設(shè)置高層鋼結(jié)構(gòu)的剛臂
2023-03-21 08:54 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
一、無剛臂
1、連接支撐芯筒與外圈鋼柱的各層鋼梁跨度大，截面小，抗彎剛度弱。當(dāng)高層鋼結(jié)構(gòu)受到水平荷載作用時(shí)，外柱基本上不參與整體抗彎，支撐芯筒幾乎承擔(dān)了全部的傾覆力矩。
2、支撐芯筒在各樓層處傾覆力矩的作用下，沿全高發(fā)彎曲變形，近側(cè)柱受拉伸長，遠(yuǎn)側(cè)柱受壓縮短，使支撐的各樓層橫梁向一側(cè)傾斜，而且往上逐層積累，頂層橫梁的傾斜度達(dá)到大值，但各層橫梁的中點(diǎn)處仍維持原來的標(biāo)高不變，左、右外柱因基本上不參與抗彎，由傾覆力矩引起的附加軸力很小，柱頂標(biāo)高也就不變，基本上與支撐橫梁中點(diǎn)位于同一高度。
二、設(shè)置帽剛臂
1、橫貫高層鋼結(jié)構(gòu)全寬的帽剛臂，豎向抗彎剛度很大。在水平荷載作用下，當(dāng)支撐芯筒發(fā)生彎曲變形，導(dǎo)致支撐橫梁連同帽剛臂發(fā)生傾斜轉(zhuǎn)動時(shí)，迫使左、右側(cè)外柱分別發(fā)生拉伸和壓縮，其反力R與-R形成的反力矩M，又反過來通過剛臂施加于支撐芯筒，從而使支撐芯筒各水平截面所受到的傾覆為矩值減小。
2、隨著支撐芯筒所承擔(dān)力矩的減小，支撐豎桿拉力約減小20%，這有利于地腳螺栓的合理布置。
3、由于外柱參與結(jié)構(gòu)的整個(gè)受彎，支撐芯筒各層橫梁的傾斜轉(zhuǎn)角，以及由此引起的結(jié)構(gòu)側(cè)移顯著減小。
4、假設(shè)剛臂的豎向抗剪、抗彎剛度以及外柱的軸向抗壓剛度特別大，當(dāng)整個(gè)高層鋼結(jié)構(gòu)即使遭遇很大水平荷載、產(chǎn)生側(cè)向變形時(shí)，支撐芯筒頂層橫梁和帽剛臂仍能保持水平狀態(tài)，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移將比無剛臂時(shí)減小50%。實(shí)際工程，減小量一般為20%—30%。
三、增設(shè)腰剛臂
1、高層鋼結(jié)構(gòu)除了帽剛臂外，在半高處還需要增設(shè)一道腰剛臂，支撐芯筒所需承擔(dān)的傾覆力矩將進(jìn)一步減小。
2、增設(shè)腰剛臂后，支撐芯筒各層橫梁的傾斜轉(zhuǎn)角進(jìn)一步減小，整個(gè)高層鋼結(jié)構(gòu)的側(cè)移也隨之進(jìn)一步減小。
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