多高层钢结构设计三

第三章多高层钢结构设计8/16/2023昆明理工大学建工学院土木系内容提要3.1轻钢结构概述3.2轻型钢屋架设计3.3钢管屋架设计2023/8/16昆明理工大学建工学院土木系3.4门式刚架结构设计3.5金属拱形波纹屋盖2023/8/16昆明理工大学建工学院土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…14.1.1多高层钢结构的特点高层建筑发展的基本原因a)经济的发展；b)城市人口增多；c)建设用地减少；d)地价上涨；e)建筑科技进步；f)轻质高强材料的应用。高层建筑的发展简况城市人口集中，用地紧张，以及商业竞争的激烈化，促使近代高层建筑的出现和发展。中国最早的高层建筑是一些寺、塔。8/16/2023昆明理工大学建工学院土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…1国外高层建筑发展的3个阶段第一阶段，在19世纪中期之前，欧洲和美国一般只能建造6层左右的建筑。第二阶段，从19世纪中叶开始到20世纪50年代，世界上第一幢近代高层建筑是美国芝加哥的家庭保险公司大楼，11层，高55m，建于1884年。到19世纪末，高层建筑已突破100m大关。1931年在美国纽约曼哈顿建造的102层、高381m的著名的帝国大厦，它保持世界最高建筑记录达42年之久。第三阶段，从20世纪50年代到现在，高层建筑已出现多种结构体系，如RC结构，S结构。8/16/2023昆明理工大学建工学院土木系高层结构体系的发展过程8/16/2023昆明理工大学建工学院土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…1我国多高层钢结构自20世纪80年代中期起步，随后在北京、上海、深圳、大连等地陆续建成大量多高层建筑钢结构。多高层钢结构的特点自重轻抗震性能好有效使用面积高建造速度快防火、防腐性能差8/16/2023昆明理工大学建工学院土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…24.1.2.多高层钢结构的结构体系…1-框架体系8/16/2023昆明理工大学建工学院土木系4.届1多高损层钢不结构沾的特础点与经结构浊体系…2-框烘架-征剪力袍墙体鬼系4.皇1.伤2.吸多高容层钢坟结构戚的结持构体照系…渴27/隙5/持20课23昆明挥理工更大学灾建工尚学院关土木哑系4.兆1多高威层钢苏结构标的特尸点与旨结构脏体系…2-框兴架-冷支撑记结构始体系4.福1.助2.谅多高嗓层钢智结构役的结良构体蛛系…思37/掉5/畜20罩23昆明患理工独大学限建工成学院没土木潮系4.监1多高抖层钢搁结构扑的特留点与圾结构晚体系…2-框省架-皮筒体共结构退体系4.库1.恼2.俗多高墙层钢烛结构螺的结纲构体痒系…轧47/渣5/护20乐23昆明托理工钓大学赤建工争学院制土木显系4.凝1多高煤层钢候结构衬的特巧点与全结构矩体系…2-筒忌体结尖构体赤系西尔须斯(Se粗ar姑s)大浴楼筒策体变腊化图筒中万筒结竹构4.餐1.艰2.句多高恳层钢德结构粪的结懒构体帝系…语57/斜5/践20因23昆明歪理工虑大学忠建工莲学院典土木准系4.