多层钢结构房屋-PPT文档资料
《多层钢结构房屋》PPT课件

• 从结构角度上,多层和高层之间并没有明确的界限,根 据房屋的荷载特点和力学行为,特别是对地震作用的反应, 《建筑设计抗震规范》(GB 50011)和《全民建筑工程 设计技术措施—结构》(2003)中都以12层为界限,12 层及12层以下的结构与12层以上的结构在设计方法和抗 震构造措施上都有些区别。
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• 一步降低工程造价
目前,多层钢结构房屋体系的造价比混凝土结构的略 高,因此,人们的一般概念是钢结构工程造价很高,有些 甚至是钢材紧缺年代的概念,这也是影响我国钢结构推广 应用的一个主要因素。钢结构造价偏高的主要原因有两个: 首先,钢材比混凝土贵得多,其次,在工程实践中,由于 经验不足,专业技术人才缺乏,配套体系不完整,使得工 程造价进一步升高。统计资料表明,建筑高度为6-12层时 比较经济,在中低层民用建筑中,钢结构还缺乏竞争力。
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山东建筑工程学院土木馆
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钢结构公寓
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发展多层民用钢结构需要解决的
问题
• 虽然钢结构房屋具有很多优点,我国钢材产量及国家政策 都已到位,但毕竟还处于发展的初期阶段,目前需解决的 问题还很多,主要有以下几个方面:
• 多层钢结构技术及配套技术有待于进一步开发研究和完善
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谢谢
参考资料《多层民用钢结构房屋》 (中国工业出版社)
请老师多加指教
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中国工商银行总行营业办公楼
• 位于北京市复兴门内大街 的中国工商银行总行营业 办公楼,见右图。总建筑 面积9.6万平方米,纯钢结 构体系。结构总用钢量 8500t,以美国产A572宽 翼缘H型钢和国产16Mn 钢为主,钢板最厚达 100mm。
多层钢结构抗震设计.ppt

8.1 概 述
一般来说,钢结构房屋在强震作用下,强度方面是足够的,但其侧向刚度一 般不足。钢结构在地震作用下,虽然很少整体倒塌,但常发生局部破坏和材料的 脆性破坏。例如,1985年9月19日,墨西哥城发生8.1级大地震,震后发现,1957 年以前采用的钢结构体系(如交叉支撑结构)发生严重破坏,而以后普遍采用的抗 弯框架体系和抗弯框架-支撑体系则破坏较轻,其中抗弯框架体系的破坏主要发生 在梁柱连 接处 , 以及框架 梁 的受压斜杆 屈 曲 。 抗弯框 架 -支撑体系 除 了 Pino Suarez 综 合 楼 发 生 倒 塌 外 , 只 有 两 栋 结 构 有 损 伤 。 1994 年 美 国 诺 斯 里 奇 (Northrige)发生6.7级地震,震后未发现倒塌的钢结构建筑,钢结构的破坏形式 主要为:① 框架节点区的梁柱焊接连接破坏;② 竖向支撑的整体失稳和局部失 稳;③ 柱脚焊缝破坏以及锚栓失效。1995年1月17日日本阪神发生的7.2级大地震 中,钢结构建筑中震害严重和数量较多的主要是年久失修的简易型低层钢结构, 但也有建于20世纪70年代后期的钢结构建筑遭受破坏,而在1981年新的抗震规范 颁布后按新规范设计的建筑很少破坏。其主要破坏形式为:① 钢柱脆断;② 支 撑以及其连接板的破坏;③ 梁柱节点的破坏。那次地震中,由于钢结构具有良好 的延性,相对于钢筋混凝土结构的破坏程度要小,同时也表明考虑抗震设计的钢 结构建筑很少破坏。而有些钢结构建筑的倒塌和钢柱的脆性断裂,以及支撑屈曲 和数量较多的梁柱节点破坏,已引起了工程界的重视,并进行了相应的研究。
承担竖向荷载的结构。这类结构的抗侧力能力主要决定于梁柱构件和节点的强度与延性 ,故节点常采用刚性连接节点。
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。在框架-支撑体系中,框架是剪切型结构,底部层间位移大;支撑为弯 曲型结构,底部层间位移小,两者并联,可以明显减少建筑物下部的层间位移,因此在 相同的侧移限值标准的情况下,框架-支撑体系可以用于比框架体系更高的房屋。 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。
