多层和高层钢结构布置.
多层-高层钢结构建筑安装要点
多层/高层钢结构建筑安装要点
建筑钢结构的发展水平除了体现在横向跨度的增大,还体现在纵向高度的增加。
钢结构建筑越建越高,这也是时代发展的必然趋势,高层钢结构可以节约用地,削减成本、提高效益。
但是建筑越高,就越需要保证建筑物的安全,这样就间接要求更高的安装要求,下面我们看看高层钢结构建筑的一些安装要点:
1、开工前应对钢结构建筑的定位轴线、平面封闭角和底层柱的安装位置线、基础标高和基础混凝土强度进行检查,检查结果合格后才能进行安装。
2、安装顺序要按照应事先编制的安装顺序图表进行,不可违规操作。
3、在地面组拼的构件,需设置拼装架组拼(立拼),易变形的构件应先进行加固。
组拼后的尺寸经校验无误后,方可安装。
4、吊装时各类构件的吊点,宜按规定设置,保证构件的精度,也是保证施工安全。
5、钢构件的零件及附件应随构件一并起吊。
尺寸较大、重量较重的节点板,应用铰链固定在构件上。
钢柱上的爬梯、大梁上的轻便走道应牢固固定在构件上一起起吊。
调整柱子垂直度的缆风绳或支撑夹板,应在地面上与柱子绑扎好,同时起吊。
6、当天安装的构件,应形成空间稳定体系,确保安装质量和结构安全。
7、一节柱的各层梁安装校正后,应立即安装本节各层楼梯,铺好各层楼层的压型钢板。
8、安装时,楼面上的施工荷载不得超过梁和压型钢板的承载力。
9、预制外墙板应根据建筑物的平面形状对称安装,使建筑物各侧面均匀加载。
10、叠合楼板的施工,要随着钢结构的安装进度进行。
两个工作面相距不宜超过5个楼层。
11、每个流水段一节往的全部钢构件安装完毕并验收合格后,方能进行下一流水段钢结构的安装。
第六章多层和高层钢结构房屋的抗震设计
2.竖向布置
抗震设防的高层建筑钢结构,宜采用 竖向规则的结构。在竖向布置上具有下 列情况之一者,为竖向不规则结构:
(1)楼层刚度小于其相邻上层刚度的 70%,且连续三层总的刚度降低超过50%。
(2)相邻楼层质量之比超过1.5(建筑 为轻屋盖时,顶层除外)。
(3)立面收进尺寸的比例为L1/L< 0.75(右图)。
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②结构平面形状有凹角,凹角的伸出部分在一个方向 的长度,超过该方向建筑总尺寸的25%;
③楼面不连续或刚度突变,包括开洞面积超过该层总 面积的50%;
④抗水平力构件既不平行于又不对称于抗侧力体系的 两个互相垂直的主轴。
属于上述情况第①、④项者应计算结构扭转的影响, 属于第③项者应采用相应的计算模型,属于第②项者应 采用相应的构造措施。
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带有偏心支撑的框架-支撑结构,具备中心支撑体系侧向 刚度大、具有多道抗震防线的优点,还适当减少了支撑构件的 轴向力,进而减小了支撑失稳的可能性。
由于支撑点位置偏离框架接点,便于在横梁内设计用于 消耗地震能量的消能梁段。强震发生时,消能梁段率先屈服, 消耗大量地震能量,保护支撑斜杆不屈曲或屈曲在后,形成了 新的抗震防线,使得结构整体抗震性能,特别是结构延性大大 加强。
3.水平地震作用计算
高层建筑钢结构采用底部剪力法时,可按下式计算顶 部附加地震作用系数:
1.框架体系
2.框架-支撑体系 框架-支撑体系是在框架体系中沿结构的纵、横两个方
向均匀布置一定数量的支撑所形成的结构体系。 (1)中心支撑
中心支撑是指斜杆与横梁及柱汇交于一点,或两根斜 杆与横杆汇交于一点,也可与柱子汇交于一点,但汇交时 均无偏心距。
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多层及高层钢结构设计资料
多层及高层钢结构设计资料多层和高层钢结构设计资料主要包括以下内容:1.结构需求分析:首先,需要对建筑物的使用要求进行分析,并确定结构所需的承载能力、稳定性、刚度等。
这些要求包括建筑物的用途、设计荷载、倒塌安全系数等。
此外,还需要考虑地震、风荷载等自然灾害的因素。
2.结构形式选择:根据建筑物的使用要求和设计荷载,选择适合的结构形式,如框架结构、管结构、板单元结构等。
其中,框架结构一般适用于多层和高层建筑,可以提供良好的刚性和稳定性。
3.荷载计算:根据规范要求及建筑物的使用要求,计算设计荷载,包括常规荷载(如死荷载、活荷载)、地震荷载、风荷载等。
这些荷载将影响到结构的设计和安全性评估。
4.刚度计算:根据结构形式和设计荷载,计算结构的刚度。
这包括弯曲刚度、剪切刚度和扭转刚度等。
通过考虑结构的刚度,可以确保结构在使用和荷载下的稳定性。
5.钢材选型:根据结构的需求和设计荷载,选择适合的钢材类型和规格。
常见的结构钢材有普通碳素结构钢和高强度钢。
钢材的选型应综合考虑材料的力学性能、可焊性、可加工性等因素。
6.结构连接:选择合适的连接方式和材料,以确保结构各部分之间的传力有效、安全可靠。
此外,还要考虑结构的可拆卸性和维修性,在需要时能够进行维护和更换。
