12层钢框架_钢板剪力墙结构住宅的抗震设计

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第六章多层和高层钢结构房屋的抗震设计

第六章多层和高层钢结构房屋的抗震设计
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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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高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用

高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用

0 引言高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99(以下简称“高钢规”)提出:高层民用建筑钢结构应注重概念设计,综合考虑建筑的使用功能、环境条件、材料供应、制作安装、施工条件因素,优先选用抗震抗风性能好且经济合理的结构体系、构件形式、连接构造和平立面布置。

在抗震设计时,应保证结构的整体抗震性能,使整体结构具有必要的承载能力、刚度和延性。

抗震性能化设计是以结构的安全性、可靠性和适用性为核心,以结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形和损伤等为基本指标,采用一定的设计方法,进行结构抗震性能的评估,对结构在罕遇地震作用下的安全性做出定量或定性的评价,以确定其是否满足在罕遇地震作用下所需具备的性能要求,从而达到预期的抗震目标。

它是抗震设计方法中一种新的发展方向,是结构抗震设计发展到一个新阶段后出现的一种全新设计方法。

我国抗震设计规范体系已经基本建立,但是于高层建筑钢结构工程来说,由于其结构复杂、周期较长、环境恶劣的特点,其抗震设计规范体系的建立还不够完善。

如张谨等[1]从抗风、防火、防腐和舒适度等结构专项分析,将日渐成熟的数值仿真计算作为各类性能设计与评价的重要手段和依据,形成和完善钢结构全生命周期的性能化设计框架和流程,充分发挥出钢结构的良好性能。

王亚西[2]依托四川雅安某办公楼的加层改造项目,针对框剪加层结构的阻尼比取值问题,不同加层方案对整体结构抗震性能的影响,以及框剪加层结构在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能展开研究,为类似的加层改造工程提供合理的设计参考。

渠欣荣[3]以新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市的新疆大学图书馆复杂钢结构体系为例进行研究,得出于新疆大学图书馆钢框架无隔震技术结构来说,采用倒三角分布加载模式的静力弹塑性方法结果与非线性动力时程分析结果更接近的分析结果。

基于此,本文从基础设计、荷载设计、抗震目标设计等方面对高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用进行分析,以期为相关工作人员提供一定借鉴意义。

钢结构房屋抗震设计3

钢结构房屋抗震设计3

(7)消能梁段为防止剪切或弯曲引起的局部失稳,应按 下列要求在其腹板上设置中间加劲肋:
1)当a 1.6Mlp /Vl时,加劲肋间距不大于(30tw h / 5);
2)当2.6Mlp /Vl a 5Mlp /Vl时,应在距消能梁段端部1.5bf 处配置中间加劲肋, 且中间加劲肋的间距不应大于(52tw h / 5); 3)当1.6Mlp /Vl a 2.6Mlp /Vl时,中间加劲肋的间距宜在上述两者间线性插入;
采用人字形、V形支撑的框架,与支撑连接的框架梁在支撑相交处, 应设置侧向支承。该支承点和梁端支承点间的平面外长细比也应符合上 述要求。
4、框架-支撑结构中的支撑杆件
(1)Q235的中心支撑杆件的长细比,按压杆设计时,不应大于120;一、 二、三级中心支撑不得采用拉杆设计,四级采用拉杆设计时,其长细比不 应大于180。其他牌号钢材的情况下应乘以 235/ fay 。
(2)Q235中心支撑杆件的板件宽厚比,不应大于下表的规定。其他牌号钢 材的情况下应乘以 235/ fay 。
钢结构中心支撑板件宽厚比限值
板件名称
翼缘外伸部分 工字形截面腹板
箱形截面腹板 圆管外径与壁厚

四级 13 33 30
42
三级 10 27 25
40
二级 9 26 20
40
一级 8 25 18
面腹板
≤60
≤65
≤70
≤75
3、梁柱构件的侧向支承
在梁柱构件出现塑性铰的截面处,上下翼缘均应设置侧向支承。相邻两
支承点间构件平面外长细比y符合式(8.9a)(8.9b)的要求。
当1 M1 Wpx f
0.5时,y
(60 40 M1 ) Wpx f

高层建筑钢结构连接节点的抗震设计

高层建筑钢结构连接节点的抗震设计

高层建筑钢结构连接节点的抗震设计- 结构理论摘要:本文介绍高层建筑钢结构抗震设计时,并对钢结构构件节点和杆件接头处的三种杆件连接方式,其性能及适用范围进行了分析比较,然后对梁、与柱、柱与柱、梁与梁的连接以及抗震剪力墙与框架的连接等方式进行了阐述,以供同行参考。

关键词:高层建筑;钢结构;连接节点;安装1 前言随着城市建设的发展,高层建筑在我国日益增多。

高层钢结构具有承载力高、抗震性能好、施工周期短等特点,特别适用于高耸的高层建筑。

在高层钢结构抗震设计中,节点连接良好的抗震设计是保证结构安全的重要一环。

连接节点应满足强度、延性和耗能能力三方面的要求,其连接强度应高于相连构件端部的屈服承载力,并且必须有较大的变形能力,用以弥补强度方面的缺陷。

钢材本身具有很好的延性,但这种延性在结构中不一定能体现出来,这主要是由于节点局部压曲和脆性破坏而造成的,因此在设计中应采用合理的细部构造,避免应变集中而形成较大的约束应力。

