大学精品课件：多、高层房屋结构的分析和设计计算.ppt

1、4.4 多、高层房屋结构的分析和 设计计算 4.4.1 4.4.1 荷荷 载载 4.4.2 4.4.2 结构分析结构分析 4.4.3 4.4.3 结构设计结构设计 4.4.1 荷 载 楼面、屋顶活荷载和雪荷载的标准值及其准永楼面、屋顶活荷载和雪荷载的标准值及其准永 久系数规定；久系数规定； 层数较少的多层建筑应考虑活荷载的不利分布层数较少的多层建筑应考虑活荷载的不利分布。 竖竖 向向 荷荷 载载 对一般建筑结构的重现期为对一般建筑结构的重现期为5050年；年； 对高层建筑采用的重现期可适当提高基本风压对高层建筑采用的重现期可适当提高基本风压 乘以系数乘以系数1.11.1计之。计之。 风风 荷荷

2、 载载 高层钢结构抗震设计应进行多遇地震作用及罕高层钢结构抗震设计应进行多遇地震作用及罕 遇地震作用两阶段的抗震计算。遇地震作用两阶段的抗震计算。 地地 震震 荷荷 载载 3 两阶段设计 阶 段 目 标 烈 度 地震 作用 性质 受力状态 作用效应组合 第一 阶段 小震不坏 （隐含中 震可修） 多遇地震作 用对应的烈 度（小震） 可变 作用 弹性（部 分弹塑性） 承载力验算采用基本组合(多层、 高层钢筋混凝土房屋层间弹性 位移计算，采用短期效应组合， 即作用分项系数均取1.0) 第二 阶段 大震不倒 罕遇地震作 用对应的烈 度（大震） 偶然 作用 弹塑性 部分建筑物的层间弹塑性位移 验算，采用

3、短期效应组合，即 怍用分项系数均取1.0 说明：说明： 第一阶段为弹性分析，包括截面设计和变形计算； 大部分建筑的第二阶段设计主要由概念设计和构造措施来保证。 4.4.2 结构分析 多、高层建筑钢结构的计算模型，可采用多、高层建筑钢结构的计算模型，可采用平面抗平面抗 侧力结构的空间协同计算模型；侧力结构的空间协同计算模型； 当结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、当结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、 不计扭转效应时，可采用不计扭转效应时，可采用平面结构计算模型；平面结构计算模型； 当结构平面或立面不规则、体型复杂、无法划分当结构平面或立面不规则、体型复杂、无法划分 成平面抗侧力单元的结

4、构，或为筒体结构时，应成平面抗侧力单元的结构，或为筒体结构时，应 采用采用空间结构计算模型。空间结构计算模型。 计算模型的选取 静力分析方法（一） 矩阵位移法矩阵位移法 薄壁杆件理论、有限条法等薄壁杆件理论、有限条法等 框架结构框架结构 框架框架- -支撑结构支撑结构 框架剪力墙结构框架剪力墙结构 框筒结构框筒结构 筒体结构筒体结构 竖向悬臂筒体竖向悬臂筒体 静力分析方法（二） 近似方法 竖向荷载竖向荷载 分层法分层法 水平荷载水平荷载 D D值法值法 框架框架- -支撑结构协同工作分析支撑结构协同工作分析 在水平荷载作用下简化为平面抗侧力体系分析时在水平荷载作用下简化为平面抗侧力体系分析时

5、总支撑总支撑 总框架总框架 （框架剪力墙结构）（框架剪力墙结构） 等效角柱法、展开平面框架法或等效截面法 平面为矩形或其他规则形状的框筒结构平面为矩形或其他规则形状的框筒结构 平面框架平面框架 等效截面法等效截面法 计算外框筒的构件计算外框筒的构件 截面尺寸时，外框截面尺寸时，外框 筒可视为平行于荷筒可视为平行于荷 载方向的两个等效载方向的两个等效 槽形截面。槽形截面。 其它近似方法 规则但有偏心的结构近似分析时，可规则但有偏心的结构近似分析时，可先按无偏心先按无偏心 结构结构进行分析，然后将内力进行分析，然后将内力乘以修正系数乘以修正系数； 底部剪力法估算高层钢框架结构的构件截面时，底部剪力

6、法估算高层钢框架结构的构件截面时， 水平地震作用下倾覆力矩引起的柱轴力，体型较水平地震作用下倾覆力矩引起的柱轴力，体型较 规则的规则的丙类建筑可折减丙类建筑可折减，但，但乙类建筑不应折减乙类建筑不应折减。 地震作用不参与荷载组合地震作用不参与荷载组合，多、高层建筑的竖向荷载通常，多、高层建筑的竖向荷载通常 包括：永久荷载、楼面使用荷载及雪荷载，水平荷载只有包括：永久荷载、楼面使用荷载及雪荷载，水平荷载只有 风荷载；风荷载； 地震作用参与荷载组合地震作用参与荷载组合，按第一阶段设计时由下式计算荷，按第一阶段设计时由下式计算荷 载效应组合：载效应组合： GGEEhEhkEvEvkwwwk SSSSS w ：风荷载组合值系数 GE S：重力荷载代表值的效应 Ehk S ：水平地震作用标准值的效应 Evk S ：竖向地震作用标准值的效应 wk S：风荷载标准值的效应 关于荷载组合 本章要求 了解多、高层房屋钢结构的特点了解多、高层房屋钢结构的特点 掌握压型钢板组合楼盖的设计方法掌握压型钢板组合楼盖的设计方法 掌握梁柱节点的构造及设计方法掌握梁柱节点的构造及设计方法 了解水平支撑和竖向支撑的布置了解水平支撑和竖向支撑的布置 了解静力分析方法了解静力分析方法