(3)水平地震作用計算高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的地震作用計算方法有

：■底部剪力法■振型分解反應(yīng)譜法■時程分析法高層建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)不同情況，分別采用不同的地

震作用計算方法。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄

底部剪力法第一節(jié)

底部剪力法適用于高度不大于60m

且平面和豎向較規(guī)第二節(jié)

則的高層建筑。第三節(jié)

采用底部剪力法計算水平地震作用時，各樓層可僅按第四節(jié)

一個自由度計算。底部剪力法根據(jù)建筑物的總重力荷載計算結(jié)構(gòu)底部的

總剪力，然后按一定的比例分配到各樓層。得到各樓層

的水平地震作用后，即可按靜力方法計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。章目錄第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)

工G;FEk圖9.2.3

底部剪力法計算簡圖第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)△F?工FnF;總水平地震作用：FEk

=a?Geq各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值按下式比例分配：

(i=1,2…n)頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：△Fn=δnFEk第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)式中：α?——相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期(按s

計)

的水平地震影響系數(shù)；Gw——結(jié)構(gòu)的等效總重力荷載，取總重力荷

載代表值的80%;G、G——

分別為第i、j層重力荷載代表值；H,H——

分別為第i、j層樓蓋距底部固定端

的高度；F——第i層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；第

九

章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)Sn

頂部附加地震作用系數(shù)；AF

頂部附加水平地震作用；-F-

結(jié)構(gòu)的基本自振周期；結(jié)構(gòu)的基本自振周期，可按下列經(jīng)驗公式估算：T?=0.1n或者，對于重量及剛度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可用下式

近似計算：T?=1.75√un結(jié)構(gòu)頂層假想側(cè)移

(m),即假想將結(jié)構(gòu)各層的

重力荷載作為樓層的集中水平力，按彈性靜力方法計算

得到的頂層側(cè)移值。第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)與一計算周期修正系數(shù)，可取

5=0.9采用底部剪力法時，突出屋面小塔樓的地震作用效應(yīng)

宜乘以增大系數(shù)3。增大影響宜向下考慮1～2層，但不

再往下傳遞

。振型分解反應(yīng)譜法不符合底部剪力法適用條件的其他高層鋼結(jié)構(gòu)，宜采

用振型分解反應(yīng)譜法。對體型比較規(guī)則、簡單，可不計扭轉(zhuǎn)影響的結(jié)構(gòu)，振

型分解反應(yīng)譜法僅考慮平移作用下的地震效應(yīng)組合，沿主

軸方向，結(jié)構(gòu)第j振型第i質(zhì)點的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，按

下列公式計算：第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)

(=1,2…m)式中：aj—

相應(yīng)于j振型計算周期

的地震影響系數(shù)；

y?—j

振型的參與系數(shù)；x

—j振型Z質(zhì)點的水平相對位移根據(jù)各振型的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值Fj,即可按下式

計算水平地震作用效應(yīng)(彎矩、剪力、軸力和變形):s=√Zs?第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)Fj?=a?y?XjG?章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)式

中S

—水平地震作用效應(yīng)；Sj—j

振型水平地震作用產(chǎn)生的效應(yīng)，可只取前

2～3個振型。當(dāng)基本自振周期>1.5s時或房

屋高寬比>5時，振型個數(shù)可適當(dāng)增加。在復(fù)雜體型或不能按平面結(jié)構(gòu)假定進(jìn)行計算時，應(yīng)按空間協(xié)同工作或空間結(jié)構(gòu)計算空間振型。第

九

章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)時程分析法豎向特別不規(guī)則的建筑及高度較大的建筑，宜采用

時程分析法進(jìn)行補(bǔ)充驗算。采用時程分析法計算結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)時，應(yīng)輸入典

型的地震波進(jìn)行計算。場地特征的地震加速度波不能

少于4條，其中宜包括一條本地區(qū)歷史上發(fā)生地震時

的實測記錄波。地震波的持續(xù)時間不宜過短，宜取

10～20s

或更長。第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)9.2.2

結(jié)

構(gòu)

設(shè)

計9.2.2.1一般原則(1)內(nèi)力與位移一般采用彈性方法計算。對罕遇地

震作用，采用彈塑性方法進(jìn)行分析。(2)一般可假定樓面在自身平面內(nèi)為絕對剛性。對于

整體性較差、或樓面有大開孔、有較長外伸段或相鄰

層剛度有突變的面，宜采用樓板平面內(nèi)的實際剛度(或者，按剛性樓面計算，但對所得結(jié)果進(jìn)行調(diào)整)第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(3)進(jìn)行彈性分析時，宜考慮現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板與鋼

