6-2 多高层钢结构的选型与结构布置.pptVIP

§6．2 多高层钢结构的选型与结构布置 6．2．1 结 构 选 型 6．2．2 结构平面布置 6．2．3 结构竖向布置 6.2.4 构布置的其他要求 6．2．1 结 构 选 型 在结构选型上，多层和高层钢结构无严格界限。但为区分结构的重要性对结构抗震构造措施的要求不同，我国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)将超过12层的建筑归为高层钢结构建筑，将不超过12层的建筑归为多层钢结构建筑。 有抗震要求的多高层建筑钢结构可采用框架结构体系、框架-中心支撑结构体系(图6-9)、框架-偏心支撑结构体系(图6-10)及框筒结构体系(图6-11)。 框架结构的梁柱节点宜采用刚接。纯框架结构延性好，但抗侧力刚度较差。 6．2．1 结 构 选 型 中心支撑框架通过支撑提高框架的刚度，但支撑受压会屈曲，支撑屈曲将导致原结构承载力降低。 偏心支撑框架可通过偏心梁段剪切屈服限制支撑受压屈曲，从而保证结构具有稳定的承载能力和良好的耗能性能，而结构抗侧力刚度介于纯框架和中心支撑框之间。 框筒实际上是密柱框架结构，由于梁跨小、刚度大，使周圈柱近似构成一个整体受弯的薄壁筒体，具有较大的抗侧刚度和承载力，因而框筒结构多用于高层建筑。 6．2．1 结 构 选 型 各种钢结构体系建筑的适用高度与高宽比不宜大于表6-4和表6-5给出的数值。 表6-4 钢结构房屋适用的最大高度 6．2．1 结 构 选 型 表6-5 钢结构房屋适用的最大高宽比 6．2．2 结构平面布置 多高层钢结构的平面布置应尽量满足下列要求： 1)建筑平面宜简单规则，并使结构各层的抗侧力刚度中心与质量中心接近或重合，同时各层刚心与质心接近在同一竖直线上。 2)建筑的开间、进深宜统一，其常用平面的尺寸关系应符合表6-6和图6-12的要求。 表6-6 L，l，l’，B’的限值 6．2．2 结构平面布置 当钢框筒结构采用矩形平面时，其长宽比不应大于1.5：1；不能满足此项要求时，宜采用多束筒结构。 3)高层建筑钢结构不宜设置防震缝，但薄弱部位应注意采取措施提高抗震能力。如必须设置伸缩缝，则应同时满足防震缝的要求。 4)宜避免结构平面不规则布置。 如在平面布置上具有下列情况之一者，为平面不规则结构： 6．2．2 结构平面布置 ①???? 任意层的偏心率大于0.15。偏心率可按下列公式计算： （6-1） 其中： （6-2） （6-3） 6．2．2 结构平面布置 式中 εx 、εy——分别为所计算楼层在x和 y方向的偏心率； ex 、ey ——分别为x和y方向楼层质心到结构刚心的距离； γex 、γey——分别为结构x和y方向的弹性 半径； ∑Kx 、∑Ky——分别为所计算楼层各抗侧 力构件在x和y方向的侧向刚 度之和； KT——所计算楼层的扭转刚度； x、y——以刚心为原点的抗侧力构件坐标。 6．2．2 结构平面布置 ②结构平面形状有凹角，凹角的伸出部分在一个方向的长度，超过该方向建筑总尺寸的25％。 ③楼面不连续或刚度突变，包括开洞面积超过该层楼面面积的50％。 ④抗水平力构件既不平行于又不对称于抗侧力体系的两个互相垂直的主轴。 属于上述情况第①、第④项者应计算结构扭转影响；属于第③项者应采用相应的计算模型，属于第②项者应在凹角伸出部分采用加强措施。 6．2．3 结构竖向布置 多高层钢结构的竖向布置应尽量满足下列要求： 1) 楼层刚度大于其相邻上层刚度的70%，且连 续三层总的刚度降低不超过50%。 2) 相邻楼层质量之比不超过1.5(屋顶层除外)。 3）立面收进尺寸的比例L1/L≥0.75（图6-13）。 4）任意楼层抗侧力构