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高层建筑钢结构内容1、概述2、设计原则8、结构计算方法4、抗重力体系5、抗侧力体系6、楼板设计7、连接设计3、钢材及连接材料第六部分高层建筑钢结构抗侧力体系（二）抗侧力体系分类基本组成单元各类抗侧力体系水平变形特点实例做法应用范围一、抗侧力体系基本单元基本组成单元支撑桁架钢框架筒支撑桁架+框架密柱深梁钢砼剪力墙支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒钢框架体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒钢框架—支撑体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒钢框架—筒体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒大型支撑体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒支撑—筒体系基本单元的组合支撑桁架钢框架筒支撑桁架钢框架筒基本单元的组合筒束体系筒中筒体系抗侧力体系钢框架体系钢框架—支撑体系钢框架—筒体系大型支撑体系支撑—筒体系筒束体系筒中筒体系二、钢框架体系应用于30层以内的高层建筑三、钢框架—支撑体系(应用于30—60层的高层建筑)钢框架支撑桁架分类按支撑杆的设置方法轴交支撑偏交支撑按支撑桁架的设置方法框架—竖向支撑体系加劲的框架—竖向支撑体系支撑的等效件——嵌入式墙板钢板剪力墙板内藏钢板剪力墙墙板带竖缝砼剪力墙墙板抗侧力体系钢框架体系钢框架—支撑体系钢框架—筒体系大型支撑体系支撑—筒体系筒束体系筒中筒体系四、钢框架—筒体系1、做法把钢框架和筒共同组合，作为抗侧力体系最大高度400m中国《高钢规程》筒钢框架钢框架—筒体系支撑桁架+框架密柱深梁钢砼剪力墙支撑筒—钢框架密柱深梁筒—钢框架钢砼筒—钢框架2、分类根据筒的做法不同，分三类3、密柱深梁筒—钢框架特点A、密柱深梁在外，形成筒，承担水平和竖向荷载B、钢框架在内，梁柱铰接，承担竖向荷载C、外筒一般为规则平面正方形，圆形，八角形D、外筒的梁柱采用刚接E、外筒的抗侧力刚度大倾覆力矩M水平剪力QAAA—A水平力水平剪力倾覆力矩梁弯矩、剪力柱弯矩、剪力柱轴力普通钢框架由柱弯曲剪切变形引起层间水平位移由梁引起柱轴向变形引起相对较小框架梁、柱抗弯、抗剪刚度较小抗轴向刚度较大相对较大相对较大框架抗侧力刚度小，顶层位移大水平力横向框架纵向框架水平力作用时，外框架中，横向框架不能参与受力梁抗弯、抗剪刚度较小普通钢框架外框架密柱深梁梁高度大柱很密抗弯、抗剪刚度大柱内力（弯，剪，轴）小特点由柱弯曲剪切变形引起层间水平位移由梁引起柱轴向变形引起小小小框架抗侧力刚度大，顶层位移小水平力横向框架纵向框架协调一个方向的柱子的轴向变形梁抗弯、抗剪刚度较大密柱深梁筒外框架通过角柱，协调另一个方向的柱子的轴向变形结果横向框架参与抵抗水平力世界贸易中心美国，纽约411m地上110层，地下6层1973年竣工密柱深梁筒—钢框架密柱深梁筒外筒普通钢框架47根箱形柱钢框架构件截面柱焊接箱型截面厚度12.5—7.5框架梁焊接H型截面梁高1320楼板1.2mm压型钢板上浇100厚混凝土楼板800╳80012.00m以下450╳45012.00m以上用钢量78000t,186.6kg/m2阿莫科大厦（AmocoBuilding)芝加哥标准石油大楼美国，芝加哥342m地上82层，地下5层1973年密柱深梁筒—钢框架密柱深梁筒外筒普通钢框架16柱钢框架构件截面外筒柱等边角钢型截面内框架柱焊接H型截面用钢量161kg/m2芝加哥