多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)演示文稿

多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)演示文稿目前一頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目前二頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)4.1多層鋼結(jié)構(gòu)體系多層鋼結(jié)構(gòu)一般采用框架類結(jié)構(gòu)體系，也稱多層鋼框架結(jié)構(gòu)；多層鋼結(jié)構(gòu)一般由柱、梁、樓蓋結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)、墻板或墻架組成。層數(shù)<=10；高度<=60m受力特點(diǎn)：豎向力/側(cè)向力目前三頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)一、多層鋼結(jié)構(gòu)類型目前四頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)類型柱-支撐體系：梁柱節(jié)點(diǎn)均為鉸接，縱、橫向沿柱高設(shè)置柱間支撐（抗側(cè)力構(gòu)件），適用于柱距不大但允許雙向設(shè)置支撐的建筑物；設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)便，側(cè)向剛度大，構(gòu)件受力明確，耗鋼量??；純框架體系：縱橫兩個(gè)方向均為剛接框架，適用于柱距較大但無法設(shè)置支撐的建筑物；節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜，用鋼量較大；目前五頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)類型框架-支撐體系：縱向柱-支撐體系，橫向?yàn)榧兛蚣荏w系，一方面滿足建筑功能要求，另一方面，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、施工，減小用鋼量?？蚣?支撐組合體系混合體系目前六頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)二、多層鋼結(jié)構(gòu)布置原則目前七頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)布置原則柱網(wǎng)及梁系布置合理，縱、橫向剛度均勻，構(gòu)件傳力明確、類型統(tǒng)一，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于施工；應(yīng)采用平面剛性樓蓋，保證空間整體剛度及空間協(xié)調(diào)工作；橫向框架為柱-支撐體系且采用平面剛性樓蓋時(shí)，柱間支撐間距不大于4L；鋼柱及支撐沿豎向可以變截面，但應(yīng)防止層間剛度突變；柱-支撐體系剛度大，用鋼量省，條件允許時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用；支撐布置應(yīng)合理、均勻。目前八頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)4.2多層鋼結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)和組合荷載效應(yīng)計(jì)算荷載效應(yīng)組合目前九頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)一、荷載效應(yīng)計(jì)算目前十頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)荷載效應(yīng)計(jì)算永久荷載：分項(xiàng)系數(shù)1.2；1.35；1.0可變荷載：分項(xiàng)系數(shù)1.4雪荷載積灰荷載樓面活荷載：>=4.0kN/m2時(shí)，分項(xiàng)系數(shù)1.3屋面活荷載風(fēng)荷載目前十一頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)荷載效應(yīng)計(jì)算偶然荷載：地震荷載水平地震作用（內(nèi)力組合中起主要作用）多遇地震（應(yīng)）：承載力及變形驗(yàn)算；振型分解反應(yīng)譜法/彈性時(shí)程分析/底部剪力法罕遇地震（宜）：彈塑性時(shí)程分析/靜力彈塑性分析（pushover）目前十二頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)荷載效應(yīng)計(jì)算水平地震影響系數(shù)α振型數(shù)不少于3個(gè)，振型疊加采用平方和開方（SRSS）或完全二次項(xiàng)（CQC）GE重力荷載代表值：

GE=GK+0.5QS+0.5QA+kQL+GKT

k=0/0.5/1.0振型分解反應(yīng)譜法典型公式目前十三頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)荷載效應(yīng)計(jì)算豎向地震作用（僅在計(jì)算多層框架內(nèi)大跨度或大懸臂構(gòu)件時(shí)考慮）豎向地震作用系數(shù)αv:8度0.1/9度0.2

目前十四頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)二、荷載效應(yīng)組合目前十五頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)荷載效應(yīng)組合不考慮地震的組合

