第11 讲多(高)层房屋钢结构——结构体系类型及其特点(一)
建筑结构体系及特点
建筑结构体系及特点建筑结构体系是指建筑物的构造系统，用于支撑和传递载荷。
它是建筑设计的关键方面，直接决定着建筑物的稳定性、安全性和美观性。
不同类型的建筑结构体系有着不同的特点和应用范围。
下面将介绍几种常见的建筑结构体系及其特点。
1.框架结构体系：框架结构体系是由柱与梁组成的网格结构，广泛应用于多层建筑和高层建筑中。
其主要特点如下：-稳定性强：框架结构体系能够承受垂直重力和水平荷载，并通过简单的板材或墙体来稳定整个建筑。
-灵活性好：框架结构体系的柱和梁可以根据需要进行调整和扩展，提供了设计和空间布局的灵活性。
-施工简便：框架结构体系的构建相对简单，适合大规模工业化建造，可以减少施工时间和成本。
2.钢结构体系：钢结构体系是由钢材构成的支撑结构体系，具有以下特点：-强度高：钢材的强度较高，能够承受大荷载和抗震能力，适用于高层建筑和大跨度空间的建造。
-轻巧灵活：相比传统混凝土结构，钢结构具有重量轻、体积小的特点，可以实现更灵活的设计和布局。
-施工速度快：钢结构材料的制作和加工相对简单，可以在工厂预制，缩短施工时间。
3.钢筋混凝土结构体系：钢筋混凝土结构体系是由钢筋和混凝土共同构成的复合结构，常用于建筑物的主体结构。
其特点如下：-承载能力强：钢筋混凝土结构能够承受大荷载，具有较好的抗震性能。
-耐久性好：混凝土具有良好的耐久性，能够抵抗气候和化学腐蚀。
-施工便捷：钢筋混凝土结构可以在现场浇筑，适用于各种规模的建筑项目。
4.地基与基础结构体系：地基与基础结构体系是建筑物的基础-承载能力强：地基与基础结构为整个建筑提供稳定的承载能力。
-抗沉降性好：合理设计的基础结构可以有效抵抗地基沉降带来的不平衡和破坏。
-刚性要求高：地基与基础结构需要具有一定的刚性，以确保建筑的稳定。
总而言之，建筑结构体系的选择应该根据建筑物的功能、用途和地理环境来确定。
每种结构体系都有其特定的应用范围和优势，设计师需要根据具体情况综合考虑各种因素，选择最合适的结构体系，以实现建筑物的稳定性、安全性和美观性。
多高层钢结构(一)
多高层钢结构（一）引言概述:多高层钢结构一直受到建筑界的广泛关注，其优势如高强度、轻质和耐久性使得其成为现代建筑设计中的首选材料之一。
本文将从多个方面介绍多高层钢结构的特点和应用，旨在提供对于多高层钢结构的全面了解。
正文内容:1. 钢结构的特点1.1 高强度：钢材具有较大的抗拉、抗剪和抗压能力，在高层建筑中能够承受较大的荷载。
1.2 轻质：相比混凝土结构，钢结构的重量较轻，可减轻建筑自重并方便施工。
1.3 耐久性：钢材对于环境的腐蚀和老化能力较强，能够保持长期的使用寿命。
2. 多高层钢结构的应用领域2.1 商业建筑：多高层办公楼、购物中心等商业建筑常采用钢结构，可以提供灵活的空间布局和快速建设。
2.2 住宅建筑：高层公寓、别墅群等住宅建筑也可以采用钢结构，可实现异型布局和个性化设计。
2.3 工业建筑：工厂、仓库等工业建筑要求大空间、大跨度，钢结构能够满足这种需求。
2.4 文化建筑：剧院、博物馆等文化建筑通常需要特殊的造型和空间要求，钢结构可以满足设计师的创意。
3. 多高层钢结构的施工方法3.1 钢框架搭建：钢结构的施工通常采用钢框架的方式，先搭建好钢框架再进行其他施工工序。
3.2 钢柱、钢梁的组装：钢柱和钢梁通过焊接、螺栓连接等方式进行组装，形成整体的钢结构。
3.3 钢板、钢柱的切割：根据设计要求，将钢板、钢柱进行切割、加工，以满足建筑需要。
4. 多高层钢结构的设计要点4.1 结构安全系数：根据建筑高度、结构形式等因素确定结构的安全系数，保证结构的抗震能力和稳定性。
4.2 火灾防护：针对钢结构易受高温影响的特点，需要在设计时考虑火灾防护措施，如防火涂料和防火隔离带的设置。
4.3 风荷载计算：多高层建筑容易受到风荷载的影响，需要进行风荷载计算，并在设计中进行相应调整。
5. 多高层钢结构的优势与挑战5.1 优势：多高层钢结构具有施工周期短、质量可控、环保等优势，能够满足快速建设的需求。
5.2 挑战：钢结构的设计、施工和装修等方面存在一定的技术要求和难度，需要合理组织和协调各方资源。
高层建筑的结构形式及特点
高层建筑的结构体系主要有：混合结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构、筒体结构等。
一.混合结构混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构，而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。
也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构,根据承重墙所在的位置划分为横墙承重方案,其受力特点是：主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙。
纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用，故纵墙是自承重墙。