梁的共同工作。當(dāng)進(jìn)行彈塑性分析時，由于樓板可能嚴(yán)

重開裂，因此，不宜考慮樓板與鋼梁的共同工作。在進(jìn)行框架彈性分析時，壓型鋼板組合樓蓋中梁的慣

性矩可取為：當(dāng)兩側(cè)有樓板時，取1.5I,;

當(dāng)僅一側(cè)有樓

板時，取1.2I

。I為鋼梁的慣性矩。(4)當(dāng)結(jié)構(gòu)布置規(guī)則、質(zhì)量及剛度沿高度分布均勻、不

計扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，可采用平面結(jié)構(gòu)計算模型；當(dāng)結(jié)構(gòu)平面或立面不規(guī)則、體型復(fù)雜、無法劃分成平

面抗例力單元或為簡體結(jié)構(gòu)時，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模

型。第

九

章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)9.2.2.2

內(nèi)力與位移計算高層建筑鋼結(jié)構(gòu)功能復(fù)雜、體型多樣、受力復(fù)雜且桿件數(shù)

量眾多。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的靜、動力分析時，

一般都應(yīng)借助電子計算機(jī)來完成。若是在初設(shè)階段進(jìn)行截面的預(yù)估，也可參考有關(guān)資料和手

冊采用一些近似計算方法，如分層法、

D

值法、空間協(xié)同工作分析、等效角柱法、等效截面法以及展開平面框架法等。當(dāng)進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移分析時，尚應(yīng)注意以下幾

個問題；(1)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的梁、柱桿件一般采用H形和箱形，梁柱

連接節(jié)點城的剪切變形對內(nèi)力的影響較小，計算時可以不考慮。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)但是，此剪切變形對結(jié)構(gòu)水平位移的影響較大，

一般可

達(dá)10%～20%。因此，分析時應(yīng)計入梁柱節(jié)點域剪切變形

對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)位移的影響。由于用精確方法計算比較

困難，在工程設(shè)計中，可采用近似方法考慮其影響。即可

將梁柱節(jié)點域當(dāng)作一個單獨的單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，也可按

下列規(guī)定作近似計算：①對于箱形截面柱框架，可將梁柱節(jié)點域當(dāng)作剛域，剛

域的尺寸取節(jié)點域尺寸的一半。②對工字形截面柱框架，可先按結(jié)構(gòu)軸線尺寸進(jìn)行分析，

然后進(jìn)行修正。第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(2)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的P-△效應(yīng)較強(qiáng)，

一般應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)的

整體穩(wěn)定性。但根據(jù)理論分折和實例計算，若將結(jié)構(gòu)的層

間位移限制在一定范圍內(nèi)，就能控制二階效應(yīng)對結(jié)構(gòu)極限

承載能力的影響。故《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)

可采用一階彈性分析，當(dāng)滿足下面的規(guī)定時，宜采用二階

彈性分析。第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)式中：ZN——所計算樓層各柱軸心壓力設(shè)計值之和；ZH

——產(chǎn)生層間側(cè)移的所計算樓層及以上各層的水平

力之和；△u——按一階彈性分析求得的所計算樓層的層間側(cè)移。

當(dāng)用來確定是否采用二階分析時，可近似取層間相對

位移的容許值[△u]

(

等

于h/400)

代

替

；h——所計算樓層的高度。第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)為了考慮結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的各種初始缺陷對內(nèi)力的影響，此時應(yīng)該在每層柱頂附加考慮由下式計算的假想水平力

：Hm式中

——第i樓層的總重力荷載設(shè)計值；Q—

框架總層數(shù)；衛(wèi)—鋼材強(qiáng)度影響系數(shù)，對Q235、Q345、Q390

和Q420

分別采用1.0、1.1、1.2和1.25。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)式中M

一

假定框架無側(cè)移時按一階彈性分析求得的

各桿桿端彎矩；M

s

框架各節(jié)點側(cè)移時按一階彈性分析求得的各桿

桿端彎矩；C2i一考慮二階效應(yīng)第i層桿件的側(cè)移彎矩增大系數(shù)框架柱采用二階彈性分析方法設(shè)計時，計算長度系數(shù)取為1.0。對無支撐純框架，采用二階彈性分析時，各桿件桿端彎矩

用下式近似計算：二

十

a

ziM?:第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)9.2.2.3承載力驗算高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力應(yīng)滿足下式的要求：

非抗震設(shè)計時：

YoS≤R抗震設(shè)計時：

S≤R/YREXR

結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震調(diào)整系數(shù)。按照下表采

用。表9-3構(gòu)件名稱梁柱支撐節(jié)點節(jié)點螺栓節(jié)點焊縫YRE0.800.850.900.900.901.0第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)9.2.2.4位移限制(1)不考慮地震作用時