废1多高鼠层钢漏结构分的特捕点与还结构否体系…2-巨词型框未架体舱系4.社1.候2.初多高映层钢坚结构静的结陕构体靠系…哨67/推5/被20观23昆明专理工却大学贤建工美学院烟土木梁系第四郑章愉多信高层猾钢结义构设织计4.状2旁多搏高层烫钢结乳构的丧计算恶特点7/咏5/吩20蕉23昆明胶理工令大学互建工聪学院拣土木苍系4.驼2纯多高峡层钢您结构央的计江算特炊点…郑14.蹲2.换1探荷载落…1水平巷方向亏的风旧荷载僵和地糟震作障用，对仗高层特钢结犁构设候计起虫着主要针的控搁制作剃用7/淹5/久20新23昆明项理工编大学民建工泽学院脊土木垃系4.根2验多高现层钢暗结构透的计摇算特劫点…创21.坊竖向伏荷载永久元荷载背（结戚构自卡重）可变速荷载调（楼针面及胀屋面夜活荷爽载）注：寒相关病荷载绵按《矛建筑岁结构焦荷载工规范富》（袋GB撤50态00悲9-鹊20近19律)的窃有关岂条文颂取值趁。7/努5/叨20慨23昆明斗理工洒大学贫建工挪学院恳土木筹系4.撑2暖多高辱层钢辉结构邮的计妈算特梦点…支32.甲风荷杂载-风压高度变化系数-风荷载体型系数-顺风向z高度处的风振系数注：相关键系数升按《丑建筑后结构卧荷载习规范玻》（诞GB瓦50巡寿00陪9-贴20华19政)和躁《高壶层民杀用建车筑钢朝结构蒙技术将规程艇》（领JG里J9缝9-乓98砍）的秤有关芬条文旅取值变。式中，-任意高度处的风荷载标准值（kN/m2）-高层建筑基本风压（kN/m2）风荷载标准值由下式计算基本财风压：当苹地比屑较空扰旷平吵坦地策面上回离地肢10章m高蝇统计恐所得源的5拜0年园一遇态10悦mi烤n平枣均最粱大风苍速v0为标逐准，昼按v02/1邮60墓0确业定的娘风压少值.7/坑5/枯20灶23昆明飘理工坝大学亭建工暖学院狠土木杰系4.箭2鬼多高吼层钢介结构粉的计码算特脑点…权43.狐地员震作料用抗震订设防仓烈度按国尺家规侄定的碰权限絮批准么作为办一个私地区印抗震擦设防削依据局的地穿震烈就度;必须岔按国巩家规榆定的乱权限揪审批氧、颁源发的可文件恐（图份件）婶确定坛;设防慨范围停6-他9度抗震伴设防杏目标小震震不坏阵、中梢震可橡修、云大震四不倒7/掀5/竞20猫23昆明稻理工亲大学顽建工谨学院糠土木瓣系两阶僻段设匙计4.养2时多高码层钢摘结构选的计样算特扮点…顺5注：1）老第一稠阶段发为弹唱性分泳析，扰包括为截面尺设计抱和变甜形计纳算；括2）矩大部发分建饶筑的掘第二傍阶段皇设计侮主要直由概补念设总计和陕构造公措施费来保偶证。7/银5/乏20部23昆明塌理工势大学以建工脂学院项土木曾系三水屯准地堤震作践用的村标定4.岗2欲多高竟层钢湿结构它的计以算特泽点…樱6基本笋假定地震身强度得呈极锻值分患布烈度深符合页极值抹II姑I型IImI0Isf(I)Im=I0-1总.5树5页Is<=子I0+17/研5/妥20纤23昆明任理工颈大学饱建工酿学院夺土木想系建筑剧类别班与设淹防标崖准4.骑2学多高气层钢宫结构幻玉的计就算特帐点…醋77/蜘5/笛20辞23昆明种理工随大学援建工法学院葬土木风系地震牧作用承计算4.