多层及高层房屋钢结构设计ppt课件

AP: 压型钢板波距内的截面面积 hc :压型钢板顶面以上混凝土厚度 f : 压型钢板钢材的抗拉强度设计值
0.8:考虑到起受拉钢筋作用的压型钢板没有混凝土保护层,以 及中和轴附近材料强度发挥不充分等因素 。
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梁系的构成
梁系
用于矩形平面
常见的次梁布置:
用于正方形平面
等跨等间距次梁
等跨不等间距次梁(中间设走 6
2~梁3m)系布置时考虑的因素
主梁应与竖向抗侧力构件直接 相连;(充分发挥整体空间作 用)
竖向构件纵横两个方向均应有 主梁与之相连,以保证两个方 向的长细比不致相差悬殊;
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主次梁连接(一)
影响到整个结构的性能; 影响到施工进程; 影响到建筑的经济效益。
3
楼盖结构的方案选 择原则
满足建筑设计要求 较小自重 便于施工 有足够的整体刚度
多、高层建筑的楼盖结构组成
楼板 梁系
固定作用、传递水平剪力作用
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用于多、高层建筑的楼板
现浇钢筋混凝土 楼板
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组合板正截面抗弯承载力验算(1)
验算公式
AP f ≤fcmhcb时, M≤0.8fcm xbyP x AP f / fcmb yP h0 x / 2
x :组合板受压区高度
x>0.55h0时,取x=0.55h0 h0 :组合板有效高度 yp:压型钢板截面应力合力至混凝土
受压区截面应力合力的距离
弯曲简支板;
2) 负 弯 矩 计 算 的 力 学 模 型 : 单 向
弯曲固支板。
板厚超过100mm时
1) 0.5<λe<2.0参μ =数时(Ixλ/e =:Iyμ)1l/x4双/(l异y,向向性弯系数曲) 板;
多层和高层钢筋混凝土结构房屋 (2)幻灯片PPT

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6、框架梁
震害多发生于梁端。在地震作用下梁端纵向钢筋屈服,出现上下贯穿 的垂直裂缝和穿插裂缝。破坏的主要原因是梁端屈服后产生的剪力较大, 超过了梁的受剪承载力,梁内箍筋配置较稀,以及反复荷载作用下混凝 土抗剪强度降低等。
三、填充墙的震害
砌体填充墙刚度大而承载力 低,首先承受地震作用而遭破 坏。一般7度即出现裂缝,8度 和8度以上地震作用下,裂缝明 显增加,甚至局部倒塌,一般 是上轻下重,空心砌体墙重于 实心砌体墙,砌块墙重于砖墙。 框架-剪力墙构造上部较严重, 框架构造下部震害严重。
多层钢结构房屋ppt

多层钢结构房屋1. 引言多层钢结构房屋是指采用钢材作为主要结构材料的多层建筑。
相比传统的混凝土建筑,多层钢结构房屋具有轻型、高强度、绿色环保等优点,因此越来越受到人们的关注和应用。
本文将详细介绍多层钢结构房屋的优势、构造和施工过程,以及应用案例和未来发展趋势。
2. 优势2.1 轻型高强多层钢结构房屋采用轻型钢材作为主要结构材料,相比于传统的混凝土结构,具有更轻更强的特点。
轻型高强是多层钢结构房屋的显著优势,能够减少结构负荷,提高建筑的整体性能。
2.2 节能环保多层钢结构房屋在生产、施工、使用和拆除阶段都具备节能环保的优势。
钢材的生产过程相对较少的能源消耗,减少了碳排放量。
此外,多层钢结构房屋在使用阶段能够更好地进行节能设计,降低能耗。
2.3 施工周期短多层钢结构房屋的施工周期相对较短,能够大大缩短建筑周期,提高工程效率。
这主要得益于钢结构房屋的工业化生产方式,可以在工厂中预制构件,减少现场施工时间。
3. 构造与设计3.1 结构形式多层钢结构房屋的结构形式有多种,常见的有框架结构、剪力墙结构和组合结构等。
框架结构是多层钢结构房屋常见的结构形式之一,其核心是钢框架柱和梁的组合。
框架结构具有简单、稳定、施工方便的优势。
剪力墙结构是指在建筑中设置钢板或混凝土墙体,以提高结构的刚性和稳定性。
剪力墙结构多用于较高层次的多层钢结构房屋,能够提供更好的抗震性能。
组合结构是将不同结构形式组合起来使用,以充分发挥各自的优势。
常见的组合结构有框架-剪力墙结构和框架-筒体结构等。
