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高楼钢结构体系及工程实例中的结构特征

时间:2023-10-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5-48 框架-墙板体系高楼的结构布置a)典型层结构平面 b)预制的带竖缝钢筋混凝土墙板2.结构受力特点整个建筑的竖向荷载全部由钢框架承担。水平荷载引起的水平剪力,由钢框架和墙板共同承担,并按两类构件的层间抗推刚度比例分配。倾覆力矩对结构产生的竖向压力和竖向拉力全部由框架柱承担。

高楼钢结构体系及工程实例中的结构特征

1.结构体系的组成

(1)框架-墙板体系(Frame-Wall Structural System)是以钢框架为基础,顺结构平面的主轴方向,于框架间嵌置一定数量的带肋钢板或预制钢筋混凝土墙板所组成的结构体系(图5-48),简称框-墙体系。

(2)预制墙板有以下几种类型:①带纵、横加劲肋的钢板;②内埋人字形钢板支撑的钢筋混凝土墙板;③带竖缝的钢筋混凝土墙板;④带水平缝的钢筋混凝土墙板。

(3)预制墙板嵌置于钢框架的梁与柱所形成的框格内,一般应从结构底部直到顶层连续布置。

(4)为使墙板仅承受水平剪力而不承担重力荷载,墙板四周与钢框架梁、柱之间留有缝隙,仅有数处与钢梁连接。

(5)在平面位置上,墙板的布置应尽量符合“分散、均匀、对称、靠边”四准则。结构平面的每个主轴方向,剪力墙均不应少于3片,且均应分别沿间距不小于6m的、两条以上的轴线布置,但相邻两片剪力墙之间的垂直距离,也不宜大于设计规范对“刚性楼盖假定”所规定的限值。

(6)沿竖向,所有剪力墙均应上下对齐,没有错位,且应从底到顶连续设置,不得中断。从下到上,剪力墙应分段逐渐减薄,且宜双面对称收进;墙体的减薄与混凝土强度等级的降低应错开一个楼层以上。

(7)当房屋顶层要求为大空间而不允许剪力墙到顶时,被中止的各片剪力墙应在顶层以下的两、三层内逐渐减少和减薄,以减缓刚度突变给顶层结构带来不利的塑性变形集中效应。

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图5-48 框架-墙板体系高楼的结构布置(www.xing528.com)

a)典型层结构平面 b)预制的带竖缝钢筋混凝土墙板

2.结构受力特点

(1)整个建筑的竖向荷载全部由钢框架承担。

(2)水平荷载引起的水平剪力,由钢框架和墙板共同承担,并按两类构件的层间抗推刚度(侧向刚度)比例分配。一般情况下,水平剪力主要由墙板承担。

(3)水平荷载引起的倾覆力矩,由钢框架和钢框架-墙板组合体来承担。倾覆力矩对结构产生的竖向压力和竖向拉力全部由框架柱承担。

(4)在整个结构体系的抗推刚度(侧向刚度)中,钢框架提供少部分楼层抗剪刚度和全部“整体抗弯刚度”;预制墙板则提供大部分楼层抗剪刚度。

(5)由于墙板具有较强的抗推刚度和受剪承载力,在风或地震作用下,框架-墙板体系的侧移要比框架体系的侧移减小很多,因而可以用于层数更多的楼房。

(6)具有特殊构造的墙板,其延性比普通现浇钢筋混凝土墙体大数倍,因而能与钢框架更协调地同步工作。

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