鋼框架在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用

1、鋼框架在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用普通的框架結(jié)構(gòu)在水平地震力和風(fēng)荷載等水平力作用下，側(cè)向位移偏大，由此設(shè)計的梁、柱斷面均較大，而在鋼框架中適當(dāng)?shù)脑黾又慰梢院苡行У臏p小框架位移減小桿件斷面。下面以某鋼框架轉(zhuǎn)運(yùn)站各桿件在加支撐前后應(yīng)力變化為例說明支撐在鋼框架設(shè)計中所起的作用。某6層鋼框架轉(zhuǎn)運(yùn)站高30米，基本風(fēng)壓0.55m/s2,抗震設(shè)防烈度為7（0.15）度。（加支撐前后各桿件大小一致）第2層梁柱結(jié)構(gòu)應(yīng)力（不加支撐）第2層梁柱結(jié)構(gòu)應(yīng)力（加支撐）加設(shè)支撐前x方向風(fēng)荷載作用下樓層最大位移1/337，y方向風(fēng)荷載作用下樓層最大位移1/292；加設(shè)支撐后x方向風(fēng)荷載作用下樓層最大位移1/1140，y方向風(fēng)荷載

2、作用下樓層最大位移1/1095?？梢娫谙嗤奢d、相同桿件下，加設(shè)支撐后桿件應(yīng)力明顯下降，由此桿件大小可以做相應(yīng)減小，綜合整體用鋼量也相應(yīng)減少，可見支撐在鋼框架結(jié)構(gòu)中起到了很好的作用。不同的支撐布置方式會產(chǎn)生不同的效果，這包括支撐的類型，支撐布置的位置以及支撐桿件所選擇的截面形式。一、支撐的類型：（1）中心支撐：斜腹桿的兩端都連接于梁柱節(jié)點(diǎn)處，或一端位于梁柱節(jié)點(diǎn)處，一端與其他支撐桿件相交就稱為中心支撐。中心支撐的特點(diǎn)是支撐桿件的軸線與梁柱節(jié)點(diǎn)的軸線相匯交于一點(diǎn)，支撐體系剛度較大。中心支撐宜采用十字交叉斜桿支撐，單斜桿支撐，人字形斜桿支撐，v字形支撐，k字形支撐，跨層交叉支撐。k形斜桿體系在地震荷

3、載作用下，斜桿的屈曲或屈服引起的較大側(cè)向變形，可能引發(fā)柱提前喪失承載能力而倒塌，因此抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)不得采用k形斜桿體系。所有形式的支撐體系都可以跨層跨柱設(shè)置。當(dāng)采用只能受拉的單斜桿體系時，應(yīng)同時設(shè)置不同傾斜方向的兩組單斜桿，且每層中不同方向單斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不得大于10%。中心支撐適用于抗震設(shè)防等級較低的地區(qū)，以及主要有風(fēng)荷載控制側(cè)移的多高層建筑物。(2) 偏心支撐：支撐桿件的軸線與梁柱的軸線不是相交于一點(diǎn)，而是偏離了一段距離，形成一個先于支撐構(gòu)件屈服的“耗能梁段”在偏心支撐框架中，除了支撐斜桿不交于梁柱節(jié)點(diǎn)的幾何特征外，還有一個重要的力學(xué)特征，就是耗能梁段。這些位于支撐斜

4、桿與梁柱節(jié)點(diǎn)(或支撐斜桿)之間的耗能梁段，一般比支撐斜桿的承載力低，同時具有在重復(fù)荷載作用下良好的塑性變形能力。在正常的荷載狀態(tài)下，偏心支撐框架具有足夠的水平剛度；在遭遇強(qiáng)烈地震作用時，耗能梁段首先屈服吸收能量，有效的控制了作用于支撐斜桿的荷載份額，使其不喪失承載力，從而保證整個結(jié)構(gòu)不會坍塌。偏心支撐包括人字形偏心支撐，v字形偏心支撐，八字形偏心支撐，單斜桿偏心支撐等。偏心支撐適用于抗震設(shè)防等級較高的地區(qū)或安全等級要求較高的建筑，而且相對中心支撐而言可以很容易解決門窗布置受限的難題。二、支撐的截面形式：支撐斜桿宜采用雙軸對稱截面。當(dāng)采用單軸對稱截面時（例如雙角鋼組合t行截面），應(yīng)采取防止繞對稱

5、軸屈曲的構(gòu)造措施。支撐的截面形式包括單槽鋼、單角鋼、雙角鋼、雙槽鋼、h形鋼，箱型截面鋼，鋼管。三、支撐的布置方式：（1）支撐集中布置在中間跨的框架支撐結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度要大于支撐布置于邊跨；（比如b和C的布置方式，假設(shè)將有支撐跨視為一個豎向懸臂桿，無支撐跨的抗側(cè)剛度忽略不計，貝y顯然b結(jié)構(gòu)只相當(dāng)兩個豎向懸臂桿的抗側(cè)剛度的簡單疊加，而C結(jié)構(gòu)卻相當(dāng)于一個2倍截面高度的懸臂桿的抗側(cè)移剛度。）（2）應(yīng)使支撐在長度方向上連續(xù)，使更多的豎向桿件被支撐桿件聯(lián)系成整體，發(fā)揮空間整體作用。（3）結(jié)構(gòu)的高度越大，層數(shù)越多，支撐的設(shè)置對結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度的影響越大。（4）支撐的布置宜上下連續(xù)，左右對稱，且盡量保證每個節(jié)點(diǎn)受力的一致性。結(jié)束語隨著我國鋼結(jié)構(gòu)市