该方案的优点是：横墙较密，房屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：平面布置不灵活。
纵墙承重方案,其特点是：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。
优点是：房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：房屋的刚度较差。
纵横墙承重方案,根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。
这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横墙的间距比纵墙的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。
内框架承重方案,房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。
其特点是：由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。
二．框架结构框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。
它同时承受竖向荷载和水平荷载。
由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。
有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。
结构布置的一般原则：结构布置在建筑的平、立、剖面和结构的形式确定以后进行。
对于建筑剖面不复杂的结构，只需进行结构平面布置；对于建筑剖面复杂的结构，除应进行结构平面布置外，还须进行结构的竖向布置。
进行结构布置时，应满足以下一般原则：（１）满足使用要求，并尽可能地与建筑的平、立、剖面划分相一致；（２）满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能有效地进行；（３）结构应尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少；（４）妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对建筑的影响；（５）施工简便；（６）经济合理。
钢结构工程结构体系的特点及分类
• 网架的连接可采用螺栓球和焊接球连接，螺栓球一般适合较小跨度网架，焊接球适合大跨度网架；
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7、多高层结构
多高层结构的特点 • 钢材延性大，结构抗震性能好； • 自重轻，钢结构高楼的自重约为混凝土结构的60%，可大幅降低基础和结构的
• 钢结构因其强度高、自重轻、工期快、抗震性能好等优点，被越来越广泛应 用于厂房、体育场馆、机场、火车站、会展中心、高层建筑等领域，钢结构 建筑在建设中所占的比例越来越大；
• 钢结构建筑根据结构受力特点大致可分为门式刚架结构、空间桁架结构、张 弦梁结构、弦支穹顶结构、网架结构和多高层结构；
• 在一个工程中结构类型的界限并不是十分明确，往往包含有多种结构类型。
• 弦支穹顶索环形张拉因此这种结构体系适合做类似圆形的屋盖，如北京自行车馆、安徽大学体育馆 等；
• 弦支穹顶的屋面梁可以是轮辐式的单根梁，也可以是单层网壳； • 弦支穹顶的节点构造； • 弦支穹顶的施工；
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5、弦支穹顶结构
弦支穹顶结构的特点
• 弦支穹顶结构与张弦梁结构类似，都是利用索的张力产生一个对梁的支撑力以达到减小梁的受力的 目的，但两者之间还是有显著的区别：张弦梁索是直线张拉，弦支穹顶索是环形张拉；
• 弦支穹顶的作用原理：环形索张紧在节点处产生一个径向的拉力，支撑杆一根杆件受拉一根受压， 受压杆对梁起到支撑作用可减小梁的跨度，重新分布弯矩，从而减小梁截面；
• 弦支穹顶索环形张拉因此这种结构体系适合做类似圆形的屋盖，如北京自行车馆、安徽大学体育馆 等；
• 弦支穹顶的屋面梁可以是轮辐式的单根梁，也可以是单层网壳； • 弦支穹顶的节点构造； • 弦支穹顶的施工；
多高层建筑钢结构设计
多高层建筑钢结构设计在当今的建筑领域，多高层建筑钢结构设计因其独特的优势而备受关注。
钢结构以其高强度、高韧性、施工速度快等特点，成为了现代建筑设计中的重要选择。
钢结构在多高层建筑中的应用具有诸多显著优点。
首先，钢结构的强度高，能够承受较大的荷载，为建筑提供了稳固的支撑。
其次，其重量相对较轻，这在高层建筑中尤为重要，因为减轻建筑自重可以降低基础造价，并提高建筑的抗震性能。
再者，钢结构的工业化程度高，预制构件可以在工厂中进行标准化生产，然后运输到现场进行组装，大大缩短了施工周期。
