多高层钢结构选型与结构布置

§62 多高层钢结构的选型与结构布置,621 结 构 选 型 622 结构平面布置 623 结构竖向布置 6.2.4 构布置的其他要求,621 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(GB500112001)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。,621 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。,621 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,621 结 构 选 型,表6-5 钢结构房屋适用的最大高宽比,622 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,622 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：,622 结构平面布置, 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）,622 结构平面布置,式中 x 、y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； ex 、ey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。,623 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/L0.75（图6-13）。 4）任意楼层抗侧力构件的总受剪承载力大于其 相邻上层的80%。 5）框架-支撑结构中，支撑（或剪力墙板）宜 竖向连续布置，除底部楼层和外伸刚臂所在 楼层外，支撑的形式和布置在竖向宜一致。,6.2.4 构布置的其他要求,1）高层刚结构宜设置地下室。在框架-支撑（剪力墙板）体系中，竖向连续布置的支撑（剪力墙板）应延伸至基础。设置地下室时，框架柱应至少延伸到地下一层。 2）8、9度时，宜采用偏心支撑、带缝钢筋混凝土剪力墙板、内藏钢板支撑和其他消能支撑。 3）采用偏心支撑时，顶层可为中心支撑。 4）楼板宜采用压型钢板（或预应力混凝土薄板）加现浇混凝土叠和层组成的楼板。楼板与钢梁应采用栓订或其他元件连接（图6-14）。当楼板有较大或较多的开孔时，可增设水平钢支撑以加强楼板的水平刚度。 5）必要时可设置由筒体外伸臂和周边桁架组成的加强层。,