在钢材的选用上应满足强度、塑性、韧性及可焊性的要求。

钢材强度指的是抗拉强度和屈服强度,钢材应具有较高的强屈比,其屈服强度的上限值和下限值应适当。

钢材的塑性表现在伸长率和冷弯性能两项指标上,反映钢材承受残余变形量的程度及塑性变形能力。

对抗震结构还必须满足冲击韧性的要求。

钢材另一重要的基本要求是对化学成分含量的限制,它将直接影响结构的可焊性,应控制钢材的碳当量。

在高层钢结构中,厚钢板的应用较为广泛,在梁一柱节点范围,当节点约束较强,板厚等于或大于40mm时,应附加要求板厚方向的断面收缩率,以防发生平行于钢材表面的层状撕裂。

2 杆件连接2.1连接方式2.1.1 连接类型建筑钢结构的构件节点和杆件接头处的杆件连接可采用:(1)全焊连接;(2)高强度螺栓连接;(3)焊缝和高强度螺栓混合连接。

2.1.2 性能比较2.1.2.1全焊连接,传力最充分,不会滑移。

良好的焊接构造和焊接质量可以为结构提供足够的延性。

隐式钢结构住宅结构设计及应用

隐式钢结构住宅结构设计及应用

隐式钢结构住宅结构设计及应用摘要:随着社会工业化的发展,为了适应绿色、环保、标准化等原则,国家大力推进装配式建筑。

而钢结构天然具备标准化、高集成性及工业化的优势。

如何在如今政策下采用钢结构住宅,也是设计考虑的方向及未来趋势。

隐式钢结构住宅体系在如今发展趋势具有较大的应用前景关键词:钢结构;装配式;隐式钢结构第一章工程概况项目位于海口市,用地面积7万㎡,总建筑面积14万㎡,其中地上计容建筑面积10万㎡,地下建筑面积3万㎡。

地块西侧包括17栋高层住宅建筑,10~13层,高度40米以下。

第二章结构体系及主要参数结构体系采用隐式钢框架+钢板墙(支撑)结构专利体系,钢柱采用宽钢管混凝土柱,为提高结构抗侧刚度,根据建筑方案设置钢板墙,钢板墙自下而上连续布置,无地下室时延伸至基础顶面,有地下室时延伸至地下室顶板(计算嵌固端)。

结构在水平荷载作用下,通过刚性楼板或弹性楼板的变形协调与刚接框架共同工作,形成双重抗侧力结构体系。

钢板墙是第一道防线,框架是第二道防线,该体系具有良好的抗震性能和较大的抗侧刚度。

钢梁采用H型钢(热轧或焊接组合),与钢柱刚性连接。

本项目楼板采用现浇混凝土楼板。

第1节主要设计参数主体结构钢材采用Q355B,应符合国家有关规范要求。

钢材的化学成分及含量限值、力学及环境耐侯性能、延性与可焊性等要求符合国家有关标准。

钢材强度标准值的保证率要求不小于95%。

第2节分析方法主要设计参数主体钢结构的内力和变形采用弹性方法计算。

本项目考虑非承重轻质墙板对结构刚度的影响,结构周期折减系数取0.9,采用盈建科结构设计软件(YJK4.0.1)进行钢结构计算分析。

第三章隐式钢结构住宅设计的难点及重点1.强柱弱梁设计现行规范中提到的“强柱弱梁”设计思想,希望塑性铰出现在梁端,不在柱子端部,起到个很好的耗能增强延性且结构不至于垮塌的抗震思想。

故规范通过强柱弱梁系数、控制柱轴压比提高柱延性等措施来达到强柱弱梁的设计概念。

钢结构房屋抗震设计规定

钢结构房屋抗震设计规定

目录(三)
8.主要构造规定 8.1 构件长细比和板件宽厚比 8.2 节点设计 8.2.1 美、日大震后框架梁-柱连接节 点设计的改进
中国建筑标准设计研究所
(1)震害情况 (2)对节点破坏原因的分析 (3)两国的构造差异 (4)美、日的改进措施 (5)我国采取的对策 8.2.2 梁-柱连接的弹性阶段抗震设计 8.2.3 拼接计算 8.2.4 中心支撑的节点设计
一、多层和高层钢结构房屋-4
5.结构布置的一般规定
与《高钢规程》相比,主要有以下变更:
1. 关于楼板,8.1.7条规定了超过12层的钢结构房屋, 宜采用压型钢板组合楼板和现浇或整体式钢筋混 凝土楼板,并与钢梁有可靠连接;必要时可设置 水平支撑。不超过12层的钢结构房屋,除上述形 式外,尚可采用装配整体式钢筋混凝土楼板、装 配式楼板或其它轻型楼盖,但强调了应将楼板预 埋件与钢梁焊接,或采取其它保证楼盖整体性的 措施。
一、多层和高层钢结构房屋-6
6.3 弹塑性位移增大系数
对钢框架和框架-支撑结构弹塑性位移增大
系数,在大量算例的基础上编制成表,对10~ 中
目录(四)
二、多层钢结构厂房 1.一般规定 2.计算要点 3.构造措施
中国建筑标准设计研究所
三、单层钢结构厂房 1.一般规定 2.计算要点 3.构造措施
一、多层和高层钢结构房屋-1
1、前言 我国《钢结构设计规范》GBJ17不含抗震内容。
因此,地震区的房屋钢结构设计,除应符合钢结 构设计规范外,还应符合抗震规范的有关规定。 今后,凡是《高钢规程》中与抗震规范不一致之 处,应按抗震规范的规定执行,且不应比其低。 但抗震规范中未列入而《高钢规程》中已列入的 ,在该规程修订前仍可执行。
中国建筑标准设计研究所

