鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)演講人：日期:目錄02設(shè)計(jì)規(guī)范與要求01結(jié)構(gòu)體系概述03支撐類型與布置策略04力學(xué)性能分析要點(diǎn)05節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)06施工與維護(hù)管理01結(jié)構(gòu)體系概述中心支撐定義與作用中心支撐定義中心支撐的受力特點(diǎn)中心支撐的作用中心支撐是指位于結(jié)構(gòu)中心部位的支撐構(gòu)件，通過連接多個(gè)構(gòu)件形成整體結(jié)構(gòu)，以提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。在水平荷載作用下，中心支撐能夠承擔(dān)和傳遞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平力，并將其傳遞至基礎(chǔ)，減少結(jié)構(gòu)整體變形和側(cè)移。中心支撐主要承受軸向壓力，能夠有效分擔(dān)和傳遞結(jié)構(gòu)的重力荷載和水平荷載。鋼框架支撐體系分類按照支撐形式分類包括柱式支撐、墻式支撐、框架式支撐等。柱式支撐適用于較小的荷載和變形要求；墻式支撐適用于較大的荷載和變形要求；框架式支撐則結(jié)合了前兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有更好的整體性能。按照材料分類按照功能分類包括鋼支撐、鋼筋混凝土支撐等。鋼支撐具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)；鋼筋混凝土支撐則具有剛度大、耐久性好的特點(diǎn)。包括抗震支撐、抗風(fēng)支撐、承載支撐等?？拐鹬沃饕糜诘卣饏^(qū)，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能；抗風(fēng)支撐主要用于風(fēng)荷載較大的地區(qū)，減少風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響；承載支撐則主要用于承受結(jié)構(gòu)的重力荷載。123鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁、大型工業(yè)廠房等工程中，特別是在地震區(qū)、風(fēng)荷載較大的地區(qū)以及需要大跨度、大空間的場(chǎng)所。應(yīng)用場(chǎng)景與優(yōu)劣勢(shì)分析應(yīng)用場(chǎng)景鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)具有較高的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，能夠有效地抵抗水平荷載和地震作用；同時(shí)，其施工速度快、質(zhì)量易于控制、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)也受到了廣泛的認(rèn)可。優(yōu)勢(shì)分析鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)也存在一些缺點(diǎn)，如鋼材消耗量大、成本較高、防火性能較差等。此外，在設(shè)計(jì)和施工過程中，需要特別注意節(jié)點(diǎn)的連接和構(gòu)造措施，以確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。劣勢(shì)分析02設(shè)計(jì)規(guī)范與要求現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用規(guī)范》01規(guī)定了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則、要求和方法?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》02針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括材料選用、結(jié)構(gòu)分析、連接構(gòu)造等內(nèi)容?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》03針對(duì)抗震設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)布置、承載力、變形等提出要求?！朵摻Y(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》04規(guī)定了鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量的檢驗(yàn)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。荷載組合與承載力計(jì)算恒荷載包括結(jié)構(gòu)自重、固定設(shè)備重量等長(zhǎng)期不變的荷載。01活荷載包括人員、可移動(dòng)設(shè)備等可變的荷載。02風(fēng)荷載根據(jù)建筑地點(diǎn)和高度，計(jì)算結(jié)構(gòu)可能受到的風(fēng)壓力和吸力。03承載力計(jì)算依據(jù)上述荷載組合，計(jì)算結(jié)構(gòu)各部分的承載力，確保結(jié)構(gòu)安全可靠。04材料性能指標(biāo)要求鋼材強(qiáng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)類型，選用合適的鋼材強(qiáng)度等級(jí)，保證結(jié)構(gòu)承載力。01鋼材韌性要求鋼材在低溫下仍具有良好的韌性，避免脆性破壞。02焊接性能選用的鋼材應(yīng)具有良好的焊接性能，以滿足結(jié)構(gòu)施工和連接需求。03耐腐蝕性考慮鋼材在長(zhǎng)期使用過程中可能受到的腐蝕，選擇相應(yīng)的防腐措施。0403支撐類型與布置策略人字形/交叉形支撐特點(diǎn)穩(wěn)定性高人字形或交叉形支撐能夠有效抵抗水平荷載，將荷載傳遞至基礎(chǔ)，提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。承載能力強(qiáng)支撐構(gòu)件以受壓為主，能夠充分發(fā)揮鋼材的抗壓性能，提高承載能力。構(gòu)造簡(jiǎn)單人字形或交叉形支撐構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，易于加工和安裝，且成本較低。影響空間使用支撐構(gòu)件在空間上會(huì)形成一定的干擾，影響建筑空間的使用。剛度與穩(wěn)定性要求規(guī)范要求長(zhǎng)細(xì)比過大會(huì)導(dǎo)致支撐剛度不足，影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性；過小則會(huì)增加材料用量，不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，支撐構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，以保證結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。