高層建筑鋼結(jié)構(gòu)-第一章概論課件

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)-第一章概論ppt課件REPORTING2023WORKSUMMARY目錄CATALOGUE緒論高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的類型與體系高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則與方法高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的材料選擇與性能要求高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工方法與質(zhì)量控制高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能與設(shè)計(jì)要求PART01緒論高層建筑指建筑高度大于27米的住宅建筑和建筑高度大于24米的非單層廠房、倉庫和其他民用建筑。從古代高層建筑到現(xiàn)代摩天大樓，高層建筑經(jīng)歷了漫長的歷史發(fā)展過程，隨著科技的不斷進(jìn)步，高層建筑的高度和規(guī)模也在不斷增加。高層建筑的定義與發(fā)展發(fā)展歷程定義鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中廣泛應(yīng)用于框架、支撐、樓板、墻體等結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，具有重量輕、強(qiáng)度高、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用范圍高層建筑鋼結(jié)構(gòu)常采用框架-支撐結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式，以滿足建筑物的穩(wěn)定性和抗震性要求。結(jié)構(gòu)形式鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用高層建筑鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、強(qiáng)度高、延性好、抗震性能優(yōu)越等特點(diǎn)，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)建筑還具有節(jié)能環(huán)保、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)勢。特點(diǎn)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)具有施工速度快、節(jié)能環(huán)保、自重輕、抗震性能好等優(yōu)勢，符合現(xiàn)代建筑的發(fā)展趨勢。優(yōu)勢高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與優(yōu)勢PART02高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的類型與體系梁柱剛接框架梁、柱之間通過剛性連接形成整體，具有較好的抗震性能和剛度。梁柱鉸接框架梁、柱之間通過鉸接連接，形成幾何不變體系，適用于多層及高層建筑?？蚣荏w系整體剪力墻由墻體、連梁和樓蓋三部分組成，整體性好，側(cè)向剛度大。裝配式剪力墻由預(yù)制的墻板、連梁和樓蓋等構(gòu)件組成，施工速度快，但整體性相對較差。剪力墻體系框架-剪力墻體系框架-剪力墻協(xié)同工作在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置一定數(shù)量的剪力墻，二者協(xié)同工作以抵抗水平荷載。剛度調(diào)整通過調(diào)整框架和剪力墻的剛度比例，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體剛度的優(yōu)化。由平面或曲面墻圍成的空間結(jié)構(gòu)，具有較大的剛度和承載力。實(shí)腹筒體框筒結(jié)構(gòu)桁架筒體由密柱和深梁組成的空間受力體系，具有較好的抗側(cè)力性能和剛度。由桁架和筒體組合而成的結(jié)構(gòu)體系，具有更高的剛度和穩(wěn)定性。030201筒體體系PART03高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則與方法確保結(jié)構(gòu)在各種荷載和作用下具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，防止倒塌或破壞。安全可靠在滿足安全性的前提下，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，降低造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)濟(jì)合理結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足建筑物的使用功能要求，并具有足夠的耐久性，以延長使用壽命。適用耐久結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

荷載與作用效應(yīng)組合荷載分類根據(jù)荷載的性質(zhì)和作用時(shí)間，將其分為永久荷載、可變荷載和偶然荷載。荷載組合考慮多種荷載同時(shí)作用的可能性，進(jìn)行合理的荷載組合，以確保結(jié)構(gòu)的安全性。作用效應(yīng)分析荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力、變形等作用效應(yīng)，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。采用彈性力學(xué)、塑性力學(xué)等理論，以及有限元、有限差分等數(shù)值分析方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。分析方法根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，建立合理的計(jì)算模型，如連續(xù)梁模型、框架模型等。計(jì)算模型通過計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形等響應(yīng)，評估結(jié)構(gòu)的性能并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。計(jì)算結(jié)果結(jié)構(gòu)分析方法與計(jì)算模型PART04高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的材料選擇與性能要求良好的塑性鋼材應(yīng)具有良好的塑性，以便在地震等外力作用下能夠吸收能量，減輕結(jié)構(gòu)破壞。