分析探讨高层钢结构的框架-支撑体系及框架-内筒体系

2020-07-23 09:08 高层钢结构 华邦建设

　　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，形成若干榀带竖向支撑的支撑排架。设置支撑框架或支撑排架的结构，在水平荷载作用下，通过刚性楼板强弹性楼板的变形协调与刚接框架共同工作，形成一双重抗侧力结构的结构体系，该体系常称框架-支撑体系。

　　高层钢结构的框架-内筒体系是结构建筑使用要求形成的，一般用于办公建筑。建筑使用上内筒作为电梯间和楼梯间等公用设施服务区，并在沿内筒外侧周边形成一办公区，结构上也相应地布置一圈外框架。沿内筒周边及电梯井道和楼梯间等长隔墙部位常可设置支撑框架，因而形成一带支撑框架的内筒结构，这种内筒具有较大的侧向刚度。内筒与外框架的组合则构成框架-内筒体系。在这一体系中，内筒是主要抗侧力结构。框架-内筒体系也是双重抗侧力结构的结构体系。内筒的梁、柱节点可以采用刚接连接或铰接连接，如为刚接并在一些框架柱之间设置竖向支撑则形成支撑框架，如为铰接则可以形成相应的支撑排架。

　　上述两种体系的竖向支撑设置位置，常限于建筑立面的造型要求，以及下部几层的通行要求，未能沿外墙周边部位设置，只能在内隔墙及内筒部位设置。

　　由于高层钢结构的框架-支撑体系及框架-内筒体系的受力特性和变形特征基本相同，所以可以对这两种体系一并分析探讨。

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