7.结构设计计算:根据规范要求,进行结构的材料计算和构件计算。
材料计算包括截面尺寸设计、抗弯承载力计算等;构件计算包括钢柱、钢梁、节点等的强度和刚度计算。
8.结构设计验算:进行结构设计的验算,包括承载力验算和稳定性验算。
通过对结构的详细分析,确保其在设计荷载下,满足强度和稳定性的要求。
9.结构施工和施工质量控制:根据设计图纸和施工方案,进行结构的施工和质量控制。
包括制定施工顺序和安全措施,配合结构施工中的质量检验和验收。
10.结构监测和维护:在建筑物的使用期间,进行结构的监测和维护。
通过定期的结构安全评估和非破坏性检测,保证结构的安全性和稳定性。
综上所述,多层和高层钢结构设计包括结构需求分析、结构形式选择、荷载计算、刚度计算、钢材选型、结构连接、结构设计计算、结构设计验算、结构施工和施工质量控制、结构监测和维护等内容。
多层与高层钢结构安装施工工艺
由构件构成的基本的稳定空间体系。
8.栓钉焊 stud welding
将焊钉(螺栓)一端与板件(或管件)表面接触通电引弧,待接触面融化后,给焊钉(螺
柱)一定压力完成焊接的方法。
9.翘曲 warping
包括线位移和角位移的钢结构构件的组合变形。
③水平丈量时钢卷尺保持水平,挠度要加托。使用时,实际读数按上述条件,根据当时气温按其
误差值、尺方程式进行换算。但是,实际应用时如全部按上述方法进行,计算量太大,一般是关
键钢构件(如柱、框架大梁)的长度复检和长度大于8m的构件按上法,其余构件均可以按实读
数为依据。
3、结构安装单位对钢构件预检的项目,主要是同施工安装质量和工效直接有关的数据,如:
多台。在满足起重性能的情况下,尽量做到就地取材。
(3)起重机类型选择:凡高层及高层钢结构施工,其主机选用都是自升式塔式起重机,自升
式塔式起重机又分内爬式和外附着式两种。
1.4.3人货两用电梯选择
一般配备,一柱二笼式一台。
1.4.4测量工艺
详见建筑钢结构施工手册测量章节。
1.4.5钢框架吊装顺序
钻孔
下钢套管φ1500
安装钢平台
测定位轴线
放固定工字钢
钢柱校正轴线
轴线、标高
至-80.00m
地下钢柱拼装
钢柱安装
填级配砂石固定钢柱
拔套管
浇砼
放钢筋笼
砼浇注至-20.00m
筑
龙
网
WW
W.
ZH
UL
ON
G.
多层房屋钢结构规定
15. 柱的安装段一般取柱长为10~12m,即约3~4层楼层设置一现场接头,
位置距楼层面为1~1.3m左右,其接头详细构造与高层建筑钢结构相同,接 头宜按等强度设计,如有确实依据亦可按节点处的最不利弯矩、轴力与剪 力组合来设计接头连接。
多层房屋钢结构规定
1.多层钢结构房屋,当其总高不大于30m,(层数不超过12层)高宽比 2.多层房屋框架的布置应遵循下列原则:
在4以下时,可以钢框架为主要承重结构。其抗侧力体系宜以框架、框架中心支撑或框架-钢筋混凝土剪力墙等为主。 1)框架布置除考虑结构设计原则外尚应考虑建筑物内房间的划分,建筑 物的平、立面设计等使用功能要求,并与建筑物整体布置综合考虑确定。 2)合理的确定柱距柱网,平面模数(即采用同一或乘以系数的尺寸)与 基本区格,使结构成为布置有序、承载可靠的工作体系。并与电(楼)梯 间等有特殊功能的隔间相配合,使建筑物内的结构件、隔墙、楼盖等均可 形成有规则的标准尺寸。 柱网的最优间距要注意到建筑的耗钢量,一般建筑物愈低,其柱网尺 寸宜偏小,当有地下车库时柱距尚应考虑停车位的净空要求。 3)立面布置时应使柱能沿建筑物全高通过而不致中途切断,即避免出现 悬空柱和高度不一致的错层。当房屋纵向高低相差较大或刚度相差较大时, 宜设防震缝分隔为两个结构单元。房屋横向高差较大时,宜设置传递水平 力的体系。 4)多层钢结构建筑物的最大伸缩缝区段长度一般可为150m左右。若外墙 为砖墙时一般可取60~90m。此外,在同一多层建筑中若高度相差较多时, 为了避免不均匀沉降的影响,可设置自上而下的沉降缝(兼作防震缝)分 离建筑物。 5)对多层钢结构的变位及振幅的限制,可采用控制水平荷载作用下的位 移限值予以保证,当为多层民用建筑时,其在风荷载组合下的框架柱顶总 侧移不宜超过1/500H(H为框架总高度)层间相对水平位移不宜超过 1/400h(h为层间高度)。当装饰要求较高时,其层间相对位移宜适当从 严限制。
多高层钢结构安装施工方案
本工程为某城市综合体项目,包括多层与高层钢结构建筑。
总建筑面积约100000平方米,钢结构总用钢量约5000吨。
多层建筑采用框架结构,高层建筑采用框架-剪力墙结构。
钢结构主要构件包括钢柱、钢梁、钢屋架、钢支撑等。
二、施工准备1. 技术准备(1)根据施工图纸,编制详细的施工组织设计,明确施工顺序、施工工艺、施工质量控制要点等。
(2)组织施工人员进行技术交底,确保施工人员熟悉施工图纸、施工工艺和质量标准。
2. 现场准备(1)现场测量放线,确定钢结构的定位轴线。
(2)设置临时施工设施,如施工电梯、脚手架等。
(3)对施工场地进行清理,确保施工环境安全、整洁。
3. 材料准备(1)采购符合设计要求的钢材、焊接材料、高强螺栓等。
(2)对进场材料进行验收、检验,确保材料质量。