高強(qiáng)度鋼材高層建筑鋼結(jié)構(gòu)需承受巨大荷載，因此應(yīng)選用高強(qiáng)度鋼材，如Q345、Q390等，以保證結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。耐腐蝕性鋼材應(yīng)具有良好的耐腐蝕性，以抵抗大氣、水等環(huán)境因素的侵蝕，延長結(jié)構(gòu)使用壽命。鋼材的選擇與性能要求焊接材料焊接是鋼結(jié)構(gòu)連接的另一種重要方式，應(yīng)選用與母材相匹配的焊接材料，保證焊接質(zhì)量和強(qiáng)度。耐候性連接材料應(yīng)具有耐候性，以適應(yīng)室外環(huán)境的溫度變化、紫外線輻射等因素，保證連接性能的穩(wěn)定。高強(qiáng)度螺栓連接高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的主要方式之一，應(yīng)選用高強(qiáng)度螺栓，如8.8級、10.9級等，以確保連接的緊固性和可靠性。連接材料的選擇與性能要求123采用鍍鋅、噴涂防腐涂料等方法對鋼材進(jìn)行防腐處理，以減緩鋼材的腐蝕速度，延長結(jié)構(gòu)使用壽命。防腐措施在鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火涂料或采用防火板材進(jìn)行包裹，以提高結(jié)構(gòu)的耐火極限，保障人員安全。防火措施在鋼結(jié)構(gòu)中設(shè)置隔熱層或采用具有隔熱性能的建筑材料，以減少室內(nèi)外溫差對結(jié)構(gòu)的影響，提高結(jié)構(gòu)的舒適性和節(jié)能性。隔熱措施防腐、防火與隔熱措施PART05高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工方法與質(zhì)量控制03施工流程施工準(zhǔn)備→鋼構(gòu)件預(yù)制→現(xiàn)場拼裝→吊裝→焊接→質(zhì)量檢驗(yàn)→驗(yàn)收。01高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工方法主要包括鋼構(gòu)件預(yù)制、現(xiàn)場拼裝、吊裝、焊接等步驟。02施工方法選擇根據(jù)工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式、施工條件等因素，選擇適合的施工方法。施工方法概述鋼構(gòu)件預(yù)制現(xiàn)場拼裝吊裝焊接鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝及流程按照設(shè)計(jì)要求，在工廠或現(xiàn)場進(jìn)行鋼構(gòu)件的加工制作，包括切割、矯正、組裝、焊接等工序。采用塔吊、履帶吊等吊裝設(shè)備，將拼裝好的鋼構(gòu)件按照安裝順序逐一吊裝至設(shè)計(jì)位置。將預(yù)制的鋼構(gòu)件按照安裝順序和位置進(jìn)行拼裝，形成完整的結(jié)構(gòu)體系。對吊裝就位的鋼構(gòu)件進(jìn)行焊接，確保結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和安全性。焊接工藝根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、厚度、設(shè)計(jì)要求等因素，選擇合適的焊接工藝，如手工電弧焊、氣體保護(hù)焊等。焊接質(zhì)量控制制定詳細(xì)的焊接工藝規(guī)程，對焊工進(jìn)行培訓(xùn)和考核，確保焊接質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，加強(qiáng)焊接過程中的質(zhì)量檢查和監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理質(zhì)量問題。焊接工藝及質(zhì)量控制在施工過程中，對鋼構(gòu)件的加工制作、拼裝、吊裝、焊接等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量檢驗(yàn)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工完成后，應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性、外觀質(zhì)量等方面。同時(shí)，還需提供完整的質(zhì)量證明文件和驗(yàn)收資料，以便后續(xù)使用和維護(hù)。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)PART06高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能與設(shè)計(jì)要求地震對高層建筑的影響及抗震設(shè)防目標(biāo)地震波傳播導(dǎo)致建筑物振動(dòng)，引發(fā)結(jié)構(gòu)變形、破壞甚至倒塌。高層建筑由于高度大、剛度小，地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)更為復(fù)雜。地震對高層建筑的影響確保高層建筑在地震作用下具有足夠的承載力和變形能力，防止結(jié)構(gòu)倒塌，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全?？拐鹪O(shè)防目標(biāo)VS小震不壞、中震可修、大震不倒。即在小震下結(jié)構(gòu)保持彈性，中震下結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性但可修復(fù)，大震下結(jié)構(gòu)不倒塌。抗震設(shè)計(jì)方法采用基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法，通過設(shè)定性能目標(biāo)、選擇合適的結(jié)構(gòu)體系和抗震措施，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的抗震性能要求?？拐鹪O(shè)計(jì)原則抗震設(shè)計(jì)原則與方法包括結(jié)構(gòu)承載力、變形能力、耗能能力等。采用層間位移角、延性比等指標(biāo)來評估結(jié)構(gòu)的抗震性能。采用靜力彈塑性分析（Pushover分析）、動(dòng)力時(shí)程分析等方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能評估。評估指標(biāo)評估方法結(jié)構(gòu)抗震性能評估指標(biāo)及方法采用具有良好抗震性能的結(jié)構(gòu)體系，如框架-核心筒結(jié)構(gòu)、巨型框架結(jié)構(gòu)等。選擇合理的結(jié)構(gòu)體系加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接設(shè)置耗能裝置采用隔震技術(shù)采