，結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下，頂點質(zhì)

心位置的側(cè)移不宜超過建筑高度的1/500,質(zhì)心層間側(cè)移

不宜超過樓層高度的1/400。對于以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主要抗側(cè)力構(gòu)件的高層鋼結(jié)構(gòu)

的位移，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，但在保證主體結(jié)構(gòu)不開裂和裝修材料不出現(xiàn)較大破壞的情況下，可適當(dāng)放寬。結(jié)構(gòu)平面端部構(gòu)件最大側(cè)移不得超過質(zhì)心側(cè)移的1.2倍。(2)

第一階段抗震設(shè)計時

，其層間側(cè)移標(biāo)準(zhǔn)值不得超過結(jié)構(gòu)層高的1/250。對于以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主要抗側(cè)第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，其側(cè)移值應(yīng)符合《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技

術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。結(jié)構(gòu)平面端部構(gòu)件最大側(cè)移不得超過質(zhì)

心側(cè)移的1.3倍。(3)

第二階段抗震設(shè)計時，其結(jié)構(gòu)層間側(cè)移不得超過層高的1/70,結(jié)構(gòu)層間側(cè)移延性比不得大于下表的規(guī)定。表9-4結(jié)構(gòu)類別鋼框架偏心支撐框架中心支撐框架有混凝土剪力墻的鋼框架層間側(cè)移延性比3.53.02.52.0第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)第9

.

3節(jié)壓型鋼板組合樓(屋)蓋結(jié)構(gòu)本

節(jié)

目

錄1.組合樓板的設(shè)計要求2.組合梁的設(shè)計要求基

本

要

求1.了解壓型鋼板組合樓板的驗算方法

2.了解組合梁的設(shè)計要求第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)第九章

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第三節(jié)

第四節(jié)第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)

計9.3.1

組合樓板的設(shè)計要求使用壓型鋼板組合樓板，有利于各種復(fù)雜管線系統(tǒng)

的鋪設(shè)，在施工過程中，無傳統(tǒng)模板支模拆模的繁瑣作

業(yè)。組合樓蓋常用的壓型鋼板一般由厚0.8～1.0mm

的熱

鍍鋅薄板成型，長度為8～12m

。各塊壓型鋼板之間應(yīng)用

緊固件將其連成整體。安裝時，壓型鋼板表面的油污應(yīng)

清除，避免長期顯露而生銹。對處于較嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下的建筑，不宜采用壓型鋼板

組合樓蓋體系。第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時，壓型鋼板可以有三種形式：章目錄

①壓型鋼板只作為永久性模板使用；第一節(jié)

②壓型鋼板既是模板又作為底面受拉配筋，即組合樓板；第二節(jié)

③壓型鋼板承受全部靜荷載和活荷載。第三節(jié)

其中①、②兩種是目前采用最多的。第四節(jié)

當(dāng)僅作為永久性模板使用時，壓型鋼板承受施工荷載和混凝土的重量?；炷吝_(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，單向密肋鋼筋混

凝土板即承受全部荷載。這種形式的樓板在使用階段屬于非組合板，可按一般鋼筋混凝土樓板進(jìn)行設(shè)計。對同時兼作模板和受拉配筋的壓型鋼板組合樓板的設(shè)計，

應(yīng)分施工階段和使用階段進(jìn)行驗算。9.3.1.1施工階段壓型鋼板的驗算施工階段壓型鋼板作為澆注混凝土的模板，應(yīng)按彈性設(shè)計方法驗算壓型鋼板的強(qiáng)度和剛度。若不滿足要求，應(yīng)

考慮設(shè)置臨時支撐。(1)抗彎強(qiáng)度驗算第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)式中

M?—

單元寬度B范圍內(nèi)，由混凝土和鋼板自重以及

施工荷載作用引起的彎矩設(shè)計值；W?W?

一分別為壓型鋼板在單元寬度B范圍內(nèi)對1點和2點的截面模量；當(dāng)壓型鋼板受壓部分的寬度b。

超過有效寬度b。(b。=50t,t為壓型鋼板的厚度)時，受壓部分取有效寬度b。計算截面模量。

子壓型鋼板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計值。對Q215

鋼f,

=190N/mm2;對Q235

鋼

，

=

205

N/mm2。第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)

第四節(jié)(2)剛度驗算壓型鋼板在施工階段荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的撓度不得超

過l/180(l

為板的跨度)和20mm,

取其中較小值。若壓型鋼板在自重與濕混凝土荷載下的跨中撓度w

按

正常使用狀態(tài)計算大于20mm

時，因壓型鋼板變形的“坑凹”效應(yīng)將增加混凝土的厚度，故在單位板寬內(nèi)應(yīng)

