多层与高层钢结构设计.pptx
多层与高层钢结构设计
演讲人：
日期:
目录
02
设计规范与标准
01
结构体系概述
03
结构分析要点
04
节点设计技术
05
施工关键技术
06
维护与检测要求
01
结构体系概述
一般指4-6层的建筑物，通常采用钢筋混凝土或砖混结构，具有较低的建筑高度和较大的占地面积。
多层建筑
多层与高层定义划分
指高度大于27m的住宅建筑或其他高度超过100m的公共建筑，通常采用钢结构或钢筋混凝土结构，以解决垂直交通和抗风抗震等问题。
高层建筑
钢结构应用场景差异
多层建筑钢结构
多用于商业、办公楼等建筑，因为钢结构具有轻质高强、易于加工和安装的优点，能够满足多层建筑的灵活性和大空间需求。
01
高层建筑钢结构
主要应用于超高层建筑、大型公共设施、桥梁等，因为钢结构具有优异的承载能力和抗震性能，能够满足高层建筑的特殊需求。
02
框架结构
筒体结构
剪力墙结构
悬挂结构
高层建筑中常用的结构形式，利用剪力墙承受水平和竖向荷载，优点是刚度大、抗震性能好，但空间利用率较低。
多层建筑中常见的结构形式，由梁、柱等构件组成，优点是室内空间大、平面布局灵活，但抗侧力能力较弱。
一种特殊的钢结构形式，将楼层悬挂在主结构下方，优点是造型美观、空间利用率高，但对主结构的承载能力和稳定性要求较高。
超高层建筑中常用的结构形式，将剪力墙集中布置在建筑的周边或内部，形成筒体，优点是抗风抗震能力强、空间利用率高，但施工技术要求较高。
典型结构形式对比
02
设计规范与标准
国内外核心设计规范
01
中国规范
《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》、《钢结构设计标准》等。
02
国际规范
美国AISC《钢结构建筑规范》、欧洲Eurocode3《钢结构设计规范》、日本《建筑基准法》和《钢结构施工规范》等。
结构自重、固定设备重量等长期不变的荷载。
恒荷载
楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载、风荷载等可变荷载。
活荷载
根据不同荷载同时出现的概率，采用适当的组合系数进行组合，以确保结构安全。
荷载组合原则
荷载组合控制要求
抗震性能等级规定
抗震设防烈度
根据地震发生的概率和震害程度，将地震烈度划分为不同等级，作为抗震设计的依据。
01
根据建筑物的使用功能和重要性，确定其抗震性能目标，如“小震不坏、中震可修、大震不倒”。
02
抗震构造措施
通过合理的构造措施，如加强节点连接、设置耗能构件等，提高结构的抗震性能。
03
抗震性能目标
03
结构分析要点
静力与动力分析方法
通过考虑结构在静力荷载下的受力和变形，评估结构的强度和稳定性。
静力分析
评估结构在风荷载、地震等动态荷载下的性能，包括动力时程分析和频谱分析。
动力分析
整体稳定性验证指标
整体抗倾覆验算
确保结构在水平荷载作用下不会发生倾覆。
01
整体抗滑移验算
确保结构在水平推力作用下不会产生过大的滑移。
02
构件长细比控制
控制构件的长细比，防止构件在受力时发生失稳。
03
根据结构形式和受力特点，选择合适的单元类型和尺寸。
单元类型与尺寸选择
准确模拟节点处的连接情况，考虑焊缝、螺栓连接等实际构造。
节点连接模拟
正确设置模型的边界条件和约束，以模拟实际工作状态。
边界条件与约束
有限元建模关键参数
04
节点设计技术
典型节点类型分类
刚性节点
包括全熔透焊接节点、栓焊混合节点等，具有较高的刚度和强度。
01
通常采用螺栓连接或铰接，允许节点有一定的转动能力。
02
半刚性节点
介于刚性和柔性之间，能够承受一定的弯矩和剪力。
03
柔性节点
连接件强度计算准则
受力分析
连接件的强度应与其连接的构件强度相匹配，以确保节点在受力时不会先于构件破坏。
构造要求
等强原则
根据节点在结构中的受力情况，对连接件进行详细的受力分析，确保其满足强度要求。
连接件的构造应便于安装和拆卸，同时应考虑到现场焊接条件等因素。
抗震节点优化策略
提高节点的延性
通过合理的构造措施，使节点在地震作用下具有足够的延性，能够吸收和耗散地震能量。
01
加强节点的连接强度
提高连接件的强度和刚度，确保节点在地震作用下不会破坏或脱落。
02
控制节点的应力集中
通过合理的结构设计，避免节点处出现应力集中现象，减小节点的震害风险。
03
05
施工关键技术
构件吊装流程管理
构件吊装前准备
包括对吊装设备的检查、吊装方案的制定、构件的验收和吊装前的准备工作。
构件吊装过程管理
构件吊装后检查
主要控制吊装过程中的起吊、就位、临时固定、校正和最后固定等环节，确保构件的精确安装。
对已安装的构件进行位置、垂直度、标高等方面的检查，确保安装质量。
1
2
3
焊接质量控制标准
焊接质量控制标准
焊接材料选择
焊工培训与资格认证
焊接工艺评定
焊缝质量检测
根据母材的化学成分、力学性能、焊接性等因素选择合适的焊材。
对拟用的焊