高层建筑钢结构(讲稿)6
钢结构课程设计_讲稿
l
w3
ΔF = F3 − F4
节点板的平面尺寸
节点板的平面尺寸，一般根据杆件截面尺寸和 腹杆端部焊缝长度画出大样图来确定，但考虑 施工误差，宜将此平面尺寸适当放大。
“B”节点设计
①画轴线 → ②构件定位 → ③杆端截断 → ④焊缝计 Q 算 → ⑤描出节点板
hf1
N2
hf3 N1 hf2 N3
① 上弦横向水平支撑 ② 下弦横向水平支撑 ③ 纵向水平支撑 ④ 垂直支撑 ⑤ 系杆 刚性系杆-既能受压又能受拉 柔性系杆-只能受拉，不能受压 布置在少数 柱间或结间
厂房支撑体系及结构分解
屋盖支撑
垂直支撑
上弦横向 水平支撑
上弦横向水平支撑
支撑节点间的距离为 屋架节间距离的2～4 倍
上弦横向水平支撑 檩条兼作支撑横杆
支座斜杆和支座竖杆
l l1
-
l l l
0.8l l 0.9l
l— 构件的几何长度（节点中心间距离）； l1— 桁架弦杆侧向支承点间的距离；
四 杆件设计
单臂式屋架杆件的截面形式
四 杆件设计
填板
四 杆件设计
填板
填板
四 杆件设计
填板
填板宽度：50～80mm 填板长度：T形截面比角钢肢伸出10～20mm； 十字形截面比角钢肢尖缩进行10～ 15mm 填板厚度：与桁架节点板相同 填板间距：压杆ld≤40i1，拉杆ld≤80i1，压杆平 面外计算长度范围内，至少设两个
Top Chord
Zero Member
Bottom Chord
Triangle Truss
Trapezoidal Truss
Parallel Chord Truss
高层建筑钢结构(讲稿)2.
原则 4
在基础和上部结构之间，由于刚度和质量差别大，可用型 钢砼结构充当过度层，以缓和刚度的突变
长富宫中心
北京
地上25层，地下2层, 94m
1987年建成 2层以下为型钢砼结构, 以上 全部为钢框架结构
六、场地选择 总原则
场地选择时，应避开对结构抗震不利的地带 具体包括 A、避开地震时可能发生危害的地段 如崩塌、滑坡、地陷、泥石流等 B、避开覆盖层较厚的场地 室外地面到基岩之间的厚度 C、避开不利地形 如山丘、河岸等 D、避开不利地基土 如饱和松散的砂土和粉土，地震时 将失去承载力，并产生较大沉降
台北101大厦
2003年10月17 日竣工，508m， 101层，高度世界第一
正方形平面
佩特纳斯大厦
马来西亚，吉隆坡 452m, 95层， 1996年竣工
混凝土外筒直径46．33m， 高 强 钢 筋 混 凝 土 内 筒 22.8×22.98m
西尔斯大厦
美国，芝加哥 443m, 108层， 1974年竣工
原则 6
具有较大刚度的筒体，应在平面上居中或对称布置
五、结构竖向布置原则 原则 1
在地震荷载作用下，结构的破坏机制设计为总体屈服机制
楼层屈服机制 在地震荷载作用下，结构的破坏机制 总体屈服机制
区分方法 竖向杆件（柱） 水平杆件（梁）
谁 先 屈 服
楼层屈服机制
在水平荷载作用下，竖向构件先屈服
或者
地震
John Hancock Center
Transamerica Pyramid (泛美大厦）
San Francisco, California, USA Time Materials: 1969 - 1972 reinforced concrete steel Height 260 m
《高层建筑钢结构讲》PPT课件
《高层建筑钢结构讲》PPT课件目录•高层建筑钢结构概述•钢结构材料与性能•高层建筑钢结构设计原理•高层建筑钢结构施工技术•高层建筑钢结构性能评估与加固措施•高层建筑钢结构发展趋势与挑战PART01高层建筑钢结构概述高层建筑定义及特点定义高层建筑指建筑高度大于27米的住宅建筑和建筑高度大于24米的非单层厂房、仓库和其他民用建筑。
特点高层建筑具有层数多、高度大、结构复杂、施工周期长、技术要求高等特点。
钢结构在高层建筑中应用应用范围钢结构在高层建筑中广泛应用于框架、支撑、楼板、屋盖等结构体系。
优势钢结构具有自重轻、强度高、延性好、施工速度快、节能环保等优点，适用于高层建筑的建设。
高层建筑钢结构发展历程初始阶段20世纪初，钢结构开始应用于高层建筑，但受限于技术和经济条件，应用并不广泛。
发展阶段20世纪中期以后，随着经济技术的发展和钢结构理论的不断完善，钢结构在高层建筑中的应用逐渐增多。