考慮沿全跨增加0.7w

厚度的混段土重量進(jìn)行計算，或增

設(shè)臨時支撐。9.3.1.1使用階段壓型鋼板的驗算在使用階段，壓型鋼板與混凝土面層結(jié)合為整體形成組

臺板，應(yīng)驗算組合板在全部荷載作用下的強(qiáng)度和剛度。第

九

章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(1)組合樓板的強(qiáng)度計算抗彎強(qiáng)度計算組合板承受正彎矩作用時，

一般采用塑性設(shè)計法。

但考慮到壓型鋼板沒有混凝土保護(hù)層，同時，中和軸

附近材料強(qiáng)度的發(fā)揮也不夠充分，因而壓型鋼板和混

凝土的強(qiáng)度設(shè)計值均應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。第九章

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第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)圖9.3.2M≤0.8xBf.y,a.當(dāng)

A,f

時

、B塑性中和軸位于組合板的混凝土內(nèi)，

如下圖，組合板的橫截面抗彎能力按下式計算：第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)多、高層房屋結(jié)構(gòu)M—

組合板全部荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值；

n?—

組合板有效高度；x

一組合板受壓區(qū)高度，當(dāng)

x>0

時

h

取

x

=0.55h?y,—

壓型鋼板截面應(yīng)力合力至棍凝土受壓區(qū)都

面應(yīng)力合力的距離；h.—

壓型鋼板頂面以上混凝土計算厚度

；B

—壓型鋼板的單元寬度(波距);A,—

壓型鋼板單元寬度內(nèi)的截面面積

f

—壓型鋼板材料的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值；

f.

一混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。第九章式中章目錄第二節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)圖9.3.3b.

當(dāng)

A,f≤

時

f.塑性中和軸位于組合板的混凝土內(nèi)，

如下圖，組合板的抗彎承載力按下式計算：M≤0.8(rBf.yp?+Ap?fy?)A?=0.5(A,-h?Bf.1f)第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)式中A,?——塑性中和軸以上的壓型鋼板單元寬度內(nèi)截面面

積；ypryp?——分別為壓型鋼板受拉區(qū)截面拉應(yīng)力合力至受壓

區(qū)混凝土板截面和壓型鋼板截面壓應(yīng)力合力的

距離。斜截面抗剪強(qiáng)度計算組合板斜截面抗剪承載力應(yīng)符合下式要求：Vm≤0.07f.Bh?式

中

V…——組合扳一個波距內(nèi)斜截面最大剪力設(shè)計

值

；f,——

混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)

第四節(jié)抗沖切強(qiáng)度計算在集中荷載作用下，需驗算組合板的抗沖切強(qiáng)度。

組合板的抗沖切力V?

應(yīng)符合下式要求：V?≤0.6fuehe式中

uex——

臨界周界長度，如圖所示。

A-A加荷面積

圖9.3.4第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)(2)組合樓板的剛度及裂縫寬度驗算◆組合板的撓度可用換算截面剛度按結(jié)構(gòu)力學(xué)公式計

算

，此時，單元寬度內(nèi)的截面慣性矩可近似地取合板應(yīng)分別按荷載短期效應(yīng)組合和荷載長期效應(yīng)組合計算撓度，其撓度值不應(yīng)超過計算跨度的

1/360。◆

組合板負(fù)彎矩區(qū)的最大裂縫寬度，可按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的規(guī)定計算。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)9.3.2

組合梁的設(shè)計要求9.3.2.1組合梁的組成及其工作原理壓型鋼板組合梁通常由三部分組成，即：鋼筋混凝土

翼板、抗剪連接件和鋼梁。其原理見下圖。彈性階段的應(yīng)力圖(b)第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)彈性階段的應(yīng)力圖圖

9

.

3

.

5(d)(c)9.3.2.2組合梁截面的基本假定及混凝土翼板的有效寬度(1)組合梁截面的基本假定◆平

截

面

假

定

；◆

鋼梁與混凝土翼板之間沒有相對位移；◆鋼材與混凝土均為理想的彈塑性體。受拉混凝上不參

加工作，而混凝土受壓區(qū)假定為均勻受壓，并達(dá)到抗壓強(qiáng)

度設(shè)計值

，鋼梁均勻受力并達(dá)到鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值

；f◆忽略鋼筋混凝土翼板受壓區(qū)中鋼筋的作用；◆假定剪力全部由鋼梁承受，同時，不考慮剪力對組合

梁抗彎承載力的影響。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)(2)混凝土翼板的有效寬度章目錄

有效寬度

應(yīng)按下式計算，并取最小值：第一節(jié)

bee=l?/3第二節(jié)bee=b?+12he第三節(jié)第四節(jié)

bee=b?+be?+be?bcebe?

b?

bc?h?S?

