階段為彈性分析，包括截面設(shè)計和變形計算； 2）大部分建筑 的第二階段設(shè)計主要由概念設(shè)計和構(gòu)造措施來保證。 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 三水準(zhǔn)地震作用的標(biāo)定 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 6 基本假定 地震強(qiáng)度呈極值分布 烈度符合極值 III型 I Im I0 Is f(I) 地震影響 50年超越概 率 地震重現(xiàn)期 多遇地震對應(yīng)的烈度 -眾值烈度 小震 63.2% 50年 設(shè)防烈度 中震 10% 475年 罕遇地震對應(yīng)的烈度 大震 2-3% 1642-2475年 Im=I0-1.5
11、5 Is80m， 7、 8度 I、 II類場地乙、丙類建筑 H60m， 8度 III、 IV類場地和 9度乙、丙類建筑 彈塑 性 簡化方法 （略） 時程分析法 （略） 豎向 彈性 底部軸力法 需考慮豎向地震作用的結(jié)構(gòu) 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 12 計算模型 集中質(zhì)量模型 多高層房屋 無扭轉(zhuǎn) 有扭轉(zhuǎn) 單層廠房 橫向 縱向 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 13 2）設(shè)計反應(yīng)譜 max45.0 max2 max2 T T
12、g m a x12 )5(2.0 gTT 61.0 gT gT5 sT/ 地震影響系數(shù)曲線 GkGgPG APG ASgmmSF aa 圖中， 55.0 05.09.0 曲線下降段的衰減指數(shù) 阻尼比 8 05.002.0 1 7.106.0 05.01 2 1下降斜率調(diào)整系數(shù) 2阻尼調(diào)整系數(shù) 動力系數(shù) 地震系數(shù) 地震影響系數(shù) 最大地震作用 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 14 烈度 6 7 8 9 多遇地震 0.04 0.08(0.12) 0.16(0.24) 0.
13、32 罕遇地震 0.50(0.72) 0.90(1.20) 1.40 場地類別 I II III IV 第一組 0.25 0.35 0.45 0.65 第二組 0.30 0.40 0.55 0.75 第三組 0.35 0.45 0.65 0.90 特征周期 Tg（ s） 水平地震影響系數(shù)最大值 max max和 Tg分別按下列表格取值 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 15 3）水平地震作用計算 底部剪力法 計算方法 底部剪力的計算 地震作用沿高度的分配 頂部附加地震作用 突出屋面小建筑物 eqEk GF
14、 1 )1( 1 nEkn i ii ii i F HG HGF Eknn FF n im ini FFV Geq 結(jié)構(gòu)等效重力荷載代表值 SDOF： Geq=G1 MDOF： Geq=Sum ( Gi )*0.85 或 Geq=Sum ( Gi )*0.80 Hi Fi FEk Fn mHi 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 16 振型分解反應(yīng)譜法 ijijjji GaF 2jSS 計算振型 計算地震影響系數(shù)和振型參與系數(shù) 計算振型地震作用 計算振型地震效應(yīng) 振型組合 n j ijinnii
15、jiiii yayayayayax 1 2211 n i jii n i jiij XGXG 1 2 1 a1i xg(t) aji ani xi(t) 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 17 時程分析法 豎向特別不規(guī)則的建筑 高度較大的建筑 采用時程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計算 采用能反應(yīng)當(dāng)?shù)貓龅靥卣鞯牡卣鸩ú荒苌儆?4條，其 中宜包括一條本地區(qū)歷史上發(fā)生地震時的實測記錄波 地震波的持續(xù)時間不宜過短，宜取 10 20s或更長 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 18