成熟阶段21世纪以来，高层建筑钢结构技术不断成熟，出现了许多具有代表性的高层建筑，如上海中心大厦、广州塔等。
PART02钢结构材料与性能03耐候钢具有良好的耐大气腐蚀性能，适用于室外或腐蚀环境中的建筑结构。
01碳素结构钢具有良好的可焊性和塑性，主要用于一般结构和工程。
02低合金高强度结构钢具有较高的强度和良好的韧性，适用于大跨度、重载和高层建筑。
常用钢材类型及特性钢材开始发生明显塑性变形时的应力，是衡量钢材承载能力的重要指标。
屈服强度抗拉强度伸长率钢材在拉伸过程中所能承受的最大应力，反映了钢材的强度和韧性。
钢材在拉伸断裂后标距段的总伸长与原始标距之比，表示钢材的塑性变形能力。
030201钢材力学性能指标钢材连接方式与性能评估焊接连接通过焊接方法将钢材连接成整体，具有连接刚度大、密封性好、构造简单等优点；但需要注意焊接残余应力和变形的影响。
螺栓连接通过螺栓将钢材连接在一起，具有施工方便、拆卸容易、适用于工地安装等优点；但需要注意螺栓松动和连接刚度较小的问题。
高层建筑钢结构施工技术
浅谈高层建筑钢结构施工技术摘要：随着城市化进程的加快，高层建筑已经成为社会发展的一种趋势。
高层建筑施工技术的好坏，直接影响着建筑物的质量。
在高层建筑中，钢结构是一种重要的施工技术，钢结构同混凝土结构相比具有很大的优越性，本文将对高层建筑钢结构的施工技术展开探讨。
关键词：高层建筑钢结构施工技术钢结构施工技术在我国兴起的时间比较短，但是发展非常迅速。
一些大城市出现了比较有典型意义的钢结构工程，比如上海的金茂大厦、深圳的赛格大厦、大连的世贸中心等都是这种结构的代表。
钢结构的使用尤其是在高层建筑中的使用，一定程度上推动了我国建筑行业的向前发展。
一钢结构施工技术的特点超高层建筑中大多数都采用钢结构体系。
钢结构的施工从设计、材料采购、构件加工、现场安装、现场施工管理等是都表现出很强的综合性，也是一个企业施工技术水平和管理水平的重要体现。
由于钢结构具有施工周期短、自重轻、抗震性能好、环境污染少等优势特点，所以能在我国的建筑业中得到广泛的应用；但使同时具有耐火性差、耐腐蚀性差等致命缺点，其具体的特点主要表现在以下几个方面：1 钢结构技术的优点第一，进行施工的周期比较短，用于施工的钢结构构件可以是行工厂化生产，也可以是现场安装，可以大大缩短施工周期；第二，空间大是其另一优点，和混凝土相比，钢材的抗压、抗侧弯强度更强，因此在相同强度的条件下，可以缩小截面从而增大了有效的空间；第三，可以进行相关的循环利用，钢结构建筑物的施工材料可以实现钢材再生利用，和其它结构建筑物相比，能够大大减少建筑垃圾的产生。
2 钢技术结构存在的主要缺点耐火性能比较差，主要表现在：和钢筋混凝土的导热系数相比，钢材的导热系数要大得多，其耐火性能远远不及混凝土结构。
当温度达到600℃时，钢结构基本上会丧失其全部的刚度和强度。
因此，在钢结构建筑设计中，如何实现刚结构的有效抗火被看作是重要的一环；耐腐蚀性差也钢结构缺点的一个方面，由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，危害钢结构的使用安全，使钢结构提前遭到破坏。
高层建筑钢结构-第六章节点设计讲解
局部稳定条件：
tw
hc 30
f yc 235
在梁的受拉翼缘处，柱翼缘板的厚度tc按强度计算应满 足：
tc 0.4 A fb fb fc
式中：Afb为梁受压、受拉翼缘的截面面积；fc、 fb 为柱、梁钢 材强度设计值；be为集中力作用下柱腹板计算高度边缘处 的压应力假定分布长度，be＝tb＋5hy≈ tb＋5(tc+ hf)； fyc为 柱钢材屈服点。
(h / 2 t f
/ 2)
tw (h 2t f )2 / 2 bt f (h t f )
2019年6月4日星期二
高层建筑钢结构
Mu、Vu的计算方法
当工字形梁翼缘用对接焊缝、腹板用角焊缝连接时：
M
j u
Af
(h t f
) fu
1 4
2helw2
fu
/
3
简化计算时， 可忽略
(4 / 3) fv / RE (4 / 3)155/ 0.75 276N / mm2 满足要求
节点域局部稳定验算： tw 50 (hb hc ) / 90 (450 600) / 90 11.7 满足
节点域屈服承载力验算：
(M pb1 M pb2 ) /Vp 0.6 (1047 1047) 106 /(2.43107 )