4. 人员准备(1)组织施工队伍,明确施工人员职责。
(2)对施工人员进行安全教育、技能培训,提高施工人员素质。
三、施工工艺1. 钢结构制作(1)根据施工图纸,进行钢结构构件的加工、制作。
(2)对构件进行矫正、切割、焊接等工序,确保构件尺寸、形状、焊接质量符合要求。
(3)对构件进行防腐、防火处理。
2. 钢结构安装(1)按设计要求,确定钢结构的安装顺序。
(2)采用分层退装法、整层退装法进行安装。
(3)对安装好的钢结构进行校正、焊接,确保结构整体稳定性。
(4)安装过程中,注意保护构件和焊接部位,防止碰撞、划伤。
3. 钢结构吊装(1)选用合适的起重机械进行吊装,确保吊装安全。
(2)按设计要求,进行吊装作业。
(3)吊装过程中,注意控制吊装速度,确保构件平稳就位。
4. 钢结构连接(1)采用高强螺栓、化学螺栓、焊接等方式进行连接。
(2)连接部位应进行防腐、防火处理。
四、质量控制1. 材料质量控制(1)严格按设计要求采购材料,确保材料质量。
(2)对进场材料进行验收、检验,不符合要求的不予使用。
2. 施工质量控制(1)严格按照施工图纸、施工工艺和质量标准进行施工。
多层和高层钢结构抗震规范
6多层和高层钢筋混凝土房屋6.1一般规定6.1.1本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.1.1的要求。
平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构,适用的最大高度应适当降低。
注:本章的“抗震墙”即国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的剪力墙。
注: 1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分);2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构;3 部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构;4 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度;5 超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。
6.1.2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。
丙类建筑抗震等级应按表6.1.2确定。
6.1.3 钢筋混凝土房屋抗震等级的确定,尚应符合下列要求:1框架-抗震墙结构,在基本振型地震作用下,若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,最大适用高度可比框架结构适当增加。
2裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定外,不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。
裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。
3当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。
地下室中无上部结构的部分,可根据具体情况采用三级或更低等级。
4 抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑,应按本规范3.1.3条规定和表6.1.2确定抗震等级;其中,8度乙类建筑高度超过表6.1.2规定的范围时,应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。
注:本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、四级”的简称。
注:1建筑场地为Ⅰ类时,除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低;2接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;3 部分框支抗震墙结构中,抗震墙加强部位以上的一般部位,应允许按抗震墙结构确定其抗震等级。
多层与高层钢结构安装施工工艺标准
2。
2 多层与高层钢结构安装施工工艺标准2。
2。
1 总则2。
2.1.1 适用范围当前,多层与高层建筑钢结构在我国蓬勃发展,充分体现了钢结构良好的综合经济效益和力学性能。
为了适应多层与高层钢结构的发展需要,在钢结构工程施工中贯彻执行国家的技术经济政策,即在保证工程质量的基础上,贯彻技术先进、经济合理。
安全适用原则,结合目前钢构件工厂加工、现场安装的特点,特制定本施工工艺标准.本施工工艺标准用于指导多层与高层钢结构工程安装及验收工作。