So/

圖

9

.

3

.

69.3.2.3組合梁的截面設(shè)計組合梁的截面高度一般為跨度的1/15～1/16,為使鋼

梁的抗剪強(qiáng)度與組合梁的抗彎強(qiáng)度相協(xié)調(diào)，鋼梁截面高度

不宜小于組合梁截面總高度h的1/2.5。組合梁的撓度按彈性分析法計算。將受壓區(qū)混凝土翼板的有效寬度bce折算為與鋼材等效的換算寬度beq

,

成為“換算截面”。對荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合：bea=b/

E對荷載的準(zhǔn)永久組合：beq=bee12a第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)組合梁的計算一般分為兩個階段，即施工階段和使

用階段。施工階段，若鋼梁下未設(shè)臨時支撐，則鋼梁承受

自重和澆灌混凝上翼板時的混凝重量以及施工活荷載，可

按梁一章的規(guī)定計算；使用階段，組合梁作為一個整體承

受使用期間的荷載。(1)組合梁在正彎矩作用下的抗彎強(qiáng)度計算在彎矩作用下，組合梁的塑性中和軸可能位于鋼筋混

凝土翼板內(nèi)也可能位于鋼梁截面內(nèi)，計算時應(yīng)分這兩種情

況考慮。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)圖9.3.8式

中

M——

組合梁全部荷載產(chǎn)生的正彎矩設(shè)計值；X

——組合梁截面塑性中和軸至混凝土翼板頂面的距離；

A

——鋼梁截面面積；y

——鋼梁截面應(yīng)力合力至混凝土受壓區(qū)截面應(yīng)力合力

的距離；.f——鋼梁的強(qiáng)度設(shè)計值；.fc——混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。①塑性中和軸位于混凝土受壓翼板內(nèi)(Af≤b。時

)

梁的抗彎承載力按下式計算：M≤bcxf.y第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)A.=0.5(A-b=hflf)圖9.3.9A.——

鋼梁受壓區(qū)截面面積；y

——鋼梁受拉區(qū)截面應(yīng)力合力至混凝土翼板截面應(yīng)力合力

的距離；y?——

鋼梁受拉區(qū)截面應(yīng)力合力至鋼梁受壓區(qū)截面應(yīng)力合力

的距離；②塑性中和軸位于鋼梁截面內(nèi)(

Af>

時

)f。

梁的抗彎強(qiáng)度按下式計算：M≤behfey+Afy?第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)式中滿足下式要求：M'=M?+A,f,(y?+y?/2)

M?=(S?+S?)fA?(2)組合梁在負(fù)彎矩作用下的抗彎強(qiáng)度計算此時，組合梁受拉區(qū)位于翼緣一側(cè)，梁的抗彎承載力應(yīng)y?組合梁塑性中和軸，鋼梁塑性中和軸

Y?第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)圖9.3.10fA?——混凝土翼板有效寬度范圍內(nèi)縱向鋼筋截面積；

y.—

—

縱向鋼筋截面形心至組合梁塑性中和軸距離y?—

—

組合梁塑性中和軸至鋼梁塑性中和軸距離。當(dāng)組

合梁塑性中和軸在鋼梁腹板內(nèi)時，取

y?=A,f,/(2r,f)

當(dāng)塑性中和軸在鋼梁翼緣內(nèi)時，可取等于鋼梁塑性中和軸至腹板上邊緣的距離；fs——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。組合梁的負(fù)彎矩設(shè)計值；鋼梁截面的全塑性彎矩；鋼梁截面塑性中和軸(平分鋼梁截面積)以上和以第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)式

中

：M'——Mp——

s?、S?——下截面對中和軸的面積矩；章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)第四節(jié)(3)組合梁的抗剪強(qiáng)度計算組合梁截面的剪力假定全部由鋼梁腹板承受并沿腹板

均勻分布，即抗剪承載能力應(yīng)按下式計算：V≤hwtwf√式中

h、tw——

鋼梁腹板的高度和厚度；f、

——鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(1)一個圓柱頭栓釘連接件的抗剪承載力設(shè)計值可按下

式計算：

N{=0.43A,√Ef.≤0.7A,f栓釘材料抗拉強(qiáng)度最小值與屈服強(qiáng)度之比；栓釘

材料性能等級通常為4.6級，則

f=215kN/mm2,γ=1.679.3.2.4組合梁連接件的設(shè)計組合梁的連接件主要傳逐鋼筋混凝土翼板與鋼梁間的

縱向水平剪力，并承受豎向掀拉力。連接件可以采用圓柱

頭栓釘、槽鋼或彎起鋼筋。如下圖所示。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)(b)圖9.3.11(a)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(2)一個槽鋼連接件的抗剪承載力設(shè)計值可按下式計算：N;=0.26(t+0.5t)V.