结合工程实例对钢结构住宅多层结构设计

结合工程实例对钢结构住宅多层结构设计

结合工程实例对钢结构住宅多层结构设计浅析摘要:住宅产业是我国国民经济的重要支柱产业,而且住宅的生产和消费对各行各业的带动效应巨大。

因此,要保持住宅产业持续健康发展,必须以科技为先导,提高科技进步对住宅产业的贡献率。

走出一条新型工业化住宅发展道路,是我国住宅产业的发展目标。

本文结合工程实例对多层结构设计进行相关的探讨,以供同行参考。

关键词:结构设计;钢结构住宅;钢结构体系;前言:近年来,由于土地资源不可再生,建设部已下令禁止使用传统的粘土砖,同时,我国目前的钢产量已高达1.7亿吨,严重供过于求的状况已迫使钢铁企业不得不另辟蹊径,为了建筑业和钢铁业找到了新的出路,我国在已有的建筑体系上引进了国外已经成熟的钢结构住宅建筑体系,多层钢结构住宅是钢结构住宅产业化推广的重要组成部分,也是今后多层住宅发展的主要方向。

钢结构住宅建筑的优点主要有:大大节约施工时间,施工不受季节影响;增大住宅空间使用面积;减少建筑垃圾和环境污染,建筑材料可重复利用;拉动其他新型建材行业的发展;抗震性能好;使用中易于改造、灵活方便;给人带来舒适感等等。

一、多层钢结构住宅结构体系选型钢结构体系的型式有多种,但应用于住宅的卡要可分为钢框架体系钢支撑框架体系,钢框架-混凝士剪力墙体系钢框架-核心筒,错列桁架钢结构等。

根据已建的钢结构住宅工程对钢结构住宅的结构体系做一个简单的定性比较(见表1)。

根据表1对多层钢结构住宅结构体系比较分析,可以明确地得出各钢结构体系的优缺点。

从表1可知,错列桁架钢结构经济性高,开间及跨度大,比较适于作为多层钢结构住宅的结构体系,但建筑设计应与结构设计交互设计,以避免桁架对建筑平面设计的影响。

表1 多层钢结构住宅结构体系性能比较错列桁架好低复杂、快抗侧能力好、桁架对住宅建筑平面设计有影响二、钢结构住宅楼盖结构分析楼板的合理选择关系到整个结构的安全性、经济性,降低楼板的造价和减轻自重对整个建筑物至关重要。

目前钢结构住宅工程中常用的楼板主要有三种形式:压型钢板-混凝土组合楼板;现浇混凝土楼板;预应力空心板叠合楼板。

钢结构房屋抗震设计规定

钢结构房屋抗震设计规定

第十三讲钢结构房屋抗震设计规定蔡益燕一、多层和高层钢结构房屋1.前言我国89年版抗震规范,除单层钢结构厂房外,没有其它钢结构内容。

我国过去钢材产量有限,钢结构在工程中应用很少。

随着钢材产量的增加,国家要求积极发展钢结构,新规范除保留单层钢结构房屋外,还增加了第八章“多层与高层钢结构房屋”,使钢结构抗震设计的内容大大充实,以适应钢结构发展的需要。

我国《钢结构设计规范》GBJ17不包含抗震内容。

因此,地震区的房屋钢结构设计,除应符合钢结构设计规范外,还应符合抗震规范的有关规定。

与行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(以下简称《高钢规程》)相比,新的抗震规范第八章对高层钢结构的设计与施工作出了不少新规定。

今后,凡是《高钢规程》中与抗震规范不一致之处,应按抗震规范的规定执行,且不应比其低。

但抗震规范中未列入而《高钢规程》中已列入的,在该规程修订前仍可执行。

本章在适用的高层钢结构体系中未列入钢框架-混凝土剪力墙(核心筒),是考虑到对这种体系的性能尚未进行系统研究。

1994年的美国北岭(Northridge)地震和1995年的日本阪神地震是两次震害特别严重的地震,尤其是钢结构焊接刚架连接的破坏十分严重。

美国该地区的钢框架房屋破坏达100多幢,日本破坏的也不少,震后两国都进行了大量研究,对破坏原因进行了分析,采取了相应措施,制订了新标准。

由于美、日是钢结构应用最多的国家,它们的新标准引起了各国钢结构设计、施工和研究人员的关注,在这次我国抗震规范修订中也有若干反映。

本介绍对于行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》中已有规定而这次变更不大的内容只作一般介绍,着重说明这次修订中的新内容。

多层工业建筑钢结构的抗震设计另有规定,列入本章附录,这里不拟作介绍。

2.材料对抗震钢结构钢材的基本要求, 是参考AISC钢结构房屋抗震规定提出的。

这些要求是:⑴强屈比大于1.2; ⑵有明显的屈服台阶;⑶伸长率大于20%(标距50mm); ⑷有良好可焊性。

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

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。

框架抗震设计步骤

框架抗震设计步骤

毕业设计总依据及设计步骤(供参考)框架结构抗震设计步骤:第一步、确定结构方案与结构布置一、建筑结构体系选型(一)合理选用结构材料建筑结构材料是形成结构的物质基础,根据不同结构类型的特点,正确选用材料,就成为经济合理地选型的一个重要方面。