伟2草多高斗层钢窜结构渡的计命算特盯点…组81)校一般归说明窑和计细算原完则影响碧设计气地震竿作用史的因层素地震兽动特抄性方幅面抗震处设防洒烈度设计渡近远火震场地生类别结构纱特性比方面结构请自振似周期建筑孔质量牵（重黎力荷黎载）结构咽阻尼雕比（乳材料盒）7/庸5/枕20巡寿23昆明尾理工秤大学厦建工板学院画土木触系4.议2厘多高鸟层钢隆结构挑的计馅算特兽点…锡9设计董地震购作用价的方全向设计筹地震睡作用唐的方烤向水平读（两牧个）竖向驶（一巨个）结构旷效应行的方钥向平动鸦（两肃个水拌平、忧一个呼竖向胃）扭转营（竖烦轴）7/庄5/意20悦23昆明怖理工绵大学勺建工闷学院遮土木杨系4.船2平多高巨层钢咽结构锯的计瓦算特锦点…新10地震锯作用困的计徐算范洒围和俱原则计算淘范围水平忧地震仓作用竖向夺地震见作用水平严地震自作用敏的计话算原电则一般遣正交侧布置辞抗侧降力构肤件的扣结构集，可尝沿纵猛横主申轴方掉向分臂别计网算；斜交听布置厕抗侧商力构茅件的即结构伴，宜类按平流行于无抗侧笛力构酒件方奶向计吸算；质量贡和刚忠度明武显不劝均匀膊、不鸣对称纳的结替构，叉应考粒虑水认平地塔震作偷用的哈扭转齿影响龄。7/街5/厌20牢23昆明消理工防大学遵建工乐学院德土木信系4.学2醋多高浩层钢过结构渔的计驴算特进点…拖11地震毯作用拘的计朱算方什法及钟其适躬用范吨围7/膛5/泰20锈23昆明绸理工纽奉大学伐建工荐学院宰土木弟系4.绣2多多高死层钢度结构桌的计底算特以点…如12计算搅模型着——歇集中叶质量冲模型多高偿层房匹屋无扭骡转有扭候转单层花厂房横向纵向7/闻5/那20苍23昆明摔理工匹大学吴建工为学院园土木足系4.蚂2堵多高唤层钢逢结构挠的计酷算特变点…证132）度设计婆反应榴谱地震退影响兽系数切曲线图中荡，γ－曲捉线下剑降段乱的衰瓦减指宗数ξ－阻平尼比η1－下霜降斜梦率调掉整系劫数η2－阻肉尼调迷整系裕数动力关系数地震鉴系数地震范影响索系数最大惨地震侦作用7/完5/军20星23昆明枪理工兰大学露建工王学院该土木钩系4.俊2历多高乞层钢刘结构云的计犯算特丧点…扒14特征插周期览Tg（s狗）水平地震影响系数最大值αma首x和Tg分别塘按下未列表庸格取肌值7/驱5/烦20垒23昆明含理工制大学沈建工性学院跨土木逐系4.姥2铸多高铲层钢局结构帜的计珍算特停点…桂153）鼓水平端地震梳作用河计算底部宴剪力鲜法计算缩慧方法底部祝剪力童的计厚算地震责作用徐沿高滚度的重分配顶部辨附加阀地震思作用突出誓屋面嚷小建污筑物Geq——齐结构伙等效叶重力挥荷载乔代表网值SD草OF戒：Geq=G1MD也OF属：保Geq=S上um挺(骂Gi)*0.泳85或Geq=S仅um权(笨Gi)*0.洒80HiFiFEkΔFnmHi7/俗5/谱20柜23昆明培理工孟大学洗建工骗学院烛土木愧系4.站2塞多高念层钢庙结构午的计弊算特形点…老16振型愿分解陪反应剂谱法计算喉振型计算固地震皮影响句系数故和振堡型参窑与系贱数计算接振型浸地震母作用计算芬振型斑地震诸效应振型香组合a1ixg(t)ajianixi(t)7/的5/巾20缺23昆明皱理工尊大学蛮建工阴学院姐土木常系4.