多层及高层房屋钢框架结构

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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、筒体结构框架结构特点：平面布置较灵活，刚度分布均匀侧向刚度小，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：支撑或剪力墙，双重设防不超过4060层筒体结构特点：框筒结构框架形成的筒体结构，内筒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刚性楼面结构作为框筒的横隔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

2、度之比适用的建筑高度可超过90层筒中筒结构减缓框筒结构的剪力滞后效应密柱深梁或钢筋混凝土内筒侧向位移模式（图4.2）：适用高度JGJ99-98)依据地震设防烈度划分：非抗震设防的多层(12层)钢结构房屋形式：纯采用框架结构或斜撑(或剪力墙)体系斜撑体系梁和柱的连接都可做成铰支即柔性连接抗震设防的多高层钢结构房屋形式：中心支撑体系，不超过12层偏心支撑体系，超过12层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平面不规则结构结构竖向布

3、置基础宜设地下室抗震设防基础埋深宜一致,不宜采用局部地下室基础埋深，天然地基不宜小于H/15，桩基时不宜小于H/20采用钢筋混凝土剪力墙或框剪结构型式设置钢骨(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直接承受竖向荷载并将其传递给竖向构件;横隔作用方案选择要求建筑设计;较小自重;便于施工;足够的整体刚度楼盖结构组成：楼板和梁系楼板现浇钢筋混凝土楼板、预制楼板、压型钢板组合楼板梁系由主梁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4.2.2压型钢板组合

4、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)传递水平剪力水平剪力的传递形式依靠压型钢板的纵向波槽；依靠压型钢板上的压痕、小洞或冲成的不闭合的孔眼；依靠压型钢板上焊接的横向钢筋；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。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w0大于20mm时，确定混凝土自重应考虑挠曲效应，在全跨

5、增加混凝土厚度0.7w0，或增设临时支撑。施工阶段验算压型钢板进行强度和变形验算永久荷载包括压型钢板、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。验算采用弹性方法，单向板使用阶段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。组合板荷载：永久荷载和使用阶段的可变荷载验算内容：强度和变形变形验算的力学模型：单向弯曲简支板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、抗冲

6、剪承载力和斜截面抗剪承载力4.2.2.2组合梁的设计翼板的计算厚度普通钢筋混凝土翼板取原厚度h0带压型钢板的混凝土翼板取压型钢板顶面以上混凝土厚度hc翼板的有效宽度bce，按钢结构设计规范bce=b0+bc1+bc2式中b0为钢梁上翼缘宽度；bc1，bc2各取梁跨度l的1/6和翼缘板厚度hc的6倍中的较小值。bc1尚不应超过混凝土翼板实际外伸长度s1，bc2不应超过净距S0的1/2；对于中间梁，bc1=bc22.负弯矩作用时MMp+Asfsy(y3+/y4/2)组合梁的组合梁的受剪承载力验算全部剪力由钢梁腹板承受：Vhwtwf

7、v组合梁栓钉连接件验算剪跨区：沿组合梁跨长，以支座点、弯矩极值点和零点为界线划分栓钉连接件总数nn=V/NvsV是剪跨区内混凝土与钢梁叠合面上的纵向剪力：1.正弯矩区剪跨段(图中剪跨段1，2和5)V=Af(塑性中和轴位于混凝土翼板内)V=bcehcfcm(塑性中和轴位于钢梁截面内)2.负弯矩区剪跨段(图中剪跨段3和4)V=Asfsy栓钉分布：一般均匀分布有较大集中力时，按各分剪力区段的剪力图面积分配，然后各自均匀分布抗剪连接键的设置受构造等原因的影响不能满足计算要求时，可采用部分抗剪连接设计法，按《钢结构设计规范》的规定计算。4.

8、3柱和支撑的设计4.3.1框架柱设计概要柱截面形式:箱形、焊接工字形、H型钢、圆管等截面估计：按1.2N的轴心受压构件，34层作一次截面变化，厚度不宜超过100mm板件宽厚比，见下表长细比：多层(12层)框架柱在68度设防时不应大于120，9