在进行多高层建筑钢结构设计时，需要充分考虑结构体系的选择。
常见的结构体系包括框架结构、框架支撑结构、筒体结构等。
框架结构简单明了，适用于层数相对较低的建筑；框架支撑结构通过设置支撑增加了结构的侧向刚度，适用于较高的建筑；筒体结构则具有很强的抗侧能力，适用于超高层建筑。
设计过程中，荷载的计算是至关重要的一环。
不仅要考虑恒载（如结构自重、建筑装饰等）和活载（如人员、家具、设备等），还要充分考虑风荷载和地震作用。
风荷载的计算需要根据建筑所在地区的气象资料和建筑的外形特征来确定。
地震作用则需要根据建筑所在地区的抗震设防烈度、场地类别等因素进行计算。
钢结构构件的设计是多高层建筑钢结构设计的核心内容之一。
钢梁和钢柱通常是主要的受力构件。
钢梁的设计需要考虑其抗弯、抗剪能力，以及整体稳定性。
钢柱则需要考虑其受压稳定性和承载能力。
为了保证构件的强度和稳定性，需要合理选择钢材的型号和规格。
节点设计在钢结构中也占有举足轻重的地位。
节点的连接方式直接影响到结构的整体性和可靠性。
常见的节点连接方式有焊接、螺栓连接等。
焊接连接强度高，但施工难度较大，质量控制要求严格；螺栓连接施工方便，但连接强度相对较低。
在设计节点时，需要根据具体情况选择合适的连接方式，并进行详细的节点受力分析。
钢结构的防火和防腐设计也是不容忽视的方面。
由于钢材在高温下强度会急剧下降，因此需要采取有效的防火措施，如涂抹防火涂料、设置防火隔板等。
第11讲多高层房屋钢结构——结构体系类型及其特点1多层
第11讲多（高）层房屋钢结构——结构体系类型及其特点（一）1、多层房屋钢结构的结构体系类型有哪些?阐述各自的抗侧力单元。
答：多层房屋钢结构常见结构类型有纯框架体系、柱-支撑体系和框-支撑体系。
如果抗侧刚度不满足，还可采用双重抗侧力体系,主要采用钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系。
纯框架体系的抗侧力单元为平面框架，柱-支撑体系的抗侧力单元为支撑，框-支撑体系的抗侧力单元为无支撑的平面框架和支撑；钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系的抗侧力单元除了钢框架外，还分别由支撑、剪力墙以及核心筒作为抗侧力单元。
2、试述纯框架体系在水平荷载作用下的受力和变形特征?答：水平荷载作用下梁柱刚接的框架结构如同空腹桁架结构，结构一侧的部分柱脚产生轴向拉力，另一侧的部分柱脚则产生轴向压力，这些轴向力将形成力偶，平衡外部水平荷载产生的倾覆力矩；另外，楼层剪力使该层框架柱产生弯矩和剪力，而柱端弯矩又使框架梁两端产生反对称的梁端弯矩和剪力。
平面框架结构在水平荷载作用下的变形包括两部分，一部分是由于水平荷载作用下的倾覆力矩使竖向构件(柱)承受轴向拉力或压力，进而使结构整体产生弯曲变形；另一部分为各层梁、柱在剪力作用下引起的框架整体剪切变形。
因此，框架整体侧移曲线呈剪切型。
3、框架结构有哪些优点？适于多少层的钢结构房屋？答：优点：无承重墙，使建筑设计具有一定的自由度；外墙采用非承重构件，可使建筑立面设计灵活多变；轻质墙体的使用还可以大大降低房屋自重，减小地震作用，降低结构和基础造价；构件易于标准化生产，施工速度快，而且结构各部分的刚度比较均匀，自振周期长，对地震作用不敏感。
适用层数：因框架结构的抗侧刚度较小，适于30层以下的房屋建筑。
在地震区，一般不超过15层。
4、试述框架-支撑体系在水平荷载下的变形特点？答：在框架-支撑体系中，框架属于剪切型构件，支撑近似于弯曲型构件。
当楼板可视为刚性体且结构不发生整体扭转时，在刚性楼盖的协调下，使各榀框架与各个支撑的变形相互协调—致，因此，框架-支撑体系可以简化成用刚性连杆将框架与支撑并联，其侧移属于弯剪型变形。
常见建筑结构体系及其特点
常见建筑结构体系及其特点建筑结构是指建筑物承载和传递荷载的骨架系统。
不同的建筑结构体系具有不同的特点和适用范围。
本文将介绍常见的建筑结构体系及其特点。
一、框架结构体系框架结构体系是指由柱、梁、墙等构件组成的骨架结构。
主要有钢框架和混凝土框架两种类型。
1. 钢框架结构体系钢框架结构体系采用钢材作为主要受力构件，并通过焊接或螺栓连接构件。
其特点如下：（1）高强度：钢材具有较高的强度和刚度，能够承受大荷载；（2）轻质化：相比混凝土结构，钢框架结构的自重较轻，有助于减小地震荷载和构件尺寸；（3）施工便利：钢框架构件可以预制，在现场进行简单拼装，工期短；（4）可塑性好：钢材可以较好地抵抗变形和震动，具有较好的抗震性能。
2. 混凝土框架结构体系混凝土框架结构体系采用混凝土构件和钢筋混凝土构件进行组合。
其特点如下：（1）耐久性强：混凝土具有良好的耐久性，能够抵御自然环境的侵蚀；（2）阻燃性好：混凝土具有较好的阻燃性能，能够有效保护建筑物的安全；（3）隔声隔热性能好：混凝土结构具有良好的隔声和隔热性能，增加室内舒适度；（4）成本较低：混凝土材料相对便宜，施工简单，适用于大规模建筑。
二、框剪结构体系框剪结构体系是指将框架结构和剪力墙结构相结合的体系。
主要有框筒结构和剪力墙框架结构两种类型。