Vuj 2helw fu / 3
式中：
Af－梁一个翼缘的截面积；
he－角焊缝的有效厚度； lw－角焊缝的有效长度； fu－焊缝抗拉强度下限。
2019年6月4日星期二
高层建筑钢结构
当梁翼缘用对接焊缝、腹板用高强螺栓连接时：
M
j u
高层建筑钢结构施工方案
高层建筑钢结构施工高层建筑钢结构的施工内容撮要：本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构系统，并连系“东南科技研发中心”超高层全钢结构的建造与安装及钢结构首要构件的翻样、下料、建造等各个主要环节的质量节制和材料选用供给一些粗浅的定见。
对于支撑系统，消能减震装配不在此文内介绍。
关头词：超高层智能年夜楼节点域 MST组合梁耐火钢焊领受缩变形熔嘴电渣焊。
一、概况高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界年夜战后因为地价的上涨和生齿的迅速增添，以及对高层及超高层建筑的结构系统的研究日趋完美、计较手艺的成长和施工手艺水平的不竭提高，使高层和超高层建筑迅猛成长。
钢筋混凝土结构在超高层建筑中因为自重年夜，柱子所占的建筑面积比率越来越年夜，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部门钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。
超高层建筑的成长浮现了发家国家的建筑科技水平、材料工业水安然安祥综合手艺水平，也是培植部门财力雄厚的象征。
我国的高层与超高层钢结构建筑自更始开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中堆集了不少经验，已有我国自行编制的《高层平易近用建筑钢结构手艺规程》JGJ 99-98。
东南网架集团的“东南科技研发中心”的初步设计已于2003年9月20日在萧山宾馆经由过程专家的论证和区政府率领的审查。
这是一幢地下二层，地上二十六层，层高3.6m，集研发、设计、培训、检测为一体的多功能智能年夜楼。
建筑物为总高度100m、建筑总面积4.0万平方米的全钢结构超高层建筑，建筑造型新奇、美不美观、细腻，充实展示了钢结构的特征和现代建筑气概。
全钢结构超高层建筑，国内为数不多，在杭州市甚至浙江省属于始创，这浮现了东南网架集团对培植部授予“钢结构财富化基地”的声誉和责任。
东南网架集团已设计、建造、安装了4000多项难度年夜、造型复杂钢结构工程，如广州新体育馆主场馆、广州新白云国际机场、广州国际会展中心、黄龙体育中心、河南省体育场、杭州年夜剧院、宁波新桥化工办公楼、厦门气象形象局综合楼等工程，在钢结构方面已经堆集了丰硕的设计、建造、安装经验。
高层建筑钢结构PPT课件
❖ 工厂化程度高，施工周期短，早投产、早受益、早 回收 综合经济指标显示： 钢结构最适于高层和超高层建筑
❖ 绿色环保、可持续发展 ❖ 15层以上的高层钢结构造价可达到与混凝土持平，
综合造价可超过混凝土
18.04.2020
精品课件
8
高层建筑钢结构
1.3 高层钢结构体系介绍
❖全钢结构体系
➢ 平面框架
15～30层
Empire state building
18.04.2020
精品课件
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高层建筑钢结构
➢ 繁荣期 1945年二次大战后，高层 在美欧等西方国家快速发 展，其中以美国最具代表 性
芝加哥Sears大厦，109层 443米，用钢量161Kg/m2， 1974年建成。Sears Tower 成束筒体系。
➢ 平面框架-支撑结构
40～60层
➢ 等效筒体结构
50～65层
➢ 高效筒体结构
65～110层
(框筒、筒中筒、成束筒)
➢ 巨型结构
65～110层以上
(巨型框架、巨型桁架、巨型悬挂、巨型分离式)
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精品课件
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高层建筑钢结构
筒体结构
框架支撑或 部分筒体 框架剪力墙 框架结构
18.04.2020
不同结构精体品课系件 的对比
10
高层建筑钢结构
