多层及高层房屋-钢结构
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4 多层及高层房屋结构
多、高层房屋结构的组成 楼盖的布置方案和设计 柱和支撑的设计 多、高层房屋结构的分析和设计计算
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2
多层和高层房屋建筑之间无严格的界线；大致可以 12层(高度约40m)为界；
主要优点
（1）重量轻
（2）抗震性能好
（3）施工周期短
（4）工业化程度高
（5）环保效果好
结构类型
6、7度 7度
8度
9度
（0.15g） （0.15g）
（0.4g）
0.2g 0.3g
框架
110
框架—中心支撑
220
框架—偏心支撑
240
（延性支撑）
筒体（框筒、筒中 300 筒，桁架筒，束筒）
和巨型框架
90
90 70 50
200 180 150 120
220 200 180 160
280 260 240 180
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23
香港中银 大厦
精选ppt
24
数楼 层
第一类 框架结构体系 第二类 框架－支撑结构体系 第三类 筒体结构体系 第四类 巨型结构体系
第一类 第二类 第三类 第四类
精选ppt
25
钢结构和有混凝土剪力墙的 钢结构高层建筑的适用高度（m）(JGJ99-98)
结构种类
结构体系
非抗震设防
抗震设防烈度
精选ppt
3
天津丽苑钢结构住宅
精选ppt
天 津 丽 苑 钢 结 构 住 宅
4
莱钢开发的钢结构住宅
精选ppt
5
全国最大的 钢结构住宅 示范工程--武 汉世纪家园
项目
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8
4.1 多、高层房屋结构的组成
❖ 多、高层房屋结构的类别 ❖ 结构布置提要
精选ppt
9
4.1.1 多高层房屋结构类别
变形模式
➢ 剪切变形 ➢ 弯曲变形
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28
剪力滞后（Shear Lag）
➢ 在框剪结构中，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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29
楼盖
墙板
梁 多层多跨框架的组成
柱 支撑
4.1.2 结构布置提要
平面布置 竖向布置 柱网布置
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31
框筒结构
❖框筒结构是筒体结构的一种结构布置（筒中筒） ❖适用的建筑高度可超过90层（因横向刚度较大）
结构及受力特点：
1）内部设置剪力墙式的内筒，与及其他竖向构件 主要承受竖向荷载；
2）外筒体采用密排框架柱和各层楼盖处的深梁刚 接，形成一个悬臂筒（竖直方向）以承受侧向 荷载；
3）同时设置刚性楼面结构作为框筒的横隔。
框剪结构 框架结构上设置适当的支撑或剪力墙
亦可二者皆设置
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12
框架－支撑结构体系
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用于地震区时，具有 双重设防的优点
可用于不超过40～60 层的高层建筑
精选ppt 框架－剪力墙结构
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带竖缝剪力墙
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17
钢板剪力墙
采用8～9mm厚钢板做剪力墙，研究表明，在侧 向刚度相同时，钢板剪力墙的框剪结构比框架结 构用钢量少。
6, 7
8
9
钢结构
框架 框架-支撑（剪力墙板）
各类筒体
钢框架-混凝土剪力墙 有混凝土剪力 钢框架-混凝土核心筒 墙的钢结构
钢框筒-混凝土核心筒
110
110
260
220
360
300
220
180
220
180
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90
50
200
140
260
180
100
70
150
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钢结构房屋适用的最大高度（m） (GB50011-2010)
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)P171
可将各筒体在不同的高度中止 可较灵活地组成平面形式
筒体
密柱深梁的钢结构筒体 钢筋混凝土筒体(常作为内筒出现)
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20
西尔斯大厦
钢框架构成的成束筒结构体系
精选ppt
21
芯筒体系
精选ppt
22
支撑框筒结构或桁架筒体结构
➢结构体系
框架体系 双重抗侧力体系
钢框架-支撑体系 钢框架-混凝土剪力墙体系 钢框架-混凝土核心筒体系
筒体体系
框筒体系 桁架筒体系 筒中筒体系 束来自百度文库体系
框架结构
最早用于高层建筑 柱距宜控制在6～9m范围内 次梁间距一般以3～4m为宜 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
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4 多层及高层房屋结构
多、高层房屋结构的组成 楼盖的布置方案和设计 柱和支撑的设计 多、高层房屋结构的分析和设计计算
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多层和高层房屋建筑之间无严格的界线；大致可以 12层(高度约40m)为界；
主要优点
（1）重量轻
（2）抗震性能好
（3）施工周期短
（4）工业化程度高
（5）环保效果好
结构类型
6、7度 7度
8度
9度
（0.15g） （0.15g）
（0.4g）
0.2g 0.3g
框架
110
框架—中心支撑
220
框架—偏心支撑
240
（延性支撑）