3.2 设计原则多层钢结构房屋的设计原则主要包括抗震设计、绿色环保设计和节能设计等。
抗震设计是多层钢结构房屋设计的重要指导原则之一。
通过合理的结构布局和材料选取,提高房屋的抗震性能,确保房屋在地震等自然灾害中的安全性。
绿色环保设计是多层钢结构房屋的另一个重要设计原则。
在设计过程中,应尽量选择环保材料,减少能源消耗,实现房屋的可持续发展。
节能设计是多层钢结构房屋设计过程中必须考虑的因素之一。
《钢结构》第八章-大跨度房屋结构PPT课件

2021/3/12
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钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构 单层悬索体系
悬挂式屋盖常用的有:
双层悬索体系
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金属薄壳—膜、鞍状 应力索网等
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钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
感谢您的阅读收藏,谢谢!
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第八章 大跨度房屋结构
2021/3/12
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钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构
大跨度建筑物的用途、其使用条件及对其建 筑造型方面的要求的差异性,决定了采用结构方 案的多样性—梁式的、框架式的、拱式的、空间 式的以及悬挂—悬索式的。
2021/3/12
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钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结/3/12
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钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构
空间网架屋盖结构
第八章 大跨度房屋结构
按支撑情况分类 1、周边支承网架 2、点支承网架 3、周边支承与点支承混合网架 4、三边支承或两边支承网架
2021/3/12
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钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构
网架结构的设计特点
一般设计规定 1、选型 2、网格尺寸和网架高度 3、网架结构体系的屋面 4、网架杆件 5、网架节点设计与构造要点
钢结构多层办公楼

• 研究背景 • 研究意义 • 研究目标 • 研究问题
设计资料
• 该多层钢结构办公大楼总建筑面积约6500m2,主 要功能为教学、办公及会议。建筑结构安全等级 和建筑耐火等级均为二级,设计使用年限50年, 建筑抗震设防类别为乙类,抗震设防烈度为7度, 基础场地类别为Ⅰ类,设计地震分组为第一组。 基本风压和基本雪压分别为0.4kN/m2和 0.35kN/m2,地面粗糙度C,冬季最低气温-20℃ 。
• 场0.000相对应的绝对标高为52.5m。
萤火虫的光点虽然微弱,但亮着便是向黑暗挑战。 见义不为,无勇也。——《论语·为政》 友谊也像花朵,好好地培养,可以开得心花怒放,可是一旦任性或者不幸从根本上破坏了友谊,这朵心上盛开的花,可以立刻萎颓凋谢。——大仲 马 山涧的泉水经过一路曲折,才唱出一支美妙的歌。 我总觉得,生命本身应该有一种意义,我们绝不是白白来一场的。 一粥一饭,当思来之不易。 人生就是学校。——在那里,与其说好的教师是幸福,不如说好的教师是不幸。——海贝尔 本来无望的事,大胆尝试,往往能成功。 驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想,不放弃一点机会,不停止一日努力。 你的选择是做或不做,做不一定会成功,但不做就永远不会有机会。 生活充满了选择,而生活的态度就是一切。 多少人要离开这个世间时,都会说出同一句话:这世界真是无奈与凄凉啊!