❖混合结构体系
➢ 钢筋砼内筒＋外围钢框架 ➢ 钢筋砼剪力墙＋钢框架 ➢ 钢管砼结构 ➢ 钢骨砼结构
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精品课件
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高层建筑钢结构
1.4 高层钢结构在国内外的发展
1）国外的发展
➢ 形成期 西方工业革命时期，铁钢开始用于建筑 1872年法国巴黎Menier巧克力厂采用了钢框架结构
高层建筑钢结构施工技术
高层建筑钢结构施工技术摘要：随着工程计算和施工技术水平的不断提高和理论研究的不断进步,以及新型更高强度钢材的不断研制,相信高层建筑钢结构会凝聚更多的高科技,从而得以更广泛应用。
本文介绍了建筑钢结构施工的特点，探讨了钢结构施工技术。
关键词：高层建筑钢结构特点施工技术中图分类号：tu97文献标识码： a 文章编号：我国进入90 年代以后, 一批高层建筑如雨后春笋般建起。
由于外资工程的兴建, 建筑用钢材的发展, 高层钢结构建筑开始逐渐增多。
浦东开发区的建设, 使上海的高层建筑钢结构发展尤其迅速, 如上海金茂大厦( 88 层、高420m)及拟建的上海环球金融中心( 96 层、高460m) 等, 使我国的高层建筑进入世界前列。
据初步统计, 我国大陆已建和在建的高层钢结构建筑, 总建筑面积为305. 09 万m2 , 总用钢量约为29. 442 万t, 其功能大多为综合、办公、宾馆, 分布地区主要在上海、北京、深圳。
一、高层建筑钢结构施工的特点钢结构的施工大体上可分为两大部分, 一是钢构配件的制作,二是现场的拼接安装, 除此之外, 还有防腐、防火处理等。
从技术上看, 钢结构施工有以下特殊要求:1、对测量、定位、放线要求严格。
这在制作和安装阶段都是较为重要的问题。
钢结构力学计算模型比较清楚, 对尺寸变化比较明显。
下料不精确, 会造成构件的变形, 安装时不能就位, 影响承荷效果。
同时在高层建筑中, 房屋高、体型大,误差积累非常显著, 柱子或其它构件微小的偏移会造成上部很大的变位, 极大地改变结构的受力, 影响设计效果, 甚至产生工程事故。
2、安装过程中对天气、温度等条件敏感。
钢材热胀冷缩, 尺寸变化较大, 温度过高或过低都会对安装精度产生影响。
同时, 在钢材连接中, 焊接和栓接的质量与天气、温度息息相关, 刮风、下雨、下雪都不适宜进行工作。
钢结构焊接有其专门的技术规程要求, 实际工作中, 自然条件不能满足工作要求时, 往往要采取人工措施给施工创造条件, 比如焊条的预热、钢板的预热加温等。
钢结构高层建筑施工
（a）H型钢柱的高墙 螺栓连接； （b） H型钢柱的混合 连接； （c）箱型截面柱的ຫໍສະໝຸດ 接连接。第12页/共96页
❖ 柱与梁的连接： ✓ 柱与H型钢梁： ✓ 高强螺栓连接、焊接或混合连接。
第13页/共96页
（（（
a
c
e
））） 、、、 （（（
b
d
f
） 混 合 连 接 。
） 高 强 螺 栓 连 接
和； ✓ 按设计标高控制时：应以每节柱为单位进行标高调整。
第24页/共96页
❖第一节柱的标高，可利用柱脚底板下地 脚螺栓上加一螺母进行精确调节。
第25页/共96页
柱 脚 节 点 构 造
第26页/共96页
采用调整螺母控制标高
1—地角螺栓 2—止退螺母 3—紧固螺母 4—螺母垫板 5—柱子底板 6—调整螺母 7—钢筋混凝土基础
箱形截面
第4页/共96页
十字形截面
管材型钢截面
第5页/共96页
➢ 2、高层钢结构梁 ❖ 截面： ✓ 轧制或焊接的H型钢梁； ✓ 复合截面； ✓ 焊接箱形截面。
第6页/共96页
高度受限制时，可在最大弯矩区焊以附加翼缘板（b），或在上翼缘焊 上槽钢（c）以增加横向刚度等。
第7页/共96页
第8页/共96页
立面示意图
大连
云山大厦
钢结
构安装工程安装顺序图
第39页/共96页
柱子安装顺序图
大连云山大
厦钢结构安装工程安装顺序图 第40页/共96页
主梁安装顺序图
大连云山大
厦钢结构安装工程安装顺序图 第41页/共96页
次梁安装顺序图
大连云山大
厦钢结构安第装42页工/共程96页安装顺序图
高层建筑钢结构施工关键技术探析
高层建筑钢结构施工关键技术探析摘要：高层建筑指十层或者十层以上的建筑物，高度在24m以上的建筑物也可以称为高层建筑。
