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多、高層房屋結(jié)構(gòu)ppt課件-文庫吧資料

2025-03-28 06:17本頁面
  

【正文】 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。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) a. 當 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 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。 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。 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。 對 Q215鋼, = 190N/ mm2;對 Q235鋼, = 205N/ mm2。 ( 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。 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。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行設(shè)計。 當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。 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。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。 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。 (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。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 倍。 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。 對無支撐純框架 , 采用二階彈性分析時 ,各桿件桿端彎矩用下式近似計算: 式中 —— 假定框架無側(cè)移時按一階彈性分析求得的 各桿桿端彎矩; —— 框架各節(jié)點側(cè)移時按一階彈性分析求得的各桿 桿端彎矩; —— 考慮二階效應(yīng)第 i層桿件的側(cè)移彎矩增大系數(shù) 211i N uHh? ??????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)。 式中: 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 為了考慮結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的各種初始缺陷對內(nèi)力的影響 ,此時應(yīng)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(shè)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 、 、 。 0 .1N uHh?????設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) —— 所計算樓層各柱軸心壓力設(shè)計值之和; —— 產(chǎn)生層間側(cè)移的所計算樓層及以上各層的水平力之和; N?H?Δu —— 按一階彈性分析求得的所計算樓層的層間側(cè)移 。但根據(jù)理論分折和實例計算,若將結(jié)構(gòu)的層間位移限制在一定范圍內(nèi), 就能控制二階效應(yīng)對結(jié)構(gòu)極限承載能力的影響。 ② 對工字形截面柱框架,可先按結(jié)構(gòu)軸線尺寸進行分析,然后進行修正。由于用精確方法計算比較困難,在工程設(shè)計中,可采用近似方法考慮其影響。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 但是,此剪切變形對結(jié)構(gòu)水平位移的影響較大,一般可達 10%~ 20%。 若是在初設(shè)階段進行截面的預估,也可參考有關(guān)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。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 內(nèi)力與位移計算 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)功能復雜、體型多樣、受力復雜且桿件數(shù)量眾多。 (7)柱間支撐兩端應(yīng)為剛性連接,但可按兩端鉸接連接計算。 (6)鋼框架 — 剪力墻體系中 ,現(xiàn)澆豎向連續(xù)鋼筋混凝土剪力墻的計算應(yīng)計入墻的彎曲變形、剪切變形和軸向變形。 bIbIbI設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) (5)在計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移時 ,一般不考慮梁的軸向變形,但應(yīng)考慮梁、柱的剪切變形。 為鋼梁的慣性矩。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。 (2)一般可假定樓面在自身平面內(nèi)為絕對剛性。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計 一般原則 (1)內(nèi)力與位移一般采用彈性方法計算。 場地特征的地震加速度波不能少于 4條 , 其中宜包括一條本地區(qū)歷史上發(fā)生地震時的實測記錄波 。 式中 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 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 。 SjS— 水平地震作用效應(yīng); — j 振型水平地震作用產(chǎn)生的效應(yīng),可只取前 2~ 3個振型。 對體型比較規(guī)則、簡單,可不計扭轉(zhuǎn)影響的結(jié)構(gòu),振型分解反應(yīng)譜法僅考慮平移作用下的地震效應(yīng)組合,沿主軸方向,結(jié)構(gòu)第 j振型第 i質(zhì)點的水平地震作用標準值,按下列公式計算: 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) ??????niniGXGXGXF1i2ji1ijijijijjji???? ?mi ???? 2,1?? 2jSS式中: —— 相應(yīng)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(zhì)點的水平相對位移。增大影響宜向下考慮 1~ 2層,但不再往下傳遞。 nF?n?1Tnt1 uT ??nT ?nu設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) t? —— 計算周期修正系數(shù),可取 。 采用底部剪力法計算水平地震作用時,各樓層可僅按一個自由度計算,見圖 。底部剪力法根據(jù)建筑物的總重力荷載計算結(jié)構(gòu)底部的總剪力,然后按一定的比例分配到各樓層。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) (3)水平地震作用計算 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的 地震作用計算方法 有: ■ 底部剪力法 ■ 振型分解反應(yīng)譜法 ■ 時程分析法 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)不同情況,分別采用不同的地震作用計算方法。αmax 地震影響系數(shù)最大值; T結(jié)構(gòu)自振周期; Tg –場地特征周期抗震設(shè)計水平地震影響系數(shù)最大值 α max α max max max Tg 2Tg T(s) ξ α ( T) α= T α max Tg ? 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 值應(yīng)根據(jù)近震、遠震、場地類別及結(jié)構(gòu)自振周期計算, 及特征用期 按表 。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) (2)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計反應(yīng)譜 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計反應(yīng)譜,取阻尼比為 ,地震影響系數(shù) α 曲線如圖 。 ( 2)當 時,其風振系數(shù)按風振理論進行計算。 設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu) 第九章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) 地震作用 (1)一般計算原則 采用 兩階段設(shè)計法 : 第一階段按 多遇 地震計算,第二階段按 罕遇 地震計算 注意: 當高層建筑 主體結(jié)構(gòu)頂部 有突出的小體型建筑 (如電梯機房等 )時,應(yīng)計入 “ 鞭梢效應(yīng) ”
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