高层建筑钢结构(讲稿)8.ppt

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1、第七部分第七部分 高层建筑钢结构高层建筑钢结构 节点设计节点设计内容节点的设计原则 (总)节点设计时的构造要求各类节点的做法及特点节点分类一、节点的设计原则一、节点的设计原则1 1、不考虑抗震要求时、不考虑抗震要求时结构的主要荷载包括两种情况抗震非抗震风荷载结构一般处于弹性状态作用时与地震荷载相比不大满足构件内力要求即可节点设计原则2 2、当考虑抗震要求时、当考虑抗震要求时结构的主要荷载地震荷载结构可能进入塑性状态作用时塑性区附近的节点塑性区内的杆件特殊的设计要求节点设计原则满足构件内力要求特殊设计要求针对构件塑性时的局部稳定节点极限承载力梁塑性时的侧向稳定A、节点极限承载力Mu 1.2 Mp

2、Vu 1.3 (2Mp/l)Mu、Vu 节点的极限受弯、受剪承载力Mp 梁的全塑性弯矩承载力l 梁的净跨度梁柱节点极限承载力Ru 1.2 An fyRu 支撑连接的极限承载力An 支撑杆净截面面积fy 支撑杆材料的屈服强度支撑节点极限承载力B、构件进入塑性状态时， 板件的局部稳定应有保证框架梁框架柱C、受弯构件塑性区应设置侧向支撑点避免梁发生侧向的弯扭失稳目的L0 两相邻支撑点之间的间距设置方法L0 / b0 ? (根据钢结构规范）b0 受压翼缘的宽度二、节点设计的构造要求（总）二、节点设计的构造要求（总）1、设计时，应使节点构造简单，施工方便，便于就位和调整2、应防止厚钢板层状撕裂ZYX如图

3、，通过轧制而成的钢板，三个方向的机械性能均不相同，其中Z向（厚度方向）最差，特别是塑性和韧性 钢板受撕裂情况 B、对于容易发生撕裂的部位，应要求严格检查A、尽量避免焊缝收缩方向垂直钢板板面方向C、在满足承载力要求的前提下，尽量减少焊缝尺寸构造措施3、在确定框架吊装单元时，应根据构件重量、运输和起吊设备综合确定柱二层或三层楼高一根（一、四层也可）梁每跨梁一根密柱深梁的框筒三根柱 + 三根梁树状柱吊装单元三根柱 + 二根梁世界贸易中心美国，纽约 411m，地上110层，地下6层 ，1973年竣工 阿莫科大厦（Amoco Building) 芝加哥标准石油大楼 美国，芝加哥 342m地上82层，地下

4、5层 1973年4、柱的工地接头一般设置在主梁顶面1.0 1.3 m 高处,以便于安装5、梁若需要现场接头，其位置应根据内力、运输、支撑内力、运输、支撑综合确定一般距离柱轴线约0.5 - 1.5m6、焊条应与钢材的型号匹配，尽量选择强度低的，使节点有好的延性7、为了焊透和满焊，应设置引弧板和垫板，且焊件应加工成坡口8、对于主要承重构件的螺栓连接，应采用高强度螺栓位移小、强度高、延性好9、若节点为栓焊混合连接，应先安装螺栓，再施焊三、高层建筑钢结构节点的类型三、高层建筑钢结构节点的类型梁 柱梁柱节点柱 柱柱柱节点梁 梁梁梁节点柱 基础柱脚节点支撑 梁柱支撑节点钢梁 钢砼剪力墙墙梁节点1 1、梁柱

5、节点、梁柱节点半刚性连接刚性连接铰接梁柱之间的转动刚度A、刚性连接全焊连接全栓连接栓焊连接工厂中采用，现场不宜采用适合现场安装现场采用，材料耗费多T型铸钢件角钢T型铸钢件和角钢可以在工厂力先焊在柱上，以减少现场工作量，但运输应注意全栓连接B、半刚性连接介于刚性和铰接之间，有较大的延性和吸能性能用于低烈度地震区，层数不多的钢框架C、铰接连接梁可绕节点转动，节点不能传递弯矩M连接方法简单，施工方便当不考虑钢框架抵抗水平力时，可以考虑铰接2 2、柱柱节点、柱柱节点宽翼缘工字型矩型管截面A A、柱截面、柱截面热轧宽翼缘工字型截面焊接的工字型截面四块钢板通过焊接而成B B、柱腹板、翼缘之间的焊接构造、柱

6、腹板、翼缘之间的焊接构造 焊接的工字型截面角焊缝，承受腹板、翼缘之间的竖向剪力 焊接的矩形管截面a、当不考虑抗震要求时部分熔透的 “ V ” 型熔透的“ U ” 型转角处焊缝hf 1/3 t; hf 14 mmb、当考虑抗震要求时部分熔透的 “ V ” 型熔透的“ U ” 型转角处焊缝hf 1/2 thf 1/2 t梁柱为刚接时，梁上下两端600范围内要求焊透C C、柱接头做法、柱接头做法 不考虑抗震要求a、柱上下两段应设置耳板， 厚度大于10mm宽翼缘工字型矩型管截面设于柱翼缘两相对的翼缘上b、柱接头处采用部分焊透的单边 “ V ” “ J ” 型坡口 c、柱接头位置一般在梁上1.0-1.3

7、m处，以方便施工 考虑抗震要求a、柱上下两段应设置耳板，方法同上b、柱接头位于塑性区范围以外 1/10 L 和 2h (取大值）c、对于工字型截面， 翼缘熔透坡口焊，承受弯矩M 腹板高强度螺栓，承受剪力Q 轴力由两者共同承担d、矩形管截面，采用焊透的坡口焊 柱的变截面连接a、 尽量不改变截面高度而改变翼缘厚度b、若改变截面高度，则做法如图c、变截面位置一般位于接头部位3 3、梁梁节点、梁梁节点A A、主梁的拼接、主梁的拼接拼接位置应在框架节点塑性区以外B B、主次梁的相互连接、主次梁的相互连接为防止受扭，宜采用铰接方法C C、主梁的侧向隅撑、主梁的侧向隅撑为防止主梁塑性区侧向失稳，设置隅撑距离

8、柱轴线1/81/10梁跨处设置设置在梁的下翼缘设置方法4 4、墙梁节点、墙梁节点A A、钢梁与砼墙的连接、钢梁与砼墙的连接采用铰接，承受拉力和剪力B B、钢梁与砼梁的连接、钢梁与砼梁的连接1、大跨度钢结构2、组合结构3、钢结构住宅在我国的应用和前景4、我国钢结构建筑的历史和未来现代钢结构进展现代钢结构进展课程论文课程论文基本要求基本要求1、A4纸打印2、每篇不少于己于6000字3、摘要、关键词4、列出参考文献高层建筑钢结构（共高层建筑钢结构（共2 题）题）1、911事件对高层建筑钢结构发展的启示2、高层建筑越高越好吗3、悬挂结构极其应用（举工程实例）4、巨型框架结构及应用（举工程实例）任选一题任选一题现代钢结构进展（共现代钢结构进展（共2 题）题）1、大跨度钢结构的历史、应用和未来2、组合结构的历史、应用和未来3、轻钢住宅在我国的应用和前景4、预应力钢结构极其应用任选一题任选一题