高层钢结构建筑起到了促进我国建筑行业发展的作用，高层建筑钢结构施工技术在很大程度上影响着人们的生活和居住效果，对于建筑的功能发挥和质量好坏具有重要的决定性影响。
文章就高层建筑钢结构施工关键技术进行探析。
关键词：高层建筑；钢结构施工；关键技术1钢结构的优缺点钢结构，顾名思义，就是对钢材进行加工，制成能够承压的结构。
这种结构有许多优点，如：重量轻、承受载荷高、强度大、施工快捷、抗震能力强。
钢筋混凝土结构和钢结构比起来，有很大的区别，钢结构具有"高、大、轻"的特定。
特别是在高层建筑中，广泛应用。
制造工艺与冶金技术的发展，对钢结构工程注入了活力，逐渐完善了施工技术以及设计水平。
本文将就高层建筑钢结构的施工技术展开讨论。
1.1优势1.1.1钢材的抗弯能力及抗压强度都要优于混凝土，从这个角度出发，相同情况下的钢材能大大减小截面积，提高空间利用率。
1.1.2利用钢结构制造高层建筑时，可以减少设置脚手架。
在具体的安装中，压型钢板可以用来作为混凝土楼板的永久性模板。
除此以外，在高层建筑施工中混凝土施工与钢结构可以进行交叉安装，不仅保证了强度，还可以大大减少工期。
1.1.3钢结构建筑主要使用的是钢材，是一种可以再生利用的材料。
在施工建材中可以不浪费材料，减少建筑垃圾，这是符合市场经济的要求的，这个优点是其他结构的建筑不具备的。
1.2劣势1.2.1不过，因为钢结构的使用的是金属，建材中含有许多的铁元素，其原子容易与空气发生氧化反应，生产氧化亚铁，这种腐蚀可以使应力分布不均匀，对整个建筑产生影响，甚至导致钢结构破坏。
1.2.2钢结构建筑还有一个劣势源自于金属的导热性，建材的导热系数要远远高于混凝土结构，这导致了钢结构耐火性能非常差，这会使钢材的弹性下降，屈服强度降低。
温度达到350度时，钢材强度会下降30%，而当温度达到500度时，钢材强度就会下降50%，若温度达到600度，钢结构就没有任何强度可言了。
高层建筑钢结构(讲稿)6
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.11. 1020.1 1.1010:1710:17 :2910:1 7:29No v-20
人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2 020年1 1月10 日星期 二10时1 7分29 秒Tuesd ay , November 10, 2020
地下室角柱 焊接箱型截面 610 ╳ 610 ╳ 152
柱
一层 焊接H型截面 533 ╳ 584
节点板 楼板
3000 ╳ 3600 ╳ 152 肋高76mm的压型钢板上浇830厚混凝土楼板
5、钢砼筒—钢框架（60层以内）
做法
把钢框架和钢砼筒共同组合，作为抗侧力体系
最大高度
220 m
中国 《高钢规程》
倾覆力矩 M
A
A
水平剪力 Q
A—A
水平力
水平Байду номын сангаас力 倾覆力矩
柱轴力
普通钢框架
梁弯矩、剪力 柱弯矩、剪力
由柱弯曲剪
层间水平位移 切变形引起
由梁引起 柱轴向变形引起
相对较大
相对较大
相对较小
框架抗侧力刚度小，顶层位移大
框架梁、柱
抗弯、抗剪刚度较小 抗轴向刚度较大
普通钢框架 外框架
纵向框架
水平力
横向框架
第六部分 高层建筑钢结构 抗侧力体系 （二）
抗侧力体系
基本组成单元
分类 各类抗侧力体系
做法 水平变形特点 应用范围 实例
一、抗侧力体系基本单元
钢框架
基本组成单元
支撑桁架 筒
密柱深梁 支撑桁架 + 框架
高层建筑钢结构讲稿1 共94页PPT资料
第三阶段 纽约出现了一批高层钢结构（20世纪初）
主要原因 美国的经济中心
芝加哥
1900年前后 Park Row Building
30层 119m
1902年
Flatiron Building
21层, 87m
1904年 1909年
Times Tower Metropolitar Tower
25层
110m 200m
1837 年，芝加哥镇的人口达到 4,170 人，同年芝加哥镇升格为芝加哥市
1871 年10月8日，一场火灾失去控制，燃烧两天，导致三百人死亡，九万多人无家可归， 财物损失高达两亿美元！大火过后，芝加哥有了重新规划及兴建的机会。
早期的城市地位
美国人称芝加哥为中西部，因为美国在开发初期，由东向西，人们到了芝加哥，以为已经 靠近西边，哪里料到在芝加哥以西，还有三千多公里，才到达新大陆的边缘。
