8 钢结构高层建筑施工PPT.ppt

8 钢结构高层建筑施工;8.1 概 述;1 纯框架结构体系 纯框架结构体系是由水平梁和垂直柱通过节点的刚性构造 连接而成的多个平面刚接框架结构组成的空间杆系结构， 承受作用于各个平面的荷载。框架结构在垂直平面上不设 支撑，可以形成较大的空间，为平面布置提供了最大的灵 活性，框架结构可以有多种结构平面。 该体系主要适用于 30 层以下的建筑。如25 层的北京长 富宫饭店，即为钢框架结构体系。;2 框架一支撑(剪力墙)结构体系 纯框架结构体系到达一定高度后，难以承受水平荷载作用 下的水平剪力，通过在框架结构某些节间的竖向平面内增 设起剪力墙作用，由钢支撑构成的竖向抗剪支撑桁架，来 承受水平剪力。这样即能有效地提高结构体系的抗剪刚 度，又能大大减少水平位移，这种结构型式一般称之为框 架—支撑结构，其类型如图8-2(a)、(b)所示。;3 错列桁架结构体系 由框架—支撑结构派生演变成。其特点是下一楼层的桁架 位于上一楼层两榀桁架间距的中线上，使相邻两个楼层桁 架呈“品”字形交错排列，如图 8-3 所示。此结构的楼板架 设在下层桁架的上弦杆和上层桁架的下弦杆上，楼板参与 桁架传递水平力，起刚性隔板作用。水平力作用于每层桁 架上弦，经腹杆传至下弦，又由楼板传至相邻桁架的上弦 。这种结构主要适用于公寓、旅馆等狭长建筑物。 4 外筒式结构体系 外筒式结构体系如图 8-1(e)、(f)、(g)所示，有开口筒、 框架筒、桁架筒等几种。;8.1.2 高层钢结构用钢材 1．结构用钢材的种类 钢材的品种繁多，性能各异，但在钢结构中采用的 钢材按其化学元素组成，主要有以下几类： 1) 碳素结构钢 碳素结构钢是最普通的工程用钢，其中碳是形成钢 材强度的主要元素，直接影响着钢材的可焊性。按 其含碳量的多少，可分为低碳钢、中碳钢、高碳 钢，见表 8-1。其中低碳钢是最主要并最多使用的 钢材品种。;碳素结构钢;2) 低合金钢(GB/T 1591—1994) 低合金钢是一种在普通碳素钢基础上添加少量的一种或多 种合金元素(总量低于5%)如钒、铌、钛、铬、镍等，以提 高其强度，耐腐蚀性、耐磨性或低温冲击韧性的钢材。 3) 耐候钢 在钢的冶炼过程中，加入少量的 Cu、P、Cr、Ni 等特定 合金元素，可以在金属基体表面上形成保护层，以提高钢 材耐大气腐蚀性能，这类钢材称为耐候钢或耐大气腐蚀 钢，按照国家现行标准 GB/T 4171-2008的规定，耐候钢 适用于耐大气腐蚀的建筑结构，产品通常在交货状态下使 用。我国目前生产的耐候钢分为高耐候结构钢和焊接结构 用耐候钢两种。 ;4) 其他钢材 (1) 桥梁用结构钢 (2) 耐火钢 普通建筑用钢在 350℃以上高温时屈服强度迅速下降到室温的 2/3 以下， 不能满足设计要求。日本研究者通过在钢中添加微量的 Cr、Mo、Nb 等合金元素开发出来，在 600℃的高温屈服强度相当于室温下的 2/3以上屈服强度的耐火温度为 600℃的建筑耐火钢，其用途广泛，可用于办公楼、商场、宾馆、钢结构高层建筑大厦等建造。 (3) 铸钢、不锈钢及高强度钢等 高强度钢是通过冶炼加进多种的合金元素及热处理工艺而获得，用在受强度控制的大跨度、特重型结构中时，可以明显的节约钢材。如应用在高层建筑的底部几层承重结构中。;2 结构钢材的品种 1) 钢板、钢带 钢板和钢带的主要区别在于钢板是平板状矩形的钢材，而钢带是指成卷交货的钢材。 钢板按轧制方法可以分为冷轧钢板和热轧钢板，在建筑钢结构中主要用热轧钢板。根据厚度、长度与宽度的变化，钢板分为薄板、厚板、特厚板和扁钢等。 2) 普通型材 工字钢、槽钢、角钢三种类型是工程结构中使用最早的型钢。 ;(1) 工字钢 有普通热轧工字钢和轻型工字钢两种。翼缘内表面有着 1∶6倾斜度，使翼缘外薄而内厚，就造成工字钢在两个主 平面内的截面特性相差极大。不宜单独用做轴心受压构件 或承受斜弯曲和双向弯曲的构件， 在应用中难以发挥钢 材的强度特性，已逐渐被 H型钢所淘汰。 (2) 槽钢 有普通热轧槽钢和轻型槽钢两种，其伸出肢较大，可用于 屋盖檩条，承受斜弯曲或双向弯曲。另外槽钢翼缘内表面 斜度 1∶10 比工字钢平缓，安装螺栓较容易，但其腹板 较厚，使槽钢组成的构件用钢量较大。相比而言，型号相 同的轻型槽钢比普通槽钢的翼缘宽而薄，腹板厚度更小， 截面特性更好。 ;(3) 角钢 是传统钢结构工程中应用非常广泛的型材，有等边角钢和不等边角钢两大类，可以组成独立的受力构件，或作为受力构件之间的连接零件。 3) H型钢 H型钢有热轧H型钢和焊接H型钢两种。 其中热轧H型钢又分为宽翼缘H型钢(HW)、中翼缘 H型钢(HM)、窄翼缘 H型钢(HN)和 H型钢柱等。焊接 H型钢由