分析探討高層鋼結構的框架-支撐體系及框架-內筒體系
2020-07-23 09:08 高層鋼結構 華邦建設
為建造比鋼框架結構更高的高層鋼結構，以及提高抗側力結構的承載能力和側向剛度，又為避免過多地加大梁柱截面及相應的用鋼量，高層鋼結構的框架-支撐體系及框架-內筒體系是很有效的和經濟的常用抗側力結構體系。它的作用基本上類似鋼筋混凝土高層建筑中的框架-剪力墻結構體系及框架-內筒體系。
高層鋼結構的框架-支撐體系是由框架體系演變來的，即在框架體系中對部分框架柱之間設置豎向支撐，形成若干榀帶豎向支撐的支撐框架;或在框排架體系中，即外圈為剛接框架，內部為僅承擔豎向荷載的排架式結構中對部分排架柱之間設置豎向支撐，形成若干榀帶豎向支撐的支撐排架。設置支撐框架或支撐排架的結構，在水平荷載作用下，通過剛性樓板強彈性樓板的變形協調與剛接框架共同工作，形成一雙重抗側力結構的結構體系，該體系常稱框架-支撐體系。
高層鋼結構的框架-內筒體系是結構建筑使用要求形成的，一般用于辦公建筑。建筑使用上內筒作為電梯間和樓梯間等公用設施服務區，并在沿內筒外側周邊形成一辦公區，結構上也相應地布置一圈外框架。沿內筒周邊及電梯井道和樓梯間等長隔墻部位常可設置支撐框架，因而形成一帶支撐框架的內筒結構，這種內筒具有較大的側向剛度。內筒與外框架的組合則構成框架-內筒體系。在這一體系中，內筒是主要抗側力結構。框架-內筒體系也是雙重抗側力結構的結構體系。內筒的梁、柱節點可以采用剛接連接或鉸接連接，如為剛接并在一些框架柱之間設置豎向支撐則形成支撐框架，如為鉸接則可以形成相應的支撐排架。
上述兩種體系的豎向支撐設置位置，常限于建筑立面的造型要求，以及下部幾層的通行要求，未能沿外墻周邊部位設置，只能在內隔墻及內筒部位設置。
由于高層鋼結構的框架-支撐體系及框架-內筒體系的受力特性和變形特征基本相同，所以可以對這兩種體系一并分析探討。
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