1913年
Wool Worth Building 60层, 234m
1929年 1931年
Chryster Building
77层, 319m
Empire State Building 102层, 381m
纽约
Park Row Building
Manhattan, New Yore city, USA
由于美国中西部的开发，铁路和航运的发展，以及国家矿产资源的开发，使芝加哥成为美 国内陆的中转站和生产中心，世界最大的谷物、木材、食品和机械产品的交易场所
地价飞涨，最大限度利用地皮和加快建筑进度成为迫切需要
世界第一幢高层建筑钢结构
1885年
Home Insurance Building (家庭保险公司大楼）
现代钢结构的基本构件
高层建筑钢结构(讲稿)3
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。1 0:18:35 10:18:3 510:18 11/10/2 020 10:18:35 AM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 11.1010 :18:351 0:18No v-2010 -Nov-2 0
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重于泰山，轻于鸿毛。10:18:3510:18:3 510:18 Tuesday , November 10, 2020
予置式扭矩扳手
3、高强度螺栓 的性能等级、力学性能
性能等级Biblioteka 8. 8 级： 用于大六角头高强度螺栓 10. 9 级：用于扭剪型高强度螺栓
45号钢、35号钢 20 Mn Ti B
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加强做责任心，责任到人，责任到位 才是长 久的发 展。20. 11.1020 .11.10 Tuesday , November 10, 2020
[ Q ] [ 屈服点 ] [ — ] [ 韧性级别 ] [ • ] [ 脱氧方式 ]
屈服点符号
N / mm 2
A、B、C、 D级
例如
Q 235 — A • F
沸腾钢（F） 镇静钢 半镇静钢（b)
特种镇静钢
屈服点为235 N / mm 2 ，韧性级别为A，脱氧方式为沸腾钢
碳素结构钢的五种牌号
Q195，Q215，Q235，Q255，Q275
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.11. 1020.1 1.1010:18:3510 :18:35 November 10, 2020
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加强自身建设，增强个人的休养。202 0年11 月10日 上午10 时18分2 0.11.10 20.11.1 0
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 1月10 日星期 二上午1 0时18 分35秒1 0:18:35 20.11.1 0
高层建筑钢结构(讲稿)6
高层建筑钢结构(讲稿)6高层建筑钢结构(讲稿)6
第一章：引言
1.1 背景和目的
1.2 研究范围和方法
1.3 文档结构
第二章：高层建筑钢结构概述
2.1 定义和分类
2.2 发展历史
2.3 高层建筑钢结构的优势
第三章：高层建筑钢结构设计原理
3.1 结构布局和系统选择
3.2 荷载计算和分析方法
3.3 钢结构的强度设计
3.4 钢结构的稳定性设计
3.5 钢结构的抗震设计
4.1 钢材选用标准和要求
4.2 钢结构构件的制造和加工
4.3 钢结构构件的连接方式
第五章：高层建筑钢结构施工技术5.1 施工方案和步骤
5.2 钢结构吊装和安装
5.3 钢结构的防腐保护
5.4 钢结构现场质量控制
第六章：高层建筑钢结构检验与维修6.1 钢结构的质量检验方法
6.2 钢结构的定期维护与保养
6.3 钢结构的不良情况及处理方法第七章：高层建筑钢结构案例分析
7.1 案例一：XXX大厦
7.2 案例二：XXX中心
7.3 案例三：XXX广场
