钢结构设计PPT课件

注：相关系数按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)和《高层 民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）的有关条文取值。
2019/6/20
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4.2 多高层钢结构的计算特点…4
3. 地震作用
•抗震设防烈度 -按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地 震烈度; -必须按国家规定的权限审批、颁发的文件（图件）确定; -设防范围6-9度 •抗震设防目标 小震不坏、中震可修、大震不倒
4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2 4.1.2. 多高层钢结构的结构体系…5
-筒体结构体系
筒中筒结构
西尔斯(Sears)大楼筒体变化图
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4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2 4.1.2. 多高层钢结构的结构体系…6
-巨型框架体系
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4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2 4.1.2. 多高层钢结构的结构体系…3
-框架-支撑结构体系
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4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2 4.1.2. 多高层钢结构的结构体系…4
-框架-筒体结构体系
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罕遇地震作 用对应的烈 度（大震）
偶然 作用
弹塑性
结构的层间位移及 层间侧移延性比
注：1）第一阶段为弹性分析，包括截面设计和变形计算；2）大部分建筑 的第二阶段设计主要由概念设计和构造措施来保证。
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4.2 多高层钢结构的计算特点…6
•三水准地震作用的标定
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4.1多高层钢结构的特点与结构体系…1
•国外高层建筑发展的3个阶段
第一阶段，在19世纪中期之前，欧洲和美国一般只能 建造6层左右的建筑。
第二阶段，从19世纪中叶开始到20世纪50年代，世界上 第一幢近代高层建筑是美国芝加哥的家庭保险公司大楼， 11层，高55m，建于1884年。到19世纪末，高层建筑已 突破100m大关。1931年在美国纽约曼哈顿建造的102层、 高381m的著名的帝国大厦，它保持世界最高建筑记录达 42年之久。
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4.2 多高层钢结构的计算特点…5
•两阶段设计
阶 段
目标
烈度
地震 作用 受力状态 性质
来自百度文库
验算内容
第一 阶段
小震不坏 （隐含中 震可修）
多遇地震作 用对应的烈 度（小震）
可变 弹性（部分 构件的承载力和稳定 作用 弹塑性） 结构的层间位移
第二 阶段
大震不倒
wk z s z wo
基本风压：当地比较空旷平 坦地面上离地10m高统计所得 的50年一遇10min平均最大风 速v0为标准，按v02/1600确定 的风压值.
式中，wk -任意高度处的风荷载标准值（kN/m2）
w0 -高层建筑基本风压（kN/m2）
z -风压高度变化系数 s -风荷载体型系数 z -顺风向z高度处的风振系数
第三阶段，从20世纪50年代到现在，高层建筑已出现 多种结构体系，如RC结构，S结构。
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高层结构体系的发展过程
始用年代
1885 1889 1903 20世纪初 二次大战后 20世纪50年代 20世纪六七十年 代 20世纪80年代 20世纪80年代中 期
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4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2 4.1.2. 多高层钢结构的结构体系…1
-框架体系
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4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2 4.1.2. 多高层钢结构的结构体系…2
-框架-剪力墙体系
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4.2 多高层钢结构的计算特点…2
1. 竖向荷载
•永久荷载（结构自重） •可变荷载（楼面及屋面活荷载）
注：相关荷载按《建筑结构荷载规范》（GB500092001)的有关条文取值。
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4.2 多高层钢结构的计算特点…3
2. 风荷载
风荷载标准值 wk 由下式计算
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4.1多高层钢结构的特点与结构体系…1
•我国多高层钢结构自20世纪80年代中期起步，随后 在北京、上海、深圳、大连等地陆续建成大量多高层 建筑钢结构。
多高层钢结构的特点
•自重轻 •抗震性能好 •有效使用面积高
•建造速度快
•防火、防腐性能差
2019/6/20
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4.1多高层钢结构的特点与结构体系…1
4.1.1 多高层钢结构的特点
高层建筑的发展简况
城市人口集中，用地紧张，以及商业竞争 的激烈化，促使近代高层建筑的出现和发 •中展国。最早的高层建筑是一些寺、塔。
•高层建筑发展的基本原因 a)经济的发展； b)城市人口增多； c)建设用地减少； d)地价上涨； e)建筑科技进步； f)轻质高强材料的应用。
结构体系和特点
砖墙、铸铁柱、钢梁 钢框柱 钢筋混凝土框架 钢框架＋支撑 钢筋混凝土框架＋剪力墙、钢筋混凝土剪力墙、预制钢筋混凝土 结构 钢框架＋钢筋混凝土核芯筒、钢骨钢筋混凝土结构 框筒、筒中筒、束筒、悬挂结构、偏心支撑和带缝剪力墙板框架 巨型结构、应力蒙皮结构、隔震结构 被动耗能结构、主动控制结构、混合控制结构
第四章
多高层钢结构设计
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内容提要
4.1 多高层钢结构的特点与结构体系 4.2 多高层钢结构的计算特点 4.3 多层多跨框架设
计 4.4 组合楼盖设计
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第四章 多高层钢结构设计
4.1 多高层钢结构的特点与结构体系
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第四章 多高层钢结构设计
4.2 多高层钢结构的计算特点
2019/6/20
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4.2 多高层钢结构的计算特点…1
4.2.1 荷载…1
水平方向的风荷载和地震作用，对高层钢结构设计起 着主要的控制作用
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