主要针对框架结构、框架-剪力墙结构、框架-支撑结构。
框架—核心筒结构、筒体结构以及劲性混凝土和钢管混凝土中的钢结构,屋顶特殊节框架构筑物等多、高层钢结构体系编写。
多层与高层钢结构的安装施工除执行本施工工艺标准外,还应符合国家现行有关标准的规定。
2.2.1.2 编制参考标准及规范(1)《钢结构设计规范》GB 50017—2003(2)《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98(3)《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001(4)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001(5)《工程测量规范》GB 50025—93(6)《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81—2002(7)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ 82-91(8)《建筑施工高处作业安全技术规程》JGJ 80-91(9)《建筑抗震设计规范》GB 50011—20012。
2.2 术语、符号2。
2.2。
1 术语(1)设计文件:设计图纸、施工技术要求和设计变更文件等的统称。
(2)材质证明书:由钢材生产部门或销售单位委托有资质的质量检测部门出具的钢材质量的证明文件。
(3)零件:组成部件或构件的最小单元,如节点板、加劲肋、翼缘板等。
(4)部件:由若干零件组成的单元,如焊接H 形钢、牛腿等。
(5)构件:由若干零件、部件或由零件和部件组成的钢结构基本单元,如梁、柱、支撑等。
(6)高强度螺栓连接副:高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈的总称.(7)抗滑移系数:高强度螺栓连接中,使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。
多层和高层钢结构房屋抗震设计
多层和高层钢结构房屋抗震设计8.1 钢结构房屋的震害特征钢结构具有强度高、延性好、质量小的优点。
总体来说,在同等场地、烈度条件下,钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋和砌体房屋的震害轻。
近几十年发生的几次大地震累积了钢结构房屋的震害资料,如在1985 年9 月19 日墨西哥地震、1994 年1 月17 日美国Northridge 地震、1995 年1 月17 日日本阪神地震、1999 年9 月21 日台湾集集地震、2008 年5月12 日中国汶川地震等地震中取得了一些震害资料,其中日本阪神地震中的钢结构房屋震害资料最为丰富。
阪神地震后,日本建筑学会近畿钢结构委员会对988 幢钢结构房屋的震害进行了统计(表8.1)[17];同时对几个强震区的钢结构房屋震害进行了统计(表8.2)[19]。
表8.1 1995 年日本阪神地震中988 幢钢结构房屋震害情况[17]表8.2 1995 年日本阪神地震中几个强震区的钢结构房屋震害情况[19]多层和高层钢结构在地震中的破坏形式有以下四种:维护结构破坏、节点连接破坏、构件破坏、结构倒塌。
1)维护结构破坏钢结构的轻微破坏表现为维护结构或室内装修破坏,在汶川地震中,钢结构房屋的震害多为钢结构厂房的局部破坏,即围护结构破坏、吊顶及室内装饰破坏或设备倒塌,如图8.1所示。
图8.1 汶川地震中的钢结构厂房的震害2)节点连接破坏节点连接破坏主要有两种形式,一种是支撑与杆件连接节点的破坏[图8.2(a)、(b)],另一种是梁柱连接破坏[图8.2(c)]。
由于节点传力集中、构造复杂,施工难度大,容易造成应力集中、强度不均衡的现象。
再加上可能出现焊缝缺陷、构造缺陷,节点破坏就更容易出现。
图8.2 节点连接破坏1994 年美国Northridge 地震和1995 年日本阪神地震造成了很多梁柱刚性连接破坏,震害调查发现,梁柱连接破坏大多数发生在梁的下翼缘处,而上翼缘破坏较少。
这可能有两种原因:一是楼板与梁共同变形导致下翼缘应力增大;二是下翼缘在腹板位置焊接的中断是一个显著的焊缝缺陷。
多层及高层房屋钢框架结构
4.3 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,34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68度设防时不应大于120,
9度设防时不应大于100。高层(>12层)框架柱在设防烈度 为6,7以及8和9度时,分别为120,80以及60
bc1= bc2
组合梁混凝土翼板的有效宽度
(a) Afbcehcfcm (塑性中和轴在混凝土受压翼板内)
(b) Af>bcehcfcm (塑性中和轴在钢梁截面内) 正弯矩时组合梁横截面抗弯承载力计算图
2.负弯矩作用时
MMp+Asfsy(y3+/y4 /2)
