高层建筑钢结构讲稿6PPT学习教案

1、会计学1高层建筑钢结构讲稿高层建筑钢结构讲稿6一、抗侧力体系基本单元一、抗侧力体系基本单元 基本组成单元基本组成单元支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒支撑桁架支撑桁架 + + 框架框架密柱深梁密柱深梁钢砼剪力墙钢砼剪力墙第1页/共71页支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒钢框架体系钢框架体系基本单元的组合基本单元的组合第2页/共71页支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒钢框架钢框架支撑体系支撑体系基本单元的组合基本单元的组合第3页/共71页支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒钢框架钢框架筒体系筒体系基本单元的组合

2、基本单元的组合第4页/共71页支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒大型支撑体系大型支撑体系基本单元的组合基本单元的组合第5页/共71页支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒支撑支撑筒体系筒体系基本单元的组合基本单元的组合第6页/共71页支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒支撑桁架支撑桁架钢框架钢框架筒筒基本单元的组合基本单元的组合筒筒 束束 体系体系筒筒 中中 筒体系筒体系第7页/共71页抗侧力体系抗侧力体系钢框架体系钢框架体系钢框架钢框架支撑体系支撑体系钢框架钢框架筒体系筒体系大型支撑体系大型支撑体系支撑支撑筒体系筒体系筒筒 束束 体系体系筒

3、筒 中中 筒体系筒体系第8页/共71页二、钢框架体系二、钢框架体系 应用于30层以内的高层建筑第9页/共71页三、钢框架三、钢框架 支撑体系支撑体系 (应用于30 60层的高层建筑) 钢框架钢框架支撑桁架支撑桁架分类分类按支撑杆的设置方法 轴交支撑偏交支撑按支撑桁架的设置方法 框架竖向支撑体系加劲的框架竖向支撑体系支撑的等效件支撑的等效件 嵌入式墙板嵌入式墙板钢板剪力墙板钢板剪力墙板内藏钢板剪力墙墙板内藏钢板剪力墙墙板带竖缝砼剪力墙墙板带竖缝砼剪力墙墙板第10页/共71页抗侧力体系抗侧力体系钢框架体系钢框架体系钢框架钢框架支撑体系支撑体系钢框架钢框架筒体系筒体系大型支撑体系大型支撑体系支撑支撑

4、筒体系筒体系筒筒 束束 体系体系筒筒 中中 筒体系筒体系第11页/共71页四、钢框架四、钢框架 筒体系筒体系 1、做法、做法把钢框架和筒共同组合，作为抗侧力体系 最大高度 400 m 中国 高钢规程 第12页/共71页筒筒 钢框架钢框架 钢框架钢框架 筒体系筒体系 支撑桁架支撑桁架 + + 框架框架密柱深梁密柱深梁钢砼剪力墙钢砼剪力墙支撑筒支撑筒钢框架钢框架密柱深梁筒密柱深梁筒钢框架钢框架钢砼筒钢砼筒钢框架钢框架2、分类、分类根据筒的做法不同，分三类 第13页/共71页3 3、密柱深梁筒、密柱深梁筒钢框架钢框架 特点特点A A、密柱深梁在外，形成筒，承担水平和竖向荷载、密柱深梁在外，形成筒，承

5、担水平和竖向荷载B B、钢框架在内，梁柱铰接，承担竖向荷载、钢框架在内，梁柱铰接，承担竖向荷载C C、外筒一般为规则平面、外筒一般为规则平面正方形，圆形，八角形D D、外筒的梁柱采用刚接、外筒的梁柱采用刚接E E、外筒的抗侧力刚度大、外筒的抗侧力刚度大第14页/共71页倾覆力矩 M水平剪力 QA AA AA AA A第15页/共71页水平力水平剪力 倾覆力矩梁弯矩、剪力柱弯矩、剪力柱轴力普通钢框架普通钢框架第16页/共71页由柱弯曲剪切变形引起层间水平位移由梁引起柱轴向变形引起相对较小框架梁、柱抗弯、抗剪刚度较小抗轴向刚度较大相对较大相对较大框架抗侧力刚度小，顶层位移大第17页/共71页水平力