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(2)构件截面小,有效空间大
由于国内钢材的强度高,构件截面小,所占空间也就 小。以相同受力条件的简支梁为例,钢筋混凝图的高度通 常是跨度的1/10-1/8,而钢梁约是1/16-1/12,如果钢梁有 足够的侧向支撑,甚至可以达到1/20,有效增加了房屋的 层间净高。在梁高相同的情况下,钢结构的开间可比混凝 土结构的开间大50%,能更好的满足结构大开间、灵活分 割的要求。
我国的钢结构主要用于工业厂房、大跨度和高层民用建 筑中,钢结构建筑在全部建筑中的应用比例非常低,还不 到百分之一,而瑞典、美国、日本等国的钢结构房屋面积 已达到总建筑面积的40%以上。我国建筑用钢在钢材产量 中的比值也仅为20%-30%,低于发达国家的40%-55%。 因此,我国钢结构还是一个很年轻的行业,特别是多层民 用钢结构建筑,应用前景十分广阔,有待于大力发展和支 持。
• 钢结构的施工方式为干式施工,可避免混凝土湿式施工所 造成的污染。另外,对于已建成的钢结构也比较容易进行 改建和加固,用螺栓连接的钢结构还可以根据需要进行拆 迁,也有利于环境保护。
2.多层民用钢结构房屋的发展现状
我国是最早用特建造结构的特别是在解国家之一,比较 著名的是铁链桥和一些纪念性建筑,比西方国家早数百年。 但在18世纪末的工业革命革命兴起后,西方国家的冶金技 术和土木工程得到了快速发展,而此时的中国,由于封建 制度下的生产力发展极其缓慢,放前的百年历史中,钢结 构发展几乎完全停滞。
按照使用性质不同,钢结构房屋可分为生产性建筑和非 生产型建筑两大类。前者包括工业建筑和农业建筑,后者 主要指民用建筑。
民用根据房屋使Leabharlann 功能可分为居住建筑和和公共建筑两 类。公共建筑是为人们提供生活起居用的建筑,如住根据
房屋层数和高度的不同,大致可分为单层建筑,多层建筑,高层建筑 及超高层建筑。但他们之间并没有严格的界限和统一的划分标准,不 同的规范从不同的角度作了规定。
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根据房屋层数和高度的不同,大致可分为单层建筑,多 层建筑,高层建筑及超高层建筑。但他们之间并没有严格 的界限和统一的划分标准,不同的规范从不同的角度作了 规定。
• 《建筑设计防火规范》(GBJ16)规定的多层民用建筑界 限为:九层及九层以下的住宅(包括底层设置商业服务网 点的住宅)和建筑高度不超过24m的其他民用建筑。
自20世纪五十年代以来,在前苏联的经济技术援助下, 我国的钢结构才迎来了初步发展,在工业厂房、桥梁、大 型公共建筑和高耸构筑物等方面都取得了卓越的成就,至 今仍发挥着巨大作用,如鞍钢、包钢、武钢、沈阳飞机制 造厂、大连造船厂、北京体育馆(跨度57m的两铰拱)、 人民大会堂(跨度60.9m的钢屋架)、武汉长江大桥(全 长1670m)等,并编制了我国第一部钢结构行业规范,缩 小了与发达国家的差距,但多高层民用钢结构建筑仍然空 白。
一般情况下,多高层钢结构平均4天一层,而混凝土 结构平均6天一层,即钢结构的施工速度是混凝土结构的 1.5倍。 结构施工周期短,使整个建筑更早投入使用, 可节约投资18%。
(5)环保节能