可變荷載控制：永久荷載控制：

目前十六頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)荷載效應(yīng)組合考慮地震的組合目前十七頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)4.3多層鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析一般規(guī)定計(jì)算方法多層鋼結(jié)構(gòu)的梁多層鋼結(jié)構(gòu)的柱多層鋼結(jié)構(gòu)的支撐目前十八頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)一、一般規(guī)定目前十九頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)一般規(guī)定平面布置規(guī)則的多層框架，宜采用平面計(jì)算模型，平面不規(guī)則時(shí)，宜采用空間計(jì)算模型；地震作用效應(yīng)分析時(shí)，結(jié)構(gòu)及附屬質(zhì)量集中在各樓層，應(yīng)按不同維護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)自振周期折減（0.9/0.85/0.8），維護(hù)墻體只計(jì)質(zhì)量不計(jì)剛度；多層框架宜采用專門軟件計(jì)算或手算；目前二十頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)一般規(guī)定多層框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度H0=μHμ為計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，根據(jù)上下端匯交的橫梁與框架柱線剛度之比（k1=IB/L:IC/H，K2）查表確定。有側(cè)移框架和無側(cè)移框架目前二十一頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前二十二頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前二十三頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)一般規(guī)定風(fēng)荷載作用下，Δ<=H/500/δ<=h/400；多遇地震，δ<=h/250；框架梁與壓型鋼板組合樓板可靠連接時(shí)，框架梁截面中應(yīng)計(jì)入混凝土樓板的作用，樓蓋主梁I=2Is/其它I=1.5Is；基本周期T1的估算（剛度沿高度分布均勻的鋼框架）：目前二十四頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)二、計(jì)算方法目前二十五頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)計(jì)算方法精確方法：矩陣位移法有限元法近似方法：分層法（豎向荷載）半剛架法、改進(jìn)反彎點(diǎn)法（D值法）（水平荷載，框架）懸臂鉸接桁架（水平荷載，柱-支撐）目前二十六頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前二十七頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前二十八頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前二十九頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)三、多層鋼結(jié)構(gòu)的梁目前三十頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)的梁梁的截面形式軋制或焊接H形鋼不對(duì)稱H形鋼蜂窩梁截面目前三十一頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前三十二頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)的梁梁的設(shè)計(jì)按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)采用最不利截面的最不利組合內(nèi)力進(jìn)行梁截面驗(yàn)算，最不利截面一般在梁的兩端、跨中或集中荷載作用點(diǎn)；框架梁截面調(diào)整幅度較大（30%）時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行內(nèi)力分析；樓板為壓型鋼板組合樓板且與梁可靠連接，按鋼-混凝土組合樓蓋進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前三十三頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)四、多層鋼結(jié)構(gòu)的柱目前三十四頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)的柱柱的截面形式軋制或焊接H形鋼十字形截面方鋼管圓鋼管目前三十五頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)的柱鋼柱的設(shè)計(jì)鋼柱為偏心受壓構(gòu)件；鋼柱應(yīng)按兩個(gè)主軸方向分別進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算；對(duì)厚鋼板（>60,Q235；>36，Q345）應(yīng)考慮鋼材沿厚度方向的性能，防止分層。目前三十六頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)五、多層鋼結(jié)構(gòu)的支撐目前三十七頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)的支撐支撐的布置和形式支撐布置原則：承受水平荷載，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免過大的次應(yīng)力和溫度應(yīng)力平面布置：支撐應(yīng)沿結(jié)構(gòu)縱向和橫向分別布置，最好沿結(jié)構(gòu)主軸對(duì)稱，如正方平面，支撐布置在房屋中央和四角；長(zhǎng)方形平面，支撐布置在長(zhǎng)邊的兩端和中部，沿橫向多布，沿縱向少布。沿高度布置：最好上下貫通，否則應(yīng)至少搭接一層。支撐形式：X形支撐/K形支撐/華倫氏支撐目前三十八頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前三十九頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前四十頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)的支撐支撐的計(jì)算：一般按拉/壓桿計(jì)算；支撐承受水平剪力：實(shí)際水平荷載產(chǎn)生的層間剪力或；目前四十一頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)多層鋼結(jié)構(gòu)的支撐還要考慮豎向荷載引起的附加內(nèi)力，受壓交叉斜撐交叉斜撐按拉桿設(shè)計(jì)時(shí)，不考慮附加內(nèi)力，其連接應(yīng)按荷載作用下的拉力和其臨界壓力設(shè)計(jì)。支撐按內(nèi)力設(shè)計(jì)時(shí)，端部的連接承載力宜按設(shè)計(jì)內(nèi)力提高10%~15%計(jì)算目前四十二頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)4.4鋼與混凝土組合板和組合梁鋼與混凝土組合板鋼與混凝土組合梁目前四十三頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)一、鋼與混凝土組合板壓型鋼板+鋼筋混凝土目前四十四頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)鋼與混凝土組合板設(shè)計(jì)原則組合板的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮施工和使用兩個(gè)階段施工階段：壓型鋼板為混凝土模板，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度和變形驗(yàn)算；永久荷載（壓型鋼板及混凝土自重）+可變荷載（施工荷載及附加荷載）使用階段：在全部荷載作用下，對(duì)組合板或鋼筋混凝土樓板（壓型鋼板僅用作模板，厚度hc）進(jìn)行強(qiáng)度和變形驗(yàn)算目前四十五頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)鋼與混凝土組合板壓型鋼板跨中變形v>20mm時(shí)，確定混凝土自重時(shí)應(yīng)考慮凹坑效應(yīng)，厚度+0.7v或增設(shè)支撐組合板有局部荷載時(shí)，有效寬度的確定 抗彎計(jì)算：簡(jiǎn)支板bem=bm+2lp(1-lp/l)；連續(xù)板bem=bm+[4lp(1-lp/l)]/3

抗剪計(jì)算：bem=bm+lp(1-lp/l)