6、水平力横向框架横向框架纵向框架纵向框架水平力作用时，外框架中，水平力作用时，外框架中，横向框架不能参与受力横向框架不能参与受力梁抗弯、抗剪刚度较小普通钢框架普通钢框架 外框架外框架第18页/共71页密柱深梁密柱深梁梁高度大柱很密抗弯、抗剪刚度大柱内力（弯，剪，轴）小特点由柱弯曲剪切变形引起层间水平位移由梁引起柱轴向变形引起小小小框架抗侧力刚度大，顶层位移小第19页/共71页水平力水平力横向框架横向框架纵向框架纵向框架协调一个方向的柱子的轴向变形协调一个方向的柱子的轴向变形梁抗弯、抗剪刚度较大密柱深梁筒密柱深梁筒 外框架外框架通过角柱，协调另一个方向的柱子的轴向变形通过角柱，协调另一个方向的柱子

7、的轴向变形结果横向框架参与抵抗水平力横向框架参与抵抗水平力第20页/共71页世界贸易中心美国，纽约 411m地上110层，地下6层 1973年竣工密柱深梁筒密柱深梁筒钢框架钢框架第21页/共71页第22页/共71页密柱深梁筒密柱深梁筒外筒外筒普通钢框架普通钢框架4747根箱形柱根箱形柱钢框架钢框架第23页/共71页构件截面构件截面柱焊接箱型截面厚度 12.57.5框架梁焊接H型截面梁高1320楼板1.2mm压型钢板上浇100厚混凝土楼板800 80012.00m 以下450 45012.00m 以上用钢量78000 t, 186.6kg / m2 第24页/共71页第25页/共71页 阿莫科大

8、厦（Amoco Building) 芝加哥标准石油大楼 美国，芝加哥 342m地上82层，地下5层 1973年密柱深梁筒密柱深梁筒钢框架钢框架第26页/共71页第27页/共71页密柱深梁筒密柱深梁筒外筒外筒普通钢框架普通钢框架 16 16 柱柱钢框架钢框架第28页/共71页构件截面构件截面外筒柱等边角钢型截面内框架柱焊接H型截面用钢量161 kg / m2 芝加哥标准石油大楼 柱距3050, 宽1520厚度 63 16外筒梁1680 高第29页/共71页10-2010-20层层4 4、支撑筒、支撑筒钢框架钢框架( ( 支撑桁架支撑桁架 + + 框架框架 ) )支撑筒支撑筒第30页/共71页支撑

9、筒的主要构件支撑筒的主要构件支撑斜杆支撑斜杆主裙梁主裙梁柱柱次裙梁次裙梁第31页/共71页支撑筒支撑筒钢框架钢框架 特点特点A A、支撑筒在外，承担水平和竖向荷载、支撑筒在外，承担水平和竖向荷载B B、钢框架在内，梁柱铰接，承担竖向荷载、钢框架在内，梁柱铰接，承担竖向荷载C C、外筒一般为正方形或矩形平面、外筒一般为正方形或矩形平面E E、外筒的抗侧力刚度大、外筒的抗侧力刚度大D D、支撑斜杆、柱、主次裙梁采用、支撑斜杆、柱、主次裙梁采用 焊接焊接H H型截面型截面第32页/共71页B B、协调柱的轴向变形、协调柱的轴向变形支撑斜杆的作用支撑斜杆的作用A A、主裙梁、柱主要受轴向力、主裙梁、柱

10、主要受轴向力B B、使横向的支撑框架参与、使横向的支撑框架参与 抵抗水平力抵抗水平力水平力水平力横向支撑框架横向支撑框架纵向支撑框架纵向支撑框架第33页/共71页水平力水平力横向支撑框架横向支撑框架纵向支撑框架纵向支撑框架第34页/共71页Location: Chicago, Illinois, USAC o m p l e t i o n D a t e : 1 9 6 9H e i g h t : 1 , 1 2 7 ( 3 4 4 m ) f e e tStories: 100M a t e r i a l s : S t e e l地上 100层, 地下2层汉考克大厦汉考克大厦John