按材料分类的结构类型如下:-砌体结构体系按建筑材料分类的结构类型I钢筋混凝土结构体系钢结构体系-钢——混凝土组合结构体系(二)合理选择结构受力体系现代建筑中,建筑物的造型可划分为两大类:多层及高层建筑、单层大跨度建筑, 按结构受力形式分类,常用的结构体系大体如下:「混合结构体系框架结构体系多层及高层建筑彳剪力墙结构体系(包括框架——剪力墙、全剪力墙结构)筒体结构体系(包括框筒、筒中筒、成束或组合筒体结构)L巨型结构体系单层大跨度建筑:平面结构体系:门式刚架、薄腹梁结构、桁架结构、拱结构.空间结构体系:壳体结构、网架结构、悬索结构、膜结构框架结构体系多层与小高层常采用框架结构体系。

(1) 框架结构体系的特点:框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构,框架结构的特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载,墙仅起维护作用。

其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。

框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的延性,成为“延性框架”。

在地震作用下,这种延性框架具有良好的抗震性能。

(2) 钢筋混凝土框架:钢筋混凝土框架按其施工方法可分为:现浇框架、装配式框架及装配整体式框架三种。

地震区框架结构宜优先考虑选择现浇框架结构体系,其次是装配整体式框架结构体系,现已很少采用装配式框架结构体系;非地震区的框架结构则可以根据施工条件等因素具体选定。

(3) 钢框架:钢框架的受力骨架为钢梁、钢柱,根据梁柱连接型式可分为半刚接框架和刚接框架。

钢框架的抗震性能优于钢筋混凝土框架;钢梁、钢柱相对混凝土梁、柱截面较小,增大了有效使用面积;钢框架自重较轻,大大降低了基础造价;且施工周期短,具有良好的综合经济效益。

浅谈高层钢结构住宅结构设计

浅谈高层钢结构住宅结构设计
小 区框 架 柱采 用 钢管 混凝 土 柱 ,钢 管型 号 主要 有 3 5 0×1 2 , 3 5 0×1 0 , 3 5 0×8 。
高层钢一 混 规程 4 . 2 . 1 、 4 . 2 . 2 条, J G J 3 — 2 0 0 2 中4 . 3 . 5 条 规 定 高 层 混 合结 构 在 考虑偶然偏心影响的地震作用下, 楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移 不 宜大 于该 楼层 平 均值 的 1 . 2 倍, 不 应大 于 该楼 层 平均 值 的 1 . 5 倍; 扭 转 为 主 的 第 一 自振周 期T 【 与平 动 为主 的第 一 自振周 期T 1 之 比不应 大 于0 . 8 5 。 ( 2 ) 在风 荷

1 . 2 . 1钢 管混凝 土 框 架柱 钢框 架一 混凝 土核 心筒 结 构的 框架 柱应 优 先选 用钢 管 混凝 土 柱 。钢 管 混 凝 土 柱是 钢材 和 混凝 土两 种材 料 的完 美结 合 , 外 围钢 管 的 约束 使 混凝 土 处 于 三 向受压 状 态 , 混 凝 土抗 压 强 度不 仅 大 为提 高 , 而 且混 凝 土 的破 坏 特 征 也具
车场 。
1 . 2主 要 构件设 计
2 结构 整体计 算分 析
2 1结 构计 算参 数 的选择
某小区住宅楼结构形式采用钢框架一 混凝土核心筒结构,框架抗震等级 级, 混凝土核心筒抗震等级一级, 结构使用年限5 O 年。 抗震设防烈度为8 度、 第二组 , 建筑场地类别为 Ⅱ类 , 特征周期0 . 4 s , 多遇地震影响系数最大值0 . 1 6 , 罕遇地震影响系数最大值0 . 9 。 基本风压0 . 3 k N / r d, 地面粗糙度B 类。楼面恒载 按 实际 计算 。

高层钢结构房屋抗震设计

高层钢结构房屋抗震设计

高层钢结构房屋抗震设计作者:牛超蔡肖娴来源:《装饰装修天地》2016年第04期摘要:随着人们对高层钢结构建筑的需求越来越大,其抗震设计越来越引起人们的高度重视。

本文阐述了高层钢结构房屋抗震设计的内容:包括概念设计、计算设计和构造要求,以供参考。

关键词:高层钢结构房屋;抗震设计前言钢材基本属于各向同性的均质材料,且轻质高强、延性好,是一种很适合于建筑抗震结构的材料。

但是,钢结构房屋如果设计与制造不当,在地震作用下,可能发生构件的失稳和材料的脆性破坏或连接破坏,使钢材的性能得不到充分发挥,造成灾难性后果。

因此,高层钢结构房屋的抗震设计就显得非常重要和必要。

一、概念设计1.建筑场地在选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况和工程地质的有关资料,对建筑场地做出综合评价。

宜选择对建筑抗震有利的地段,如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的干硬场地土等地段,避开对建筑抗震不利的地段,如软弱场地土、易液化土、条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘,非岩质的陡坡、采空区、河岸和边坡边缘等地段。

