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設置高層鋼結(jié)構(gòu)的剛臂

2023-03-21 08:54 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設

　　一、無剛臂

　　1、連接支撐芯筒與外圈鋼柱的各層鋼梁跨度大，截面小，抗彎剛度弱。當高層鋼結(jié)構(gòu)受到水平荷載作用時，外柱基本上不參與整體抗彎，支撐芯筒幾乎承擔了全部的傾覆力矩。

　　2、支撐芯筒在各樓層處傾覆力矩的作用下，沿全高發(fā)彎曲變形，近側(cè)柱受拉伸長，遠側(cè)柱受壓縮短，使支撐的各樓層橫梁向一側(cè)傾斜，而且往上逐層積累，頂層橫梁的傾斜度達到最大值，但各層橫梁的中點處仍維持原來的標高不變，左、右外柱因基本上不參與抗彎，由傾覆力矩引起的附加軸力很小，柱頂標高也就不變，基本上與支撐橫梁中點位于同一高度。

　　二、設置帽剛臂

　　1、橫貫高層鋼結(jié)構(gòu)全寬的帽剛臂，豎向抗彎剛度很大。在水平荷載作用下，當支撐芯筒發(fā)生彎曲變形，導致支撐橫梁連同帽剛臂發(fā)生傾斜轉(zhuǎn)動時，迫使左、右側(cè)外柱分別發(fā)生拉伸和壓縮，其反力R與-R形成的反力矩M，又反過來通過剛臂施加于支撐芯筒，從而使支撐芯筒各水平截面所受到的傾覆為矩值減小。

　　2、隨著支撐芯筒所承擔力矩的減小，支撐豎桿拉力約減小20%，這有利于地腳螺栓的合理布置。

　　3、由于外柱參與結(jié)構(gòu)的整個受彎，支撐芯筒各層橫梁的傾斜轉(zhuǎn)角，以及由此引起的結(jié)構(gòu)側(cè)移顯著減小。

　　4、假設剛臂的豎向抗剪、抗彎剛度以及外柱的軸向抗壓剛度特別大，當整個高層鋼結(jié)構(gòu)即使遭遇很大水平荷載、產(chǎn)生側(cè)向變形時，支撐芯筒頂層橫梁和帽剛臂仍能保持水平狀態(tài)，結(jié)構(gòu)頂點側(cè)移將比無剛臂時減小50%。實際工程，減小量一般為20%—30%。

　　三、增設腰剛臂

　　1、高層鋼結(jié)構(gòu)除了帽剛臂外，在半高處還需要增設一道腰剛臂，支撐芯筒所需承擔的傾覆力矩將進一步減小。

　　2、增設腰剛臂后，支撐芯筒各層橫梁的傾斜轉(zhuǎn)角進一步減小，整個高層鋼結(jié)構(gòu)的側(cè)移也隨之進一步減小。

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