√Ef.式

中

t

——槽鋼翼緣的平均厚度；tw

——槽鋼腹板的厚度；l。

——槽鋼的長度。(3)一個彎起鋼筋連接件的抗剪承載力設(shè)計值可按下式

計算N=Ast.fst式中

As——

彎筋的截面面積；f

st

——彎筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)第9

.4節(jié)構(gòu)件及連接的特點本

節(jié)

目

錄1.梁的設(shè)計2.柱的設(shè)計3.抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計4.連接節(jié)點的設(shè)計基

本

要

求1.了解梁、柱及抗側(cè)力構(gòu)件的抗震設(shè)計

2.了解連接節(jié)點的抗震設(shè)計第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)9.4.1

梁

的

設(shè)

計當(dāng)按抗震設(shè)計時，除滿足梁一章的要求外，尚應(yīng)滿

足以下各方面的要求。(1)梁的抗彎強(qiáng)度框架梁在罕遇地震下允許出現(xiàn)塑性鉸，在多遇地震下

應(yīng)保證不破壞和不需修理，即抗震設(shè)計時不允許考慮截

面應(yīng)力的塑性發(fā)展，梁的抗彎強(qiáng)度按下式計算：式中

M、

——

考慮地震作用效應(yīng)時梁對x軸的彎矩設(shè)計值；

W——

梁對x軸的凈截面模量；f—

鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值；YrE-——鋼梁承載力的抗震調(diào)整系數(shù)。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(2)梁的整體穩(wěn)定框架梁的整體穩(wěn)定性通常通過梁上的剛性鋪板或支撐體系加以保證。當(dāng)梁符合梁一章規(guī)定的受壓翼緣自由長度與

其寬度之比的限值時，可不計算整體穩(wěn)定性。但7度以上設(shè)

防的高層鋼結(jié)構(gòu)，對罕遇地震下可能出現(xiàn)塑性鉸的部位，如梁端、集中荷載作用點，應(yīng)有側(cè)向支撐點。由于地震力

方向變化，塑性鉸彎矩的方向也變化，故應(yīng)在梁上下翼緣

均設(shè)支撐。這些支撐和相鄰支撐點間的距離，應(yīng)符合《鋼

結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中塑性設(shè)計時的長細(xì)比要求。(3)梁的局部穩(wěn)定框架梁翼緣和腹板的局部穩(wěn)定在一般情況下應(yīng)符合梁一

章的規(guī)定。但處于地震設(shè)防烈度≥7度地區(qū)的高層建筑，第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)對抗側(cè)力框架的梁中可能出現(xiàn)塑性鉸的區(qū)段，其組成板

件的寬厚比應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中塑性設(shè)計時的規(guī)

定限值?？蚣芰喊寮捄癖认拗当?

5第三節(jié)第四節(jié)板件7度及7度以上6度和非抗震設(shè)防工字形梁和箱形梁翼緣懸伸部分b/t911工字形梁和箱形梁腹板ho/tw72-100N/Af85-120N/Af箱形梁翼緣在兩腹板之間的部分bo/t3036注：1.表中，N

梁的軸向力，

A

為梁的截面面積，

f梁的鋼材強(qiáng)度設(shè)計值；

2.表列值適用于fy=235N/mm2

的Q235

鋼，當(dāng)鋼材為其他牌號時，應(yīng)乘以第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)-9.4.2

柱

的

設(shè)

計框架柱截面可以采用H

形、箱形、十字形及圓形等。高層建筑框架柱的主要特點是組成板件的厚度可能超過

40mm,

有時甚至超過100mm

。這時，注意按照軸心受壓構(gòu)

件一章中板厚大于40mm

的表格分類。當(dāng)框架柱按非抗震設(shè)計時，應(yīng)遵守軸心受力構(gòu)件一章和

拉彎壓彎構(gòu)件一章的規(guī)定；當(dāng)按抗震設(shè)計時，尚應(yīng)滿足以

下各條的要求。(1)為實現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”

,使塑性鉸出現(xiàn)在梁端而不是柱

端，在框架的任一節(jié)點處，柱截面的塑性抵抗矩和梁截面的

塑性抵抗矩宜滿足下式的要求：ZW(fye-N1A?)≥nZWpnfyn第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)時可取1.0;8度1.05;9度1.15。在罕遇地震作用下不可能出現(xiàn)塑性鉸的部分，框架柱可

