多高层钢结构.ppt

1.确定合理的结构形式和节点的连接（形式）方法； 2.选择结构和连接的材料并提出相应的技术性能指标； 3.维护结构的选择（从结构上考虑）； 4.构件的形式并初步估算截面尺寸； 5.荷载汇集及荷载组合； 6.地震作用计算； 7.结构变形及内力计算； 8.内力组合及构件截面验算； 9.连接的设计计算； 10.维护结构的设计计算； 11.基础设计； 12.其他。 三、结构设计的一般步骤 第二十九页，共五十一页，2022年，8月28日 §3-2 多高层钢结构的计算特点 一、结构的荷载种类 竖向荷载：永久荷载（自重和使用荷载） 水平荷载：风荷载 地震作用：水平和竖向 二、荷载计算 1.风荷载 2.地震作用计算 第三十页，共五十一页，2022年，8月28日 三、计算的一般原则 1. 多高层建筑钢结构的内力与位移一般采用弹性方法计算。对有抗震设防要求的结构，除进行多遇地震作用下的弹性效应计算外，还应考虑在罕遇地震作用下结构可能进入弹塑性状态，采用弹塑性方法进行分析。 2.高层建筑钢结构通常采用现浇组合楼盖，一般可假定楼面在自身平面内为绝对刚性。但在设计中应采取保证楼面整体刚度的构造措施，如加设梁抗剪件、非刚性楼面加整浇层等。对整体性较差、或楼面有大开孔、有较长外伸段或相邻层刚度有突变的楼面，当不能保证楼面的整体刚度时，宜采用楼板平面内的实际刚度。 第三十一页，共五十一页，2022年，8月28日 3. 由于楼板与钢梁连接在一起，当进行多高层钢结构的弹性分析时，宜考虑现浇钢筋混凝土楼板与钢梁的共同工作，此时应保证楼板与钢梁间有可靠连接。当进行弹塑性分析对，楼板可能严重开裂．因此，不宜考虑楼板与钢梁的共同工作。 4. 多高层钢结构的计算模型应视具体结构形式和计算内容规定。一般情况下可采用平面抗侧力结构的空间协同计算模型。当结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、不计扭转效应时，可采用平面结构计算模型；当结构平面或立面不规则、体型复杂、无法划分成平面抗侧力单元或为简单结构时，应采用空间结构计算模型。 第三十二页，共五十一页，2022年，8月28日 5. 高层建筑钢结构梁柱构件的跨高比较小，在计算结构的内力和位移时，除考虑梁、柱的弯曲变形和柱的轴向变形外，尚应考虑梁、柱的剪切变形。由于梁的轴力很小，一般不考虑梁的轴向变形，但当梁同时作为腰桁架或帽桁架的弦杆时，应计入轴力的影响。 6. 钢框架一剪力墙体系中，现浇竖向连续钢筋混凝土剪力墙的计算应计入墙的弯曲变形、剪切变形和轴向变形。 当钢筋混凝土剪力墙具有比较规则的开孔时，可按带刚域的框架计算；当具有复杂开孔时，宜采用平面有限元法计算。 第三十三页，共五十一页，2022年，8月28日 7. 柱间支撑两端应为刚性连接，但可按两端铰接连接计算，其端部连接的刚度通过支撑构件的计算长度加以考虑。若采用偏心支撑，由于耗能梁段在大震时将首先屈服，计算时应取为单独单元。 第三十四页，共五十一页，2022年，8月28日 四、梁、柱的截面形式 第三十五页，共五十一页，2022年，8月28日 (一)PKPM系列——钢结构CAD软件STS (二)STAAD/CHINA 2000钢结构设计与绘图软件  (三)ANSYS  (四)芬兰Xsteel中文版智能钢结构详图设计系统  (五)StruCad三维钢结构详图系统  (六)SCIA钢结构CAE/CAD/CIM一体化软件  (七)PS2000门式刚架轻型房屋设计CAD系统  (八)门式刚架轻型房屋钢结构软件GFCAD  (九)PDSOFT SteelWorks三维钢结构设计与分析计算软件 (十)同济大学空间钢结构软件3D3S  (十一)多高层钢结构设计系统M&TSteel  (十二)广厦建筑钢结构CAD系统 五、内力与位移计算 1.钢结构的静、动力分析一般应借助计算机完成。 第三十六页，共五十一页，2022年，8月28日 第一页，共五十一页，2022年，8月28日 §3-1 概述 一、多、高层钢结构建筑的应用 1、建筑用钢量 国内：全部钢产量的20%～25% 国外（美国、日本）：50% 我国真正用于钢结构的钢材仅为200～300 万吨（年产量1亿吨） 2、典型的高层钢结构建筑 第二页，共五十一页，2022年，8月28日 第一 台北国际金融中心（101楼） 101层 高508米 台北 第三页，共五十一页，2022年，8月28日 第二、三 吉隆坡 佩纳斯大厦(双塔) 95层 高452米1996年建成 第四页，共五十一页，2022年，8月28日 第五页，共五十一页，2022年，8月28日 第四 西尔斯大楼 110层 高443米 美国芝加哥 第六页，共五十一页，2022年，8月28日 第五 上海金茂