1. 框筒结构体系框筒结构体系将剪力墙和框架结构相结合，形成一个具有刚性的筒状结构。
其特点如下：（1）良好的刚性：剪力墙和框架结构相互作用，具有较好的整体刚性；（2）良好的抗震性能：框筒结构具有较高的抗震性能，能够有效抵抗地震力；（3）空间利用率高：框筒结构不需要设置过多的柱子，可以充分利用空间。
2. 剪力墙框架结构体系剪力墙框架结构体系将剪力墙和框架结构进行组合，形成一个整体的结构体系。
其特点如下：（1）良好的刚性和韧性：剪力墙具有很高的刚性和韧性，能够有效抵抗水平荷载；（2）抗震性能好：剪力墙的抗震性能较好，适用于地震频发地区；（3）施工简便：剪力墙可以在工厂进行预制，现场安装简单快捷。
论述多高层钢结构中的组合结构形式及特点
由这些组合结构构件可 以构成组合结 构体系。 连接件组合在 一起 ， 就形 成 了钢一 混凝 土组合 梁 或组合 连 续梁 ； 凝 土叠合楼 板等 ， 或者在钢梁外 包裹 混凝 土组 成钢 骨混 凝土梁 共 同工作 等等 。组 １ 钢一 混 凝 土组合 梁 合结构形式 多样 ， 又各 有其 不 同特 点 。组合 结 构主 要包 括 组合 １ １ 组合 梁的特 点 ．
加工制作容 易 ， 结构 紧凑 ， 除了可 地 ）只考虑 ８度大震 的情况 ， ， 罕遇 地震时 的加 速度 峰值 ４ ０ｇ ， 减震装置不 仅性能优 良且 稳定 ， ０ ａ ｌ 还 根据竖 向地震波 的特点 ， 将各 条竖 向地震 波 的地震 动最大加 速度 以用于建筑结 构 的竖 向基 础 隔震 外 ， 可 以用 于机 械 设 备 的隔
柱、 组合 梁和组 合楼板 。组 合柱包 括钢 管混凝 土柱 、 骨混凝 土 钢 ４． ． 结构的 自振周期 ２１ 承载力高刚度大 ， 抗詹 陡能好。无组合作用下刚度 Ｊ ＝ｂ １ ＋ １ ｈ ／２ 本是一条直线 ， 这说 明隔震后 结构的反应 由原来 的“ 大” 放 型变成
平 型 抗震结构 和隔震结构 的动 力特性相 比 ， 主要表 现为结构 的基 了 “ 动” 。竖向隔震 效果 非常 明显。但结构 的竖 向绝对 位移 主要是 因为隔震层的竖 向刚度 远小 于上 部结构 的竖 向 本周期增 长了 ， 如表 ２ 所示 ， 隔震结构 的基本周 期为 ０ ５４Ｓ基本 增大很 多 ， ．２ ， 刚度造成 的。隔震前结构产生的最大绝对位移是 ０７ ＇ ， ．５Ｈｎ 而隔震 ｉ ｆ 频率为 ２ ０Ｉ ， ． Ｉ 而未设 隔震层 结构 形式相 同的非隔震结 构的基本 － ｚ
８ １ 形弹簧竖 向减 震装置 以后 的结 构在大震
多高层钢结构的特点及分析控制
预组合方式
➢ （1）吊车柱预组合分别有“只考虑轮压的预组合 力”和“考虑轮压加刹车的预组合力”。
➢ 预组合1 —— 是吊车的“轮压+刹车”内力组合； ➢ 预组合2 —— 是吊车的“轮压”内力组合。
➢ （2）梁预组合也按照“只考虑轮压的预组合力” 和“考虑轮压加刹车的预组合力”这两种情况搜 索出梁的包络内力，即为：
➢ 在一对轨道内的吊车荷载称为第1组吊车荷载（不 论该对轨道内有几部吊车），第二对吊车轨道则 可以定义第2组吊车荷载等等。
➢ 吊车水平刹车力作用在上层的柱中间。
吊车结构的计算模型
➢ 由于吊车荷载作用在吊车柱的牛腿上，所以在牛 腿处应该设置一个标准楼层，并且在沿吊车运行 轨迹方向应定义框架梁，如吊车柱在吊车运行轨 迹方向没有框架梁，也应把吊车梁作为两端铰接 梁输入，吊车荷载的移动顺序是通过轨迹上的梁 所确定的，这是吊车运行轨迹方向必须布置梁的 原因。
2）吊车移动对整体结构的分析。 ➢ TAT、SATWE软件是分析第（2）项的内容。 ➢ STS中可以分析钢吊车梁。
程序分析吊车荷载的说明
➢ 在TAT和SATWE的吊车荷载计算中，没有考虑吊车 荷载对吊车梁的影响，即没有按照影响线的方式考 虑吊车梁，吊车梁应采用其它软件专门分析。
➢ 软件要求根据吊车的形式，如对各种轨道、轮压点 的吊车，给出最大轮压反力（或作用）及最小轮压 反力（及作用），不论该吊车运行轨道上有几部吊 车，均按这个方式给出。
一、多高层钢结构的特点及分析控制
➢多层钢结构的建模特点 ➢多层钢结构的分析模型 ➢高层钢结构的建模特点 ➢高层钢结构的设计控制 ➢总结--设计技术要点
1。多层钢结构的建模特点
➢ 结构方案的随意性：结构没有明显的楼层概念，它 只根据需要而设置钢梁、支撑、楼板等。
高层建筑常用结构体系的特点分析_1
高层建筑常用结构体系的特点分析【摘要】超过一定层数或高度的建筑称为高层建筑。
随着城市的不断发展以及节约用地的需求，高层建筑得到了大力的推广。
文章主要分析了高层建筑常用的结构体系特点。
【关键词】高层建筑；结构体系；特点1.框架结构体系框架结构是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配而成的住宅楼、商用楼等。
比较适合高层和大面积结构的楼层施工[1]。
框架结构体系是由竖向构件与水平构件通过节点连接而成，既承担竖向荷载，又承担水平荷载。