标准石油大楼柱距3050,宽1520厚度63—16外筒梁1680高10-20层4、支撑筒—钢框架(支撑桁架+框架)支撑筒支撑筒的主要构件支撑斜杆主裙梁柱次裙梁支撑筒—钢框架特点A、支撑筒在外，承担水平和竖向荷载B、钢框架在内，梁柱铰接，承担竖向荷载C、外筒一般为正方形或矩形平面E、外筒的抗侧力刚度大D、支撑斜杆、柱、主次裙梁采用焊接H型截面B、协调柱的轴向变形支撑斜杆的作用A、主裙梁、柱主要受轴向力B、使横向的支撑框架参与抵抗水平力水平力横向支撑框架纵向支撑框架水平力横向支撑框架纵向支撑框架Location:Chicago,Illinois,USACompletionDate:1969Height:1,127(344m)feetStories:100Materials:Steel地上100层,地下2层汉考克大厦JohnHancockCenter支撑筒—钢框架构件截面外筒柱焊接H型截面用钢量145kg/m2汉考克大厦最大915X915最大厚度152达拉斯第一国际大厦(RenaissanceTower,Firstinternationalbuilding)美国，达拉斯(Dallas),217m地上56层，地下2层1974年支撑筒—钢框架达拉斯第一国际大厦(RenaissanceTower,Firstinternationalbuilding)构件截面柱节点板楼板肋高76mm的压型钢板上浇830厚混凝土楼板支撑杆焊接H型截面610╳610610╳610╳152地下室角柱533╳584一层焊接箱型截面焊接H型截面3000╳3600╳152达拉斯第一国际大厦(RenaissanceTower,Firstinternationalbuilding)5、钢砼筒—钢框架（60层以内）做法把钢框架和钢砼筒共同组合，作为抗侧力体系最大高度220m中国《高钢规程》深圳发展中心大厦中国，深圳,151m地上40层，地下1层钢砼筒—钢框架结构钢材(美国钢材)H型钢梁、柱A572/50级钢高强度螺栓A490F箱型截面梁、柱钢板A572/42级钢上海静安希尔顿酒店1层（下）43层（上）143.62m北京国贸中心二期塔楼3层（下）39层（上）156m大连远洋大厦4层（下）51层（上）200.8m抗侧力体系钢框架体系钢框架—支撑体系钢框架—筒体系大型支撑体系支撑—筒体系筒束体系筒中筒体系五、大型支撑体系做法大型支撑桁架直接作为抗侧力体系B、支撑桁架杆件少，但截面大特点C、杆件主要受轴力作用D、抗侧力刚度大E、最大高度中国《高钢规程》没有明确规定369m，72层A、支撑桁架既是抗侧力体系，又是抗重力体系香港中国银行大厦中国，香港,367m地上72层，1988.8.8大型支撑体系香港中国银行大厦平面尺寸50m正方形四个角柱4mX4m抗侧力体系钢框架体系钢框架—支撑体系钢框架—筒体系大型支撑体系支撑—筒体系筒束体系筒中筒体系六、筒中筒体系外筒与内筒之间用钢梁相连最大高度《高钢规程》外筒密柱深梁密柱深梁，钢砼筒内筒中国国际贸易中心大厦中国，北京,153.55m地下2层,地上39层筒中筒体系(三层以下为钢骨混凝土结构)中国国际贸易中心大厦上海国际贸易中心大厦筒中筒体系中国，上海,129.55m地下2层,地上35层(地下室为钢骨混凝土结构)筒束体系抗侧力体系钢框架体系钢框架—支撑体系钢框架—筒体系大型支撑体系支撑—筒体系筒中筒体系七、筒束体系多个筒相互组合在一起最大高度《高钢规程》筒密柱深梁西尔斯大厦68.55m方形，由9个方筒构成美国，芝加哥443m,108层，1974年筒束体系构件截面柱焊接H型截面楼板76高肋的压型钢板上浇63厚混凝土楼板1070╳609╳102底层1070╳305╳19顶层用钢量76000t,161kg/m2梁焊接H型截面990╳406╳70底层990╳245╳25顶层