2.地基和基础为了避免建筑物不均匀沉降而导致结构产生裂缝、甚至倾斜,使结构构件过早进入塑性区,同一结构单元不应设置在性质截然不同的地基土上,不宜部分采用天然地基,部分采用桩基;地基有软弱粘性土、可液化土或严重不均匀土层时,应加强基础的整体性和刚性。

3.平面和立面布置为了避免地震时建筑发生扭转和应力集中或塑性变形集中而形成薄弱环节,建筑平面、立面布置宜规则、对称,质量分布和刚度变化宜均匀。

当不设置抗震缝时,应采用与实际情况相符合的计算模型,设置抗震缝时,应将建筑物分割成规则的结构单元。

我国《抗震规范》对高层钢结构房屋的最大适用高度和钢结构房屋的最大高宽比都有规定。

4.结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;应有多道抗震设防防线,避免因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力的承载能力;应具备必要的承载能力,良好的变形能力和耗能能力;应具有合理的刚度分布和承载力分布,避免因局部削弱或突变而形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其承载能力。

高层建筑框架-剪力墙结构的抗震受力分析

高层建筑框架-剪力墙结构的抗震受力分析

高层建筑框架-剪力墙结构的抗震受力分析摘要:高层建筑框架-剪力墙结构是现代建筑领域中的主力结构之一,在抗震设计中,其具有很强的抗震能力和优异的受力特性,其能够减缓建筑物因为地震引起的摇晃,保障建筑物的结构稳定。

在抗震受力分析中,关键在于抗震墙的设置和力学性能,基于此,本文从抗震安全性、受力特征及构造形式等多个角度,对该结构体系的抗震受力特性进行了详细剖析,为相关从业者提供一些参考。

关键词:高层;框架剪力墙;抗震设计;受力分析引言:普通钢结构在一定程度上具有抗震安全性,但是其抗震能力与高层建筑庞大的受力面积相比较则显得相对薄弱。

而框架-剪力墙结构则通过其接受水平荷载的构造设计,能够使大楼整体上承受水平力和瞬变载荷时的抗震性能得到切实的提升,满足了建筑物的安全性要求。

1、高层框架-剪力墙结构抗震受力分析1.1抗震设计基础抗震设计基础是指设计建筑物的抗震性能和抗震能力所依据的基础。

通过地震地质调查等手段,确定建筑所处地区的地震烈度、基础土质状况,以及其他各种地震相关参数。

在此基础上,确定建筑的抗震等级和安全系数,进而制定相应的抗震设计准则。

1.2结构布局设计根据抗震设计基础,合理确定建筑的结构布局和构造形式。

在框架-剪力墙结构中,框架是负责承受横向地震作用的承载系统,设计时需要考虑每个框架层的布置、尺寸和位置,并需要满足抗震等级和安全系数的要求。

剪力墙是作为建筑物的主要纵向抗震承载系统,在结构布局设计中需要考虑剪力墙的位置、大小、厚度和形状等参数。

在结构布局设计中通常采用墙板、楼板、框架柱、斜撑和钢筋混凝土支撑等方式,将各个楼层的结构件连接成一个整体,以增加整个结构的刚度和稳定性。

同时需要考虑建筑物在地震中出现的侧向位移或变形,因此需要增加建筑物的抗侧移能力、具有一定的变形缝和柔性节点,以减少地震造成的损伤和破坏。

1.3框架结构的抗震特性分析框架结构的抗震特性需要考虑框架的刚性、层间的相对位移、楼层的柔性以及节点的承载能力等因素。

钢结构住宅国家建筑标准设计

钢结构住宅国家建筑标准设计

钢结构住宅国家建筑标准设计钢结构住宅国家建筑标准设计具体包括哪些内容呢,下面本店铺为大家带来相关内容介绍以供参考。

长期以来,我国的住宅结构以砖混结构和钢筋混凝土结构为主。

传统的住宅结构自重大,同时,由于墙厚、梁高、柱大,而使得空间利用率低,开间进深较小,布置不灵活。

钢结构住宅体系是由围护结构和钢支撑结构共同组成的住宅体系,是节能省地型的新型住宅体系。

它钢结构住宅摒弃了实心粘土砖,有效利用了土地资源。

钢结构住宅与传统住宅相比,在使用功能、设计、施工和综合经济方面都具有优势,主要体现在以下几方面:——使用空间上能更好地满足建筑大开间、分隔灵活的要求,可增加使用面积5~8%。

——钢结构体系轻质高强,可减轻建筑结构自重,大大降低基础造价,可减少运输和吊装费用。

——钢结构易于定型化、标准化,可采用工厂化生产,建筑质量易于保证。

能实现构件的预制和现场装配化施工,实现技术集成,提高住宅的科技含量和使用功能,符合住宅产业化要求。

——与钢结构配套使用的轻质复合墙板、复合楼板等新型材料符合建筑节能和环保要求,能满足节能标准的要求。

——钢结构延性好,整体性强,建筑物抗震、抗风性能好。

——施工速度快、周期短,且施工作业受天气和季节影响少。

——易于改造和拆建。

材料的回收和再生利用率高。

2003年建设部下达了编制《钢结构住宅》国家建筑标准设计图集的任务。

标准设计图集的主编单位为中国建筑标准设计研究院和建设部住宅产业化促进中心与科技发展促进中心,并由中国建筑标准设计研究院负责组织编制。

编制组在大量收集资料、调查研究、认真总结示范工程的经验,并借鉴国外先进经验的基础上,编制了《钢结构住宅》国家建筑标准设计图集,供建筑设计人员、房地产开发商和建筑施工单位使用。

