高層建筑鋼結(jié)構(gòu)

第四部分高層建筑鋼結(jié)構(gòu)抗重力體系高層建筑鋼結(jié)構(gòu)抗重力體系鋼框架抗重力體系主要類型結(jié)構(gòu)體系抗側(cè)力體系本部分主要介紹內(nèi)容抗重力體系（鋼框架）鋼柱截面初選

梁截面初選

柱網(wǎng)布置

鋼梁的布置

使用要求普通的住宅、辦公樓、醫(yī)院、教學(xué)樓等等

1柱網(wǎng)布置

要考慮的因素一、柱網(wǎng)布置

柱網(wǎng)形式使用要求建筑平面形狀

樓蓋形式

在我國滿足模數(shù)要求即可

北京市的柱網(wǎng)模數(shù)

例如開間：6．3m、6．6m、6．9m進(jìn)深：4．8m、5．4m、6．0m、6．6m、6．9m建筑平面形狀例如:若平面為狹長型柱網(wǎng)形式沿房屋長度方向布置3～4排鋼柱柱網(wǎng)形式外:兩排內(nèi):1-2排三排柱網(wǎng)排列四排柱網(wǎng)排列樓蓋形式

無梁樓蓋柱網(wǎng)形式單向梁系樓蓋柱距一般6～10m例如柱距一般1．5～3m相關(guān)問題后面詳細(xì)介紹2、常見柱網(wǎng)形式

方形柱網(wǎng)矩形柱網(wǎng)星形柱網(wǎng)三角形柱網(wǎng)四種A、方形柱網(wǎng)柱網(wǎng)兩方向距離相同建筑功能要求（常把平面分成方形網(wǎng)格）一般柱距為6～7．2m相應(yīng)梁的布置方法梁兩方向直接與柱相連，無次梁若柱距太大梁兩方向直接與柱相連，且加次梁可為密肋樓蓋方形柱網(wǎng)（1）方形柱網(wǎng)（2）B、矩形柱網(wǎng)柱網(wǎng)兩方向距離不相同建筑功能要求（常見做法）次梁跨度可較大

建筑物有較大空間

最佳經(jīng)濟(jì)效果

主梁經(jīng)濟(jì)跨度：6-12m次梁經(jīng)濟(jì)跨度：7–20mC、三角形柱網(wǎng)將柱相互錯開布置，形成三角形柱網(wǎng)

建筑功能特殊要求D、星形柱網(wǎng)將柱相互錯開布置，形成星形柱網(wǎng)

建筑功能特殊要求裝飾效果好，標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件多，可降低成本

二、鋼柱截面初選

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計過程

初選截面計算內(nèi)力確認(rèn)截面驗算和經(jīng)驗這一步驟最為重要1、初選原則面積的分布盡量遠(yuǎn)離形心，以增加柱的穩(wěn)定性；兩方向的回轉(zhuǎn)半徑盡量接近，以節(jié)約材料；截面構(gòu)造簡單，制作方便；截面滿足使用和建筑要求不宜采用高強(qiáng)鋼材（fy=480～620N/MM2），否則增加造價。2、常見截面形式鋼柱截面格構(gòu)式截面實腹式截面型鋼截面組合截面熱軋型鋼冷彎型鋼高層建筑鋼結(jié)構(gòu)實腹式雙軸對稱截面十字型截面寬翼緣工字型截面箱形截面寬翼緣工字型截面寬翼緣工字型鋼

(H型鋼)組合工字型截面熱軋工字型鋼熱軋H型鋼（HW，HB，HN）A、面積的分布遠(yuǎn)離形心，I大，穩(wěn)定性好；B、兩方向的回轉(zhuǎn)半徑有差別，但差別不大；C、制作方便；