As
组合梁塑性中和轴 钢梁塑性中和轴
y4 y3
多层(12 层)
高层(>12 层)
7度 8度 9度 6度 7度 8度 9度
13 11 9 9 8 8 7
33 30 27 25 23 23 21
31 28 25 23 21 21 19
42 40 40 38
➢ 截面形式:
1. 双轴对称截面 2. 单轴对称截面,采取防止绕对称轴屈曲的构造措施
➢ P-效应导致的附加效应:
多层(12层) 按压杆设计
150
按拉杆设计 200
120 120 150 150
高层(>12层)
120
90 60
➢ 板件宽厚比: 1. 6度抗震设防和非抗震设防:按《钢结构设计规范》(GB50017) 2. 抗震设防结构:
板件名称
翼缘外伸部分 工字形截面腹板
钢结构多层、高层建筑安装施工浅谈
钢结构多层、高层建筑安装施工浅谈摘要:随着社会的发展以及技术水平的不断提高,高层、多层建筑迅速崛起,得到了飞跃的发展。
高层建筑工程的施工不同于普通建筑的施工,稳定性与质量都有较高的要求,因此为了达到要求,我们在工程中采用了钢结构体系进行施工。
钢结构体系是当前最为常见的施工技术,采用这种体系可以对高层建筑建设出多种结构形式,如钢筋混凝土框筒体系、框架剪力墙体系等。
本文就钢结构在多层、高层建筑中的安装施工要点进行分析。
关键词:钢结构;建筑;钢柱基础钢结构体系主要以钢材为主,是当前建筑中的主要结构类型之一,因其具有高强度、质轻、刚度大等特点而被广泛运用在高层、多层建筑当中。
在高层、多层建筑工程施工过程中,采用钢结构体系能够提高建筑结构的承载力以及各种性能,保证了建筑工程的质量,延长了建筑工程的使用寿命,并且具有施工简便的特点。
但是这种施工技术由于钢材的用量非常大,一方面提高了工程造价,浪费了经济成本,另一方面在施工过程中,防火要求极高,因此在采用该体系施工过程中,施工人员必须要对建筑工程进行全面的考虑,然后再采用合适的结构体系进行施工,以保证建筑工程的稳定性与质量。
一、钢结构安装前的准备1、钢构件预检和配套在采用钢结构进行施工之前,吊装单位必须要对进场钢结构的尺寸、规格、间距等多方面进行严格的检查。
检查质量的过程中,技术人员必须要以生产商的质量报告为主;在对钢结构的数量检查的过程中,较为关键的钢结构需要全面而又详细的检查,其他构件则可以采取抽样检查的方式。
检查结构必须要全部记录。
在准备钢构件配套时,施工人员可以根据施工流程进行,一般来说,以一个钢结构的安装流程为一个单元,然后将各个钢构件运往施工现场并分类堆放,等到所有程序完成之后,施工人员再对钢构件进行再一次的检查,如果有损坏,需要及时对其处理。
最后,技术人员应该按照安装流程将钢构件依次运往施工现场。
在配套的过程中,技术人员必须要注意各种附件的配套,避免因遭到损坏而影响了施工进度与安装质量。
钢结构通用规范2023
钢结构通用规范[附条文说明]1、总则1.0.1、为保障钢结构工程质量、安全,落实资源能源节约和合理利用政策,保护生态环境,保证人民群众生命财产安全和人身健康,防止并减少钢结构工程事故,提高钢结构工程绿色发展水平,制定本规范。
1.0.2除下列工程外,钢结构工程必须执行本规范。
1、公路、铁路桥梁;2、压力容器、化工容器、燃气管道;3、水利、水工、水运和航道工程。
1.0.3钢结构工程建设应遵循下列原则:1、满足适用、经济和耐久性要求;2、提高工程建设质量和运营维护水平;3、符合国家节能、环保、防灾减灾和应急管理等政策;4、符合建筑技术的发展方向,鼓励新技术应用。
1.0.4工程建设所采用的技术方法和措施是否符合本规范要求,由相关责任主体判定。
其中,创新性的技术方法和措施,应进行论证并符合本规范中有关性能的要求。
2基本规定2.0.1、钢结构工程应根据使用功能、建造成本、使用维护成本和环境影响等因素确定设计工作年限,应根据结构破坏可能产生后果的严重性,采用不同的安全等级,并应合理确定结构的作用及作用组合、地震作用及作用组合,采用适宜的设计方法,确保结构安全、适用、耐久。
2.0.2钢结构应根据建(构)筑物的功能要求、现场环境条件等因素选择合理的结构体系。
2.0.3在设计工作年限内,钢结构应符合下列规定:1、应能承受在正常施工和使用期间可能出现的、设计荷载范围内的各种作用;2、应保持正常使用;3、在正常使用和正常维护条件下应具有能达到设计工作年限的耐久性能;4、在火灾条件下,应能在规定的时间内正常发挥功能;5、当发生爆炸、撞击和其他偶然事件时,结构应保持稳固性,不出现与起因不相称的破坏后果。
2.0.4钢结构及构件在设计工作年限内的使用与维护应符合下列规定:1、未经技术鉴定或设计许可,不应改变设计文件规定的功能和使用条件;2、对可能影响主体结构安全性和耐久性及可能造成公众安全风险的事项,应建立定期检测、维护制度;3、按设计规定必须更换的构件、节点、支座、部件等应及时更换;4、构件表面的防火、防腐防护层,应按设计规定和维护规定等进行维护或更换;5、结构及构件、节点、支座等出现超过设计规定的变形和耐久性缺陷时,应及时处理;6、遭遇地震、火灾等灾害时,灾后应对结构进行鉴定评估,并按评估意见处理后方可继续使用。