宝2改多高毙层钢欧结构搏的计左算特嗓点…正17时程业分析蓄法竖向捆特别留不规绸则的良建筑高度绸较大惊的建亲筑采用拌时程清分析慈法进削行补潜充计易算采用崭能反问应当晴地场刷地特啄征的严地震背波不涉能少症于4平条，些其中顽宜包拢括一俭条本测地区墓历史扛上发烈生地糕震时冈的实荣测记拨录波地震录波的拨持续肺时间赵不宜廊过短绝，宜集取1刺0～拥20锯s或屋更长7/凤5/余20听23昆明涂理工啦大学乐建工紫学院帽土木址系4.耍2乞多高差层钢烫结构编的计胁算特校点…躲184.统2.拨2干结构宴计算1.哑结构傅计算蚁的一嫂般原胸则结构格计算劳可采油用弹性秘方法绩计算。抗拦震设愁防结舒构尚察应考钻虑罕决遇地甩震下侨的弹塑先性计挑算；现浇汗组合伪楼盖可假嫁设在孩其自身味平面脉内绝慌对刚括性；弹性足分析焦时，宜考庙虑现浇版楼盖离与钢潮梁的共同垒工作，此荷时应揪保证猫楼板铜与钢碰梁间砍有可惰靠连魔接；弹塑援性分眨析时，不宜害考虑楼板蜻与钢津梁的共同富工作；计算呈模型事应视紫具体剪结构坝形式泪和计返算内女容确受定，嫂一般腐情况私下可余采用冰平面鞋抗侧殊力结保构的空间春协同扇计算换模型；当翠结构烛布置垮规则牛、质缓量及悔刚度还沿高绍度分度布均嫁匀、忙不计们扭转关效应拆时，遣可采季用平面释结构硬计算坚模型；当申结构壤平面傅或立厘面不饥规则卵、体返型复绵杂、帝无法卧划分套成平艇面抗幕侧力令单元挎的结剑构，萌或为态筒体初结构新时，约应采怠用空间社结构热计算粱模型；7/挡5/纸20瘦23昆明弟理工播大学速建工划学院甲土木宫系4.凉2际多高脉层钢舱结构沿的计替算特译点…慎19高层嗓建筑钢结稻构梁闪柱构件凶的跨高蛋比较版小，计钢算结碧构的炼内力帆和位至移时厉，除容考虑哨梁、饭柱的凳弯曲阶变形凑和柱酱的轴尺向变洋形外搜，尚应颂计算锈梁、蹄柱的移剪切通变形；钢框陈架－抄剪力维墙体棚系中悠，现浇昌剪力竹墙的计贿算按照茎钢筋世混凝贩土结怖构设厘计，应摩记入辅墙的裁弯曲叮、剪初切和配轴向冒变形麦；柱间狸支撑器两端符应为局刚性启连接，但蓝可按献两端煤铰接卵连接瓣计算郊，其厕端部运连接埋的刚过度通语过支贴撑构戒件的革计算竟长度糟加以炎考虑肝；若涌采用案偏心秘支撑敢，由谨于耗旨能梁步段在减大震狭时将掀首先态屈服寒，计国算时杠应取榜为单捉独单腾元；钢框禽架－弄支撑鲜结构锻的斜西杆可险按端睡部铰剩接杆售计算；框无架部测分按附计算碧得到得的地惑震剪艇力应插乘以牲调整声系数阻，达坏到不引小于瞎结构减底部痒总地次震剪滤力的盾25强％和域框架搭部分剥地震垒剪力肥最大急值1重.8渠倍两缩慧者中防的较柜小者蹈。中心蚂支撑撑框架俗的斜杆箱轴线湾偏离计梁柱赠轴线半交点浮不超浊过支叮撑杆动件的演宽度猫时，循仍可明按中巾心支拾撑框凑架分误析，但备应计锄及由蛮此产询生的智附加梁弯距亚；人早字形歪和V韵形支联撑组劝合的路内力冲设计完值应亮乘以近增大丘系数晕，可弊取1兔.5碑。7/杰5/针20姜23昆明驶理工恨大学叫建工戴学院岂土木意系4.坑2槽多高甚层钢末结构问的计啦算特京点…毫202.崭内认力与锤位移予计算规范籍规定伯在进材行内近力及辽位移捞分析吼时可抬以采前用较造为精分确的钻程序寺计算丽方法染，也隔可以寻采用削近似浙的简狡化计弱算方制法。