鋼構(gòu)高層的五大單元類型
鋼構(gòu)高層根據(jù)抗側(cè)力體系構(gòu)成方式,可劃分為多種結(jié)構(gòu)單元類型。
一、框架單元
框架單元由梁和柱以剛接或鉸接方式組成,是鋼構(gòu)高層的基本組成形式。純框架單元側(cè)向剛度較小,適用于高度不超過60米的建筑。框架單元的優(yōu)勢在于平面布置靈活,便于建筑功能調(diào)整。梁柱節(jié)點(diǎn)通常采用剛性連接,翼緣焊接、腹板螺栓的混合連接形式應(yīng)用廣泛。框架柱的長細(xì)比與板件寬厚比應(yīng)滿足規(guī)范限值,以保證整體穩(wěn)定性與局部穩(wěn)定性。
二、支撐單元
支撐單元是在框架基礎(chǔ)上增設(shè)斜向支撐構(gòu)件形成的抗側(cè)力體系,分為中心支撐與偏心支撐兩類。中心支撐包括人字形、V字形、單斜桿及交叉支撐等形式,構(gòu)造簡單、剛度大,但受壓屈曲后承載力退化明顯。偏心支撐通過消能梁段連接支撐與框架,地震作用下消能梁段率先屈服耗能,支撐保持彈性,適用于抗震要求較高的鋼構(gòu)高層。支撐單元適用于高度60至150米的建筑,支撐布置應(yīng)在兩個(gè)主軸方向?qū)ΨQ設(shè)置。
三、框筒單元
框筒單元由沿鋼構(gòu)高層周邊布置的密柱深梁框架構(gòu)成,形成豎向懸臂筒體。框筒的翼緣框架承擔(dān)整體彎曲產(chǎn)生的軸向力,腹板框架承擔(dān)整體剪力。框筒單元具有優(yōu)異的空間整體受力性能,適用于高度150米至300米的建筑。剪力滯后效應(yīng)是框筒設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題,角柱應(yīng)力集中而中間柱應(yīng)力偏低,需通過優(yōu)化柱距和梁高加以控制。框筒單元可單獨(dú)使用,也可與其他單元組合形成框筒束體系。
四、核心筒單元
核心筒單元由鋼筋混凝土剪力墻或鋼板剪力墻圍合而成,布置于建筑平面中心區(qū)域。核心筒承擔(dān)主要水平剪力與扭矩,外圍鋼框架承擔(dān)豎向荷載及部分水平力。核心筒單元適用于高度200米至400米的建筑,抗側(cè)剛度大,扭轉(zhuǎn)效應(yīng)小。鋼板剪力墻核心筒兼具鋼構(gòu)延性好與混凝土剛度大的優(yōu)勢,施工速度快于鋼筋混凝土核心筒。核心筒與外圍框架之間通過樓蓋梁板連接,形成雙重抗側(cè)力體系。
五、巨型框架單元
巨型框架單元由大型柱、巨型梁及支撐組成多級結(jié)構(gòu)體系,適用于高度超過300米的建筑。巨型柱通常布置于建筑四角或周邊,巨型梁每隔若干樓層設(shè)置一道,形成大尺度框架。巨型框架內(nèi)部可設(shè)置常規(guī)框架或支撐框架,形成主次結(jié)構(gòu)體系。巨型框架單元傳力路徑明確,材料利用率高,但構(gòu)件尺寸大、加工運(yùn)輸難度高,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜。
行業(yè)動(dòng)態(tài)
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關(guān)于鋼構(gòu)高層的單元類型
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