的5o层结构为例,其荷载减轻的估算如下:①总重量减少约400每根底柱上的竖向荷载可减少地基上单位面积的负荷可减少25%以上。④**作用可减小。
0%~综合考虑阻尼比、质点质量、刚度与周期等影响),地基上负荷可减少约40%当地质条件为软土地基或人工地基时,对降低工程造价的影响更显著。
.3钢结构钢材具有高强度、高延性、高韧性。
优质结构钢的强屈比均大于1.2按抗震设计规定弹性计。
算阶段的高层结构层间位移限值,对钢筋混凝土结构规定为h/8对钢结构则可放宽到h/3二者相差2.6倍。在**。
作用下,由于钢结构具有良好的延性和理想的弹塑性,不仅能减弱**作用,而且能适应强震变形。
.4缩小结构尺寸,增加使用面积。
由于钢材轻质高强,其梁柱截面尺寸相对较小,因而占用的建筑面积也小。例如,北京长富宫(25层)建在8度设防区,采有全钢框体系,其钢箱形柱截面仅为底层板厚70n而同样条件的钢筋混凝土柱至少需边宽为800的截面。钢材结构使用面积的增加率平均可达。
%以上,对于一个500的高层建筑而言,则相当于增加。
000以上的使用面积。
.5施工速度快、周期短。
高层建筑的钢结构构件均在工厂制作加工,实行现场安装,干作业比重大,基本不受气候的影响。配套的组合楼盖(型)钢筋混凝土构件等均可同步多工序作业,30层的高层钢结构可比同层数的混凝土高层结构减少20%一30%的工期。
.6便于大柱网、大开间等建筑特殊平面与空间的。
布置。钢结构便于大柱网、大开间的建筑布置,有利于转换层、设备层、共享空间等建筑特殊平面与空间的布置,还便于设备管线的穿越设置。经验表明,当考虑经济性及构件截面尺寸、
净空尺寸、结构重量、车库停车数等综合因素时,高层建筑钢结构的合理柱距可设计为8—1能更好地满足建筑对大开间布置的要求,也可满足地下车库柱问可停3辆车的要求,这是同等条件下混凝土结构难以做到的。此外,集中荷载很大的转换层或设备层建设均可通过设置钢结构层间桁架来实现,而。
这种桁架还可兼作腰带(腰桁架)、帽带(帽桁架),完善与加强整个结构体系。
高层建筑钢结构的荷载。
与其他高层结构一样,由于建筑高度显著增加,风荷载或**作用等水平荷载成为设计高层建筑钢结构的控制性荷载,从而对结构材料用量具有极大影响。房屋高度越高,受风及地。
风荷载和**作用虽然都是控制水平荷载,但由于两者性。
质不同,设计时应特别注意它们的特性与计算要求,以及有关。
相互组合的规定、考虑增大系数**换层等处)的规定等。
风荷载是直接施加于建筑物表面的风压,风荷载值与建。
筑物的体形、高度以及地形地貌有关。而**作用却是**时的地面运动迫使上部结构发生振动产生并作用于自身的惯性力,故其作用力与建筑物的质量、自振特性、场地土条件。
等有关。高层建筑钢结构属于柔性建筑,自振周期较长,易与风荷载波动中的短周期成分产生共振,因而风荷载对高层建筑有一。
定的动力作用。风荷载计算中引入风振系数b后,仍可按静。
载处理简化计算,而**作用的波动对结构的动力反应影响很大,必须考虑用动力效应的方法计算。
风荷载作用时间长、频率高,因此,在风荷载作用下,要求结构处于弹性阶段,不允许出现较大的变形。**作用发生的几率很小,持续时间很短,因此,抗震设计允许结构有适当变形,允许某些结构部位进入塑性状态,从而使周期加长,阻尼加大,以使吸收能量,达到“小震不损,中震可修,大震不倒”的设防要求。
对风荷载及**作用的计算应考虑其工况组合,而抗震承载力计算应考虑抗震调整系数等特殊规定。
高层建筑钢结构的设计。
1)高层建筑钢结构的设计应严格遵循《钢结构设计规。
范》苗层民用建筑钢结构技术规程》等规范、规程的规定与。
原则。2)结构的抗震设计应进行2个阶段的设计,第一阶段设。
计按多遇**计算**作用,第二阶段按罕遇**计算**作用,并分别验算其位移限值及层问侧移延性比等限值。
3)严格控制侧移变形。为了避免p-△效应过大、围护结构严重损坏等,结构设计必需满足规定的顶点位移与层间位移限值要求。此外,为考虑舒适度的要求及避免横向风振的发。
生,还应验算风荷载作用下的结构顶点加速度与临界风速等。
4)结构抗震设计对节点抗震承载力验算及构件长细比、板件宽(高)厚比,焊透要求、支撑要求等抗震结构措施,在新的“抗震规范”中均有严格的、专门的要求。
5)高层建筑钢结构的设计计算很复杂,难度很大,要求采用更加准确与完善的计算方法与手段进行计算,如以风洞试验确定风荷载体型系数,抗震设计需采用震型分解法、弹塑性分析法、时程分析法法,以及相应的专用计算机软件等。
6)对钢材等材料的选用要求更高、更严格。例如对厚板、h型板、枪钉、高强度螺栓等的选用,以及对抗撕裂性、冲击韧性、延性等技术性能的选用,要求设计人员对所用钢材性能及应用要求有更多的了解。