16、4.2.2 結(jié)構(gòu)計算 1. 結(jié)構(gòu)計算的一般原則 結(jié)構(gòu)計算可采用 彈性方法計算 。抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)尚應(yīng)考慮罕遇 地震下的 彈塑性計算 ； 現(xiàn)澆組合樓蓋 可假設(shè)在其 自身平面內(nèi)絕對剛性 ； 彈性分析時 ， 宜考慮 現(xiàn)澆樓蓋與鋼梁的 共同工作 ，此時應(yīng)保 證樓板與鋼梁間有可靠連接； 彈塑性分析時 ， 不宜考慮 樓板與 鋼梁的 共同工作 ； 計算模型應(yīng)視具體結(jié)構(gòu)形式和計算內(nèi)容確定，一般情況下可采 用平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的 空間協(xié)同計算模型 ；當(dāng)結(jié)構(gòu)布置規(guī)則、質(zhì) 量及剛度沿高度分布均勻、不計扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，可采用 平面結(jié)構(gòu) 計算模型 ；當(dāng)結(jié)構(gòu)平面或立面不規(guī)則、體型復(fù)雜、無法劃分成 平面抗側(cè)力單元的結(jié)構(gòu)，或為
17、筒體結(jié)構(gòu)時，應(yīng)采用 空間結(jié)構(gòu)計 算模型 ； 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 19 高層建筑 鋼結(jié)構(gòu)梁柱 構(gòu)件的 跨高比較小 ，計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和 位移時，除考慮梁、柱的彎曲變形和柱的軸向變形外， 尚應(yīng)計 算梁、柱的剪切變形 ； 鋼框架剪力墻體系中， 現(xiàn)澆剪力墻 的計算 按照鋼筋混 凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計 ，應(yīng)記入墻的彎曲、剪切和軸向變形； 柱間支撐兩端應(yīng)為剛性連接 ，但可按兩端鉸接連接計算，其端部 連接的剛度通過支撐構(gòu)件的計算長度加以考慮；若采用偏心支撐， 由于耗能梁段在大震時將首先屈服，計算時應(yīng)取為單獨(dú)單元； 鋼框架支撐結(jié)構(gòu)的斜桿可按端
18、部鉸接桿計算 ；框架部分按計算 得到的地震剪力應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)，達(dá)到不小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力 的 25和框架部分地震剪力最大值 1.8倍兩者中的較小者。 中心支撐框架的 斜桿軸線偏離梁柱軸線交點(diǎn)不超過支撐桿件的寬 度時，仍可按中心支撐框架分析 ，但應(yīng)計及由此產(chǎn)生的附加彎距； 人字形和 V形支撐組合的內(nèi)力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)，可取 1.5。 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 20 2. 內(nèi)力與位移計算 規(guī)范規(guī)定在進(jìn)行內(nèi)力及位移分析時可以采用較為精確的程序計 算方法，也可以采用近似的簡化計算方法。 程序計算的基本方法矩陣位移法 簡化
19、近似計算方法分層法、 D值法 采用近似計算方法計算高層鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移時，尚應(yīng)注意 以下問題 應(yīng)考慮梁柱節(jié)點(diǎn)域的剪切變形對側(cè)移的影響； 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的 P- 效應(yīng)較強(qiáng)，一般應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 21 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的 P- 效應(yīng)較強(qiáng)，一般應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定 性。但同時符合下列條件時，可不驗算結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。 （ 1）結(jié)構(gòu)各樓層柱的長細(xì)比和平均軸壓比滿足 180 m pm m N N 式中： m樓層柱的長細(xì)比； Nm樓層柱的平均軸壓力設(shè)計值； Npm樓層柱的平均全塑性軸壓
20、力； mypm AfN 式中： fy鋼材的屈服強(qiáng)度； Am柱截面面積的平均值； 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 22 （ 2）結(jié)構(gòu)按一階線彈性計算所得的各樓層層間相對位移值滿足 v h F F h u 12.0 式中： u按一階線彈性計算所得的層間位移； Fh計算樓層以上全部水平作用之和； 對不符合以上兩條件的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，需驗算 結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。 Fv計算樓層以上全部豎向作用之和； 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 23 3. 承載力驗算
