解析高層鋼結構的三種筒體體系
2021-08-13 09:48 高層鋼結構 華邦建設
一、框筒結構
高層鋼結構可以采用密柱深梁方式構成框筒結構。在水平力作用下，框筒的梁以剪切變形為主或為剪彎變形，有較大的剛度，而框筒的柱主要產生與結構整體彎曲相適應的軸向變形，即基本為軸力構件。由于框筒梁的剪切變形，使得框筒柱的軸力分布與實體筒體不完全一致，而出現“剪力滯后”現象。“剪力滯后”會削弱框筒結構的筒體性能，降低結構的抗側剛度。一般框筒結構的柱距越大，剪力滯后效應越大。
（筒體體系）
二、束筒結構
在框筒垂直于水平力的翼緣的寬度過大時，由于剪力滯后效應，筒體的整體抗彎將較大地減弱，筒體效果顯著降低，為解決這一問題，可以將一個大框筒分割成若干個小框筒，構成框筒束結構。由于小框筒翼緣的寬度減小，剪力滯后效應大大降低，筒體的整體抗側剛度將大大提高。
三、筒中筒結構
在框筒結構內部，利用高層鋼結構中心部位電梯豎井的可封閉性，將其周圍的一般框架改成密柱內框筒或采用混凝土芯筒，可構成筒中筒結構。
筒中筒結構與框筒結構相比，不僅增加了一個內筒曲提高了結構的抗側剛度，而且還有以下兩方面的優點：
1、內筒輪廓尺寸比外筒小，剪力滯后效應弱，故更接近于彎曲型構件，因此高層鋼結構下部各層的層間側移將因增設了內筒也顯著減小。
2、在頂層及中部設備層沿內筒的四個面可設置伸臂桁架，以加強內外筒連接，使外框筒柱發揮更大的作用，彌補外框筒剪力滯后效應所帶來的不利影響。