根据钢结构住宅特点,将《钢结构住宅》图集分为两册,即《钢结构住宅(一)》(05J910-1)和《钢结构住宅(二)》(05J910-2)。

每册图集中就每种类型的钢结构住宅结构体系、墙体构造、屋盖体系和楼盖体系及其技术要求,均用文字和建筑构造详图详细表达,并表示了楼梯的构造做法及与楼地面的连接构造、门窗与墙体的连接构造,墙体与基础、墙体与楼板、墙体与屋盖等的连接构造以及墙面、楼地面、屋面的工程做法等。

新型钢板剪力墙结构设计

新型钢板剪力墙结构设计

新型钢板剪力墙结构设计摘要:钢板剪力墙是指在钢质结构框架的基础之上,为了提高框架的刚度以及抗震能力在一部分框架的梁柱之间内填钢板。

钢板剪力墙结构的主要特点是塑性好、刚度大、抗震性能强等。

钢板剪力墙是一种新型的结构形式,根据一些研究学者试验的结果表明,这种结构形式的抗震性能良好,钢板剪力墙的自重轻,施工进度快,在高地震烈度区域以及重要性建筑结构中都表现了良好的技术经济性。

本文就针对新型钢板剪力墙的结构设计问题做简要的说明。

关键词:钢板剪力墙抗震性能结构设计钢板剪力墙框架结构属于一种新型的抗震墙,它是在钢筋混凝土的框架之内焊接钢板形成的。

经过初步研究表明,和混凝土剪力墙相比较,钢板剪力墙的特点是延性好、自重轻、节省钢材、而且施工速度快,所以钢板剪力墙具有良好的发展前景。

我国本来就是地震比较多发的国家,尤其是2008年5月12日的汶川大地震,给我国带来了非常大的灾难。

8级的强烈地震使灾区的大部分房屋都倒塌了,很多群众被压在了废墟之中,给人民生命财产安全造成了巨大的损失。

近年来,美国和日本等国开始研究钢板剪力墙结构,研究学者普遍认为这是一种抗震性能比较好的建筑结构。

各个国家的学者的研究得到了共同的结论:这种钢板剪力墙结构弹性初始刚度比较高、滞回性能相对稳定、位移延性系数大。

在我国的新疆地区,建筑的抗震等级要求为8级,使用新型钢板剪力墙结构可以保证其抗震系数。

1 新型钢板剪力墙的分类无加劲钢板剪力墙实质是加劲钢板剪力墙在加劲刚度比是零时候的一种特殊情况。

在单向受剪力的情况下,无加劲钢板剪力墙的厚壁钢板非线性特征表现为材料的屈服;薄壁钢板剪力墙则表现为钢板的先行弯曲,之后对角线方向的拉力带形成以及材料屈服,具有几何与材料两个方面的双重非线性。

无加劲钢板剪力墙在水平方向力的作用下,弹性屈曲强度特别低。

2 新型钢板剪力墙的优点2.1 新型钢板剪力墙的自身重量轻和钢筋混凝土剪力墙比较,钢板剪力墙最主要的优点就是其自身的重量轻,这就在很大程度上减少了由于自身重力带来的应力。

钢框架-钢板剪力墙用于抗震设计的层间剪力分布

钢框架-钢板剪力墙用于抗震设计的层间剪力分布
[ 收稿 日期】 0 0 0 — 0 2 1— 5 1
[ 金 项 目] 家 自然 科 学 基 金 项 目(0 7 1 5 基 国 5987 ) [ 者 简 介 】 宝 童 (9 4 )男 , 苏 徐 州 人 , 士 研 究 生 。 作 拾 18 一 , 江 硕
苏 州科技 学 院学 报 ( 工程技 术 版 ) 钢 框架一 钢板 剪 力墙 双重 抗侧 力体 系 的结构 模 型 。
例 系 数 , 然后 利用 回 归 分析 确定 了 屈 表 达 式 中指 数 b的最 优 取 值 , 后 由 提 出 了适 用 于抗 震 设 计 的 钢 框 架 一 最 钢
板 剪 力 墙 结 构 的层 间剪 力 分 布 公 式 , 给 出 了公 式 的拟 合 误 差 。 并
关 键 词 : 框 架 一 板 剪力 墙 ; 力 非 线性 分析 ; 覆 力 矩 ; 震 设 计 ; 间剪 力 钢 钢 动 倾 抗 层
第 2 4卷
21 0 1年 o 月 3
第 l期
苏 州 科 技 学 院学 报 ( 程 技 术 版 ) 工
V 12 o. 4
N . o1
J un l f u h u U ies yo ce c n e h oo y E gn e n n e h o g ) o r a o z o nv ri f i ea dT c n l ( n i e r ga d T c n ly S t S n g i o











柱 以及 其 它 构 件均 用 Q 4 3 5钢 材 。标 准 层楼 面恒 载 为 4ok /2 . Nm ,
活载 为 20k / 屋顶 恒 载为 46k / 活载 为 1 N m 。 . N m : . Nm , . k / 5