框架结构建筑平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，也可以构成丰富多变的立面造型。
但是框架结构抗侧能力较弱，属较柔结构，因此建筑高度受到限制。
在水平荷载作用下，其内力分布特点是底层柱轴力、剪力、弯矩最大，由下往上减小，其变形规律是虽然柱的轴力引起的侧移随高度递增，但由于框架结构的高度限制，仍以剪切型变形为主，底层之间变形最大，向上递减。
框架结构抗震效果较传统的砖混结构要高，在地震作用下的震害多发生于柱端，边柱破坏程度重于中柱，且以角柱最为严重。
底层柱破坏早于以上各柱，而框架梁及节点通常震害较少。
经过合理设计，钢筋混凝土框架可以获得良好的延性，即“延性框架”，但由于其层间变形较大，容易引起非结构构件的破坏。
混凝土框架结构施工包括以下工序:轴线定位,柱钢筋绑扎及支模架搭设,柱模板,柱混凝土,梁底模及梁筋,板底模及板筋,梁板混凝土。
2.剪力墙结构体系剪力墙结构体系是由钢筋混凝土墙体互相连接构成的承重墙结构体系，用以承受竖向荷载，抵抗水平荷载，同时亦兼作建筑物的围护和内部空间的分隔构件。
剪力墙结构体系集承重、抗风、抗震、围护与分隔于一体，经济合理地利用了结构材料，结构整体性强、抗侧刚度大，侧向变形小，在承载力方面的要求易于满足，适于建造较高的建筑;抗震性能好，具有承受强烈地震而不倒的良好性能;用钢量省;相比于框架结构，施工相对简便快速。
简述高层建筑结构体系
简述高层建筑结构体系关键信息项1、高层建筑结构体系的类型框架结构剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构巨型结构2、各结构体系的特点承载能力侧向刚度空间布局灵活性施工难度经济成本3、适用范围不同高度的建筑不同功能的建筑4、结构设计要点抗震设计风荷载考虑基础设计11 高层建筑结构体系的类型高层建筑结构体系多种多样，常见的主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构以及巨型结构等。
111 框架结构框架结构是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载的结构体系。
其优点是建筑平面布置灵活，可提供较大的室内空间，便于分隔。
然而，框架结构的侧向刚度较小，在水平荷载作用下，位移较大，因此其适用高度相对较低。
112 剪力墙结构剪力墙结构是利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构。
剪力墙具有较大的侧向刚度，在水平荷载作用下侧移较小。
但剪力墙结构的空间布置灵活性较差，室内空间受到一定限制。
113 框架剪力墙结构框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙，共同承受水平和竖向荷载。
这种结构体系既能提供较大的灵活空间，又具有较好的侧向刚度，适用于较高的建筑。
114 筒体结构筒体结构可分为框筒结构、筒中筒结构和多筒体结构等。
筒体结构具有良好的空间整体性和抗侧力性能，适用于超高层建筑。
115 巨型结构巨型结构由巨型柱、巨型梁和巨型支撑等组成，具有超强的承载能力和抗侧刚度，是现代高层建筑中较为先进的结构形式之一。
12 各结构体系的特点121 承载能力不同的结构体系承载能力有所差异。
框架结构的承载能力相对较弱，主要依靠梁柱节点的抗弯和抗剪能力。
剪力墙结构和筒体结构由于墙体的作用，承载能力较强。
122 侧向刚度框架结构侧向刚度小，水平位移大；剪力墙结构和筒体结构侧向刚度大，水平位移小。
框架剪力墙结构的侧向刚度则介于两者之间。
123 空间布局灵活性框架结构空间布局最为灵活，剪力墙结构灵活性最差，框架剪力墙结构和筒体结构在一定程度上兼顾了空间布局和侧向刚度的要求。
多高层钢结构PPT课件
纽约市贸中心大厦外筒中心梁柱安装单元
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筒
( 支撑桁架 + 框架 )
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筒
( 钢砼剪力墙 )
钢框架 或 钢筒
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基本单元的组合
钢框架 支撑桁架 筒
钢框架 支撑桁架 筒
钢框架体系
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基本单元的组合
钢框架 支撑桁架 筒
钢框架 支撑桁架 筒
520~637
19
460
568~715
20
245
401~510
26
284
490~608
19
401
≥540
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冷弯试验 试件厚度
1.0a 1.5a 1.5a 1.5a 1.5a 2.0a 2.0a
钢种
低碳钢 低合金钢 低合金钢 低合金钢
低碳钢 低碳钢 低合金钢
构件截面 柱
框架梁
次梁 楼板
