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钢结构下册房屋钢结构设计与计算
4.1.1 多高层房屋结构的类别
➢ 芯筒体系(悬挂结构)
芯筒体系
4.1.1 多高层房屋结构的类别
➢ 支撑框筒体系
支撑框筒体系
4.1.1 多高层房屋结构的类别
➢ 非抗震设防的多层房屋房屋形式(≤12层)
多层房屋的抗侧力结构
4.1.1 多高层房屋结构的类别
➢ 抗震设防的多高层钢结构房屋形式
中心支撑体系(不超过12层)
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 正截面抗弯承载力计算的基本假定
纵向钢筋和钢梁 受拉侧的混凝土 受压侧的混凝土
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 钢梁板件的局部失稳要求
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
中心支撑体系
4.1.1 多高层房屋结构的类别
➢ 抗震设防的多高层钢结构房屋形式
偏心支撑体系
偏心支撑体系
4.1.2 结构布置提要
• 平面形式
几何尺寸示意
4.1.2 结构布置提要
• 平面尺寸
L、l、l'、B'的限值
平面的长宽比
凹凸部分的长宽比
L/B
L/Bmax
l/b
l /Bmax
5
4
1.5
1
大洞口宽度比
组合梁混凝土翼板的有效宽度
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 组合梁设计
翼板的有效宽度 bce= b0+bc1+bc2
组合梁混凝土翼板的有效宽度
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 弹性分析:将受压混凝土翼板折算成钢 材
荷载标准组合 荷载准永久组合
beq=bce E beq=bce (2E)
组合梁弹性分析的换算截面
• 承受局部荷载
有效抗工弯计作算宽时 度bef
简支板 连续板 抗剪计算时
bef=bf1+2lp(1 lp/l) bef=bf1+[4lp(1 lp/l)]/3
bef=bf1+lp(1- lp/l)
式中 bf1=bf+2(hc+hd)
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 组合梁设计
翼板的计算厚度: h0或 hc
B /Bmax 0.5
4.1.2 结构布置提要
• 平面不规则结构 xey/r 偏ex心,y 率ex/rey
r e xK T / K x,r e yK T / K y K T (K x y 2 )(K y x 2 )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.1.2 结构布置提要
• 结构竖向布置
高宽比
高宽比的限值
设防烈度
6、7
8
钢结构
下册 房屋钢结构设计和计算
主要内容:
• 多、高层房屋结构的组成 • 楼盖的布置方案和设计 • 柱和支撑的设计 • 多重高点层:房屋结构的分析和设计计算
➢ 多高层房屋结构的类别和布置方案 ➢ 楼盖、柱和支撑的布置和设计方法
4.1 多、高层房屋结构的组成
4.1.1 多高层房屋结构的类别
• 特点:侧向荷载效应的影响突出--风荷载、 地震作用
塑性中和轴在压型钢板顶面以上
M 0 .8 fc m x b y p (A pf fc m h c b )
塑性中和轴在压型钢板顶面以上
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 正截面抗弯承载力验算
塑性中和轴在压型钢板截面内
M 0 . 8 f c m h c b y p 1 A p 2 f y p 2 ( A p f f c m h c b )
9
最大高宽比
6.5
6.0
5.5
4.1.2 结构布置提要
• 竖向不规则结构
立面收进
4.1.2 结构布置提要
• 基础
设地下室 埋深 地下室形式 过渡层
4.2 楼盖的布置方案和设计
4.2.1 楼盖布置原则和方案
• 楼盖结构作用 • 方案选择要求
4.2.1 楼盖布置原则和方案
• 楼盖结构组成
楼板 梁系
塑性中和轴在压型钢板截面内
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 抗冲剪承载力验算
V10.6ftucrhc
剪力临界周界
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 斜截面抗剪承载力验算(一个波距)
Vin0.7ftbh0
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 承受局部荷载
有效工作宽度bef
集中荷载分布的有效宽度
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 栓钉受剪承载力设计值
N v c0.43A st E cfc 0.7A st f
• 栓钉受剪承载力折减
梁负弯矩区 有压型钢板时
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
= 0 .6 bh s h p/h p 2且 1 .0(压型钢板肋与钢梁平行时)
0.85bhshp 且η1.0
框架布置方案
4.2.1 楼盖布置原则和方案
• 梁系布置的其他要求
间距 空间体系 长细比 抗倾覆要求
斜向主梁
4.2.1 楼盖布置原则和方案
• 腹板开洞要求
腹板开圆孔的构造要求
4.2.1 楼盖布置原则和方案
• 主次梁连接:平接连接
主次梁连接
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 布置方式
压型钢板组合楼盖
验算方法
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 使用阶段
非组合板,作模板使用 组合板:验算内容;荷载;验算方法
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 承载力验算的力学模型
单向弯曲板 双向弯曲板 内容:正截面抗弯承载力、抗冲剪承载力和
斜截面抗剪承载力
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 正截面抗弯承载力验算
n0
hp2
(压型钢板肋与钢梁垂直时)
承载力设计值应折减的栓钉布置
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 水平剪力的传递形式
压型钢板与混凝土的连接
4.2.2 压型钢板组合楼盖设计
• 组合楼板的设计
楼板分类:组合板和非组合板
承受的荷载:施工阶段荷载和使用阶段荷载
挠曲效应
• 施工阶段
验算内容 荷载
x ― x轴
• 分类:按抵抗侧向荷载作用的功效分--框 架结构、框剪 结构、筒体结构
结构类型
4.1.1 多高层房屋结构的类别
• 框架结构的特点 • 框剪结构的特点
• 筒体结构的特点
4.1.1 多高层房屋结构的类别
• 侧向位移模式
侧向位移模式
4.1.1 多高层房屋结构的类别
• 适用高度(JGJ99-98 依据地震设防烈度 划分)钢结构和有混凝土剪力墙的钢结构高层建筑的适用高度(m)
结构种类
钢结构
有混凝土剪力 墙的钢结构
结构体系
框架 框架支撑(剪力墙板)
各类筒体
钢框架混凝土剪力墙 钢框架混凝土核心筒
钢框筒混凝土核心筒
非抗震设防
110 260 360
220
220
抗震设防烈度
6、7 8
9
110 90 50 220 200 140 300 260 180
180 100 70
180 150 70