按下式計算：N≤0.6A

、f/yR式中

f

——

柱鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；yer——柱的承載力抗震調(diào)整系數(shù)。式中

w、Ww——分別為計算平面內(nèi)交匯于節(jié)點的柱和梁

的截面塑性模量；fye、fsn

——分別為柱和梁鋼材的屈服強(qiáng)度；N——按多遇地震作用組合得出的柱軸力；

A?！蚣苤慕孛婷娣e；7——超過6層的鋼框架，6度IV

類場地和7度第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)注：表列值適用于fy=235N/mm2的Q235

鋼，其他牌號應(yīng)乘以/2351f,(3)高層建筑中框架柱的長細(xì)比，當(dāng)按≥7度設(shè)防時，

不

宜大于

60√235按6度抗震設(shè)防和非抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)，柱

的長細(xì)比不應(yīng)大于

。120

√235/f,(2)按≥7度抗震設(shè)防的框架柱，其板件的寬厚比限值應(yīng)滿足下表的要求。表9-6板件7度8

度

或

9

度工

字

形

柱

翼

緣

懸

伸

部

分1110工

字

形

柱

腹

板4343箱

形

柱

壁

板3733第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)9.4.3

抗

側(cè)

力

結(jié)

構(gòu)

的

設(shè)

計高層建筑的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)包括各種豎向支撐體系、鋼筋

混凝土剪力墻以及鋼板剪力墻等。鋼筋混凝土剪力墻的設(shè)

計應(yīng)參照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。豎向垂直支撐，分為中心支撐和偏心支撐。9.4.3.1中心支撐的設(shè)計特點中心支撐的形式可以采用十字交叉型、單斜桿、人字

型斜桿或V

型斜桿體系。

K

形支撐體系在地震作用下可能

因受壓斜桿失穩(wěn)或受拉斜桿屈服而引起較大的側(cè)向變形

，

故不應(yīng)在抗震設(shè)計中采用。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)圖9.4.1(1)內(nèi)力計算特點在初步設(shè)計階段，可采用近似計算方法。此時，應(yīng)注意：

◆垂直支撐主要承受水平荷載引起的剪力。但由于高層建筑在水平荷載下變形較大，在自重和水平力下，還承

受水平位移和重力荷載產(chǎn)生的附加彎曲效應(yīng)。第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)◆框架柱在重力荷載作用下的彈性壓縮變形將十字交叉

支撐、人字撐和V形支撐的斜桿中引起的斜桿中引起附

加壓應(yīng)力，故在計算此類形式的支撐截面時，應(yīng)計入附

加應(yīng)力的影響?！羧俗中沃蔚氖軌盒睏U若受壓屈曲，將導(dǎo)致框架橫梁

產(chǎn)生較大變形。在進(jìn)行多遇地震作用下的設(shè)計時，對人

字形支撐和V形支撐斜桿的內(nèi)力應(yīng)乘以增大系數(shù)1.5。十

字交叉支撐和單斜桿支撐應(yīng)乘以1.3,以提高斜撐的承

載力。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(2)截面設(shè)計及構(gòu)造要求支撐斜桿可設(shè)計為只能承受拉力，也可設(shè)計為既能受拉

也能受壓。當(dāng)按非抗震設(shè)計時，桿件截面的設(shè)計可參考軸

心受力構(gòu)件的設(shè)計方法。但在多遇地震作用下，支撐斜桿

的截面還應(yīng)滿足下列要求。①整體穩(wěn)定承載力②剛度地震作用下支撐體系的滯回性能，主要取決于其受壓

行為。支撐長細(xì)比較大者，滯回圈較小，吸收能量的能力

也較弱。因而對抗震設(shè)防建筑中支撐桿件的長細(xì)比，限制

應(yīng)更嚴(yán)。需要滿足下列要求：第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)板件若喪失局部穩(wěn)定將影響支撐斜桿的承載能力和消

能能力，因而對7度以上抗震設(shè)防的支撐斜桿，其板件寬厚比應(yīng)滿足以下要求：一邊簡支一邊自由時，不得大于

不得大于

。25

√235/f,λ≤80

√235/f,當(dāng)按9度設(shè)防時，第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)當(dāng)按6、7度設(shè)防時，8√235兩邊簡支時，當(dāng)按8度設(shè)防時，章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)λ≤40

√235/f,λ≤120

√235/f,③局部穩(wěn)定9.4.3.2偏心支撐的設(shè)計特點偏心支撐為使支撐斜桿的軸線偏離梁和柱軸線的交點，

水平荷載較小時具有足夠的剛度，而超載時又具有良好的

延性。常用偏心支撐構(gòu)造形式：門架式、單斜桿式、人字形及V字形。a>M,/V,彎曲屈服型

V=0.58fyh?tw

耗能梁段宜設(shè)計成剪切屈服型。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)(b)圖9

.4

.2

剪切屈服型(a)a≤M?/V?(c)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)Mp=W?fy偏心支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要進(jìn)行耗能梁段的強(qiáng)度計算和支

