解析高層鋼結構的框筒體系
2021-09-29 10:13 高層鋼結構 華邦建設
一、結構體系的組成
1、框筒體系是指由高層鋼結構平面外圈的框架筒體和樓面內部的框架所組成的結構體系。
2、框架筒體是由三片以上的“密柱深梁型”框架所圍成的抗側力立體構件，簡稱框筒。
3、框筒的平面形狀可以是圓形、矩形、三角形和多邊形。因為框筒體系的抗側力構件是沿高層鋼結構周邊布置，不僅具有很大的抗傾覆能力，而且具有很強的抗扭能力，所以，框筒體系也適用于平面復雜的高層鋼結構。
4、高層鋼結構內部的框架僅承受重力荷載，所以，柱網可以按照高層鋼結構平面使用功能要求隨意布置，不要求規則、正交，柱距也可以加大。
（框筒體系）
二、受力特點
1、作為抗側力立體構件的框筒，具有很大的抗推剛度。框筒體系中的框筒，將承擔高層鋼結構全部水平荷載所引起的水平剪力和傾覆力矩。
2、側力作用下的框筒，水平剪力由平行于側力的兩片腹板框架承擔，傾覆力矩則由平行和垂直于側力的各片腹板框架和翼緣框架共同承擔。
三、框筒設計要點
1、框筒平面的邊長不能超過45米，矩形框筒平面的長寬比也不能大于1.5;否則，框筒將因剪力滯后效應過于嚴重，而不能充分發揮其立體構件的功效。
2、框筒的高寬比不能小于4,過于矮胖就不能形成有效的抗側力立體構件。
3、框筒應采取密排柱，柱的中心距一般為3至4.5米。
4、框筒應采用截面較高的實腹式窗裙梁，以確保框筒各層鋼梁具有足夠的豎向抗彎剛度。一般情況下，窗裙梁的截面高度取0.9至1.5米。
5、鋼框筒的立面開洞率一般取30%左右。太大，剪力滯后效應過于嚴重而不能構成有效的抗側力立體構件;過小，則耗用鋼材較多，不經濟。
6、鋼柱的強軸方向(H形柱的腹板方向)應位于所在框架的平面內，以增強框筒的抗剪剛度和受剪承載力。