十二层钢框架-钢板剪力墙结构住宅的抗震设计报告

十二层钢框架-钢板剪力墙结构住宅的抗震设计报告

第一章 绪 论1.1 工程背景本项目为12层钢框架-钢板剪力墙结构体系,占地面积约为854.43 m 2,总建筑面积约为11107.59 m 2;各层层高均为3.6m,平面尺寸为11.4m ×74.95m 。

采用独立基础,室内地坪为±0.000m ,室外内高差0.6m 。

框架梁、柱为钢结构、楼面、屋面板均为现浇组合楼板。

1.1.1设计资料气象资料基本风荷载0ω=0.4kN/ m 2;基本雪荷载为0.25 kN/ m 2。

地震设防烈度8度 抗震等级为三级 设计地震分组为第一组场地为Ⅱ类 g T (s )=0.4s 16.0max =α(表3.4,3.5《工程结构抗震设计》)1.1.2材料梁柱采用Q345钢材。

楼板采用处C20混凝土和YX-70-200-600型钢。

基础采用C20混凝土,纵筋采用HRB350,箍筋采用HPB235。

1.2 工程特点本工程为十二层,主体高度为43.5m ,属高层建筑。

高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。

根据不同结构类型的特点,正确选用材料,就成为经济合理地建造高层建筑的一个重要方面。

经过结构论证以及设计任务书等实际情况,以及本建筑自身的特点,决定采用结构。

在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的关键问题。

高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。

高层建筑随着层数和高度的增加水平作用对高层建筑机构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载,高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的机构体系又密切的相关。

不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。

框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,同样又有足够的剪力墙,有相当大的刚度,框剪结构的受力特点,是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。

建设部文件《钢结构住宅建筑产业化技术导则》

建设部文件《钢结构住宅建筑产业化技术导则》

房材与应用第30卷第3期2002年6月产业政策《钢结构住宅建筑产业化技术导则》建设部文件各省、自治区建设厅,直辖市建委(北京市规委、市政管委),计划单列市建委(深圳市建设局、规划国土局),副省级城市建委,新疆生产建设兵团建设局,部直属各单位:为加强我国钢结构住宅建设的管理,引导钢结构住宅产业化的健康发展,现将《钢结构住宅建筑产业化技术导则》印发给你们,请结合实际情况遵照执行。

!总则(l)为规范和促进我国钢结构住宅建筑发展,探索适合我国国情的钢结构住宅产业化发展道路,按照完善建筑体系、提高整体功能的基本要求,总结我国钢结构住宅工程实践经验,依据国家产业政策制定本《导则》。

(2)本《导则》适用于l2层以下(含l2层)钢结构住宅建筑的设计、施工及开发建设。

l2层以上钢结构住宅可参照执行。

(3)本《导则》旨在以钢结构住宅建筑发展为契机,促进符合住宅产业政策、住房商品化发展方向且性能价格比合理、功能较为完善的钢结构住宅建筑体系的形成,提高我国住宅建筑产业化水平,满足市场多元化需求。

(4)钢结构住宅建筑涉及建筑、冶金、建材及相关产业,是一项系统工程。

钢结构住宅建筑体系的发展,将促进我国建筑钢材和其它建筑材料、设备等质量的提高和品种的更新,进一步提高我国住宅产业化水平。

(5)钢结构住宅建筑具有重量轻、抗震性能好、施工周期短、工业化程度高、环保效果好等特点,符合我国国民经济可持续发展的要求。

(6)国家鼓励钢结构住宅建筑的科学技术研究。

在开发建设中,新材料、新工艺及新技术须经省级以上建设行政主管部门鉴定后方可采用。

(7)钢结构住宅建筑的研究开发、设计制作及施工安装,应遵循国家相关政策与标准规范。

"建筑体系"#!设计原则钢结构住宅建筑是工业化集成的最终产品,除应满足不同地区居住生活的行为需求,在设计、制作、运输、安装、维修和管理等环节,还应遵循协调、配合及互动的原则。

(l)钢结构住宅建筑设计,应充分体现标准化、定型化、多样化及通用化的原则。

钢结构性能特点及抗震设计

钢结构性能特点及抗震设计

浅析钢结构的性能特点及抗震设计摘要:文章简述了钢结构建筑的结构体系及性能特点,并分析了钢结构的抗震设计方法及要求,以供参考。

关键词:钢结构;性能特点;抗震设计钢结构是以钢材为材料做成受力构件的结构,钢结构住宅依其自重轻,基础造价低,适用于软弱地基,安装容易,施工快,周期短,投资回收快,施工污染环境少,抗震性能好等综合优势而受到各方的重视。

但是,如果钢结构房屋在结构设计、材料选用、施工制作和维护上出现问题,则其优良的钢材特性将得不到充分的发挥,在地震作用下同样会造成结构的局部破坏或整体倒塌。

一、钢结构建筑的结构体系及性能特点(一)钢框架结构体系纯钢框架结构体系是钢结构住宅的基本体系,受力明确,使用灵活,制作安装简单,施工速度较快,但为抵抗侧向力所需梁柱截面较大,一般可用于6层以下的多层建筑,且一般情况下,梁柱节点应采用刚接。

(二)钢框架—支撑结构体系当钢框架体系层数较多时,由于侧向作用力的增大,使得梁柱等构件尺寸也相对较大,失去其经济合理性。

这时宜增设支撑,形成钢框架—支撑结构体系。

支撑体系包括十字交叉支撑、单斜杆支撑、人字形或v形支撑。

(三)钢框架—预制钢筋混凝土墙结构体系该结构体系,一般预制钢筋混凝土墙体中均埋有钢板支撑,它只有在支撑点处与钢框架相连,而且钢筋混凝土墙板与框架梁留有空隙,从受力上来说,它仍是一种支撑。

