关于高层钢结构的框架结构体系

2022-09-07 08:46 高层钢结构 华邦建设

　　因为高层钢结构的框架结构体系没有设置柱间竖向支撑，所以，高层钢结构的平面设计具有较大的灵活性，并且可以使用较大的柱距和提供较大的使用空间。对于20层以下的高层钢结构框架结构具有良好的适应性。

　　框架结构体系是高层钢结构的基本体系，由此可演变成各类体系。因此，有关框架体系中的某些问题也是各类体系中共有的问题。

　　一、正交及非正交相连而成的框架结构

　　当高层钢结构的平面为矩形平面时，框架结构一般由纵横方向各自平行的多榀正交相连的框架构成，因此可简化连接构造，并使用柱贯通型的节点做法。当高层钢结构的平面为非矩形时，如弧形、圆形、八角形及三角形等平面，则由多个方向的非正交相连的框架构成，而在汇交点处的梁柱节点构造较为复杂，形成异形节点，必须使用梁贯通型的节点做法。

　　二、刚接框架及铰接的梁柱结构

　　刚接框架的梁柱连接可以使用刚接节点，以便形成能抵抗风荷载及水平地震作用的抗侧力结构，如局部的平台及楼梯间等的梁柱节点，也可以使用铰接连接而不形成抗侧力结构，这既可筒化连接构造和灵活布置，又因仅承担竖向荷载，使构件截面尺寸相应减少。

　　三、楼梯间及电梯井

　　如楼梯间不突出屋面，一般无需在楼梯间的四角都设柱子，否则可以在四角设置柱子，并形成刚接框架。楼梯可以使用钢楼梯或钢筋混凝土楼梯。

　　电梯井道周边可以设置次梁或主梁，此时除在并联的成组式井道的两端设置柱子外，中间部位不应设置柱子。

　　四、框架的梁柱截面

　　1、抗震高层钢结构的框架柱可以使用由四块钢板焊接而成的箱形截面。由于柱子的内力在两个方向的水平地震作用下基本相等，故常使用方形的箱形截面柱。箱形截面柱也便于涂刷防火涂料和柱子的外包装修。

　　框架柱可以使用热轧的H型钢或焊接的H型钢。由于H型钢在截面性能上有对强轴的惯性矩和对弱轴的惯性矩之分，因此H型钢的设置方位应使其强轴的惯性矩对应于柱弯矩较大的方向，或对应于柱的计算长度较大的方向。对于抗震的框架柱H型钢设置方位，应考虑轴方向部分对应于X方向、部分对应于Y方向设置，以使两个方向的侧向刚度的大小有所调整。

　　2、框架梁一般使用热轧的窄翼缘H型钢或焊接H型钢。但不能使用热轧的工字钢，因其翼缘厚度可变，不适应焊接坡口的加工要求和设置引弧板。

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