8.1 技术创新和发展方向
8.2 环保可持续发展
扩展内容：
1、本文档所涉及附件如下：
- 附件一：高层建筑钢结构设计规范
- 附件二：高层建筑钢材选用标准
- 附件三：高层建筑钢结构施工方案
2、本文档所涉及的法律名词及注释：
- 法律名词一：《建筑结构设计规范》（GB 50010-2010）中规定了高层建筑钢结构设计的相关要求。
- 法律名词二：《建筑施工质量验收标准》（GB 50205-2001）中对高层建筑钢结构的施工质量进行了规定。
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钢砼筒—钢框架
结构钢材 (美国钢材)
H型钢梁、柱 箱型截面梁、柱钢板 高强度螺栓 A572/50级钢 A572/42 级钢 A490F
上海静安希尔顿酒店
1层（下） 43层（上） 143.62m
北京国贸中心二期塔楼
3层（下） 39层（上） 156m
大连远洋大厦
4层（下） 51层（上） 200.8m
钢框架体系 钢框架—支撑体系 钢框架—筒体系 抗侧力体系
大型支撑体系
支撑—筒体系
筒 中 筒体系
筒 束 体系
四、钢框架 — 筒体系
1、做法 最大高度 把钢框架和筒共同组合，作为抗侧力体系 400 m
中国 《高钢规程》
2、分类
根据筒的做法不同，分三类
筒
钢框架
钢框架 — 筒体系
密柱深梁 支撑桁架 + 框架 钢砼剪力墙
支撑桁架
钢框架—支撑体系
筒
筒
基本单元的组合
钢框架
钢框架
支撑桁架
支撑桁架
筒
筒
钢框架—筒体系
基本单元的组合
钢框架
钢框架
支撑桁架
支撑桁架
大型支撑体系
筒
筒
基本单元的组合
钢框架
钢框架
支撑桁架
支撑桁架
筒
筒
支撑—筒体系
基本单元的组合
钢框架
钢框架
支撑桁架
支撑桁架
筒
筒 筒
束 体系
筒 中 筒体系
钢框架体系 钢框架—支撑体系 钢框架—筒体系 抗侧力体系
支撑筒—钢框架
汉考克大厦
构件截面
外筒柱 焊接H型截面 最大 915 X 915 最大厚度 152
用钢aissance Tower, First international building)
美国，达拉斯(Dallas), 217m
地上56层，地下2层 1974年
密柱深梁筒—钢框架
支撑筒—钢框架 钢砼筒—钢框架
3、密柱深梁筒—钢框架
特点 A、密柱深梁在外，形成筒，承担水平和竖向荷载
B、钢框架在内，梁柱铰接，承担竖向荷载
C、外筒一般为规则平面
正方形，圆形，八角形 D、外筒的梁柱采用刚接 E、外筒的抗侧力刚度大
倾覆力矩 M
水平剪力 Q
A
A
A—A
梁弯矩、剪力
特点
梁高度大 柱很密
抗弯、抗剪刚度大 柱内力（弯，剪，轴）小
密柱深梁
层间水平位移
由柱弯曲剪 切变形引起
由梁引起
柱轴向变形引起
小
小
小
框架抗侧力刚度大，顶层位移小
纵向框架
密柱深梁筒
外框架
水平力
横向框架
梁抗弯、抗剪刚度较大
结果 协调一个方向的柱子的轴向变形
通过角柱，协调另一个方向的柱 子的轴向变形
横向框架参与抵抗水平力
水平剪力 水平力 倾覆力矩 柱弯矩、剪力
柱轴力
普通钢框架
层间水平位移
由柱弯曲剪 切变形引起
由梁引起
柱轴向变形引起
相对较大
相对较大
相对较小
框架抗侧力刚度小，顶层位移大 抗弯、抗剪刚度较小 抗轴向刚度较大
框架梁、柱
普通钢框架
外框架
纵向框架
水平力
横向框架
梁抗弯、抗剪刚度较小
水平力作用时，外框架中， 横向框架不能参与受力
外筒与内筒之间用钢梁相连 密柱深梁 密柱深梁，钢砼筒
最大高度
《高钢规程》
中国国际贸易中心大厦
中国，北京, 153.55m
地下2层, 地上39层
筒中筒体系
(三层以下为钢骨混凝土结构)
中国国际贸易中心大厦
上海国际贸易中心大厦
中国，上海, 129.55m
筒中筒体系
地下2层,地上35层
(地下室为钢骨混凝土结构)
369 m，72层
香港中国银行大厦
中国，香港, 367m 地上72层，1988.8.8
大型支撑体系
香港中国银行大厦
平面尺寸 50m 正方形
四个角柱 4m X 4m
钢框架体系 钢框架—支撑体系 钢框架—筒体系 抗侧力体系
大型支撑体系
支撑—筒体系
筒 中 筒体系
筒 束 体系
六、筒中筒体系
外筒 内筒
钢框架体系 钢框架—支撑体系 钢框架—筒体系 抗侧力体系
大型支撑体系
支撑—筒体系
筒 中 筒体系
筒 束 体系
五、大型支撑体系