21、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力應(yīng)滿足下列公式要求： RS 0 RE RS 非抗震設(shè)計 第一階段抗震設(shè)計時 式中： 0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)； S地震作用效應(yīng)組合設(shè)計值； R結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值； RE結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震調(diào)整系數(shù)； 構(gòu)件名稱 梁 柱 支撐 節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)焊縫 節(jié)點(diǎn)螺栓 RE 0.80 0.85 0.90 0.90 1.0 1.0 構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù) 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.2 多高層鋼結(jié)構(gòu)的計算特點(diǎn) 24 4. 位移限制 不考慮地震作用時， 結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下 500 H 400 h 第一階段抗震設(shè)計 300 h 頂點(diǎn)側(cè)移
22、 層間側(cè)移 層間側(cè)移 第二階段抗震設(shè)計 50 h層間側(cè)移 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 第四章 多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.3 多層多跨框架設(shè)計 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.3 多層多跨框架設(shè)計 1 4.3.1 構(gòu)件設(shè)計 -框架梁設(shè)計 梁的抗彎強(qiáng)度 梁的抗剪強(qiáng)度 梁的整體穩(wěn)定 梁的局部穩(wěn)定 -框架柱設(shè)計 框架節(jié)點(diǎn)處實現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁設(shè)計概念的計算要求 fWM nx x x v wx ftIVS ybpb c ycpc fWA NfW )( 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.3
23、多層多跨框架設(shè)計 2 軸壓比驗算 強(qiáng)度 fAN c6.0 fWMAN nxx x n 柱平面內(nèi)、外穩(wěn)定驗算 f N NW M A N Ex xx x )8.01( 1 fWMAN xb x y 1 柱的局部穩(wěn)定 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.3 多層多跨框架設(shè)計 3 中心支撐構(gòu)件可用單斜桿、十字交叉斜桿、人字形或 V形斜桿體系 -中心支撐構(gòu)件 設(shè)計時應(yīng)注意 1）在計算中心支撐斜桿內(nèi)力時，地震力應(yīng)乘以增大系數(shù)，單斜桿支 撐和交叉支撐乘以 1.3，人字形支撐和 V形支撐乘 1.5。 2）在多遇地震作用組合下，支撐斜桿的抗壓驗算按
24、下式進(jìn)行： 支撐斜桿宜采用雙軸對稱截面，當(dāng)采用單軸對稱截面時，宜防止出 現(xiàn)繞截面對稱屈曲。 REbry f A N 35.01 1 E f y 3）剛度：滿足相關(guān)長細(xì)比的要求 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.3 多層多跨框架設(shè)計 4 4.3.2 連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計 -節(jié)點(diǎn)設(shè)計的一般要求 梁柱連接 柱柱連接 梁梁連接 滿足傳力可靠、構(gòu)造簡單、具有抗震延性及施工方便的要求。 非抗震設(shè)計，彈性受力階段設(shè)計 第一階段抗震設(shè)計，彈性受力階段設(shè)計 第二階段抗震設(shè)計，彈塑性受力階段設(shè)計，按照結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 遵循的原則，節(jié)點(diǎn)的極限承載力要高于構(gòu)件本
