鋼斜撐在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

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近年來(lái)，伴隨我國(guó)建筑行業(yè)不斷地進(jìn)展，人們對(duì)于居住條件需求越來(lái)越高。為了提高城市土地資源的有效利用，國(guó)家倡導(dǎo)在城市內(nèi)創(chuàng)辦高層建筑，隨之鋼布局高層建筑也越來(lái)越多，與鋼筋砼建筑相比，鋼布局的強(qiáng)度高延性好，耐震性能強(qiáng)，更加適用于地震區(qū)的高層建筑中。高層鋼布局建筑的布局體系有框架布局、框架一支撐布局、框架核心筒布局等；在框架一支撐布局體系中，鋼斜撐的作用能大幅提高建筑整體的抗側(cè)剛度和抗扭才能。鑒于此，本文將對(duì)鋼斜撐在高層布局設(shè)計(jì)中的應(yīng)用舉行分析探討。

鋼斜撐；高層鋼布局；鋼布局設(shè)計(jì)

隨著高層布局越來(lái)越多，我們?yōu)榱颂嵘季值恼w抗壓、抗扭才能，鋼布局越來(lái)越多的運(yùn)用在建筑工程中，并對(duì)高層鋼布局舉行了特意的研究，同時(shí)在舉行布局設(shè)計(jì)的時(shí)候舉行嚴(yán)格的審核。在舉行設(shè)計(jì)的時(shí)候確定要分析考慮房屋布局的整體性，我們務(wù)必要在不影響整體布局效果的前提下舉行布局設(shè)計(jì)，以達(dá)成美觀實(shí)用的效果。鋼斜撐布局能夠達(dá)成在保證布局設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，提高了整體布局的抗側(cè)力，進(jìn)而提高布局整體的強(qiáng)度。

一、高層布局中的框架一支撐布局體系

目前，我國(guó)的大量高層建筑都有舉行鋼斜撐的設(shè)計(jì)，與框架布局相對(duì)比，框一撐體系具有較大的抗推剛度，而且由于剛性樓板的協(xié)調(diào)，布局下部的最大層間側(cè)移角顯著減小，框一撐可以用于比框架體系更高的建筑，這一切都?xì)w功于鋼支撐的作用，支撐在水平荷載作用下所產(chǎn)生的側(cè)移主要是由其中各桿件的軸向變形所引起。

支撐形式有中心支撐、偏心支撐，中心支撐有X支撐，V字撐、人字撐或單斜桿支撐。X支撐、人字型等中心支撐具有很大的抗推剛度和水平承載力。中心支撐的主要缺點(diǎn)在水平地震作用下斜桿反復(fù)受壓屈曲后承載力急劇下降。偏心支撐的優(yōu)點(diǎn)是在猛烈地震作用下，斜桿因受到消能梁段先行屈曲而進(jìn)入塑形變形養(yǎng)護(hù)，并始終保持平直狀態(tài)，制止反復(fù)壓曲、拉伸進(jìn)而引起剛度退化和強(qiáng)度降低，因此提高了支撐甚至整個(gè)布局的廷性。

我們?cè)诓季衷O(shè)計(jì)中，最重要的工作就是合理的布置布局中豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件，尤其是鋼支撐的布置，鋼斜撐能夠有效地裁減柱與梁所承受的荷載作用，提高整個(gè)布局的強(qiáng)度，還能夠提高整體的美觀，使整個(gè)建筑看起來(lái)更加堅(jiān)忍實(shí)用。

二、高層布局中的鋼斜撐布局的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.模型計(jì)算分析處理

在模型分析時(shí)，中心支撐的斜桿可按兩端鉸接桿件舉行整體內(nèi)力分析，不管實(shí)際支撐兩端是做成鉸接的還是剛接的；當(dāng)支撐斜桿軸線偏離梁與軸線交點(diǎn)不超過(guò)斜桿的截面寬度時(shí)，模型中仍可按中心支撐舉行分析，但在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)入由于偏心產(chǎn)生的附加彎矩的影響。

在實(shí)際工程中支撐的截面宜采用雙軸對(duì)稱截面，截面形式有雙角鋼、H型鋼、方鋼管、矩形鋼管等。往往在整體分析時(shí)，經(jīng)常會(huì)碰見(jiàn)支撐平面內(nèi)的正應(yīng)力很有富裕，而平面外的穩(wěn)定應(yīng)力已經(jīng)超過(guò)1.0的處境；這種處境下我們?cè)撛趺唇鉀Q呢？通?？梢詫型支撐轉(zhuǎn)90度或采用交錯(cuò)支撐或采用鋼管支撐就能很好的解決，由于支撐斜桿平面外的計(jì)算長(zhǎng)度較大，設(shè)計(jì)時(shí)宜將斜桿截面的強(qiáng)軸置于平面外的方向，采用H型載面時(shí)宜將翼緣平行于支撐所在平面；采用交錯(cuò)支撐時(shí)平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)可取為0.5，平面外的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)根據(jù)閱歷最小可取0.7（概括根據(jù)節(jié)點(diǎn)形式）。鋼管支撐對(duì)整體布局的剛度付出較大，往往在層高對(duì)比高時(shí)或建筑高度對(duì)比大時(shí)采用。H型鋼通常用在層高不太高，跨度不太大，雙角鋼組合的T型截面在設(shè)防烈度7度以上時(shí)用的較少。

