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淺談高層鋼結(jié)構(gòu)的伸臂桁架
2023-01-03 09:25 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
因為豎向支撐系統(tǒng)的整體變形屬彎曲性質(zhì)，其抗側(cè)剛度的大小與支撐系統(tǒng)的高寬比成反比，當(dāng)高層鋼結(jié)構(gòu)的高度較高時，由于支撐系統(tǒng)高寬比過大，抗側(cè)力剛度就會降低。所以，為了提高高層鋼結(jié)構(gòu)的剛度，可以在高層鋼結(jié)構(gòu)的頂部和中部每隔若干層加設(shè)剛度較大的伸臂桁架，使高層鋼結(jié)構(gòu)外圍柱參與結(jié)構(gòu)體系的整體抗彎，承擔(dān)結(jié)構(gòu)整體傾覆力矩引起的軸向壓力或拉力，使外圍柱由原來剛度較小的彎曲構(gòu)件轉(zhuǎn)變?yōu)閯偠容^大的軸力構(gòu)件。其效果相當(dāng)于在一定程度上加大了豎向支撐系統(tǒng)的有效寬度，減小了高寬比，從而提高了高層鋼結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度。
同樣對于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)也可以通過加設(shè)伸臂桁架使框架柱參與結(jié)構(gòu)整體抗傾覆力矩，提高高層鋼結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度。
伸臂桁架的設(shè)置，僅使伸臂桁架位置處的柱發(fā)揮了較大的抗側(cè)剛度作用。為了使高層鋼結(jié)構(gòu)周邊柱也能發(fā)揮抵抗高層鋼結(jié)構(gòu)傾覆力矩作用，還可以在伸臂桁架位置沿高層鋼結(jié)構(gòu)周邊設(shè)帶狀桁架。
設(shè)置伸臂桁架的目的是為了減小高層鋼結(jié)構(gòu)側(cè)移，如以高層鋼結(jié)構(gòu)頂部側(cè)移最小為目標(biāo)，伸臂桁架沿高層鋼結(jié)構(gòu)高度在理論上是有優(yōu)化位置的。一般如設(shè)一道伸臂桁架，優(yōu)化位置在0.55H(H為結(jié)構(gòu)總高)處，如設(shè)二道伸臂桁架，優(yōu)化位置分別在0.3H和0.7H處。一般伸臂桁架的設(shè)置沿高層鋼結(jié)構(gòu)高度不超過三道，且其位置還受建筑功能布置的限制。因伸臂桁架會影響高層鋼結(jié)構(gòu)的使用，一般將伸臂桁架設(shè)置在高層鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)備層。
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