房屋建筑工程:多层及高层钢结构的一般规定
房屋建筑工程:多层及高层钢结构的一般规定多层及高层钢结构宜划分多个流水作业段进行安装,流水段宜以每节框架为单位。
流水段划分应符合下列规定:(1)流水段内的最重构件应在起重设备的起重能力范围内。
(2)起重设备的爬升高度应满足下节流水段内构件的起吊高度。
(3)每节流水段内的柱长度应根据工厂加工、运输堆放、现场吊装等因素确定,长度宜取 2.个~3.个楼层高度,分节位置宜在梁顶标高以上1.0m~1.3m处。
(4)流水段的划分应与混凝土结构施工相适应。
(5)每节流水段可根据结构特点和现场条件在平面上划分流水区进行施工。
流水作业段内的构件吊装宜符合下列规定:(1)吊装可采用整个流水段内先柱后梁、或局部先柱后梁的顺序。
单柱不得长时间处于悬臂状态。
(2)钢楼板及压型金属板安装应与构件吊装进度同步。
(3)特殊流水作业段内的吊装顺序应按安装工艺确定,并应符合设计文件的要求。
多层及高层钢结构安装校正应依据基准柱进行,并应符合下列规定:(1)基准柱应能够控制建筑物的平面尺寸并便于其他柱的校正,宜选择角柱为基准柱。
(2)钢柱校正宜采用合适的测量仪器和校正工具。
(3)基准柱应校正完毕后,再对其他柱进行校正。
多层及高层钢结构安装时,楼层标高可采用相对标高或设计标高进行控制,并应符合下列规定:(1)当采用设计标高控制时,应以每节柱为单位进行柱标高调整,并应使每节柱的标高符合设计的要求。
(2)建筑物总高度的允许偏差和同一层内各节柱的柱顶高度差,应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205.的有关规定。
同一流水作业段、同一安装高度的一节柱,当各柱的全部构件安装、校正、连接完毕并验收合格后,应从地面引放上一节柱的定位轴线。
高层钢结构安装时应分析竖向压缩变形对结构的影响,并应根据结构特点和影响程度采取预调安装标高、设置后连接构件等相应措施。
004 多层及高层钢结构安装施工工艺标准
多层及高层钢结构安装施工工艺标准(QB-CNCEC J020408-2004)1 适用范围本工艺标准适用于多层及高层钢结构的主体结构、地下钢结构、檩条及墙架等次要构件、钢平台、钢梯、防护栏杆等安装工程。
2 施工准备2.1 材料合格零部件、构件、连接材料,各种规格垫铁等。
2.2 主要机具2.2.1 机械设备:塔式起重机、履带式起重机或汽车式起重机、载重汽车等吊装机械。
2.2.2 主要工具:钢丝绳、棕绳、卡环、绳卡、平衡梁、倒链、索具、手持电砂轮、电钻、垫木、垫铁、扳手、撬棍、扭矩扳手、气焊、钢板尺、角尺、塞尺、水平尺、经纬仪、水准仪、锤子、钢丝刷等等。
2.3 作业条件2.3.1 按构件明细表,核对进场构件的数量,查验出厂合格证及有关技术资料。
2.3.2 检查构件在装卸、运输及堆放中有无损坏或变形。
损坏和变形的构件应予矫正或重新加工。
被碰损的防锈涂料应补涂,并再次检查办理验收手续。
2.3.3 对构件的外形几何尺寸、制孔、组装、焊接、摩擦面等进行检查,做出记录。
2.3.4 钢结构构件应按安装顺序成套供应,现场堆放场地能满足现场拼装及顺序安装的需要。
2.3.5 构件分类堆放,刚度较大的构件可以铺垫木水平堆放。
多层叠放时垫木应在一条垂线上。
2.3.6 编制钢结构安装施工组织设计(施工方案),包括机械设备选用、安装程序、安装方法、构件供应、保证质量、安全技术措施等等,经审批后,进行技术交底。
2.3.7 检查安装支座及预埋件,取得经总包确认合格的验收资料。
2.3.8 检查吊装用起重设备、配套机索具等是否齐全完好,运转是否灵活,并维护好,保持良好状态。
2.3.9 整平场地,修筑构件运输和起重机械运行的临时道路;或安装塔式起重机。
2.4 作业人员起重工、铆工、钳工、气焊、机械工等。
3 操作工艺3.1 工艺流程3.2 作业准备3.2.1 复验安装定位所用的轴线控制点和测量标高使用的水准点。
2003.2.2 放出标高控制线和屋架轴线的吊装辅助线。
1.3 多、高层钢结构认识
2)加大框筒梁和柱的线刚度之比
(4)束筒结构
由各筒体之间共用筒壁的一束筒状结 构组成(减缓框筒结构的剪力滞后效应) 可将各筒体在不同的高度中止 可较灵活地组成平面形式 密柱深梁的钢结构筒体
永久荷载: 压型钢板、钢筋和混凝土的自重.
各层的刚度中心应接近在同一竖直线上;
要强调建筑开间、进深的尽量统一; 多高层房屋的横向刚度、风振加速度还和其高宽比有关, 其限值为: 设防烈度 最大高宽比 6, 7 6.5 8 6.0 9 5.5
竖向布置的不规则结构
楼层刚度小于其相邻上层刚度的70%,且连续三层总的 刚度降代超过50% 相邻楼层质量之比超过1.5 立面收进尺寸的比例为L1/L < 0.75 竖向抗侧力构件不连续
芝加哥家庭保险大厦
建于1884年,高10层, 42米,公认为世界第一幢摩 天建筑;1890年又加建2层, 增至55米。下面6层使用生 铁柱是熟铁梁框架,上面4 层是钢框架,墙仅承受自己 的重量。最后于1931年拆 毁。