撐斜桿的承載力設(shè)計。應(yīng)滿足下列要求：(1)腹板的設(shè)計剪力不超過受剪承載力的80%,即第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)a<2.2M,/V,

時a≥2.2M?/V,

時章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(2)耗能梁段的翼緣強(qiáng)度應(yīng)滿足為保證耗能梁段屈服時支撐斜桿不發(fā)生屈曲，要求支撐桿件滿足下式要求：耗能梁段的腹板不得加焊貼板提高強(qiáng)度，也不允許開

洞。翼緣和腹板的寬厚比應(yīng)滿足：第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)N,

取以下兩式的較小者。章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)Nurcom為跨間梁在最不利組合下的支撐軸力。為體現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計原則，偏心支撐框架柱的

內(nèi)力設(shè)計值需要適當(dāng)提高，按照下式的較小者采用：第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)om章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)9.4.4

連

接

節(jié)

點

的

設(shè)

計9.4.4.1節(jié)點設(shè)計的一般要求當(dāng)按抗震設(shè)計時，按照“強(qiáng)節(jié)點弱構(gòu)件”的原則，節(jié)

點連接的承載力要高于構(gòu)件本身的承載力，即M≥1.2M,V≥1.3(2Ml)式中

M.——

僅由翼緣連接(焊縫或螺栓)承擔(dān)的最大受彎

承載力；M,——

梁的全塑性受彎承載力；v?！?/p>

由腹板連接(焊縫或螺拴)承擔(dān)的最大受剪承

載力。若為栓焊混合連接，腹板高強(qiáng)度螺拴

的抗剪強(qiáng)度應(yīng)考慮焊接熱影響使預(yù)拉力損失第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)而乘以0.9的折減系數(shù)；章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)9.4.4.2節(jié)點的連接多、高層鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接可采用焊接、高強(qiáng)度螺栓連

接，也可以采用焊接與高強(qiáng)度螺拴的混合連接。(1)焊接連接焊接連接的傳力最充分，有足夠的延性，但焊接連接存

在較大的殘余應(yīng)力，對節(jié)點的抗震設(shè)計不利。焊接連接可采

用全熔透或部分熔透焊縫。但對要求與母材等強(qiáng)的連接和框

架節(jié)點塑性區(qū)段的焊接連接，必須采用全熔透的焊接連接。焊接連接節(jié)點的計算可參照第3章。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(2)高強(qiáng)度螺栓連接高層鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件的高強(qiáng)度螺接連接應(yīng)采用摩擦型，

其設(shè)計可參照第3章。對于抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)，在罕遇地震作用下，考慮高強(qiáng)

度螺栓連接間的摩擦力已被克服，此時連接的抗剪承載

力取決于螺拴的抗剪能力，故高強(qiáng)度螺栓的最大抗剪承

載力應(yīng)按下式計算：式中

N?

———

個高強(qiáng)度螺栓的最大抗剪承載力；

n

——連接的剪切面數(shù)目；A?——螺拴螺紋處的凈截面面積；fb——

螺

栓

鋼

材

的

極

限

抗

拉

強(qiáng)

度

最

小

值

，第

九

章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第二節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)(3)栓—焊混合連接栓—焊混合連接在高層鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最普通，

一般受力

較大的翼緣部分采用焊接，腹板采用高強(qiáng)度螺栓。這種連接可以兼顧兩者的優(yōu)點，在施工上也具有優(yōu)越性。由于施工時一般先用螺栓定位然后對翼緣施焊，翼緣焊接時會對

螺柱預(yù)拉力有一定降低，因而腹板連接的高強(qiáng)度螺栓數(shù)目

應(yīng)留有富裕。9.4.4.3梁與柱的連接多、高層鋼結(jié)構(gòu)中梁與柱的連接一般采用剛性連接，其構(gòu)造形式有柱貫通式和梁貫通式兩種，

一般采用柱貫通式。第九章

多、高層房屋結(jié)構(gòu)章目錄第一節(jié)

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)框架梁與柱剛性連接時，應(yīng)在梁翼緣的對應(yīng)位置設(shè)置柱

的水平加勁肋。對抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)，水平加勁助應(yīng)與梁翼

緣等厚。對非抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)，水平加勁肋應(yīng)能傳遞梁翼

緣的集中力，其厚度不得小于梁翼緣厚度的1/2,并應(yīng)符合

板件寬厚