分析钢结构建筑的四种结构体系

2022-08-02 09:17 钢结构建筑 陕西钢结构

　　随着我国高层建筑禁止使用黏土砖，且混凝土结构已经产生了施工复杂周期长等问题，钢结构受到了大众的青睐，已成为较有竞争力的民用建筑结构体系之一。与传统建筑结构体系相比，钢结构不仅具有环保、节能、产业化等特征，而且还具有强度高、自重轻、节约能源、抗震性能好等优点。

　　一、框架结构

　　框架结构是指沿钢结构建筑的纵、横两个方向均由框架作为三承重和抵抗水平抗侧力的主要构件所组成的结构体系。框架结构可以分为全刚接框架和半刚接框架，框架结构的梁柱可以采用刚性连接。与其他结构体系相比，框架结构体系可以使钢结构建筑的使用空间增大，适用于多类型使用功能的钢结构建筑。其结构各部分的刚度比较均匀,但该结构体系的弹性刚度较差且属于单一抗侧力体系，抗震能力较弱。

　　二、框架—支撑结构体系

　　框架—支撑结构体系是指以钢结构建筑的框架体系为基础，沿钢结构建筑的纵、横两个方向均布置一定数量的竖向支撑所组成的结构体系，属于双重抗侧力结构体系。支撑框架是第一道防线，框架是第二道防线，支撑框架的竖向支撑产生屈曲或破坏后，由于支撑斜杆一般不承担竖向荷载，所以不影响结构承担竖向荷载的能力，不致危及结构的基本安全要求。

　　三、框架—剪力墙结构体系

　　在框架结构中设置剪力墙，将框架和剪力墙二者结合起来共同抵抗水平荷载，就组成了框架—剪力墙结构体系。钢结构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。框架—剪力墙结构体系的占用面积小，能增大使用空间，墙板具有较强的抗推刚度和受剪承载力，适用于超过40层的高层建筑。但框架—剪力墙结构体系在受力初期，由于其剪力墙刚度较高，地震时易产生应力集中现象，从而导致钢结构建筑出现斜向裂缝。

　　四、钢框架—混凝土核心筒结构体系

　　钢框架—混凝土核心筒结构体系是指由钢筋混凝土芯筒与外圈的刚接或铰接钢框架共同组成的混合结构体系。混凝土芯筒是结构体系的主要抗侧力竖向构件，当楼面外圈为刚接框架时，芯筒承担着绝大部分作用于钢结构建筑的水平荷载。混凝土筒体具有节约钢材、降低造价、施工方便等优点，但是核心筒与钢外框架的延性、刚度不匹配。

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