2014.9
多、高层钢结构建筑的发展
最具代表性的高层钢结构
纽约帝国大厦 建于1931年,高102层, 381米,20世纪50年代安装 的天线使它的高度上升至 443.5米。根据估算,建造帝 国大厦的材料约有330000吨。 大厦总共拥有6500个窗户、 73部电梯,从底层步行至顶 层须经过1860级台阶。它的 总建筑面积为204385平方米。
防火性能差
多层钢结构住宅的开发和建造已得到重视。
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青岛即墨钢结构住宅
3.1多层高层钢结构体系
一、框架结构
框架结构的主要优点:
平面布置较灵活 刚度分布均匀 延性较大 自振周期较长 对地震作用不敏感
一、框架结构
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二、框-剪结构
框架结构上布置适当的剪力墙
设置剪力墙
二、框-剪结构
在侧向荷载的作用下, 纯框架结构的侧向位移: 剪切变形模式 抗剪结构的侧向位移: 弯曲变形模式
八、多层结构房屋
单纯采用框架结构或斜撑(或 剪力墙)体系;
剪力 可用于不超过40~60层的高层建筑
支撑沿房屋两个方向布置,狭长形截面的建筑也 可布置在短边;地震区,一般沿同一竖向柱距内 连续布置。
三、框-支结构
成都世纪新城超五星级酒店 框-支结构
三、框-支结构
钢支撑的布置,可分为中心支撑和偏心支撑两大 类。中心支撑是指支撑的两端都直接连接在梁柱 节点上,而偏心支撑是至少有一端偏离了梁柱节 点,直接连在梁上,连接点与柱之间的一段梁形 成耗能梁段。
二者组合(框剪结构): 显著减少了纯框架结构的侧向位移 ,具
有双重设防的优点。
二、框-剪结构
钢结构住宅示范工程 --武汉世纪家园
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二、框剪结构
框剪结构的特点:
用于地震区时,具有双重设防的优点
剪力墙为抗侧力结构
可用于不超过40~60层的高层建筑
剪力墙按材料和结构形式分为: 钢筋混凝土剪力墙:需采取构造措施
22
四、框-筒结构
重要概念:剪力滞后(Shear Lag)
在框-筒结构中,形成筒体的构面内存在的剪切变 形,即为剪力滞后。
为了避免严重的剪力滞后造成角柱的轴力过大, 通常可采取两个措施: 1)控制框筒平面的长宽比不宜过大; 2)加大框筒梁和柱的线刚度之比 。
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多层和高层钢结构房屋的结构布置
一、多层和高层钢结构房屋的特点
当建筑物的结构主要构件采用钢材时即称为钢结构房屋。
其特点为:
1.钢材的强度较高,作为结构构件时,所需的构件截面尺寸大大小于广泛使用的钢筋混凝土构件,从而减轻结构的重量。
2.钢材的延性较高,故钢结构的抗震性能要好于砌体结构和混凝土结构。
3.钢结构房屋由于强度高、重量轻、抗震性能好,因此,能建造比混凝土结构更高的房屋。
4.钢结构的构件可在工厂中预先制作,在现场安装,因此,主体结构施工速度很快。
所有墙体均采用轻质材料,建筑物的重量较轻。
5.钢结构房屋整个建筑物的重量远比混凝土结构减少许多,故其基础承受的重量减少,可节省基础的造价;另外建筑物的重量减小后地震作用也会减小,可节省上部结构的材料。
故高层建筑采用钢结构其综合经济效益可能比混凝土结构优越。
二、多、高层钢结构的基本构件
1.钢柱与钢梁。
钢柱与钢梁刚性连接时形成钢框架结构;当在建筑中有足够的抗侧力构件如抗震墙、核心筒等,梁与柱可以铰接。
(1)钢柱的形式可以是普通型钢、工字钢、槽钢、角钢等形成的实腹钢柱或格构式钢柱、宽翼缘H型钢、焊接方形或矩形钢管、无缝钢管等(见图3—89)。
(2)钢梁的形式。
可直接采用工字钢、槽钢(一般用于次梁),当跨度较大时,应采用宽翼H型钢、实腹钢梁〔参见图3—89(a)~(d)实腹钢柱〕,焊接箱形梁〔参见图3—89(e)~(h)〕
2.钢框架结构中的支撑
当多层和高层钢结构房屋采用框架结构时,为了提高结构的抗侧能力,在柱间设置柱间支撑,支撑的形式有:
(1)中心支撑。
支撑与框架梁柱节点的中心相交,如图3—90。
(2)偏心支撑。
支撑底部与梁柱节点的中心点相交、上部偏离梁柱节点与框架梁相交,如图3—91。
三、多高层钢结构的结构类型、适用范围及基本要求
1.框架结构
不超过12层的钢结构房屋可采用框架结构,两个主轴方向梁、柱应刚接形成框架。
2.框架一支撑结构
适用于12层以下及超过12层的钢结构房屋。
采用框架一支撑结构时,应符合下列规定:(1)设置支撑的框架(简称支撑框架,见图3—92),在两个方向都应布置且均宜基本
对称,支撑框架之间楼盖的长宽比不宜大于3。
(2)不超过12层的钢结构宜采用中心支撑,有条件时也可采用偏心支撑等消能支撑;超过12层的钢结构,抗震设防8、9度时宜采用偏心支撑框架,当已采用偏心支撑框架时,顶层可采用中心支撑。
