第三章多高层房屋钢结构
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多层和高层钢结构房屋的结构布置一、多层和高层钢结构房屋的特点当建筑物的结构主要构件采用钢材时即称为钢结构房屋。
其特点为:1•钢材的强度较高,作为结构构件时,所需的构件截面尺寸大大小于广泛使用的钢筋混凝土构件,从而减轻结构的重量。
2•钢材的延性较高,故钢结构的抗震性能要好于砌体结构和混凝土结构。
3 •钢结构房屋由于强度高、重量轻、抗震性能好,因此,能建造比混凝土结构更高的房屋。
4•钢结构的构件可在工厂中预先制作,在现场安装,因此,主体结构施工速度很快。
所有墙体均采用轻质材料,建筑物的重量较轻。
5 •钢结构房屋整个建筑物的重量远比混凝土结构减少许多,故其基础承受的重量减少,可节省基础的造价;另外建筑物的重量减小后地震作用也会减小,可节省上部结构的材料。
故高层建筑采用钢结构其综合经济效益可能比混凝土结构优越。
二、多、高层钢结构的基本构件1•钢柱与钢梁。
钢柱与钢梁刚性连接时形成钢框架结构;当在建筑中有足够的抗侧力构件如抗震墙、核心筒等,梁与柱可以铰接。
(1)钢柱的形式可以是普通型钢、工字钢、槽钢、角钢等形成的实腹钢柱或格构式钢柱、宽翼缘H型钢、焊接方形或矩形钢管、无缝钢管等(见图3—89)。
图3-89钢柱截面形式示意图(a)普通工字钢彳⑻槽钢匸⑺角钢;3 实瞳钢柱;格构式例柱卜</)宽翼H型钢;3 悍接钢箱形柱匸3 无建钢管(2)钢梁的形式。
可直接采用工字钢、槽钢(一般用于次梁) ,当跨度较大时,应采用宽翼H型钢、实腹钢梁〔参见图3—89 (a)〜(d)实腹钢柱〕,焊接箱形梁〔参见图3—89 ( e)〜(h)〕2•钢框架结构中的支撑当多层和高层钢结构房屋采用框架结构时,为了提高结构的抗侧能力,在柱间设置柱间支撑,支撑的形式有:(1)中心支撑。
支撑与框架梁柱节点的中心相交,如图 3 —90。
(2)偏心支撑。
支撑底部与梁柱节点的中心点相交、上部偏离梁柱节点与框架梁相交,如图3—91。
VVV三、多高层钢结构的结构类型、适用范围及基本要求 1 •框架结构不超过12层的钢结构房屋可采用框架结构,两个主轴方向梁、柱应刚接形成框架。
1."建筑钢构造设计"复习提纲 "钢构造设计原理"第九章单层厂房钢构造1、重、中型工业厂房支撑系统有哪些(P305、317) 各有什么作用答⑴柱间支撑分为上柱层支撑和下柱层支撑*吊车梁和辅助桁架作为撑杆是柱间支撑的组成局部承当并传递单层厂房钢构造纵向水平力。
柱间支撑作用①组成坚强的纵向构架保证单层厂房钢构造的纵向刚度②承受单层厂房钢构造端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等在地震区尚应承受纵向地震作用并将这些力和作用传至根底③可作为框架柱在框架平面外的支点减少柱在框架平面外的计算长度⑵屋盖支撑由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆组成屋盖支撑作用①保证屋盖形成空间几何不变构造体系增大其空间刚度②承受屋盖各种纵向、横向水平荷载如风荷载、吊车制动力、地震力等并将其传至屋架支座③为上、下弦杆提供侧向支撑点减小弦杆在屋架平面外的计算长度提高其侧向刚度和稳定性④保证屋盖构造安装时的便利和稳定2、屋盖支撑系统应如何布置可能考作图题3、檩条有哪些构造型式是什么受力构件需要验算哪些工程P317319答构造形式实腹式和桁架式檩条通常是双向弯曲构件需要验算强度、整体稳定、刚度。
4、设置檩条拉条有何作用如何设置檩条拉条答作用为了减小檩条沿屋面方向的弯曲变形减小My以及增加抗扭刚度设置檩条拉条以减小该方向的檩条跨度课件如何设置当檩条的跨度4~6 m时宜设置一道拉条当檩条的跨度为6m以上时应布置两道拉条。
屋架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系或设斜拉条和撑杆。
Z形薄壁型钢檩条还须在檐口处设斜拉条和撑杆。
当檐口处有圈梁或承重天沟时可只设直拉条并与其连接。
5、压型钢板根据波高的不同有哪些型式分别可应用于哪些方面(P323)答高波板波高>75mm适用于作屋面板中波板波高50~75mm适用于作楼面板及中小跨度的屋面板低波板波高<50mm适用于作墙面板6、普通钢桁架按其外形可分为哪些形式(P326),梯形屋架有哪些腹杆体系(P327)答普通桁架按其外形可分为三角形、梯形及平行弦三种。
6多层和高层钢筋混凝土房屋6.1一般规定6.1.1本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.1.1的要求。
平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构,适用的最大高度应适当降低。
注:本章的“抗震墙”即国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的剪力墙。
注: 1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分);2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构;3 部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构;4 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度;5 超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。
6.1.2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。
