【正文】 鋼結構第九章 多、高層房屋結構—— 相應于結構基本自振周期 (按 s計 ) 的水平地震影響系數(shù)；—— 結構的等效總重力荷載 ,取總重力荷 載代表值的 80％；—— 分別為第 i、 j層重力荷載代表值；Hi、 Hj—— 分別為第 i、 j層樓蓋距底部固定端 的高度； Fi—— 第 i層的水平地震作用標準值；式中：設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 —— 頂部附加地震作用系數(shù)； —— 頂部附加水平地震作用； —— 結構的基本自振周期； 結構的基本自振周期，可按下列經驗公式估算： 或者，對于重量及剛度分布比較均勻的結構，可用下式近似計算： —— 結構頂層假想側移（ m)，即假想將結構各層的重力荷載作為樓層的集中水平力，按彈性靜力方法計算得到的頂層側移值。 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構底部剪力法 底部剪力法適用于高度不大于 60m 且平面和豎向較規(guī)則的高層建筑。圖 高層建筑鋼結構的地震影響系數(shù)α地震影響系數(shù) 。一般可根據小體型建筑作為獨立體時的自振周期 與主體建筑的基本周期 的比例，分別按下列規(guī)定處理： （ 1）當 時，可假定主體建筑為等截面沿高度延伸至小體型建筑的頂部，以此計算風振系數(shù)。 當施工中采用附墻塔、爬塔等對結構有影響的起重機械或其他設備時，在結構設計中應進行施工階段驗算。 這里，樓面和屋面活荷載以及雪荷載的標準值及其準永久性系數(shù)等，應按 《 建筑結構荷載規(guī)范 》 的有關條文取值。各個筒體共同抵抗水平力，具有很好的空間整體作用。 這種結構形式近年來被大量采用，中心筒既可采用鋼結構亦可采用鋼筋混凝土結構，核心筒體承擔全部或大部分水平力及扭轉力。設計時可根據建筑物高度及水平力作用情況調整支撐的數(shù)量、剛度及形式。 圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 (3)框架 — 支撐結構體系 框架 — 支撐結構體系由沿豎向或橫向布置的支撐桁架結構和框架構成，是高層建筑鋼結構中應用最多的一種結構體系，一般適用于 40～ 60層的高層建筑。但框架結構的側向剛度小，由于側向位移大，易引起非結構構件的破壞。此后，較具代表性有： 44層、高 144m的上海希爾頓飯店 60層、高 208m的北京京廣中心 81層、高 325m的深圳地王大廈（圖 ） 88層、高 1998年底，我國頒布 《 高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程 》 （JGJ99— 98）。2．掌握高層鋼結構的設計。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構第 概述1. 多、高層鋼結構的特點2. 高層建筑鋼結構的結構體系1 .了解多、高層鋼結構的特點2 .了解常用的高層建筑鋼結構的結構體系本節(jié)目錄基本要求設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 多、高層鋼結構的特點 世界上第一幢高層鋼結構是美國芝加哥的家庭保險公司大樓 (10層，高 55m)，建于 1884年。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構圖 圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構圖 鋼結構住宅設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構高層鋼結構建筑的 特點 主要表現(xiàn)在： (1)自重輕 (2)抗震性能好 (3)有效使用面積高 (4)建造速度快 (5)防火性能差 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 高層建筑鋼結構的結構體系 常用的高層建筑鋼結構的 結構體系 主要有： 框架結構體系 框架 — 剪力墻結構體系 框架 — 支撐結構體系 框架 — 核心筒結構體系及筒體體系設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 (1)框架結構體系 純框架結構一般適用于層數(shù) 30的高層鋼結構，如圖 。 圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 (2)框架 — 剪力墻結構體系 在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻可以組成框架 — 剪力墻結構體系，如圖。 它的特點是框架與支撐系統(tǒng)協(xié)同工作，豎向支撐桁架起剪力墻的作用，承擔大部分水平剪力。