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解析框架支撐結構體系中心支撐結構的布置形式和結構受力變形特征

日期:2019-10-31 瀏覽量:113

 上海軒頌建筑科技股份有限公司是以上海鋼結構施工為主體的建筑單位,有承接大跨度的鋼結構廠房、物流庫、鋼結構庫棚,倉儲及多層重鋼結構的技術分解、生產及安裝經驗。今天軒頌建筑結合多年的鋼結構工程經驗給大家解析一下框架支撐結構體系中心支撐結構的布置形式和結構受力變形特征。框架—支撐結構體系是在框架體系中的局部框架柱之間設置支撐,在承擔水平風荷載和地震作用力時,支撐起著十分重要的作用。在水平地震力和風荷載作用下,結構體系甶彈性樓板的變形協調或剛性樓板與框架的的協同工作,構成雙重抗側力體系。框架甶于是剪切型構件,因此底部層間位移較大。當設置豎向支撐作為彎曲型豎向構件,當支撐桁架的高寬比小于12時,甶框架和支撐到的變形協調共同組成抗側力體力,可以有效承受剪力,大大減小結構的水平位移。

 

這類體系具有良好的抗震特性,支撐構件在結構體系中起到重要作用,承擔大部分水平側力,可用于高度較高的鋼結構住宅。作為結構體系抗震的第一道防線,在地震作用下,為避免框架與支撐桁架同時遭受到嚴重的破壞,要求支撐體系的抗側剛度要比第二道防線的框架更能發揮作用。參考鋼筋混凝土框架結構體系抗震設防要求,即由框架部分承擔的地震傾覆力矩,不大于結構總傾覆力矩的50%。相應的也宜要求鋼框架部分所承擔的地震傾覆力矩不大于結構總傾覆力矩的50%,并以此作為衡量支撐框架側向剛度的標準。

中心支撐結構

 

一:布置形式

純鋼框架結構主要依靠梁、柱受彎來承受荷載,抗側剛度相對較小。當結構高度達到一定高度時,如仍然采用傳統鋼框架,在較大風荷載和地震作用下,結構的抗側剛度將難以滿足抗震設計要求,或結構的截面尺寸過大,結構也會失去經濟合理性。此時,可以支持在框架結構的合理布置支撐,構成支撐框架的結構體系。在不影響建筑功能的前提下,支撐在結構平面中應盡量均勻對稱布置,以滿足結構的整體穩定性。同時要更多的思考建筑設計方面與結構方面的協同,一般支撐多設于廚房,衛生間,樓梯間等部位,避開門窗洞口部位,使其有較好的通用性和舒適性。常見的形式有單斜桿支撐、X形、人字形、V型、K型支撐等.

二:結構受力變形特征

在水平力作用下,圖中的各種支撐抗側剛度較大,對改善內力分布和減少結構的水平位移起到積極作用。

框架—支撐結構系統可以看作是柱與支撐組成的用以抵抗水平側向荷載的懸臂豎向桁架。在抵抗側向荷載傾覆力矩時,支撐系統中的柱相當于桁架弦桿,當側向荷載為水平剪力時,該系統中的支撐桿件與梁的作用相當于桁架腹桿。斜桿的受力方向由支撐斜桿的傾斜方向決定,支撐系統的側向變形大部分屬于整體彎曲變形,局部屬于剪切變形。在中心支撐框架體系中,框架部分頂部層間位移小,底部位移大;支撐系統屬于彎曲結構,頂部層間位移較大,底部層間位移較小,框架與支撐系統協同工作,能顯著的減小結構位移。


上海軒頌建筑科技股份有限公司是上海鋼結構公司中的佼佼者。希望在經過的建筑中再創佳績,為上海建筑業貢獻自己的綿薄之力。


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