(3)中心支撑框架宜采用交叉支撑,也可采用人字支撑或单斜杆支撑,不宜采用K形
支撑,如图3—93,支撑的轴线应交汇于梁柱构件轴线的交点,确有困难时偏离中心不应超
过支撑杆件宽度,并应计入由此产生的附加弯矩。
(4)偏心支撑框架的每根支撑应至少有一端与框架梁连接,并在支撑与梁交点和柱之
间或同一跨内另一支撑与梁交点之间形成消能梁段(见图3—94)。
3.钢框架一抗震墙结构
是由钢框架与抗震墙组成的钢结构体系,适用于超过12层的高层钢结构。
抗震墙可采用:带竖缝的钢筋混凝土抗震墙板(图3—95);内藏钢支撑的钢筋混凝土墙板(图3—96)。
4.简体结构
由框筒组成或由外钢框筒与内筒组成的考虑空间整体作用的钢结构,一般用于超高层结构,其布置原则参见第八、九节中的有关内容。
当钢结构房屋设置地下室时,框架一支撑(或抗震墙板)结构中竖向连续布置的支撑(或抗震墙板)应延伸至基础,不可在地下室移动位置。
钢支撑在地下室是否改为混凝土抗震墙形式,与是否设置钢骨混凝土结构层有关,若在地下室设置钢骨混凝土结构层时,则采用混凝土墙较协调。
当钢结构房屋设置地下室时,地下室部分可采用钢筋混凝土结构,但钢框架柱宜伸至地下一层。
四、钢结构的楼盖
1.对于不超过12层的钢结构可采用装配整体式钢筋混凝土楼板、装配式楼板或其他轻型楼盖,一般宜采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板或非组合楼板。
2.对于超过12层的钢结构宜采用压型钢板现浇混凝土的组合楼板或非组合楼板,亦可采用现浇楼板。
当考虑压型钢板与现浇混凝土共同作用(即代替部分板的受拉钢筋)时,称为组合楼板;当不考虑压型钢板与现浇混凝土共同作用,只作为现浇混凝土的模板时,称为非组合楼板(见图
3—97)。
3.采用压型钢板钢筋混凝土组合或非组合楼板和现浇钢筋混凝土时,应与钢梁有可靠连接。
采用装配式、装配整体式或轻型楼板时,应将楼板预埋件与钢梁焊接,或采取其他保证楼盖整体性的措施。
4.对超过12层的钢结构,若楼板厚度较薄,楼盖的长宽比较大时,可在楼层处设置水平支撑。
5.当楼板跨度较大时,应加设钢次梁。
五、钢结构房屋的最大高度应符合表3—33的规定:
六、钢结构民用房屋的最大高宽比不宜超过表3—34的规定。
七、钢结构房屋的基础埋置深度:
1.超过12层的钢结构应设置地下室。
其基础的埋置深度,当采用天然地基时不宜小于房屋总高度的1/15;当采用桩基时,桩承台埋深不宜小于房屋总高度的l/20。
2.不超过12层的多层钢结构宜设置或不设置地下室,其基础的埋置深度可适当减小。
高层混合结构的结构布置
混合结构系指由钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体昕组成的共同承受竖向和水平作用的高层建筑结构。
一、一般规定
1.混合结构高层建筑适用的最大高度宜符合表3—35的要求。
2.混合结构高层建筑的高宽比不宜大于表3—36的规定。
二、结构布置和结构设计
1.建筑平面的外形宜简单规则,宜采用方形、矩形等规则对称的平面,并尽量使结构的抗侧力中心与水平合力中心重合。
建筑的开间、进深宜统一。
2.混合结构的竖向布置宜符合下列要求:
(1)结构的侧向刚度和承载力沿竖向宜均匀变化,构件的截面宜由下至上逐渐减小,无突变。
(2)当框架柱的上部与下部的类型和材料不同时,应设置过渡层。
(3)对于刚度突变的楼层,如转换层、加强层、空旷的顶层、顶部突出部分、型钢混凝土框架与钢框架的交接层及邻近楼层,应采取可靠的过渡加强措施。
对于型钢钢筋混凝土框架与钢框架交接的楼层及相邻楼层的柱子,应设置剪力栓钉加强连接,另外顶层的型钢混凝土柱也需设置栓钉。
(4)钢框架部分采用支撑时,宜采用偏心支撑和耗能支撑,支撑宜连续布置,且在相互垂直的两个方向均宜布置,并互相交接;支撑框架在地下部分,宜延伸至基础。
(5)7度抗震设防且房屋高度不大于130m时,宜在楼面钢梁或型钢混凝土梁与钢筋混凝土筒体交接处及筒体四角处设置型钢柱;7度抗震设防且房屋高度大于130m及8、9度抗震设防时,应在楼面钢梁或型钢混凝土梁与钢筋混凝土筒体交接处及筒体四角设置型钢柱。
(6)混合结构中,外围框架平面内梁与柱应采用刚性连接;楼面梁与钢筋混凝土筒体及外围框架的连接可采用刚接或铰接。
(7)钢框架一钢筋混凝土筒体结构(见图3—98)中,当采用H形截面柱时,宜将柱截面强轴方向布置在外围框架平面内;角柱宜采用方形、十字形或圆形截面。
(8)混合结构中,为了提高结构的抗侧能力,减少侧向变形,可采用外伸桁架加强层,必要时可同时布置周边桁架。
外伸桁架平面宜与抗侧力墙体的中心线重合。
外伸桁架应与抗侧力墙体刚接且宜伸入并贯通抗侧力墙体,外伸桁架与外围框架柱的连接宜采用铰接或半刚接。
(9)楼面宜用压型钢板现浇混凝土组合(或非组合)楼板、现浇混凝土楼板或预应力叠合楼板,楼板与钢梁应可靠连接。
对于楼面有较大开口或为转换楼层时,应采用现浇楼板。
对楼板开口较大部分应考虑楼板平面内变形对整体计算的影响,或采取设置刚性水平支撑等
加强措施。