丙类建筑抗震等级应按表6.1.2确定。
6.1.3 钢筋混凝土房屋抗震等级的确定,尚应符合下列要求:1框架-抗震墙结构,在基本振型地震作用下,若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,最大适用高度可比框架结构适当增加。
2裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定外,不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。
裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。
3当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。
地下室中无上部结构的部分,可根据具体情况采用三级或更低等级。
4 抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑,应按本规范3.1.3条规定和表6.1.2确定抗震等级;其中,8度乙类建筑高度超过表6.1.2规定的范围时,应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。
注:本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、四级”的简称。
注:1建筑场地为Ⅰ类时,除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低;2接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;3 部分框支抗震墙结构中,抗震墙加强部位以上的一般部位,应允许按抗震墙结构确定其抗震等级。
多高层钢结构住宅设计研究摘要:钢结构作为一种可循环利用的绿色建筑材料,同时兼具优良的材料力学性能和其工业化生产的优点,使其不仅可以突破以往钢筋混凝土和砌体结构在住宅设计方面的局限,创造更为灵活的住宅空间,满足现代居住生活的需要,同时使住宅的产业化成为可能。
这些特点使得钢结构住宅体系将会成为未来中国通行的绿色环保型住宅体系。
鉴于此,本文对多高层钢结构住宅设计进行了探讨。
关键词:多高层;钢结构;住宅设计一、前言钢结构建筑的发展水平从某种角度来说是衡量一个国家经济发展水平的重要标志之一。
多高层钢结构住宅由于其所采用的建筑材料、适用范围和产业化的特点,使其建筑设计方法与于普通意义上的钢筋混凝土和砌体结构建筑的设计有较大的不同。
其自身的特点要求其建筑设计方法应该满足三个方面的要求。
其一,以钢结构作为主要的结构材料,其建筑设计应充分发挥钢结构强度高、刚度大的特点,尽量采用大空间的布局方式,保持室内空间分隔的灵活性,在满足近期不同使用需求的情况下,还可满足远期改造的要求;其二,由于其适用范围为多高层住宅,其建筑设计必须符合多高层住宅设计的特点,一方面必须满足住宅设计的相关规范要求,另一方面,必须满足当前和日后市场对住宅设计的舒适性和审美要求;其三,钢结构住宅设计应该符合产业化的特点,建筑设计应执行标准化、多样化的特点,积极采用新技术、新材料,以促进住宅产业化的发展。
二、多高层钢结构住宅设计注意事项1.多高层钢结构体系选型设计目前国内进行多高层钢结构住宅建设所采用的结构体系主要分为四种:1)纯框架形式;2)框架支撑形式;3)型钢混凝土组合形式;4)钢框架一混凝土抗震墙形式。
对于纯框架形式,梁柱材料采用型钢,通过焊接或螺栓连接的方式进行组合安装。
框架支撑形式同纯框架形式类似,只是由于抗震需要,在主体结构两个主轴方向布置斜撑,钢斜撑与型钢柱和梁连接组成竖向抗侧力析架,从而取代传统的混凝土剪力墙,安装方式同样采用焊接或螺栓连接。
第三章钢筋混凝⼟楼盖结构设计第三章钢筋砼楼盖结构设计第⼀节概述⼀、正确合理地进⾏楼盖结构设计的重要性楼盖是房屋结构中的重要组成部分。
在整个房屋的材料⽤量和造价⽅⾯,楼盖所占的⽐例是相当⼤的,因此合理选择楼盖的结构型式、正确合理地进⾏楼盖结构设计对建筑物的使⽤、美观以及技术经济指标都具有⼗分重要的意义。
●其重要性具体表现在:(1)、在⼀幢混合结构的房屋中,楼盖(屋盖)的造价约占房屋总造价的 30%~40%;在6~12 层的框架结构中,楼盖的⽤钢量约占总⽤钢量的 30%~50%;在钢筋砼⾼层建筑中,砼楼盖的⾃重占总⾃重的 50%~60%。
因此降低楼盖的造价和⾃重对降低整个建筑物的造价和⾃重都是⾮常重要的。
(2)、减⼩楼盖的结构⾼度,从建筑上说,可以降低层⾼;当总⾼⼀定时可以增加层数,对⼀幢 30 层的楼⽽⾔,每层降低0.1 m 就可增加⼀层。
从结构上说,降低层⾼意味着减轻⾃重,也就减⼩了地震作⽤,这对建筑结构设计具有很⼤的经济意义,将直接降低⼯程造价。
(3)、楼盖(屋盖)结构形式和建筑⾯层构造的合理选⽤,直接影响到建筑在隔声、保温、隔热、防⽔和美观⽅⾯的功能要求。
(4)、楼盖结构作为建筑物的⽔平受⼒构件,其受⼒特点和⼯作性能直接影响整个结构的受⼒特点和内⼒分析⽅法的选⽤。
对保证建筑物的承载⼒、刚度、耐久性以及提⾼结构、抗风、抗震性能有着重要的作⽤。
(5)、楼盖结构设计是结构设计⼈员必须熟悉和掌握的基本功,它的设计原理、概念和⽅法可⽤于桥⾯结构、筏基、挡⼟墙、⽔池等许多结构物的设计中。
⼆、楼盖的结构功能及其分类(⼀)楼盖的结构功能建筑结构是⼀个由多种构件组成的空间受⼒结构体系。
按构件的设置⽅向,可认为它是由⽔平结构体系和竖向结构体系组成。
楼盖是由梁、板等⽔平⽅向的构件组成的⽔平承重结构体系,其基本作⽤是:(1)、在竖向,直接承受楼盖中梁、板构件及装修⾯层的重量;承受施加在楼⾯、屋⾯上的使⽤荷载,并传给竖向结构。