这种体系受力性能良好,支撑构件相对较经济,且能与隔墙布置相结合。

但现场安装比较困难,制作比较复杂。

(四)钢框架—钢筋混凝土剪力墙结构体系在钢框架结构中设置部分现浇钢筋混凝土剪力墙,即为钢框架——钢筋混凝土剪力墙结构体系。

钢框架——钢筋混凝土剪力墙结构中,由于钢筋混凝土剪力墙刚度大,剪力墙是抗侧力的主体,整个结构的侧向刚度大大提高,钢框架则承担竖向荷载,同时也承担少部分水平力。

这种结构形式都可用来建造较高的高层住宅,在我国已有很多工程采用。

(五)钢框架—钢筋混凝土核心筒结构体系钢框架——钢筋混凝土核心筒结构体系的平面布置一般为电梯或卫生间做成四周封闭的钢筋混凝土简体,形成主要的抗侧力结构,而外周的框架则采用钢框架。

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本科毕业设计学院船舶与建筑工程摘要本次毕业设计是十二层钢框架-钢板剪力墙结构住宅的抗震设计,主要进行的是结构设计部分。

结构设计简而言之就是用结构语言来表达工程师所要表达的东西。

结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素,包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部图等等。

然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系,再把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。

结构设计的阶段大体可以分为三个阶段:一结构方案阶段:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式,本工程采用的是框架结构;二结构计算阶段:包括荷载计算、内力计算和构件计算;三施工图设计阶段:根据上述计算结果,来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。

关键词:钢框架;钢板剪力墙;抗震设计;荷载计算;节点验算AbstractThe graduation design is a wonderful travel training center, the major part is the structure design. Structure design is simply using structure language to express the engineer must express things. Structure language is structure from building and other professional drawings of the structure of refining simplified out elements, including basic, walls, column, beam, plate, stair, DaYang detail figure, etc. Then use these structural elements to form a building or structure system, including the structure of vertical and horizontal bearing and resistance system, again with all the load produced the most concise style to deliver to the foundation.Structural design stage can be divided into three stages:First,structure scheme stage: according to the importance of building construction, location of the seismic fortification intensity, engineering geology exploration report, the building site of the category and the height of the building and layer to determine the building structure form, this project USES is the framework structure;Second,structure calculation stages: including the load calculation, internal force calculation and component calculation;Third,working drawing design phase: according to the calculation results, tofinally determine component layout and component reinforcement and according to the requirement of the specifications to determine the structure component structural measures.Keywords: Steel frame; Steel plate shear wall; Seismic design;Load calculation; Node checking;目录第一章绪论-------------------------------------------------------------------------11.1 工程背景-----------------------------------------------------------------------11.1.1设计资料------------------------------------------------------------------11.1.2材料----------------------------------------------------------------------11.2 工程特点-----------------------------------------------------------------------11.3 本章小结-----------------------------------------------------------------------2 第二章结构设计------------------------------------------------------------------------32.1 框架结构设计计算---------------------------------------------------------------32.1.1工程概况------------------------------------------------------------------32.1.2设计资料------------------------------------------------------------------32.1.3梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定--------------------------------------------42.2 计算简图-----------------------------------------------------------------------72.2.1 荷载计算-----------------------------------------------------------------72.2.2 总框架、总剪力墙、总连系梁的刚度 ----------------------------------------112.2.3横向水平地震作用---------------------------------------------------------192.2.4横向风荷载计算-----------------------------------------------------------202.2.5 水平地震作用折算及水平位移验算 ------------------------------------------232.3 内力计算----------------------------------------------------------------------272.3.1 水平荷载作用下的内力计算 ------------------------------------------------272.3.2 竖向荷载作用下的内力计算 ------------------------------------------------552.4 内力组合----------------------------------------------------------------------832.5 构件验算----------------------------------------------------------------------842.5.1框架梁验算---------------------------------------------------------------842.5.2 框架柱验算--------------------------------------------------------------862.6 节点设计----------------------------------------------------------------------922.6.1梁柱节点设计-------------------------------------------------------------922.6.2 柱柱节点----------------------------------------------------------------942.6.3 柱脚节点----------------------------------------------------------------952.7楼梯设计---------------------------------------------------------------------- 1002.7.1楼梯设计基本资料: ------------------------------------------------------- 1002.7.2 梯段板设计------------------------------------------------------------- 1022.7.3 平台板设计------------------------------------------------------------- 1032.7.4 平台梁设计------------------------------------------------------------- 1042.8 基础设计--------------------------------------------------------------------- 1052.9 压型钢板组合楼盖设计--------------------------------------------------------- 1102.9.1 设计资料--------------------------------------------------------------- 1102.9.2 组合楼板验算----------------------------------------------------------- 1112.10 本章小结-------------------------------------------------------------------- 115 结论------------------------------------------------------------------------------- 115 致谢------------------------------------------------------------------------------- 117第一章 绪 论1.1 工程背景本项目为12层钢框架-钢板剪力墙结构体系,占地面积约为854.43 m 2,总建筑面积约为11107.59 m 2;各层层高均为3.6m,平面尺寸为11.4m ×74.95m 。

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