结构种类
结构体系 钢框架
非抗震 设防
110
抗震设防烈度
6、7
8
9
110
90
70
钢结构 框架-支撑（剪力墙板） 260
220
200
140
各类筒体
360
300
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260
180
抗弯钢架
剪切形
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弯曲型
(a)
()
()
单榀支撑桁架的弯曲变形、剪切变形及组合变形
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偏交支撑特点
用于地震烈度大的地区
A、存在一小段耗能梁段 B、地震作用时，耗能梁段先屈服，消耗地震能量，保护支撑杆
多高层建筑结构体系的特点
多高层建筑结构体系的特点摘要：多高层建筑的基本结构体系有框架结构，剪力墙结构，框架-剪力墙结构，筒体结构以及巨型结构，他们既有各自的特点，相互之间又存在一定的联系。
本文聚焦于这些基本结构各自的适用条件以及受力性能，从整体结构的高维视角进行分析，并对这几种结构的内在机理和相互联系及发展演进进行阐述。
关键词：多高层结构体系，发展演进，受力特征，性能特点。
一、框架结构的特点：框架结构的特点是其平面空间可以自由布置，但是由于框架结构在平面模式下运行，只能在自身平面内具有较大的抗侧力，因此要在另一垂直平面上设置框架以抵抗除自身平面方向的力矩。
为了防止框架结构发生连续倒塌，通常不应使用单跨框架。
但是由于框架结构是稀疏的长细立柱组成，受到水平力时容易发生较大挠曲，一方面可以通过结构的变形来消耗地震过程中的能量，令其具有一定的抗震能力，但是由于框架结构属于柔性体系，当遇到较大地震时，侧向变形倒塌会在变形程度超过了其变形能力时发生。
之前的地震中，破坏最多的是填充墙，发生地震时，由于填充墙和框架组成了一个共同的受力系统，刚度越大，受力越大，所以填充墙承担了大部分的地震力，使填充墙在较小地震作用下也会发生大小不同的损坏。
框架结构抵抗地震的一般构造原则包括避免在较强地震荷载下塌方，增大延性耗能的强柱弱梁设计；提高此体系各个构件共同受力的强节点弱构件设计；以及使钢筋混凝土梁等构件中使梁尽量出现正截面受弯破坏，防止受剪破坏，以使构件尽量发生延性破坏的强剪弱弯设计。
二、剪力墙结构体系的特点：随着人口逐渐向城市聚集，能够承载更多人的高层建筑成为了城市建筑所追求的结构体系，于是剪力墙结构在1960年左右开始应运而生。
剪力墙结构可以看作将框架结构中的柱子加宽形成墙体，并在内部用竖向连贯的墙体分割空间，同时承担力的作用。
一面墙体，在竖向受力时，其内墙近似轴向受压，但是外墙偏心较大，因为墙体宽度小，长度大，所以垂直于长度方向，其截面惯性矩大，垂直于宽度方向，截面惯性矩小，为了防止因截面惯性矩不足，发生墙体倒塌，因此墙体需要在垂直的两个方向上都进行布置，形成空间结构。
常见建筑结构体系及其特点
常见建筑结构体系及其特点现代建筑结构体系在建筑设计和施工领域起着重要作用。
不同种类的建筑结构体系具有不同的特点和优势，可以根据具体需求选择适合的结构体系。
本文将介绍几种常见的建筑结构体系及其特点。
1. 钢结构体系钢结构体系以钢材为主要构件，具有较高的强度和刚度。
钢结构体系适用于大跨度建筑，如体育场馆、机场航站楼等。
它的特点是重量轻、施工速度快，还可以灵活改变结构的形式。
然而，钢结构体系的保护不善会导致腐蚀问题，需要定期进行维护。
2. 钢筋混凝土框架体系钢筋混凝土框架体系是一种常见的建筑结构体系，以钢筋混凝土为主要材料。
它具有较好的抗震性能和承载能力，适用于中小型的建筑物。
钢筋混凝土框架体系的特点是结构稳定可靠，适合在地震活跃地区使用。
然而，其施工相对复杂，需要合理的设计和施工管理。
3. 预应力混凝土体系预应力混凝土体系通过在混凝土构件中引入预应力钢筋来增强结构的承载能力。
这种结构体系具有较好的抗震性能和耐久性，适用于高层建筑、大跨度桥梁等。
预应力混凝土体系的特点是结构的变形小、刚度大，可以降低结构的自重。
但它的施工需要专业技术和严格的工艺操作。
4. 轻钢龙骨体系轻钢龙骨体系以轻钢材料作为主要构件，适用于住宅、商业建筑等。
它的特点是结构重量轻、施工快速，还具有良好的隔热、隔音性能。
轻钢龙骨体系的优势在于可持续发展和可回收利用，有利于环境保护。
然而，轻钢龙骨体系的承载能力相对较低，需要合理的设计和施工。
5. 钢筋混凝土剪力墙体系钢筋混凝土剪力墙体系通过设置混凝土墙体来承受水平荷载。
它的特点是结构刚度大、抗震性能好，适用于高层建筑、核电厂等。
钢筋混凝土剪力墙体系的优势在于结构紧凑、高效利用空间。
然而，墙体的设置会影响建筑的空间布局，需要合理的规划和设计。
以上是几种常见的建筑结构体系及其特点。
在实际建筑设计中，应根据具体需求和条件选择合适的结构体系，确保建筑的安全性和可靠性。
同时，施工过程中要考虑材料的选择、施工工艺等因素，确保建筑结构的质量和实用性。
多高层钢结构各种结构体系的优势与不足
