鋼構高層的中心支撐具有哪些優點
鋼構高層在水平荷載(風、地震)作用下,僅靠框架自身抗側剛度往往難以滿足變形控制要求。設置中心支撐是提升結構抗側能力的有效措施。中心支撐將支撐斜桿與框架梁柱交匯于節點,形成穩定的三角形傳力體系,其優點體現在以下幾個方面。
一、有效提升結構抗側剛度
傳統的純鋼框架結構側向剛度相對有限,在水平力作用下變形較大,容易引起非結構構件的破壞。中心支撐通過支撐斜桿的軸向剛度提供較大的抗側力,能夠顯著提高鋼構高層的整體側向剛度,有效控制層間位移。
二、受力路徑明確,分析簡便
中心支撐體系中,水平荷載作用下梁、柱、支撐均以承受軸力為主。因此,梁柱節點可采用鉸接也可采用剛接,僅對節點轉動能力提出要求,而不對其抗彎能力進行驗算,屬于單重抗側力體系。傳力路徑清晰,結構分析相對簡便,便于工程師進行抗震設計計算。
三、經濟性較好,用鋼量可控
中心支撐能夠充分發揮鋼材的軸向受力性能,在獲得相同抗側剛度的前提下,用鋼量較純框架方案更為經濟。采用中心支撐體系的鋼構高層具有結構承載力高、用鋼量低的優點。由于支撐桿件可以工廠預制、現場裝配,施工效率也更高。
四、體系選擇靈活,適應性廣泛
中心支撐可配置為人字形、V形、十字交叉或單斜桿等多種形式,可根據鋼構高層的功能需求和結構受力特點靈活選用。部分包覆鋼-混凝土組合中心支撐等新型支撐形式,較純鋼支撐在初始剛度、極限承載力與耗能能力方面均有明顯提升。中心支撐體系適用于中低烈度區的多層及鋼構高層,對設計、加工和施工的要求也相對合理。
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