筒体（框筒、筒中 300 筒，桁架筒，束筒）
和巨型框架
90
90 70 50
200 180 150 120
220 200 180 160
280 260 240 180
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香港中银 大厦
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数楼 层
第一类 框架结构体系 第二类 框架－支撑结构体系 第三类 筒体结构体系 第四类 巨型结构体系
第一类 第二类 第三类 第四类
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钢结构和有混凝土剪力墙的 钢结构高层建筑的适用高度（m）(JGJ99-98)
结构种类
结构体系
非抗震设防
抗震设防烈度
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天津丽苑钢结构住宅
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天 津 丽 苑 钢 结 构 住 宅
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莱钢开发的钢结构住宅
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全国最大的 钢结构住宅 示范工程--武 汉世纪家园
项目
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4.1 多、高层房屋结构的组成
❖ 多、高层房屋结构的类别 ❖ 结构布置提要
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4.1.1 多高层房屋结构类别
变形模式
➢ 剪切变形 ➢ 弯曲变形
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剪力滞后（Shear Lag）
➢ 在框剪结构中，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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楼盖
墙板
梁 多层多跨框架的组成
柱 支撑
4.1.2 结构布置提要
平面布置 竖向布置 柱网布置
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31
框筒结构
❖框筒结构是筒体结构的一种结构布置（筒中筒） ❖适用的建筑高度可超过90层（因横向刚度较大）
结构及受力特点：
1）内部设置剪力墙式的内筒，与及其他竖向构件 主要承受竖向荷载；
2）外筒体采用密排框架柱和各层楼盖处的深梁刚 接，形成一个悬臂筒（竖直方向）以承受侧向 荷载；
3）同时设置刚性楼面结构作为框筒的横隔。
框剪结构 框架结构上设置适当的支撑或剪力墙
亦可二者皆设置
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12
框架－支撑结构体系
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13
精选ppt
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用于地震区时，具有 双重设防的优点
可用于不超过40～60 层的高层建筑
精选ppt 框架－剪力墙结构
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带竖缝剪力墙
精选ppt
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钢板剪力墙
采用8～9mm厚钢板做剪力墙，研究表明，在侧 向刚度相同时，钢板剪力墙的框剪结构比框架结 构用钢量少。
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钢结构
框架 框架-支撑（剪力墙板）
各类筒体
钢框架-混凝土剪力墙 有混凝土剪力 钢框架-混凝土核心筒 墙的钢结构
钢框筒-混凝土核心筒
110
110
260
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360
300
220
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220
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90
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200
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260
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70
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钢结构房屋适用的最大高度（m） (GB50011-2010)
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)P171
可将各筒体在不同的高度中止 可较灵活地组成平面形式
筒体
密柱深梁的钢结构筒体 钢筋混凝土筒体(常作为内筒出现)
精选ppt
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西尔斯大厦
钢框架构成的成束筒结构体系
精选ppt
21
芯筒体系
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22
支撑框筒结构或桁架筒体结构
➢结构体系
框架体系 双重抗侧力体系
钢框架-支撑体系 钢框架-混凝土剪力墙体系 钢框架-混凝土核心筒体系
筒体体系
框筒体系 桁架筒体系 筒中筒体系 束来自百度文库体系
框架结构
最早用于高层建筑 柱距宜控制在6～9m范围内 次梁间距一般以3～4m为宜 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