多高层钢结构各种结构体系的优势与不足摘要：众所周知,对于各种建筑物的结构,侧向扰动作用(主要包括指风扰动作用和侧向地震扰动作用)对建筑结构设计体系的优化选择结构起着重要决定性的推动作用。
它不仅直接关系着起到一个整体建筑结构的稳定受力支撑性能、使用性能,更直接关系到整个整体建筑的施工造价。
因此建筑结构设计体系的形式选择也就是建筑结构设计之本,是必须把它放在建筑结构设计第一位的。
随着我国高层建筑和钢结构的不断发展,新的高层钢结构建筑体系不断涌现。
各种企业结构管理体系也都有其各自的主要优缺点,针对这些点的优缺点如何适用于不同的类型建筑,作为专业建筑设计师的人员必须十分明确。
本文就针对几种常见的多功能高层组织结构管理体系模型进行简要性的介绍。
关键词：高层建筑、结构体系、框架结构、钢结构、偏心结构1.多功能高层框架钢结构的最大优点主要的就是结构强度高,重量轻。
钢结构建筑材料在不能达到同样的使用强度时,钢筋结构件的适用截面较小,占地面积少,相对的其他建筑材料适用占地面积就可能会有所增大。
同时由于其自重轻的主要特点,特别适用于大中小跨度的空间结构。
钢结构所用材料具有质地均匀,各向的异同性,材料间的离散性小,更好的能保证结构材料分析的稳定可靠性,并且由于钢材本身具有很大的热可塑性,具有很好的主体结构抗伸延性和好的抗震腐蚀性能。
同时,钢结构所有构件都必须是能在工厂生产中直接加工生产好的,工地现场只需按照工程设计要求安装即可到位,工期大大缩短,所以这种钢结构建筑不失为超高层结构建筑,特别说它是用于地震多发地区的超高层建筑的一种非常经济有效的常用结构材料类型。
2.多强度高层重型钢结构的轴承结构处理体系及各自性能特点分析多强度高层重型钢结构的轴承结构处理体系按照轴承抗压和侧力相对构件的主体形式、材料、受力力和性能等几个因素进行区分。
根据结构抗压和侧力系统体系的不同,广义的中高层建筑钢结构主要的框架结构系统体系包括如下:纯轻钢框架结构系统体系、框架—整体支撑钢板结构系统体系、框架—支撑剪力墙框架结构系统体系、架结构系统体系、简体框架结构系统体系、巨型整体组合框架结构系统体系等。
结构工程师基础知识辅导：高层建筑的常见结构形式及特点
结构工程师基础知识辅导：高层建筑的常见结构形式及特点高层建筑的结构体系主要有：框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构，是由纵梁、横梁和柱组成的结构，这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。
框架结构的优点：强度高，自重轻，整体性和抗震性好，柱网布置灵活，便于获得较大的使用空间；施工简便，较经济；框架结构的弱点：抗侧移刚度小，侧移大；对支座不均匀沉降较敏感等。
根据分析，框架房屋高度增加时，侧向力作用急剧地增长，当建筑物达到一定高度时，侧向位移将很大，水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。
一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。
框架—剪力墙结构，又称框剪结构，框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多（高）层房屋结构体系。
它是在框架纵、横方向的适当位置，在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体（剪力墙）。
在这种结构中，框架与剪力墙协同受力，剪力墙承担绝绝大部分水平荷载，框架则以承担竖向荷载为主，这样，能够减少柱子的截面。
剪力墙在一定水准上限制了建筑平面布置的灵活性。
框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点，既能获得大空间的灵活空间，又具有较强的侧向刚度。
所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。
这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。
框架一剪力墙结构，一般用于25层以下房屋结构。
剪力墙结构，是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构，即结构采用剪力墙的结构体系。
墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外，还对房屋起围护和分割作用。
剪力墙结构优点是整体性好，侧向刚度大，适宜做较高的高层建筑，水平力作用下侧移小，并且因为没有梁、柱等外露构件，能够不影响房屋的使用功能。
缺点是因为剪力墙位置的约束，使得建筑内部空间的划分比较狭小，不能提供大空间房屋，结构延性较差。
所以较适宜用于宾馆与住宅。
全剪力墙结构常用于25～30层结构。
筒体结构，是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。
多高层钢结构分析09-6-11.
