高层建筑钢结构-第一章概论.ppt

高层建筑钢结构设计
哈尔滨工业大学土木工程学院
College of Civil Engineering, HIT
主讲教师:张文元
1、陈富生等,高层建筑钢结构设计,中国建筑工业出版社,2004
2、张耀春,钢结构设计,高等教育出版社,2007
3、刘大海等,高楼钢结构设计,中国建筑工业出版社,2003
4、行业标准,高层民用建筑钢结构技术规程,JGJ99-98,中国建筑工业出版社,1998 (2012报批稿)
主要参考书:
1、概论
2、高层钢结构用钢
3、结构体系和布置
4、结构分析
5、构件设计
6、节点设计
7、防灾
主要内容:
结构用钢
体系和布置
结构分析
构件设计
节点设计
高层建筑钢结构
钢结构设计理论
城市化进程加速、人口集中、地价飞涨,节约用地成为关键;
缩短道路和管线设施长度,节约城市基础设施总投资;
改善城市面貌,体现经济实力和技术水平,成为地标性建筑。
高层建筑的发展背景
1 概论
1)高层建筑的定义
联合国教科文组织世界高层委员会1972年将9层及9层以上的建筑定义为高层建筑,并分成4类:
第一类 9~16层(最高50m俗称小高层)
第二类 17~25层(最高75m俗称中高层)
第三类 26~40层(最高100m俗称高层)
第四类 40层以上(高度100m以上,称超高层)
钢结构在高层建筑中的地位
高层建筑
我国《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定:
≥10层的居住建筑
≥24m且2层以上的民用建筑
我国《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》JGJ3-91规定≥8层为高层。
主要考虑目前登高消防车的供水高度仅为24m
2)高层钢结构的地位
1990年统计世界最高的90幢高层建筑中
钢结构(S) 51座 %
钢-砼混合结构(M) 25座 %
钢筋砼结构(RC) 14座 %
1998年统计世界最高的28幢建筑中
钢结构(S) 14座 %
钢-砼混合结构(M) 8座 %
钢筋砼结构(RC) 6座 %
%
%
国内近15年最高的29幢高层建筑中
钢结构及钢-砼混合结构占2/3,以钢-砼混合结构为主。
3)高层钢结构的优势
自重轻,减少地震作用和运输量,便于地基处理
结构所占面积少,可增加使用面积
S较M可增加2~3%
S较RC可增加4~6%
工厂化程度高,施工周期短,早投产、早受益、早回收
综合经济指标显示:
钢结构最适于高层和超高层建筑
绿色环保、可持续发展
15层以上的高层钢结构造价可达到与混凝土持平,综合造价可超过混凝土
全钢结构体系
高层钢结构体系介绍
平面框架 15~30层
平面框架-支撑结构 40~60层
等效筒体结构 50~65层
高效筒体结构 65~110层
(框筒、筒中筒、成束筒)
巨型结构 65~110层以上
(巨型框架、巨型桁架、巨型悬挂、巨型分离式)
不同结构体系的对比
框架结构
框架支撑或
框架剪力墙
部分筒体
筒体结构