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 支撐一般沿同一豎向柱距內連續(xù)布置，見圖 (a)。樓面多采用鋼梁、壓型鋼板與現(xiàn)澆混凝土組成的組合結構，與內外筒均有較好的連接，水平荷載將通過剛性樓面?zhèn)鬟f到核心筒。圖 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構第 高層鋼結構的計算特點1. 結構荷載2. 結構設計本節(jié)目錄基本要求設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 結構荷載 高層鋼結構多為超高層建筑， 水平荷載較大 是其設計的特點。 對某些未作具體規(guī)定的屋面或樓面活荷載如直升飛機平臺荷載等，應根據 《 高層建筑鋼結構技術規(guī)程 》 以及其他有關規(guī)定采用。 風荷載 作用在高層建筑任意高度處的風荷載標準值 ，應按下式計算：設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構式中 — 任意高度處的風荷載標準值 (kN/m2)； — 高層建筑基本風壓 (kN/m2)； — 風壓高度變化系數(shù)； — 風荷載體型系數(shù)； — 順風向 高度處的風振系數(shù)。 （ 2）當 時，其風振系數(shù)按風振理論進行計算。αmax 地震影響系數(shù)最大值； T結構自振周期； Tg –場地特征周期抗震設計水平地震影響系數(shù)最大值α maxα max max max Tg 2Tg T(s)ξ α（ T）α= T α maxTg ？設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 值應根據近震、遠震、場地類別及結構自振周期計算， 及特征用期 按表 。底部剪力法根據建筑物的總重力荷載計算結構底部的總剪力，然后按一定的比例分配到各樓層。 設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 —— 計算周期修正系數(shù)，可取 。 對體型比較規(guī)則、簡單，可不計扭轉影響的結構，振型分解反應譜法僅考慮平移作用下的地震效應組合，沿主軸方向，結構第 j振型第 i質點的水平地震作用標準值，按下列公式計算：設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構式中： —— 相應于 j振型計算周期 的地震影響系數(shù)； ——j 振型的參與系數(shù)； ——j 振型 Z質點的水平相對位移。式中設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 時程分析法 豎向特別不規(guī)則的建筑及高度較大的建筑，宜采用時程分析法進行補充驗算。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 結構設計 一般原則 (1)內力與位移一般采用彈性方法計算。當進行彈塑性分析時，由于樓板可能嚴重開裂，因此，不宜考慮樓板與鋼梁的共同工作。設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 (5)在計算結構的內力和位移時 ,一般不考慮梁的軸向變形，但應考慮梁、柱的剪切變形。 (7)柱間支撐兩端應為剛性連接，但可按兩端鉸接連接計算。 若是在初設階段進行截面的預估，也可參考有關資料和手冊采用一些近似計算方法，如 分層法 、 D值法、空間協(xié)同工作分析、等效角柱法、等效截面法 以及 展開平面框架法 等。由于用精確方法計算比較困難，在工程設計中，可采用近似方法考慮其影響。但根據理論分折和實例計算，若將結構的層間位移限制在一定范圍內， 就能控制二階效應對結構極限承載能力的影響。式中：設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 為了考慮結構或構件的各種初始缺陷對內力的影響，此時應該在每層柱頂附加考慮由下式計算的假想水平力 ： 式中 —— 第 i樓層的總重力荷載設計值； —— 框架總層數(shù)； —— 鋼材強度影響系數(shù)，對 Q23 Q34Q390和 Q420分別采用 、 、 。 承載力驗算節(jié)點焊縫節(jié)點螺栓節(jié)點支撐柱梁構件名稱表 93設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構 位移限制 (1)不考慮地震作用時 ，結構在風荷載作用下，頂點質心位置的側移不宜超過建筑高度的 1/500，質心層間側移不宜超過樓層高度的 1/400。對于以鋼筋混凝土結構為主要抗側設計鋼結構第九章 多、高層房屋結構力構件的結構，其側移值應符合 《 高層建筑混凝土結構技術