一、无刚臂时 1、连接支撑芯筒与外圈钢柱的各层钢梁跨度大,截面小,抗弯刚度弱。当整个高层钢结构体系受到水平荷载作用时,外柱基本上不参与整体抗弯,支撑芯筒几乎承担了全部的倾覆力矩。 2、支撑芯筒在各楼层处倾覆力矩的作用下,沿全高发弯曲变形,近侧柱受拉伸长,远侧柱受压缩短,使支撑的各楼层横梁向一侧倾斜,而且往上逐层积累,顶层横梁的倾斜度达到最大值,但各层横梁的中点处仍维持原来的标高不变,左、右外柱因基本上不参与抗弯,由倾覆力矩引起的附加轴力很小,柱顶标高也就不变,基本上与支撑横梁中点位于同一高度。
一、高层钢结构偏心支撑框架的类型和耗能梁段的构成 高层钢结构偏心支撑框架是近期发展起来的,并在地震区中得到较多的应用。在支撑框架中对支撑斜杆与梁进行偏心连接的设计意图,是要构成耗能梁段。因此,高层钢结构偏心支撑框架中每一根支撑斜杆的两端,至少有一端与梁相交,另一端可以在梁与柱交点处进行连接,或偏离另一根支撑斜杆一段长度与梁连接,并在支撑斜杆端与柱子之间构成一耗能梁段,或在两根支撑斜杆的杆端之间构成一耗能梁段。下图是各种偏心支撑框架的类型和耗能梁段的构成。 在偏心支撑框架的顶层常可不构成耗能梁段,因
一、水平荷载成为决定因素 1、在较低楼房中,通常是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计,水平荷载对构件截面尺寸的影响较小,一般可以略去不计。 2、在高层钢结构中,虽然竖向荷载仍对结构设计产生着重要影响,但水平荷载却起着决定性的作用,而且随着高层钢结构层数的增多,水平荷载越益成为结构设计中的关键性因素。 3、在高层钢结构中,建筑自重和楼面使用荷载在竖构件中产生的轴力和弯矩,其数值仅与高层钢结构高度H的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此引起的竖构件轴向力,是与高层钢结构高度H的二
高层钢结构要承受水平荷载、竖向荷载和扭转力矩等多种力的作用,这些力的大小,又随着高层钢结构的高度、平面形状以及风荷载大小、抗震设防烈度高低等多种因素,而出现较大幅度的变化。 为了使高层钢结构能够适应各种自然条件及不同使用要求,在实际工程中已经产生了10多种结构体系,然而组成这些结构体系的抗侧力构件,不外乎以下三种基本形式:线形构件、平面构件和立体构件。 一、线形构件 1、具有较大长细比的细长杆件,在单层结构中作为排架柱单独受力时,称为线构件或称线形构件。 2、当它不是作为一个独立构件承受荷载,
高层钢结构以悬臂杆代表抗侧力构件,按其变形属性进行分类。此方法可引伸用于杆系构件(框架等)、平面构件和立体构件,接照它们的构件整体变形属性来划分。 一、弯曲型构件 1、细长悬臂杆在侧力作用下的侧移⊿,主要是由杆件的弯曲变形产生的,杆件的剪切变形很小,对杆件侧移的影响甚微。| 2、侧力对悬臂杆各个截面产生的弯矩(倾覆力矩),使杆件横截面的受压一侧压缩、受拉-侧拉伸,截面发生转动,从原来的水平状态向受压侧倾斜而产生侧移。 3、弯曲型悬臂杆的侧移角(层间侧移角),在底端为零,向上,因横截面倾角的积累
由于中心支撑和偏心支撑的截面确定常受杆件的长细比限制,故其截面尺寸较大,受压时也易失稳屈曲;又为提高结构的侧向刚度,可以在高层钢结构中采用嵌入式墙板作为等效支撑或剪切板,承担结构的水平剪力,现已在高层钢结构中得到应用的嵌入式墙板主要有以下三种: 一、钢板剪力墙墙板 钢板剪力墙墙板一般需要采用厚钢板。设防烈度为7度或7度以上的抗震建筑还需要在钢板的两侧焊接纵向或横向加劲肋,以增强钢板的稳定性和刚度。对于非抗震或设防烈度为6度的抗震建筑,可不设加劲肋。钢板剪力墙墙板的上下两边缘和左右两边缘可以分别与框
为建造比钢框架结构更高的高层钢结构,以及提高抗侧力结构的承载能力和侧向刚度,又为避免过多地加大梁柱截面及相应的用钢量,高层钢结构的框架-支撑体系及框架-内筒体系是很有效的和经济的常用抗侧力结构体系。它的作用基本上类似钢筋混凝土高层建筑中的框架-剪力墙结构体系及框架-内筒体系。 高层钢结构的框架-支撑体系是由框架体系演变来的,即在框架体系中对部分框架柱之间设置竖向支撑,形成若干榀带竖向支撑的支撑框架;或在框排架体系中,即外圈为刚接框架,内部为仅承担竖向荷载的排架式结构中对部分排架柱之间设置竖向支撑,形
由于高层钢结构框架结构体系不设置柱间竖向支撑,因此建筑平面设计有较大的灵活性,并且可以采用较大的柱距和提供较大的使用空间。对于20层以下的公共建筑框架结构具有良好的适应性。 高层钢结构中的框架体系是基本体系,由此可演变成各类体系。因此,下述有关框架体系中的某些问题也是各类体系中共有的问题。 一、正交及非正交相连而成的框架结构 当建筑平面为规则的矩形平面时,框架结构常由纵横方向各自平行的多榀正交相连的框架构成,因此可简化连接构造,并采用柱贯通型的节点做法。当建筑平面为非矩形时,如弧形、圆形、八角形
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