7)结构计算应充分考虑风、**等作用的效应及其动力影响,必要时可由专业的风洞试验提供风荷载计算参数,或合。
理地选取供时程分析时需输入的典型**波波型,确定设计项目的安全等级及抗需设防类别。
8)抗震设防的高层建筑钢结构,应分别计算出非**作。
和抗风性能良好,且经济合理的结构体系和结构形式。对高烈。
度设防的高层建筑钢结构,宜选用钢框一支、钢框一筒或钢筒中筒等钢结构体系。同时应与建筑师充分沟通,共同商定符合。
抗震、抗风原则的结构平面与立面布置。固。
用工况组合与**作用工况组合,对后者的抗震设计应符合表1的要求。同时高层建筑钢结构的抗震设计必须通过“全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会”审查。
表1不同抗震设防类别高层建筑钢结构的功能与设计要求。
参。建筑工业出版杜,20
考文献。1j沈祖炎.钢结构——钢结构基本原理[m]第2版.北京:中国。
\、 计要求使用功能与重要性类别\**作用抗震措施。
2]陈绍蕃,顾强.钢结构——钢结构基础[m]第2版.北京:中。
重大建筑工程和地 ①应按高于本地区抗①6~度时,抗震措震时可能发生严重震设防的烈度计算,施应提高1度设防。
次生灾害的建筑其值应按批准的** ②9度时,应符合比。
甲类。安全性评价结果确定 9度设防更高的要求。
**作用应按专门研究确定的**参数。
进行计算。**对使用功能不**作用应按符合本①6~度时,抗震措。
乙类。能中断或需尽快恢地区设防烈度的要求施应提高1度设防。
复的建筑计算②9度时,应符合比。
度设防更高的要求属于除甲、乙类以①**作用计算应符抗震措施应按符合本地外的一般建筑。
合本地区设防烈度的区设防烈度的要求设防。
要求。丙类。
按6度设防并位于i~ⅲ类场地上的丙。
类建筑可不计算**作用。
注:按6度设防的建筑可不进行罕遇**作用下的结构计算。
9)高层建筑钢结构的设计应做好前期的方案比选及设计优化等工作。我们应根据工程的条件与特点,综合考虑建筑的使用功能、荷载性能、制作安装、材料**等因素,选择抗震。
国建筑工业出版社。20
3]陈绍蕃.钢结构——钢结构房屋建筑钢结构设计[m]第2版.
北京:中国建筑工业出版社,20
4]沈祖炎.钢结构学[m]北京:中国建筑工业出版社,20朱峰.钢结构制造与安装[m]北京:北京理工大学出版社,20罗永峰.钢结构稳定理论与应用[m]北京:人民交通出版社,01
7]陈骥.钢结构稳定理论与设计[m]第4版.北京:科学出版社,00
8]王秀丽.大跨度空间钢结构分析与概念设计[m]北京:机械工。
业出版社,20
9]吴宝瀛.钢结构[m]北京:清华大学出版社刘声扬.钢结构[m]第5朊。
北京:中国建筑工业出版社,20
11]罗永峰.建筑钢结构施工力学原理[m3北京:中国建筑工业。
出版社.20
12]官兵.钢结构工程施工细节详解[m]北京:机械工业出版社。
责任编辑:邓进利]
建筑钢结构在高层建筑的应用展望
作者 刘建花。中国房地产业 中旬 2017年第10期。摘要 随着建筑业的不断发展,对于建筑结构进行了改造,为了提高建筑的结构稳定性和强度,钢结构被应用在建筑施工中。本文就对建筑钢结构在高层建筑的应用与展望进行了 关键词 高层建筑 钢结构 应用 展望。钢结构工程构件制作精度要求很高,安装时还很容易受自...
高层建筑钢结构施工
高层建筑钢结构的施工。1.1高层及超高层结构体系。对于高层及超高层建筑的划分,建筑设计规范 建筑抗震设计规范 建筑防火设计规范没有一个统一规定,一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑,建筑总高度超过60m为超高层建筑。对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求 建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度...
高层建筑钢结构的施工
摘要 计算技术的发展和施工技术水平的不断提高。使高层和超高层建筑迅猛发展,钢筋混凝土结构在高层和超高层建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面积比率比较大。在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到诸多限制 同时高强度钢材应运而生。在高层和超高层建筑中采用部分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。...