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巨型支撐外筒體系的優(yōu)點(diǎn)及構(gòu)成
2021-03-05 09:08 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
一、巨型支撐外筒體系與稀柱淺梁外框架結(jié)構(gòu)
稀柱淺梁的外框架結(jié)構(gòu)如不采取其他結(jié)構(gòu)措施，由于它的整體抗彎能力和側(cè)向剛度都很差，基本上屬于不適合用于高層鋼結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)。但它可以符合建筑設(shè)計(jì)和使用方面的要求，如其柱距較大、角柱無需采用大截面尺寸，也無需采用截面高大的裙梁，相應(yīng)地可以使建筑使用上有開闊的視野、觀感舒暢的感覺。巨型支撐外筒體系的設(shè)計(jì)意圖之一，就是欲保留上述稀柱淺梁外框架結(jié)構(gòu)的可取之處，同時(shí)消除其結(jié)構(gòu)上受力特性和側(cè)向剛度都較差的缺陷，使其成為適應(yīng)高層鋼結(jié)構(gòu)要求的結(jié)構(gòu)體系。
二、巨型支撐外筒體系與密柱深梁的外筒體系
密柱深梁外筒體系中，由于其柱距較小，裙梁截面高度較大和立面開洞率較小等原因，使首層入口的使用功能和觀感等方面受到一定程度的影響。在結(jié)構(gòu)受力特性方面，剪力滯后效應(yīng)使一部分柱子及裙梁未充分地發(fā)揮作用，而角柱的軸向力和相應(yīng)的柱截面也較大。但如采用巨型支撐，并與翼緣框架及腹板框架中的柱子和部分裙梁共同工作，則可以在很大程度上消除剪力滯后效應(yīng)，使柱子的軸向力值均勻化和相應(yīng)的柱截面尺寸可基本相同，也可以避免采用截面高度較大的裙梁和較小的柱距。此外，這一體系也可以適用于矩形建筑結(jié)構(gòu)平面。
三、巨型支撐外筒體系的構(gòu)成
巨型支撐外筒體系是在稀柱淺梁的外框架結(jié)構(gòu)上對四個(gè)立面設(shè)置十字交叉巨型支撐。巨型支撐的寬度為建筑平面的寬度(或長度)，跨越樓層的高度可為10—20層，并可按十字交叉的斜桿與主裙梁之間的夾角約為45度進(jìn)行定位。支撐斜桿與主裙梁相交于角柱，也與另一側(cè)面的支撐斜桿及主裙梁相交于同一點(diǎn)，以形成傳力路線連續(xù)的、如同空間桁架的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。主裙梁位于支撐斜桿的上下端。支撐斜桿與所有柱子及主裙梁位于同一結(jié)構(gòu)豎向平面內(nèi)。支撐斜桿、柱子及主裙梁是巨型支撐外筒的主要構(gòu)件，每一樓層柱間的次裙梁是次要構(gòu)件。
上述支撐斜桿、柱子、主裙梁及次裙梁可以采用焊接H型鋼，以利簡化節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造。支撐斜桿與柱子相連時(shí)，可以采用柱子貫通型，以使柱子直接承擔(dān)豎向荷載，也有利于構(gòu)件安裝。
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