25、身的承載力。 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.3 多層多跨框架設(shè)計 5 4.3.2 連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計 節(jié)點(diǎn)域穩(wěn)定 -節(jié)點(diǎn)計算 節(jié)點(diǎn)域抗剪強(qiáng)度 -節(jié)點(diǎn)設(shè)計的一般要求 梁柱連接 柱柱連接 梁梁連接 連接彈塑性設(shè)計 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 第四章 多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.4 組合樓蓋設(shè)計 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.4 組合樓蓋設(shè)計 1 -確定樓蓋結(jié)構(gòu)方案時，應(yīng)考慮以下要求： -保證樓蓋有足夠的平面整體剛度 -減輕結(jié)構(gòu)的自重及減小結(jié)構(gòu)層的高度 -有利于現(xiàn)場安裝方便及快速施工
26、 -鋼結(jié)構(gòu)常用樓蓋做法 -壓型鋼板組合樓板 -預(yù)制樓板 -疊合樓板 -普通現(xiàn)澆樓板 -具有較好的防火、隔音性能，并便于管線的鋪設(shè) 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.4 組合樓蓋設(shè)計 2 4.4.1 壓型鋼板的形式 -閉口形槽口的壓型鋼板 -開口形槽口的壓型鋼板，在其腹板翼緣上軋制 凹凸形槽紋作為剪力連接件 -開口形槽口的壓型鋼板，同時在它的翼緣上另 焊橫向鋼筋，以增強(qiáng)抗剪切粘結(jié)能力 4.4.2 組合板的極限狀態(tài) -沿正截面彎曲破壞 -沿混凝土與壓型鋼板界面縱向水平剪切破壞 -沿斜截面剪切破壞 -沖剪破壞 2020/11/8 昆明理工
27、大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.4 組合樓蓋設(shè)計 3 4.4.3 組合板的設(shè)計 -施工階段 -使用階段 施工階段的荷載 內(nèi)力計算 截面承載力及撓度計算 施工階段的荷載 內(nèi)力計算 截面承載力及撓度計算 （ 1）正截面抗彎承載力的計算 a)當(dāng) 時，塑性中和軸在壓型鋼板頂面以 上的混凝土內(nèi)，組合板的抗彎承載力按下式計算 ccp bhffA 1 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.4 組合樓蓋設(shè)計 4 （ 2）縱向抗剪計算 )2(8.0 01 xhbxfM c bf fAx c p 1 b)當(dāng)
28、 時，塑性中和軸在壓型鋼板內(nèi)，組合板 的抗彎承載力按下式計算 ccp bhffA 1 )(8.0 2211 pppcc yfAybhfM )(5.0 12 f bhfAA ccpp 國內(nèi)開口壓型板的回歸公式 thWaVV rul 30210 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.4 組合樓蓋設(shè)計 5 （ 3）斜截面抗剪承載力計算 進(jìn)口帶齒或閉口型可采用美國 Porter和 Ekbery教授得出 的回歸公式： 2)(8.0 100 lgfk a hm s bhVV cul 07.0 bhfV tin （ 4）抗沖剪計算
29、 ccrt hufV 6.01 （ 5）組合板的撓度 360 l （ 6）組合板的振動控制 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.4 組合樓蓋設(shè)計 6 4.4.4 組合板的構(gòu)造要求 壓型鋼板的表面應(yīng)有鍍鋅保護(hù)層 壓型鋼板的凈厚度不應(yīng)小于 0.75mm； 組合樓板截面的全高不應(yīng)小于 90mm，且壓型鋼板頂 面至組合板頂面的高度不應(yīng)小于 50mm； 組合板中的壓型鋼板在鋼梁上的支承長度不應(yīng)小于 50mm， 在鋼筋混凝土梁或砌體上的支承長度不應(yīng)小于 75mm； 組合板通過帶頭栓釘穿過壓型鋼板焊接于鋼梁上或鋼筋混 凝土梁的預(yù)埋鋼板上，栓釘?shù)脑O(shè)置應(yīng)符合下列構(gòu)造要求： （ 1）跨度小于 3米的組合板，栓釘直徑宜為 13mm或 16mm； 跨度 3 6米的組合板，栓釘直徑宜為 16mm或 19mm；跨度大 于 6米的組合板，栓釘直徑宜為 19mm； 2020/11/8 昆明理工大學(xué) 建工學(xué)院 土木系 4.4 組合樓蓋設(shè)計 7 （ 2）焊后栓釘長度應(yīng)滿足其高出壓型鋼板頂面 30mm，且 應(yīng)設(shè)在支座處壓型鋼板的凹肋中穿透壓型鋼板焊牢在梁上。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計-03多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計.ppt