支撐長(zhǎng)細(xì)比控制原則構(gòu)造措施通過加設(shè)橫向支撐、改變截面形狀等構(gòu)造措施，可有效調(diào)整支撐長(zhǎng)細(xì)比，滿足設(shè)計(jì)要求。材料選擇選用高強(qiáng)度、高韌性的鋼材，可在一定程度上放寬長(zhǎng)細(xì)比限制，提高結(jié)構(gòu)性能。對(duì)稱性與剛度均衡設(shè)計(jì)對(duì)稱性要求調(diào)整方法剛度均衡原則考慮多向荷載在布置支撐時(shí)，應(yīng)盡可能保持結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，以避免因不對(duì)稱而產(chǎn)生的附加應(yīng)力和變形。支撐構(gòu)件的剛度應(yīng)與其所承受的荷載相匹配，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的剛度均衡和合理傳力。可通過調(diào)整支撐的截面尺寸、間距和布置形式等方法，使結(jié)構(gòu)達(dá)到對(duì)稱性和剛度均衡的要求。在設(shè)計(jì)中需考慮多向荷載的作用，確保支撐系統(tǒng)在各種荷載組合下都能保持穩(wěn)定性和安全性。04力學(xué)性能分析要點(diǎn)靜力彈塑性分析是評(píng)估結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的彈塑性行為，適用于鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用單調(diào)遞增的荷載方式，模擬地震等側(cè)向力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。考慮構(gòu)件的幾何非線性、材料非線性和彈塑性變形等因素，準(zhǔn)確模擬構(gòu)件的實(shí)際受力狀態(tài)。根據(jù)構(gòu)件的塑性變形和應(yīng)力分布情況，判斷結(jié)構(gòu)的承載能力和破壞模式。靜力彈塑性分析方法原理及適用范圍加載方式構(gòu)件模擬分析結(jié)果判斷動(dòng)力響應(yīng)與耗能機(jī)制動(dòng)力響應(yīng)特點(diǎn)鋼框架中心支撐結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載作用下，具有較大的變形和耗能能力。耗能機(jī)制分析通過滯回耗能、摩擦耗能等機(jī)制，耗散地震等動(dòng)力荷載產(chǎn)生的能量。阻尼比計(jì)算根據(jù)結(jié)構(gòu)的耗能能力，計(jì)算結(jié)構(gòu)的阻尼比，為動(dòng)力分析提供參數(shù)?？拐鹦阅茉u(píng)估評(píng)估結(jié)構(gòu)在地震等動(dòng)力荷載作用下的耗能機(jī)制和抗震性能。整體穩(wěn)定性概念指結(jié)構(gòu)在承受荷載時(shí)，能保持原有幾何形狀和整體穩(wěn)定性的能力。校核準(zhǔn)則根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)，確定合理的整體穩(wěn)定性校核準(zhǔn)則。校核方法采用有限元分析等方法，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體穩(wěn)定性校核。校核結(jié)果處理根據(jù)校核結(jié)果，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的調(diào)整和優(yōu)化，確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。整體穩(wěn)定性校核標(biāo)準(zhǔn)05節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)支撐與框架節(jié)點(diǎn)類型節(jié)點(diǎn)板連接支撐構(gòu)件與框架構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)板連接，節(jié)點(diǎn)板具有較高的強(qiáng)度和剛度。01支撐構(gòu)件直接焊接在框架構(gòu)件上，適用于大型構(gòu)件的連接。02螺栓連接節(jié)點(diǎn)支撐構(gòu)件與框架構(gòu)件通過螺栓連接，便于拆卸和調(diào)整。03直接焊接連接焊接/螺栓連接工藝采用合適的焊接材料和工藝，確保焊縫強(qiáng)度和韌性滿足要求。焊接工藝進(jìn)行焊縫外觀檢查和無損檢測(cè)，確保焊縫質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。焊縫質(zhì)量檢查選擇高強(qiáng)度螺栓，按照規(guī)定的扭矩進(jìn)行擰緊。螺栓連接工藝確保螺栓孔配合緊密，避免螺栓松動(dòng)或受力不均。螺栓孔配合抗震延性構(gòu)造措施耗能支撐在支撐結(jié)構(gòu)中設(shè)置耗能支撐，吸收和耗散地震能量。01節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng)處理，提高節(jié)點(diǎn)的承載能力和延性。02框架穩(wěn)定性通過增加框架的冗余度和剛度，提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。03連接延性采用具有延性的連接方式，如耗能支撐、節(jié)點(diǎn)板等，以提高結(jié)構(gòu)的耗能能力。0406施工與維護(hù)管理預(yù)制裝配施工流程構(gòu)件預(yù)制在工廠內(nèi)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼構(gòu)件的預(yù)制，包括切割、焊接、防腐等工藝。02040301連接節(jié)點(diǎn)對(duì)鋼框架的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，包括焊接、螺栓連接等方式，確保節(jié)點(diǎn)連接牢固可靠?，F(xiàn)場(chǎng)安裝將預(yù)制好的構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，使用起重設(shè)備進(jìn)行吊裝和組裝。校正和調(diào)整對(duì)安裝好的鋼框架進(jìn)行校正和調(diào)整，確保其垂直度和水平度滿足設(shè)計(jì)要求。質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鋼材質(zhì)量節(jié)點(diǎn)連接焊接質(zhì)量垂直度和水平度檢測(cè)鋼材的材質(zhì)、規(guī)格、強(qiáng)度等是否符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)焊縫的外觀質(zhì)量、強(qiáng)度、密封性等方面，確保焊接質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)節(jié)點(diǎn)連接的牢固性、可靠性和穩(wěn)定性，確保鋼框架的整體穩(wěn)定性。檢測(cè)鋼框架的垂直度和水平度，確保其符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)鋼框架進(jìn)行定期檢查，包括焊縫、節(jié)點(diǎn)、連接部位等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理存