支撐的長(zhǎng)細(xì)比操縱要相對(duì)要求嚴(yán)格.由于支撐系統(tǒng)在地震作用下的滯回特性主要取決與斜桿的受壓性能。支撐的長(zhǎng)細(xì)對(duì)比大時(shí)，滯回曲線所圍成的面積就較小，所能吸收的能量較少；在抗震烈度較高的布局中，支撐在長(zhǎng)細(xì)比上操縱的更嚴(yán)。

2.抗震性設(shè)計(jì)

我們?cè)诘卣饚蟿?chuàng)辦房子就需要我們舉行設(shè)計(jì)的時(shí)候確定要留神建筑整體的抗震要求，1）具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖，合理的地震力傳遞途徑2）框架一支撐體系具有多道防線，制止了片面布局或構(gòu)建破壞，而導(dǎo)致整個(gè)布局體系流失整體穩(wěn)定和持續(xù)承載的才能；3）具備必要的水平承載力，良好的側(cè)向變形才能和較大的消耗地震能量的才能；4）沿房屋高度，具有合理的側(cè)向剛度和水平承載力分布，制止因個(gè)別樓層的局部削減或突變，形成柔嫩或薄弱部位，引起過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中；5）鋼布局的整體穩(wěn)定破壞的布局是很嚴(yán)重的，要制止布局發(fā)生整體失穩(wěn)，構(gòu)件應(yīng)合理操縱截面尺寸，制止構(gòu)件的局部失穩(wěn)6）布局在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性宜相近。鋼構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)符合“三強(qiáng)”耐震設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么，即“強(qiáng)結(jié)弱桿，強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)焊弱鋼”。

鋼布局的抗震要求務(wù)必嚴(yán)格遵守力學(xué)的要求，我們要對(duì)鋼布局中的每個(gè)部件舉行抗震試驗(yàn)，并得出每個(gè)布局的構(gòu)件的抗震才能，對(duì)于不符合抗震要求的布局舉行修改。我們確定要留神力的傳遞，力的傳遞盡量直接，制止屢屢傳遞。

3.節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)

我們?cè)谂e行鋼布局的設(shè)計(jì)中最重要的片面還有節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)雖然可以說(shuō)成細(xì)節(jié)，俗話說(shuō)的好“千里之堤，潰于蟻穴”。支撐斜桿采用焊接H型鋼截面，其翼緣與腹桿的連接宜采取全熔透連續(xù)焊縫。為簡(jiǎn)化構(gòu)造便當(dāng)施工，梁一柱節(jié)點(diǎn)宜帶有工廠焊接的懸臂梁段，斜桿端部變化處宜做成圓弧。支撐斜桿采用節(jié)點(diǎn)板連接時(shí)，構(gòu)造上應(yīng)采取防止節(jié)點(diǎn)板側(cè)向屈曲。支撐斜桿翼緣位于框架平面內(nèi)時(shí)，支撐的出平面的剛度對(duì)比大，但是節(jié)點(diǎn)構(gòu)造上對(duì)比麻煩。X型支撐的中央節(jié)點(diǎn)宜做成在平面外具有較大抗彎剛度的“連續(xù)通過(guò)型”，來(lái)提高支撐出平面的穩(wěn)定性。H型支撐與框架柱或梁的連接對(duì)比便當(dāng)，通常以栓焊連接為主；鋼管支撐節(jié)點(diǎn)主要以焊接為主。

我們務(wù)必重視節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，在舉行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的時(shí)候展現(xiàn)一點(diǎn)的失誤，就有可能影響整體的布局強(qiáng)度。我們要對(duì)節(jié)點(diǎn)部位就需要編制設(shè)計(jì)的模范，并把設(shè)計(jì)的模范編制成為標(biāo)準(zhǔn)，提高設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量便當(dāng)以后的施工，進(jìn)而有效地裁減失誤的發(fā)生，提高建筑整體的強(qiáng)度。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，我們不難看出在今后的進(jìn)展中鋼斜撐的布局會(huì)越來(lái)越多的應(yīng)用到高層建筑中