－程白序计定算的逢基本折方法都－矩万阵位辅移法－简笛化近捡似计形算方介法－与分层字法、绩D值扎法采用胳近似领计算通方法纵计算师高层脆钢结佩构的找内力趴与位暮移时资，尚物应注稻意以梯下问贡题应考您虑梁容柱节城点域荣的剪垮切变改形对驾侧移唐的影红响；高层师建筑谷钢结拘构的惯P-Δ效应魔较强叮，一荷般应捧验算柔结构套的整胳体稳谢定性丘。7/欣5/让20供23昆明萝理工俊大学逢建工沫学院楚土木梦系4.笛2取多高肌层钢弃结构诵的计撕算特眉点…事21高层朴建筑雪钢结水构的戒P-Δ效应鸡较强盗，一犯般应订验算景结构件的整马体稳活定性救。但怨同时质符合辰下列环条件选时，行可不汽验算肃结构吨的整哀体稳而定。（1溉）结廉构各很楼层贯柱的厌长细零比和乔平均奶轴压薯比满置足式中逢：λm－楼斤层柱裁的长造细比衔；Nm－楼乒层柱蝴的平鼠均轴卵压力饶设计午值；Npm－楼福层柱誓的平训均全葵塑性范轴压渗力；式中嫌：fy－钢游材的塌屈服翠强度配；Am－柱稻截面投面积吹的平谋均值瓦；7/软5/暑20山23昆明醉理工登大学槐建工脾学院失土木彼系4.震2山多高灾层钢嫁结构玻的计喉算特在点…毁22（2止）结侵构按滥一阶叠线弹梅性计滥算所偿得的返各楼据层层露间相窗对位捏移值暮满足式中张：Δu－掠按一驼阶线燃弹性些计算殖所得发的层池间位吗移；ΣFh－计介算楼普层以材上全时部水尽平作另用之深和；对不油符合虏以上庸两条攻件的摧高层誉建筑尽钢结穗构，醋需验恋算结禾构的持整体材稳定床。ΣFv－计碑算楼枪层以宰上全步部竖蠢向作准用之郊和；7/俘5/心20托23昆明遥理工舒大学哑建工权学院穗土木俊系4.跟2候多高茶层钢仁结构悼的计躬算特进点…哥233.描承恢载力雅验算钢结考构构蠢件的骡承载惠能力顺应满酷足下耻列公敲式要蹈求：非抗皆震设字计第一汇阶段圆抗震赌设计恒时式中掉：γ0－结普构重柱要性拐系数总；S－覆地震蒙作用战效应而组合絮设计则值；R－直结构董构件晚承载掏力设堆计值懒；γRE－结能构构乡丰件承尺载力宽的抗史震调颈整系挪数；构件净承载籍力抗夜震调盐整系弟数7/此5/送20息23昆明悦理工窄大学据建工讲学院自土木患系4.搅2歪多高注层钢枝结构辣的计韵算特浸点…沉244.语位惰移限死制不考黑虑地政震作硬用时统，结构夸在风微荷载薄作用侦下第一载阶段杰抗震秩设计顶点脆侧移层间毒侧移层间浸侧移第二裹阶段恋抗震学设计层间范侧移7/瞒5/糖20瞒23昆明驰理工虾大学罢建工扩学院陵土木秩系第四档章备多竹高层姐钢结播构设亭计4.抚3疮多窃层多粪跨框劝架设晕计7/愉5/勒20塞23昆明造理工毙大学毁建工蔽学院口土木应系4.病3备多层咐多跨舒框架阶设计洽…14.初3.铅1供构件的设计-框锋架梁淹设计梁的起抗弯剑强度梁的广抗剪龟强度梁的替整体陆稳定梁的隶局部宣稳定-框佛架柱薯设计框架离节点半处实学现强钱柱弱植梁设核计概进念的还计算趴要求7/除5/芬20炉23昆明厨理工买大学肠建工缘瑞学院米土木小系4.石3境多层支多跨远框架启设计孩…2轴压者比验陷算强度柱平菊面内管、外帽稳定栗验算柱的皱局部姜稳定7/欺5/熊20潜23昆明顽理工德大学欠建工船学院破土木差系4.雪3赔多层伸多跨熊框架辅设计屯…3中心唱支撑兆构件疤可用宽单斜榨杆、缴十字专交叉绘斜杆浓、人字字形例或V急形斜苦杆体酬系-中灿心支植撑构公件设计腐时应遥注意1）粪在计耳算中互心支暖撑斜差杆内勾力时段，地议震力拼应乘苹以增眯大系扰数，史单斜勿杆支纠撑和赚交叉罩支撑泰乘以蛛1.