其中：bm=bp+2(hc+hf)目前四十六頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前四十七頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)鋼與混凝土組合板施工階段計(jì)算 壓型鋼板為混凝土模板，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度和變形驗(yàn)算，可采用彈性分析方法，順肋方向的正負(fù)彎矩和撓度均按單向板計(jì)算，不考慮垂直肋方向的正、負(fù)彎矩。使用階段計(jì)算 當(dāng)hc=50-100mm時(shí)，可按以下規(guī)定設(shè)計(jì)：順肋方向的正彎矩和撓度均按單向簡(jiǎn)支板計(jì)算，負(fù)彎矩按嵌固端考慮，不考慮垂直肋方向的正、負(fù)彎矩。目前四十八頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)鋼與混凝土組合板組合板設(shè)計(jì)施工階段驗(yàn)算： 壓型鋼板； 強(qiáng)度和撓度及腹板局部屈曲承載力驗(yàn)算。使用階段設(shè)計(jì)： 組合板； 正截面抗彎承載力/抗沖剪承載力/斜截面抗剪承載力/負(fù)彎矩段的截面強(qiáng)度和裂縫寬度目前四十九頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)鋼與混凝土組合板正截面抗彎承載力：塑性設(shè)計(jì)方法，假定截面受拉、受壓區(qū)材料均達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（折減0.8）

Asf<fcmhcb時(shí)，塑性中和軸在壓型鋼板上翼緣以上混凝土內(nèi)，

M=<0.8fcmxccby；xcc=Asf/fcmb；y=h0-xcc/2Asf>fcmhcb時(shí)，塑性中和軸在壓型鋼板內(nèi)，

M=<0.8(fcmhcby1+Ascfy2)；

Asc=0.5(As-fcmhcb/f)；目前五十頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前五十一頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)鋼與混凝土組合板抗沖剪承載力

Vp=<0.6ftcphc斜截面抗剪承載力

Vc=<0.07fcmbh0目前五十二頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)鋼與混凝土組合板負(fù)彎矩段的截面強(qiáng)度和裂縫寬度按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算組合板撓度分別按荷載短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合計(jì)算。目前五十三頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)組合板構(gòu)造要求壓型鋼板凈厚度>=0.75mm，鍍鋅層厚度滿足防腐要求；澆注混凝土的槽（肋）寬>=50mm；槽內(nèi)設(shè)圓柱頭焊釘連接件時(shí)壓型鋼板高=<80mm；組合板厚度>=90mm，hc>=50mm；組合板端部必須內(nèi)設(shè)圓柱頭焊釘連接件，將壓型鋼板凹肋焊牢于鋼梁上，圓柱頭焊釘直徑s=3m,13-16/s=3m-6m,16-19/s>6m,19目前五十四頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)鋼與混凝土組合板組合板在鋼梁上支承長(zhǎng)度>=50mm必要時(shí)組合板應(yīng)配置鋼筋：附加抗拉鋼筋/負(fù)彎矩區(qū)連續(xù)鋼筋/集中荷載或孔洞周圍分布鋼筋/為改善防火的受拉鋼筋…組合板負(fù)彎矩區(qū)裂縫寬度<=0.3mm/0.2mm抗裂鋼筋/分布鋼筋目前五十五頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)二、組合梁設(shè)計(jì)由鋼梁及支承在其上的鋼筋混凝土翼板構(gòu)成鋼筋混凝土抗壓/鋼材抗拉/協(xié)同工作，充分發(fā)揮材料作用目前五十六頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)組合梁設(shè)計(jì)組合梁的分類普通混凝土翼板組合梁壓型鋼板組合梁預(yù)制裝配式混凝土板組合梁目前五十七頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前五十八頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前五十九頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前六十頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)組合梁設(shè)計(jì)組合梁的優(yōu)點(diǎn)節(jié)約鋼材，降低造價(jià)；增大截面剛度，減小鋼梁撓度；減小結(jié)構(gòu)高度及建筑物總高度；增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性；鋼梁為組合板支撐，節(jié)約模板，縮短工期目前六十一頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)組合梁設(shè)計(jì)組合梁的缺點(diǎn)耐火等級(jí)差；需在鋼梁上焊接連接件目前六十二頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前六十三頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前六十四頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前六十五頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前六十六頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)目前六十七頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)4.5多層鋼結(jié)構(gòu)的連接連接的一般規(guī)定梁柱節(jié)點(diǎn)柱的拼接節(jié)點(diǎn)柱腳節(jié)點(diǎn)目前六十八頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)一、連接的一般規(guī)定目前六十九頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)連接的一般規(guī)定焊接、高強(qiáng)螺栓連接或栓焊混合連接栓焊混合連接僅可用于同一連接/不同部位重要或復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)，承載力提高10-15%節(jié)點(diǎn)焊接的要求：全熔透對(duì)接焊縫，一級(jí)/二級(jí)，等強(qiáng)不同材料的焊接焊接施工條件，空間/方位/位置，折減系數(shù)0.9目前七十頁\總數(shù)九十頁\編于十九點(diǎn)連接的一般規(guī)定純框架體系，梁柱節(jié)點(diǎn)及柱腳節(jié)點(diǎn)為剛接，柱支撐體系梁柱節(jié)點(diǎn)鉸接，柱腳節(jié)點(diǎn)可為剛接現(xiàn)場(chǎng)拼接應(yīng)采用等強(qiáng)連接，拼接位置8、9度抗震設(shè)防的多層框架，