多层及高层房屋结构框架设计

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1、多层及高层房屋结构钢框架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分类：框架结构、框剪结构、筒体结构支撑或剪力墙框筒束筒内筒柱(a)框架结构(b)框剪结构(c)筒中筒结构(c)束筒结构图4.1结构类型框架结构特点：1.平面布置较灵活，刚度分布均匀2.侧向刚度小，延性较大，自振周期较长，对地震作用不敏感，一般在不超过30层框剪结构特点：1.支撑或剪力墙，双重设防2.不超过4060层筒体结构特点：框筒结构1.框架形成的筒体结构，内筒

2、及其它竖向构件主要承受竖向荷载，外层框架主要承受侧向荷载2.刚性楼面结构作为框筒的横隔3.剪力滞后造成角柱的轴力过大，两个措施：控制框筒平面的长宽比加大框筒梁和柱的线刚度之比z4.适用的建筑高度可超过90层筒中筒结构框剪结构1.减缓框筒结构的剪力滞后效应抗剪结构2.密柱深梁或钢筋混凝土内筒框架结构u侧向位移模式（图4.2）：适用高度图4.2侧向位移模式JGJ99-98)依据地震设防烈度划分：表4.1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)非抗震抗震设防烈度结构种类结构体系设防6

3、，789框架1101109050钢结构框架支撑(剪力墙板)260220200140各类筒体360300260180有混凝土剪力钢框架混凝土剪力墙22018010070钢框架混凝土核心筒墙的钢结构钢框筒混凝土核心筒22018015070非抗震设防的多层(12层)钢结构房屋形式：1.纯采用框架结构或斜撑(或剪力墙)体系2.斜撑体系梁和柱的连接都可做成铰支即柔性连接(a)刚架支撑架(b)图4.5多层房屋的抗侧力结构抗震设防的多高层钢结构房屋形式：1.中心支撑体系，不超过12层(a)十字交叉斜

4、杆(b)单斜杆(c)人字形斜杆(d)K形斜杆(e)跨层跨柱设置中心支撑类型2.偏心支撑体系，超过12层耗能梁段(a)门架式(b)单斜杆式(c)人字形(d)V字形偏心支撑框架4.1.2结构布置提要光滑曲线构成的凸平面形式：风载体型系数小采用中心对称或双轴对称的平面形式：减小或避免在风荷载作用下的扭转振动平面尺寸关系表4.2L，l，l，B的限值大洞口平面的长宽比凹凸部分的长宽比宽度比L/BL/Bmaxl/bl/BmaxB/Bmax541.510.5平面不规则结构结构竖向布置

5、基础1.宜设地下室2.抗震设防基础埋深宜一致,不宜采用局部地下室3.基础埋深，天然地基不宜小于H/15，桩基时不宜小于H/204.采用钢筋混凝土剪力墙或框剪结构型式5.设置钢骨(型钢)混凝土的过渡层，一般为23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1.直接承受竖向荷载并将其传递给竖向构件;2.横隔作用方案选择要求1.建筑设计;2.较小自重;3.便于施工;4.足够的整体刚度楼盖结构组成：楼板和梁系1.楼板现浇钢筋混凝土楼板、预制楼板、压型钢板组合楼板2.梁系由主梁

6、和次梁组成结构体系包含框架时，一般以框架梁为主梁，次梁以主梁为支承主梁次梁剪力墙(a)横向框架布置方案(b)双向框架布置方案框架布置方案4.2.2压型钢板组合楼盖的设计布置方式：组合楼板一般以板肋平行于主梁的方式布置于次梁上，不设次梁时以板肋垂直于主梁的方式布置于主梁上。钢梁上翼缘通长设置抗剪连接件(栓钉)传递水平剪力现浇钢筋混凝土板现浇钢筋混凝土板压型钢板栓钉连接件压型钢板栓钉连接件主梁次梁(a)板肋垂直于主梁(b)板肋平行于主梁主梁压型钢板组合楼盖水平剪力的传递形式1.依靠压型钢板的纵向波槽

7、；2.依靠压型钢板上的压痕、小洞或冲成的不闭合的孔眼；3.依靠压型钢板上焊接的横向钢筋；4.设置于端部的锚固件，其中端部锚固件要求在任何情形下都应当设置。(a)(b)(c)(d)压型钢板与混凝土的连接4.2.2.1组合楼板的设计楼板分类：组合板和非组合板组合楼板的设计不仅要考虑使用荷载，亦要考虑施工阶段荷载作用。如果压型钢板的跨中挠度w大于20mm时，确0定混凝土自重应考虑挠曲效应，在全跨增加混凝土厚度0.7w，或增设临时支撑。0施工阶段1.验算压型钢板进行强度和变形验算2.永久荷载包括压型钢板

8、、钢筋和混凝土的自重；可变荷载包括施工荷载和附加荷载。当有过量冲击、混凝土堆放、管线和泵的荷载时，应增加附加荷载。xx3.验算采用弹性方法，单向板xx轴使用阶段1.非组合板压型钢板仅作为模板使用，不考虑其承载作用，可按常规钢筋混凝土楼板设计。无须防火。2.组合板a.荷载：永久荷载和使用阶段的可变荷载b.验算内容：强度和变形c.变形验算的力学模型：单向弯曲简支板d.承载力验算的力学模型：按压型钢板上混凝土的厚薄而分别取双向弯曲板或单向弯曲板验算包括：正截面抗弯承载力