【文章內(nèi)容簡介】 ???i2?1sM1bMIIM 1bM 1sMi2?+ = 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力應(yīng)滿足下式的要求： 非抗震設(shè)計時： 抗震設(shè)計時： — 結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震調(diào)整系數(shù)。按照下表采用。 RS ?0?RE/ ?RS ?RE? 承載力驗算 節(jié)點焊縫 節(jié)點螺栓 節(jié)點 支撐 柱 梁 構(gòu)件名稱 RE?表 93 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 位移限制 (1)不考慮地震作用時 ，結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下，頂點質(zhì)心位置的側(cè)移不宜超過建筑高度的 1/500，質(zhì)心層間側(cè)移不宜超過樓層高度的 1/400。 對于以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主要抗側(cè)力構(gòu)件的高層鋼結(jié)構(gòu)的位移，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 《 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 的有關(guān)規(guī)定，但在保證主體結(jié)構(gòu)不開裂和裝修材料不出現(xiàn)較大破壞的情況下，可適當(dāng)放寬。 結(jié)構(gòu)平面端部構(gòu)件最大側(cè)移不得超過質(zhì)心側(cè)移的 倍。 (2) 第一階段抗震設(shè)計時 ，其層間側(cè)移標(biāo)準(zhǔn)值不得超過結(jié)構(gòu)層高的 1/對于以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主要抗側(cè) 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，其側(cè)移值應(yīng)符合 《 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 的規(guī)定。結(jié)構(gòu)平面端部構(gòu)件最大側(cè)移不得超過質(zhì)心側(cè)移的 。 (3) 第二階段抗震設(shè)計時 ，其結(jié)構(gòu)層間側(cè)移不得超過層高的 1/70，結(jié)構(gòu)層間側(cè)移延性比不得大于下表的規(guī)定。 有混凝土剪力墻的鋼框架 中心支撐框架 偏心支撐框架 鋼框架 層間側(cè)移延性比 結(jié)構(gòu)類別 表 94 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 第 壓型鋼板組合樓（屋）蓋結(jié)構(gòu) 本節(jié)目錄 基本要求 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 組合樓板的設(shè)計要求 使用壓型鋼板組合樓板，有利于各種復(fù)雜管線系統(tǒng)的鋪設(shè)，在施工過程中，無傳統(tǒng)模板支模拆模的繁瑣作業(yè)。 組合樓蓋常用的壓型鋼板一般由厚 ～ 熱鍍鋅薄板成型，長度為 8～ 12m。各塊壓型鋼板之間應(yīng)用緊固件將其連成整體。安裝時，壓型鋼板表面的油污應(yīng)清除，避免長期顯露而生銹。 對處于較嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下的建筑，不宜采用壓型鋼板組合樓蓋體系。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 設(shè)計時，壓型鋼板可以有三種形式： ①壓型鋼板只作為永久性模板使用； ②壓型鋼板既是模板又作為底面受拉配筋，即組合樓板； ③壓型鋼板承受全部靜荷載和活荷載。 其中①、②兩種是目前采用最多的。 當(dāng)僅作為永久性模板使用時，壓型鋼板承受施工荷載和混凝土的重量。混凝土達(dá)到設(shè)計強度后，單向密肋鋼筋混凝土板即承受全部荷載。這種形式的樓板在使用階段屬于非組合板，可按一般鋼筋混凝土樓板進(jìn)行設(shè)計。 對同時兼作模板和受拉配筋的壓型鋼板組合樓板的設(shè)計，應(yīng)分施工階段和使用階段進(jìn)行驗算。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 施工階段壓型鋼板作為澆注混凝土的模板，應(yīng)按彈性設(shè)計方法驗算壓型鋼板的強度和剛度。若不滿足要求，應(yīng)考慮設(shè)置臨時支撐。 （ 1）抗彎強度驗算 fWMfWM????s21s2s11s1?? 施工階段壓型鋼板的驗算 B bc 2 1 圖 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) — 單元寬度 B范圍內(nèi)，由混凝土和鋼板自重以及 施工荷載作用引起的彎矩設(shè)計值； — 分別為壓型鋼板在單元寬度 B范圍內(nèi)對 1點和 2 點的截面模量；當(dāng)壓型鋼板受壓部分的寬度 bc 超過有效寬度 be(be＝ 50t,t為壓型鋼板的厚度 ) 時，受壓部分取有效寬度 be計算截面模量。 1Ms1W式中 s2W — 壓型鋼板的抗彎強度設(shè)計值。 對 Q215鋼， ＝ 190N／ mm2；對 Q235鋼， ＝ 205N／ mm2。 fff設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) （ 2）剛度驗算 壓型鋼板在施工階段 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 作用下的撓度不得超過 l／ 180(l為板的跨度 )和 20mm，取其中 較小值 。 若壓型鋼板在自重與濕混凝土荷載下的跨中撓度 w按正常使用狀態(tài)計算大于 20mm時，因壓型鋼板變形的 “ 坑凹 ” 效應(yīng)將增加混凝土的厚度，故在單位板寬內(nèi)應(yīng)考慮沿全跨增加 ，或增設(shè)臨時支撐。 