做法 大型支撑桁架直接作为抗侧力体系
特点
A、支撑桁架既是抗侧力体系，又是抗重力体系 B、支撑桁架杆件少，但截面大 C、杆件主要受轴力作用 D、抗侧力刚度大 E、最大高度 中国 《高钢规程》没有明确规定
柱距3050, 宽1520 外筒梁 1680 高 厚度 63 — 16
内框架柱 用钢量
焊接H型截面
161 kg / m2
4、支撑筒—钢框架 支撑筒
10-20层
( 支撑桁架 + 框架 )
支撑斜杆 支撑筒的 主要构件
主裙梁
次裙梁 柱
支撑筒—钢框架 特点
A、支撑筒在外，承担水平和竖向荷载 B、钢框架在内，梁柱铰接，承担竖向荷载 C、外筒一般为正方形或矩形平面 D、支撑斜杆、柱、主次裙梁采用 E、外筒的抗侧力刚度大 焊接H型截面
支撑筒—钢框架
达拉斯第一国际大厦 (Renaissance Tower, First international building)
构件截面 支撑杆
达拉斯第一国际大厦 (Renaissance Tower, First international building) 焊接H型截面 地下室角柱 610
世界贸易中心
美国，纽约 411m 地上110层，地下6层 1973年竣工
密柱深梁筒—钢框架
外筒
密柱深梁筒
钢框架
普通钢框架
47根箱形柱
构件截面 柱
焊接箱型截面 12.00m 以下 12.00m 以上 800 450
╳ ╳
800 450
厚度 12.5—7.5
框架梁 楼板 用钢量
焊接H型截面
梁高1320
第六部分
高层建筑钢结构
抗侧力体系 （二）
基本组成单元
抗侧力体系
分类
做法
水平变形特点 应用范围 实例
各类抗侧力体系
一、抗侧力体系基本单元
钢框架
基本组成单元
支撑桁架 筒
密柱深梁 支撑桁架 + 框架 钢砼剪力墙
基本单元的组合
钢框架
钢框架
钢框架体系
支撑桁架
支撑桁架
筒
筒
基本单元的组合
钢框架
钢框架
支撑桁架
╳
610
焊接箱型截面
610
╳
╳
610
╳
152
柱
一层
焊接H型截面
533
584
节点板 楼板
3000
╳
3600
╳
152
肋高76mm的压型钢板上浇830厚混凝土楼板
5、钢砼筒—钢框架（60层以内）
做法 最大高度 把钢框架和钢砼筒共同组合，作为抗侧力体系 220 m 中国 《高钢规程》
深圳发展中心大厦
中国，深圳, 151m
大型支撑体系
支撑—筒体系
筒 中 筒体系
筒 束 体系
二、钢框架体系
应用于30层以内的高层建筑
三、钢框架 — 支撑体系
钢框架
(应用于30 — 60层的高层建筑)
支撑桁架
轴交支撑
按支撑杆的设置方法
偏交支撑 分类 框架—竖向支撑体系 按支撑桁架的设置方法 加劲的框架—竖向支撑体系 钢板剪力墙板 支撑的等效件 —— 嵌入式墙板 内藏钢板剪力墙墙板 带竖缝砼剪力墙墙板
支撑斜杆的作用
A、主裙梁、柱主要受轴向力
B、协调柱的轴向变形 B、使横向的支撑框架参与 抵抗水平力 横向支撑框架
纵向支撑框架
水平力
纵向支撑框架
横向支撑框架 水平力
汉考克大厦 John Hancock Center
Location: Chicago, Illinois, USA Completion Date: 1969 Height: 1,127(344m) feet Stories: 100 Materials: Steel 地上 100层, 地下2层
钢框架体系 钢框架—支撑体系 钢框架—筒体系 抗侧力体系
大型支撑体系
支撑—筒体系
筒 中 筒体系
筒 束 体系
七、筒束体系
多个筒相互组合在一起
筒
密柱深梁
最大高度
《高钢规程》
西尔斯大厦
美国，芝加哥 443m, 108层， 1974年
68.55m方形， 由9个方筒构成
筒束体系
构件截面 柱
焊接H型截面 底层 顶层 1070 1070
╳ ╳
609 305
╳ ╳
102 19
梁
焊接H型截面 底层
顶层
990
990
╳ ╳
406
245
╳ ╳
70
25
楼板 用钢量
76高肋的压型钢板上浇63厚混凝土楼板 76000 t, 161kg / m2
1.2mm压型钢板上浇100厚混凝土楼板 78000 t, 186.6kg / m2
阿莫科大厦 （Amoco Building) 芝加哥标准石油大楼
美国，芝加哥 342m
地上82层，地下5层 1973年
密柱深梁筒—钢框架
外筒
密柱深梁筒
钢框架
普通钢框架