11、 Hancock Center支撑筒支撑筒钢框架钢框架第35页/共71页构件截面构件截面外筒柱焊接H型截面用钢量145 kg / m2 汉考克大厦汉考克大厦最大 915 X 915最大厚度 152第36页/共71页 达拉斯第一国际大厦 (Renaissance Tower, First international building)美国，达拉斯(Dallas), 217m地上56层，地下2层 1974年支撑筒支撑筒钢框架钢框架第37页/共71页第38页/共71页 达拉斯第一国际大厦 (Renaissance Tower, First international building)第39页/共7

12、1页第40页/共71页构件截面构件截面柱节点板楼板肋高76mm的压型钢板上浇830厚混凝土楼板支撑杆焊接H型截面610 610610 610 152地下室角柱533 584一层焊接箱型截面焊接H型截面3000 3600 152 达拉斯第一国际大厦 (Renaissance Tower, First international building)第41页/共71页5 5、钢砼筒、钢砼筒钢框架（钢框架（6060层以内）层以内）做法做法把钢框架和钢砼筒共同组合，作为抗侧力体系 最大高度 220 m 中国 高钢规程 第42页/共71页 深圳发展中心大厦深圳发展中心大厦 中国，深圳, 151m地上40层

13、，地下1层 钢砼筒钢砼筒钢框架钢框架第43页/共71页第44页/共71页结构钢材结构钢材(美国钢材)H型钢梁、柱 A572/50级钢高强度螺栓 A490F箱型截面梁、柱钢板 A572/42 级钢第45页/共71页第46页/共71页第47页/共71页第48页/共71页 上海静安希尔顿酒店 1层（下） 43层（上） 143.62m 第49页/共71页 北京国贸中心二期塔楼 3层（下） 39层（上） 156m 第50页/共71页 大连远洋大厦 4层（下） 51层（上） 200.8m 第51页/共71页抗侧力体系抗侧力体系钢框架体系钢框架体系钢框架钢框架支撑体系支撑体系钢框架钢框架筒体系筒体系大型支撑

14、体系大型支撑体系支撑支撑筒体系筒体系筒筒 束束 体系体系筒筒 中中 筒体系筒体系第52页/共71页五、大型支撑体系五、大型支撑体系 做法做法大型支撑桁架直接作为抗侧力体系 B、支撑桁架杆件少，但截面大 特点特点C、杆件主要受轴力作用 D、抗侧力刚度大E、最大高度 中国 高钢规程没有明确规定 369 m，72层 A、支撑桁架既是抗侧力体系，又是抗重力体系 第53页/共71页 香港中国银行大厦 中国，香港, 367m地上72层，1988.8.8大型支撑体系大型支撑体系第54页/共71页第55页/共71页 香港中国银行大厦 平面尺寸 50m 正方形四个角柱 4m X 4m第56页/共71页抗侧力体系

15、抗侧力体系钢框架体系钢框架体系钢框架钢框架支撑体系支撑体系钢框架钢框架筒体系筒体系大型支撑体系大型支撑体系支撑支撑筒体系筒体系筒筒 束束 体系体系筒筒 中中 筒体系筒体系第57页/共71页六、筒中筒体系六、筒中筒体系 外筒与内筒之间用钢梁相连 最大高度 高钢规程外筒密柱深梁密柱深梁，钢砼筒内筒第58页/共71页 中国国际贸易中心大厦中国国际贸易中心大厦 中国，北京, 153.55m地下2层, 地上39层筒中筒体系筒中筒体系(三层以下为钢骨混凝土结构)第59页/共71页第60页/共71页 中国国际贸易中心大厦 第61页/共71页 上海国际贸易中心大厦 筒中筒体系筒中筒体系中国，上海, 129.55m地下2层,地上35层(地下室为钢骨混凝土结构)第62页/共71页第63页/共71页筒筒 束束 体系体系抗侧力体系抗侧力体系钢框架体系钢框架体系钢框架钢框架支撑体系支撑体系钢框架钢框架筒体系筒体系大型支撑体系大型支撑体系支撑支撑筒体系筒体系筒筒 中中 筒体系筒体系第64页/共71页七、筒束体系七、筒束体系 多个筒相互