终3，洗人字贼形支修撑和宁V形婆支撑妨乘1厦.5贫。2）乐在多岛遇地耍震作鸣用组虑合下垂，支樱撑斜扎杆的泳抗压此验算托按下幼式进精行：支撑隆斜杆棍宜采窃用双忙轴对奴称截鸦面，铺当采让用单淘轴对咳称截记面时萝，宜纽奉防止泼出现伙绕截质面对狠称屈然曲。3）妈刚度拐：满狗足相价关长惯细比冤的要塘求7/标5/腥20日23昆明炼理工宏大学莲建工辟学院冻土木然系4.悠3起多层奥多跨撇框架拔设计乳…44.杰3.杀2徐连接箭节点争设计-节蛙点设阁计的配一般瞎要求梁柱阳连接柱柱钥连接梁梁嘴连接满足拣传力耕可靠乏、构傲造简缠单、获具有冠抗震甚延性牺及施掉工方我便的剪要求彼。非抗吓震设曾计，条弹性墙受力海阶段鼠设计第一恒阶段左抗震筐设计易，弹旋性受燃力阶捐段设扒计第二患阶段栋抗震织设计咽，弹研塑性骄受力位阶段返设计枝，按贿照结绪构抗要震设姻计遵聚循的殿原则领，节染点的非极限序承载燥力要灿高于态构件滴本身南的承党载力缘瑞。7/闯5/赔20蛙23昆明遥理工所大学花建工逐学院色土木师系4.浩3醋多层判多跨惨框架洁设计批…54.拌3.喷2宁连接扇节点法设计节点汪域稳普定-节揪点计即算节点愁域抗药剪强还度-节手点设俗计的川一般就要求梁柱爸连接柱柱齐连接梁梁冻连接连接柄弹塑老性设劲计7/肃5/饼20秒23昆明载理工集大学碧建工泛学院蔽土木洗系第四葱章顶多遍高层兵钢结糟构设继计4.患4芒组笔合楼按盖设完计7/擦5/捐20债23昆明可理工孙大学严建工毯学院聋土木父系4.用4领组合鹿楼盖议设计雪…1-确呆定楼标盖结佛构方堪案时先，应话考虑句以下哑要求详：-保饱证楼为盖有崇足够艰的平遵面整盼体刚话度-减港轻结软构的度自重严及减伟小结爬构层棒的高弱度-有望利于沿现场吗安装萌方便越及快蔬速施肥工-钢日结构口常用欢楼盖炮做法-压喇型钢见板组民合楼痛板-预孕制楼授板-叠添合楼冲板-普调通现氧浇楼镜板-具饮有较提好的俩防火奔、隔糠音性处能，匆并便税于管抖线的勉铺设7/宵5/安20达23昆明异理工袋大学拣建工捡学院匹土木庆系4.袜4浆组合碎楼盖斥设计病…24.纷4.偿1洞压型贼钢板营的形增式-闭刺口形挺槽口紫的压轻型钢辫板-开药口形洪槽口闭的压剖型钢告板，抛在其挣腹板拿翼缘昆上轧苍制凹近凸形障槽纹挂作为幅剪力耽连接懂件-开员口形串槽口络的压读型钢文板，围同时盟在它浪的翼辛缘上抱另焊店横向像钢筋临，以古增强睛抗剪最切粘冶结能赤力4.舟4.锁2卵组合打板的晶极限跟状态-沿嚼正截驱面弯助曲破恢坏-沿字混凝馒土与腾压型长钢板割界面珍纵向作水平若剪切拴破坏-沿孩斜截眉面剪滔切破怖坏-冲愁剪破返坏7/屿5/舰20愧23昆明丸理工颂大学氏建工坦学院颤土木泰系4.担4抹组合系楼盖组设计病…34.快4.趴3情组合壳板的篮设计-施易工阶案段-使挥用阶溜段施工使阶段嫩的荷卧载内力志计算截面孝承载昨力及阵挠度舍计算施工巨阶段骄的荷俯载内力江计算截面椒承载从力及遥挠度烫计算（1辩）正滨截面异抗弯援承载籍力的须计算a)速当浆时，鹅塑性卖中和或轴在素压型剪钢板摄顶面驻以上撇的混回凝土猜内，鸭组合且板的衡抗弯妖承载哨力按棚下式宣计算7/孤5/续20朽23昆明他理工幅大学驻建工隔学院辽土木庄系4.浆4场组合任楼盖衬设计