使用階段壓型鋼板的驗算 在使用階段，壓型鋼板與混凝土面層結(jié)合為整體形成組臺板，應(yīng)驗算組合板在全部荷載作用下的強度和剛度。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) (1)組合樓板的強度計算 抗彎強度計算 組合板承受正彎矩作用時，一般采用塑性設(shè)計法。但考慮到壓型鋼板沒有混凝土保護(hù)層，同時，中和軸附近材料強度的發(fā)揮也不夠充分，因而壓型鋼板和混凝土的強度設(shè)計值均應(yīng)乘以折減系數(shù) 。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) a. 當(dāng) 時，塑性中和軸位于組合板的混凝土內(nèi)，如下圖，組合板的橫截面抗彎能力按下式計算： ccp BfhfA ?cp0 .8M x B f y?20pcpxhyBffAx???B hc h0 x fc fcBx Apf yp 圖 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) — 組合板全部荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值； — 組合板有效高度； — 組合板受壓區(qū)高度， 當(dāng) 時，取 — 壓型鋼板截面應(yīng)力合力至棍凝土受壓區(qū)都 面應(yīng)力合力的距離； — 壓型鋼板頂面以上混凝土計算厚度； — 壓型鋼板的單元寬度 (波距 )； — 壓型鋼板單元寬度內(nèi)的截面面積 hx ? hx ?M0hxpychBpA式中 — 壓型鋼板材料的抗拉強度設(shè)計值； — 混凝土抗壓強度設(shè)計值。 fcf設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) ? ?? ?fBfhAAfyAyBfhM/ccpp2p2p2p1cc???? b. 當(dāng) 時，塑性中和軸位于組合板的混凝土內(nèi)，如下圖，組合板的抗彎承載力按下式計算： ccp BfhfA ?B hc h0 x fc fcBh0 （ ApAp2） f Ap2f yp1 yp2 圖 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) p2A21 pp yy 、—— 塑性中和軸以上的壓型鋼板單元寬度內(nèi)截面面 積； —— 分別為壓型鋼板受拉區(qū)截面拉應(yīng)力合力至受壓 區(qū)混凝土板截面和壓型鋼板截面壓應(yīng)力合力的 距離。 式中 組合板斜截面抗剪承載力應(yīng)符合下式要求 : 0tm BhfV ?mVtf—— 組合扳一個波距內(nèi)斜截面最大剪力設(shè)計 值； —— 混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值。 式中 斜截面抗剪強度計算 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 抗沖切強度計算 在集中荷載作用下，需驗算組合板的抗沖切強度。組合板的抗沖切力 V1應(yīng)符合下式要求 : ccrt1 hufV ?—— 臨界周界長度，如圖所示 。 cru式中 hc h0 AA A h0 h0 hc hc A 臨界周邊 加荷面積 圖 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) ◆ 組合板負(fù)彎矩區(qū)的 最大裂縫寬度 ，可按 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》 GB50010的規(guī)定計算。 (2)組合樓板的剛度及裂縫寬度驗算 ◆ 組合板的 撓度 可用換算截面剛度按結(jié)構(gòu)力學(xué)公式計算，此時，單元寬度內(nèi)的截面慣性矩可近似地取 。組合板應(yīng)分別按荷載短期效應(yīng)組合和荷載長期效應(yīng)組合計算撓度，其撓度值不應(yīng)超過計算跨度的 1/360。 12300 BhI ?設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 組合梁的設(shè)計要求 組合梁的組成及其工作原理 壓型鋼板組合梁通常由三部分組成，即：鋼筋混凝土翼板、抗剪連接件和鋼梁。其原理見下圖。 Mc Ms σ c σ s 彈性階段的應(yīng)力圖 (c) M σ c σ s 彈性階段的應(yīng)力圖 (d) Mc Ms Mc Ms 相對滑移 ε s ε c (a) Mc M ε s ε c (b) 圖 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 組合梁截面的基本假定及混凝土翼板的有效寬度 (1)組合梁截面的基本假定 ◆ 平截面假定； ◆ 鋼梁與混凝土翼板之間沒有相對位移； ◆ 鋼材與混凝土均為理想的彈塑性體。受拉混凝上不參加工作，而混凝土受壓區(qū)假定為均勻受壓，并達(dá)到抗壓強度設(shè)計值 ，鋼梁均勻受力并達(dá)到鋼材的強度設(shè)計值 ； cff ◆ 忽略鋼筋混凝土翼板受壓區(qū)中鋼筋的作用； ◆ 假定剪力全部由鋼梁承受，同時，不考慮剪力對組合梁抗彎承載力的影響。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) c2c10c0ce0ce123/bbbbhbblbce ?????? (2)混凝土翼板的有效寬度 有效寬度 應(yīng)按下式計算，并取最小值： cebbce bc1 b0 bc2 s1 s0 l hf 圖 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 組合梁的截面設(shè)計 組合梁的截面高度一般為跨度的 1/15～ 1/16，為使鋼梁的抗剪強度與組合梁的抗彎強度相協(xié)調(diào)，鋼梁截面高度不宜小于組合梁截面總高度 h的 1/。 組合梁的撓度按彈性分析法計算。將受壓區(qū)混凝土翼板的有效寬度 bce折算為與鋼材等效的換算寬度 beq，成為“ 換算截面 ” 。 Eceeq / ?bb ?對荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合： 對荷載的準(zhǔn)永久