与传统的混凝土结构和砌体结构相比,钢结构属于绿 色建筑结构体系。钢结构房屋的墙体均采用新型轻质复合 墙板和轻质砌块,符合建筑节能和环保的要求,可以达到 节能50%的目标,极大节约了我国人均相对短缺的资源。
抗震性能优越
•
由于钢材组织均匀,接近
各向同性,钢结构的实际工作
类型 破坏 <19 程度 87
性能比较符合目前采用的理论 计算模型,因此可靠性高。同 时因钢材塑性韧性好,耗能能 力强,一般不会因超载而发生 突然断裂,适用于承受动力合 载和冲击荷载,抗震性能非常 优越。下表为1985年墨西哥8.1 级大地震中,钢框架与混凝土 框架的破坏对比情况,即能说
自20世纪九十年代至今,我国钢结构行业步入快速发展 阶段,钢结构的发展日新月异,规模更大,技术更新,出 现数百年来未曾有过的兴旺现象,被称为建筑行业的“朝 阳产业”。代表建筑有深圳帝王大厦(325m)、上海金 茂大厦(460m)、上海东方明珠电视塔(468m)等等。多 层民用钢结构房屋也开始出现。
钢结 倒塌 7 构
严重 1 破坏
混凝 倒塌 27 土结 构 严重 16
破坏
明这一点。
1957 >19
-
76
1976
30
10
51 4 23 6
合计
10 2 82 45
(4)制造简单,施工周期短
钢结构所用的材料单纯,且多是成品和半成品材料, 加工比较简单,并且能够使用机械操作,易于定型化、标 准化,工业化生产程度高,质量稳定,劳动力强度低。
另外,多层民用建筑中的管道很多,如果采用钢结构, 可在梁腹板上开洞以穿越管道,而混凝土结构则不宜开洞。
柱子的截面尺寸也类似,在多高层建筑中,钢柱的截 面面积占建筑面积的3%-5%,而混凝土柱则占6%-9%, 并且由于梁截面较小,避免了“粗柱笨梁”现象,室内视 觉开阔,美观方便。
• (3)材料均匀,塑性、韧性好, 结构 建造年代
精品jing
多层钢结构房屋
目录
1. 钢结构房屋的分类(P3) 2.钢结构房屋的优点(P5) 3. 发展多层结构房屋的发展现状(P10) 4.多层民用钢钢结构房屋的工程实例(P12) 5.多层民用民用钢结构房屋需要解决的问
题(P17)
1.钢结构房屋的分类
钢结构房屋是从承重骨架的材料角度定义的,即指结构 体系中主要受力构件由钢材做成的房屋建筑,出钢结构房屋 外,还有木结构房屋、砌体结构房屋、混泥土结构房屋和混 合解雇房屋 。
• 从结构角度上,多层和高层之间并没有明确的界限,根 据房屋的荷载特点和力学行为,特别是对地震作用的反应, 《建筑设计抗震规范》(GB 50011)和《全民建筑工程 设计技术措施—结构》(2003)中都以12层为界限,12 层及12层以下的结构与12层以上的结构在设计方法和抗 震构造措施上都有些区别。
2.钢结构房屋的优点
钢结构房屋的结构体系主要是由钢板、热轧型钢和冷 加工成型的薄壁型钢通过连接、制造组装而成,和其他材 料的房屋结构相比,具有以下优点: 1. 强度高,质量轻
钢材与其它建筑材料如混凝土、砖石和木材相比,强度 要高得多,弹性模量也高,因此结构构件质量轻且截面小, 特别适用于跨度大、荷载大的构件和结构。即使采用强度 较低的钢材,其强度与密度的比值也比混凝土和木材大的 多,从而在同样受力条件下的钢材结构自重轻。研究表明, 多高层钢结构的自重一般为混凝土结构自重的1/2-3/5。 此外,构件轻巧也便于运输。