四、筒体
（1）单筒
桁架筒体
（2）筒中筒
五、巨形框架结构
六、主要结构构件形式
梁、柱、支撑、压型钢板
1、梁的截面形式
梁的常用截面形式有(图3—1)：1)焊接H形钢；2)热轧H型钢；3)焊接箱形
2、柱的截面形式
（1)焊接H形钢； （2)热轧H型钢； （3)焊接箱形； （4)焊接十字形； （5)圆钢管； （6)钢管混凝土； （7)型钢混凝土。
支撑的形式
支撑体系的布置由建筑要求及结构功能来确定，一般布置在端框架 中、电梯井周围处。支撑类型的选择与是否抗震有关，也与建筑的层 高、柱距以及建筑使用要求，如人行通道、门洞和空调管道设置等有 关，因此需要根据不同的设计条件选择适宜的类型。常用的支撑体系 有中心支撑和偏心支撑。
(a) X型支撑1
框架—抗震墙板结构是以钢框架为主体，并配置一定数量的抗震墙 板。由于抗震墙板可以根据需要布置在任何位置上，布置灵活。另外抗 震墙板可以分开布置，两片以上抗震墙并联体较宽，从而可减小抗侧力 体系等效高宽比，提高结构的抗推和抗倾覆能力。抗震墙板主要有以下 三种类型。
(1) 钢抗震墙板 钢抗震墙板一般需采用厚钢板，其上下两边缘和左右两边缘可分别 与框架梁和框架柱连接，一般采用高强度螺栓连接。钢板抗震墙板承担 沿框架梁、柱周边的地震作用，不承担框架梁上的竖向荷载。非抗震设 防及按6度抗震设防的建筑，采用钢板抗震墙可不设置加劲肋。按7度及7 度以上抗震设防的建筑，宜采用带纵向和横向加劲肋 的钢板抗震墙，且加劲肋宜两面设置。
第二章 多高层钢结构性能分析
本章内容及教学要求
教学内容
1 结构体系及特点 2 多层钢结构弹塑性分析
第一节 结构体系及特点
一、框架结构
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第11讲 多（高）层房屋钢结构——结构体系类型及其特点（一）
1、多层房屋钢结构的结构体系类型有哪些?阐述各自的抗侧力单元。
答：
多层房屋钢结构常见结构类型有纯框架体系、柱-支撑体系和框-支撑体系。
如果抗侧刚度不满足，还可采用双重抗侧力体系,主要采用钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系。
纯框架体系的抗侧力单元为平面框架，柱-支撑体系的抗侧力单元为支撑，框-支撑体系的抗侧力单元为无支撑的平面框架和支撑；钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系的抗侧力单元除了钢框架外，还分别由支撑、剪力墙以及核心筒作为抗侧力单元。
2、试述纯框架体系在水平荷载作用下的受力和变形特征?
答：
水平荷载作用下梁柱刚接的框架结构如同空腹桁架结构，结构一侧的部分柱脚产生轴
向拉力，另一侧的部分柱脚则产生轴向压力，这些轴向力将形成力偶，平衡外部水平荷载
产生的倾覆力矩；另外，楼层剪力使该层框架柱产生弯矩和剪力，而柱端弯矩又使框架梁
两端产生反对称的梁端弯矩和剪力。
平面框架结构在水平荷载作用下的变形包括两部分，一部分是由于水平荷载作用下的倾覆力矩使竖向构件(柱)承受轴向拉力或压力，进而使结构整体产生弯曲变形；另一部分
为各层梁、柱在剪力作用下引起的框架整体剪切变形。
因此，框架整体侧移曲线呈剪切型。
3、框架结构有哪些优点？适于多少层的钢结构房屋？
答：
优点：无承重墙，使建筑设计具有一定的自由度；外墙采用非承重构件，可使建筑立面设计灵活多变；轻质墙体的使用还可以大大降低房屋自重，减小地震作用，降低结构和基础造价；构件易于标准化生产，施工速度快，而且结构各部分的刚度比较均匀，自振周期长，对地震作用不敏感。
适用层数：因框架结构的抗侧刚度较小，适于30层以下的房屋建筑。
在地震区，一般不超过15层。
4、试述框架-支撑体系在水平荷载下的变形特点？
答：
在框架-支撑体系中，框架属于剪切型构件，支撑近似于弯曲型构件。
当楼板可视为刚性体且结构不发生整体扭转时，在刚性楼盖的协调下，使各榀框架与各个支撑的变形相互协调—致，因此，框架-支撑体系可以简化成用刚性连杆将框架与支撑并联，其侧移属于弯剪型变形。