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解析框架支撑结构体系中心支撑结构的布置形式和结构受力变形特征

日期:2019-10-31 浏览量:44

 上海轩颂建筑科技股份有限公司是以上海钢结构施工为主体的建筑单位,有承接大跨度的钢结构厂房、物流库、钢结构库棚,仓储及多层重钢结构的技术分解、生产及安装经验。今天轩颂建筑结合多年的钢结构工程经验给大家解析一下框架支撑结构体系中心支撑结构的布置形式和结构受力变形特征。框架—支撑结构体系是在框架体系中的局部框架柱之间设置支撑,在承担水平风荷载和地震作用力时,支撑起着十分重要的作用。在水平地震力和风荷载作用下,结构体系甶弹性楼板的变形协调或刚性楼板与框架的的协同工作,构成双重抗侧力体系。框架甶于是剪切型构件,因此底部层间位移较大。当设置竖向支撑作为弯曲型竖向构件,当支撑桁架的高宽比小于12时,甶框架和支撑到的变形协调共同组成抗侧力体力,可以有效承受剪力,大大减小结构的水平位移。

 

这类体系具有良好的抗震特性,支撑构件在结构体系中起到重要作用,承担大部分水平侧力,可用于高度较高的钢结构住宅。作为结构体系抗震的第一道防线,在地震作用下,为避免框架与支撑桁架同时遭受到严重的破坏,要求支撑体系的抗侧刚度要比第二道防线的框架更能发挥作用。参考钢筋混凝土框架结构体系抗震设防要求,即由框架部分承担的地震倾覆力矩,不大于结构总倾覆力矩的50%。相应的也宜要求钢框架部分所承担的地震倾覆力矩不大于结构总倾覆力矩的50%,并以此作为衡量支撑框架侧向刚度的标准。

中心支撑结构

 

一:布置形式

纯钢框架结构主要依靠梁、柱受弯来承受荷载,抗侧刚度相对较小。当结构高度达到一定高度时,如仍然采用传统钢框架,在较大风荷载和地震作用下,结构的抗侧刚度将难以满足抗震设计要求,或结构的截面尺寸过大,结构也会失去经济合理性。此时,可以支持在框架结构的合理布置支撑,构成支撑框架的结构体系。在不影响建筑功能的前提下,支撑在结构平面中应尽量均匀对称布置,以满足结构的整体稳定性。同时要更多的思考建筑设计方面与结构方面的协同,一般支撑多设于厨房,卫生间,楼梯间等部位,避开门窗洞口部位,使其有较好的通用性和舒适性。常见的形式有单斜杆支撑、X形、人字形、V型、K型支撑等.

二:结构受力变形特征

在水平力作用下,图中的各种支撑抗侧刚度较大,对改善内力分布和减少结构的水平位移起到积极作用。

框架—支撑结构系统可以看作是柱与支撑组成的用以抵抗水平侧向荷载的悬臂竖向桁架。在抵抗侧向荷载倾覆力矩时,支撑系统中的柱相当于桁架弦杆,当侧向荷载为水平剪力时,该系统中的支撑杆件与梁的作用相当于桁架腹杆。斜杆的受力方向由支撑斜杆的倾斜方向决定,支撑系统的侧向变形大部分属于整体弯曲变形,局部属于剪切变形。在中心支撑框架体系中,框架部分顶部层间位移小,底部位移大;支撑系统属于弯曲结构,顶部层间位移较大,底部层间位移较小,框架与支撑系统协同工作,能显著的减小结构位移。


上海轩颂建筑科技股份有限公司是上海钢结构公司中的佼佼者。希望在经过的建筑中再创佳绩,为上海建筑业贡献自己的绵薄之力。


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