巨型支撑外筒体系的优点及构成

2021-03-05 09:08 高层钢结构 华邦建设

　　一、巨型支撑外筒体系与稀柱浅梁外框架结构

　　稀柱浅梁的外框架结构如不采取其他结构措施，由于它的整体抗弯能力和侧向刚度都很差，基本上属于不适合用于高层钢结构的一种结构。但它可以符合建筑设计和使用方面的要求，如其柱距较大、角柱无需采用大截面尺寸，也无需采用截面高大的裙梁，相应地可以使建筑使用上有开阔的视野、观感舒畅的感觉。巨型支撑外筒体系的设计意图之一，就是欲保留上述稀柱浅梁外框架结构的可取之处，同时消除其结构上受力特性和侧向刚度都较差的缺陷，使其成为适应高层钢结构要求的结构体系。

　　二、巨型支撑外筒体系与密柱深梁的外筒体系

　　密柱深梁外筒体系中，由于其柱距较小，裙梁截面高度较大和立面开洞率较小等原因，使首层入口的使用功能和观感等方面受到一定程度的影响。在结构受力特性方面，剪力滞后效应使一部分柱子及裙梁未充分地发挥作用，而角柱的轴向力和相应的柱截面也较大。但如采用巨型支撑，并与翼缘框架及腹板框架中的柱子和部分裙梁共同工作，则可以在很大程度上消除剪力滞后效应，使柱子的轴向力值均匀化和相应的柱截面尺寸可基本相同，也可以避免采用截面高度较大的裙梁和较小的柱距。此外，这一体系也可以适用于矩形建筑结构平面。

　　三、巨型支撑外筒体系的构成

　　巨型支撑外筒体系是在稀柱浅梁的外框架结构上对四个立面设置十字交叉巨型支撑。巨型支撑的宽度为建筑平面的宽度(或长度)，跨越楼层的高度可为10—20层，并可按十字交叉的斜杆与主裙梁之间的夹角约为45度进行定位。支撑斜杆与主裙梁相交于角柱，也与另一侧面的支撑斜杆及主裙梁相交于同一点，以形成传力路线连续的、如同空间桁架的抗侧力结构。主裙梁位于支撑斜杆的上下端。支撑斜杆与所有柱子及主裙梁位于同一结构竖向平面内。支撑斜杆、柱子及主裙梁是巨型支撑外筒的主要构件，每一楼层柱间的次裙梁是次要构件。

　　上述支撑斜杆、柱子、主裙梁及次裙梁可以采用焊接H型钢，以利简化节点连接构造。支撑斜杆与柱子相连时，可以采用柱子贯通型，以使柱子直接承担竖向荷载，也有利于构件安装。

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