D、根據(jù)需要（荷載大時）可改成其它形式應(yīng)優(yōu)先采用特別是層數(shù)不高的(30層以內(nèi))應(yīng)用特點(diǎn)寬翼緣工字型截面箱形截面焊接箱形截面型鋼箱形截面特點(diǎn)A、面積的分布遠(yuǎn)離形心，I大，穩(wěn)定性好；B、兩方向的回轉(zhuǎn)半徑基本相等；C、施工、制作較為麻煩；D、表面平整、光滑D、焊接工作量大應(yīng)用荷載大、兩方向受彎、計算長度大的鋼柱十字型截面為了美觀，有時采用用于隔墻交叉點(diǎn)的柱子，柱子安裝在墻內(nèi)荷載大、雙向受彎截面，但制造費(fèi)工京城大廈3、鋼柱截面初選A、取軸心力N=1.2N0

B、確定柱截面形式C、確定其它參數(shù)(鋼號、柱高等）D、按軸心壓桿初選截面（計算或查表）本科段已經(jīng)學(xué)習(xí)過基本步驟按軸心壓桿考慮十字型截面寬翼緣工字型截面箱形截面三、鋼梁的布置

分四種情況無梁樓蓋單向梁系樓蓋三層梁系樓蓋雙向梁系樓蓋不宜采用高強(qiáng)鋼材（fy=480～620N/MM2），否則增加造價。1、無梁樓蓋做法結(jié)構(gòu)平面中僅有柱和樓板，沒有梁應(yīng)用柱距較?。?-10m)的情況，如賓館、住宅等特點(diǎn)樓板較厚2、單向梁系樓蓋做法所有梁均與柱相連，沒有次梁應(yīng)用用于只有外柱建筑，柱距一般1.5-3m特點(diǎn)非常經(jīng)濟(jì)、空間大、標(biāo)準(zhǔn)件多，柱網(wǎng)一般為長矩形3、雙向梁系樓蓋做法樓蓋中既有主梁又有次梁應(yīng)用用于兩方向柱距都大的情況

特點(diǎn)梁的布置靈活，荷載傳遞路線長（最普通的樓蓋）通常主梁短，次梁長雙向梁系樓蓋雙向梁系樓蓋（工程實例）4、三層梁系樓蓋做法樓蓋中有格構(gòu)式大梁、主梁和次梁應(yīng)用梁跨度非常大、且中間要求無柱時特點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜四、鋼梁截面初選

1、初選原則2、常見梁截面3、梁截面初選鋼梁截面格構(gòu)式截面（桁架）實腹式截面型鋼梁組合梁焊接組合梁異種鋼組合梁高層建筑鋼結(jié)構(gòu)鋼—砼組合梁鉚接組合梁型鋼梁桁架梁焊接組合梁鋼-—砼組合梁1、初選原則梁截面應(yīng)滿足建筑和使用功能要求梁截面高度應(yīng)該盡量大，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)目的截面構(gòu)造簡單，制作方便；型鋼梁2、常用梁截面工字型鋼梁寬翼緣工字型鋼梁復(fù)合梁A、取材方便，不需要加工B、安裝方便、簡單C、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)優(yōu)先采用

D、承載力較低應(yīng)優(yōu)先采用特別是荷載不大的梁應(yīng)用特點(diǎn)焊接組合梁工字型焊接梁焊接箱型梁A、截面尺寸可根據(jù)需要任意設(shè)計B、承載力較大C、需進(jìn)行工廠加工適合跨度、荷載較大的截面應(yīng)用特點(diǎn)D、箱梁外部平整，不易發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)焊接組合梁鋼—砼組合梁A、鋼同混凝土樓板組合在一起，共同抗彎B、承載力較大，平面外穩(wěn)定得到保證C、節(jié)約用鋼量50%廣泛應(yīng)用應(yīng)用特點(diǎn)D、組合梁抗彎剛度大，梁撓度較小鋼—砼組合梁桁架梁分類輕型桁架梁中型桁架梁重型桁架梁承載力大小A、用料少、經(jīng)濟(jì)B、適用范圍廣C、節(jié)點(diǎn)均為鉸節(jié)點(diǎn)特點(diǎn)D