建筑工程抗震设计课件7.ppt
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1、1,7 高层及多层钢结构房屋的抗震设计, 本章要点 掌握:多层钢结构房屋的抗震计算;高 层钢结构的抗震计算。 理解:钢构件的抗震设计与构造措施;钢 节点及连接的抗震计算与构造措施 了解:钢结构的震害及破坏特点;多层钢 结构房屋的抗震构造措施。高层钢 结构的体系与布置;,2,7. 概述,1.钢结构的特点: ()各向同性的均质材料,强度易于保证,结构的可靠性大;()轻质高强,使结构所受地震作用减小; ()良好的延性性能,使结构具有较大的变形能力,保证结构的抗震安全性; 若设计与制造不当,可能发生构件的失稳和材料的脆性破坏。 .钢结构的破坏形式 ()框架节点区的梁柱焊接连接破坏; ()竖向支撑的整体
2、失稳和局部失稳; ()柱脚焊缝破坏及锚栓失效; ()钢柱脆断; ()支撑及其连接的破坏; ()梁柱节点的破坏。,3,. 高层钢结构房屋抗震设计,7.2.1 高层钢结构的体系与布置 .高层钢结构的体系 高层钢结构的结构体系主要有框架体系、框架一支撑(剪力墙板)体系、筒体体系(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒等)或巨型框架体系。 ()框架体系 框架体系是沿房屋纵横方向由多榀平面框架构成的结构。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。 支撑体系的布置
3、由建筑要求及结构功能来确定。,4,. 高层钢结构房屋抗震设计,支撑类型 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有关, .中心支撑 中心支撑是指斜杆、横梁及柱汇交于一点的支撑体系,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。 如右图: 中心支撑的类型(支撑框架) ( a ) X 形支撑; ( b )单斜支撑; ( c )人字形支撑; ( d ) K 形支撑; ( e ) V 形支撑,5,. 高层钢结构房屋抗震设计,. 偏心支撑 偏心支撑是指支撑斜杆的两端,至少有一端与梁相交(不在柱节点处),另一端可在梁与柱交点处连接,或偏离另一根支撑斜杆一段
4、长度与梁连接,并在支撑斜杆杆端与柱子之间构成一耗能梁段,或在两根支撑与杆之间构成一耗能梁段的支撑。 偏心支撑类型(偏心支撑框架) (a)门架式 1;(b)门架式 2 ;(c)单斜杆式;(d)人字形式;(e)V 字形式,6,. 高层钢结构房屋抗震设计,( 3)框架剪力墙板体系 框架剪力墙板体系是以钢框架为主体,并配置一定数量的剪力墙板。 剪力墙板主要类型: 钢板剪力墙板 内藏钢板支撑剪力墙墙板 带竖缝钢筋混凝土剪力墙板 内藏钢板剪力墙板与框架的连接 带竖缝剪力墙板与框架的连接,7,. 高层钢结构房屋抗震设计,( 4)筒体体系 筒体结构体系可分为框架筒、桁架筒、筒中筒及束筒等体系。 如右图: (
5、a )框架筒; ( b )桁架筒; ( c )筒中筒; ( d )束筒,8,. 高层钢结构房屋抗震设计,( 5)巨型框架体系 巨型框架体系是由柱距较大的立体桁架梁柱及立体桁架梁构成。 巨型框架结构型式 ( a )桁架型; ( b )斜格型; ( c )框筒型,9,. 高层钢结构房屋抗震设计,.高层钢结构的布置原则 ( 1 )高层钢结构适用的最大高度 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) ; 根据结构类型、烈度不同,则最大高度亦不同。 钢结构房屋适用的最大高度(m),10,. 高层钢结构房屋抗震设计,( 2 )高层钢结构的高宽比限值 结构的高宽比对结构的整体稳定性和
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