钢结构框架支撑体系结构上有何特点

作者&投稿:辟邱 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
简要说明这些钢结构的结构体系及设计特点。~

埃菲尔铁塔:钢架镂空结构体系. 塔身为钢架镂空结构,高324米,重10000吨。有海拔57米、 115米和274米的三层平台可带给人心理震撼力的景象供游览,第四层平台海拔300米,设气象站。顶部架有天线,为巴黎电视中心。从地面到塔顶装有电梯和阶梯,1711级阶梯,铁塔采用交错式结构,由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身,内设四部水力升降机(现为电梯)。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件,总重7000吨,由250个工人花了17个月建成,造价为740万金法郎,每隔7年油漆一次,每次用漆52吨。 纽约帝国大厦:钢筋混凝土结构 大厦位于纽约繁华的第五号大街上。底部面积130*60平方米,向上逐渐收缩,85层之下为普通的使用建筑面积,85层以上收缩为直径10米高61米的尖塔。塔本身相当于17层,因此帝国大厦号称102层,塔顶距地面380米有效使用面积6万平方米。帝国大厦从动工到交付使用只用了19个月,平均每5天多建一层,施工速度极快。大楼主要是办公用房,共装67部电梯。据观测大厦在大风中最大摆幅为7.6厘米,对人的感觉和安全没有影响。 克莱斯勒大厦:框架支撑体系 克莱斯勒大厦按照当时流行的迪科艺术风格来加以设计,呈现几何状和流线型。这种建筑风格中最流行的图案之一是阳光四射形图案。该图案被用来布置大厦顶部的窗 户。由于楼顶用不锈钢来覆盖,在阳光的反射下闪闪发光,更增添了它的魅力,设计具有特色的基地,包括陈列室两倍的高度窗户及用玻璃包覆角落,创造大厦飘浮在空中的错觉 旧金山吊索金门大桥:吊索结构体系。 金门大桥包括从钢塔两端延伸出去的部分,全长达2000米,为此,又分别在两侧修建了两座辅助钢塔,使桥形更加壮观。大桥的桥面宽27.4米,有6条车行道和两条宽敞的人行道。钢塔耸立在大桥南北两侧,高342米,其中高出水面部分为227米,相当于一座70层高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连,钢缆中点下垂,几乎接近桥身,钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。大桥桥体凭借桥两侧两根钢缆所产生的巨大拉力高悬在半空之中。钢塔之间的大桥跨度达1280米,为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距大吊桥之一。从海面到桥中心部的高度约60米,又宽又高,所以即使涨潮时,大型船只也能畅通无阻。 中银大厦:混凝土——钢结构立体支撑体系 结构采用4角12层高的巨形钢柱支撑,室内无一根柱子。仔细观察中银大厦,会发现许多贝氏作品惯用的设计,以平面为例,中银大厦是一个正方平面,对角划成4组三角形,每组三角形的高度不同,节节高升,使得各个立面在严谨的几何规范内变化多端。采用几何不变的轴力代替几何可变的弯曲杆系,来抵抗水平荷载,利用多片平面支撑的组合,形成一个立体支撑体系,使立体支撑在承担全部水平荷载的同时,还承担了高楼的几乎全部的重力,从而进一步增强了立体支撑抵抗倾覆力矩的能力。将抵抗倾覆力矩用的抗压和抗拉竖杆件,布置在建筑方形平面的四个角,从而在抵抗任何方向的水平力时,均具有最大的抗力矩的力偶臂。利用立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆,将各楼层重力荷载传递至角柱,加大了楼层重力荷载作为抵抗倾覆力矩平衡重的力偶臂,从而提高了作为平衡重的有效性 金茂大厦:框筒结构体系。核心为现浇钢筋混凝土,外框为钢结构与混凝土结构复合成为钢结构与混泥土结构复合建造超高层建筑的典范 大厦采用超高层建筑史上首次运用的最新结构技术,整幢大楼垂直偏差仅2厘米,楼顶部的晃动连半米都不到,这是世界高楼中最出色的,还可以保证12级大风不倒,同时能抗7级地震。大厦的外墙由大块的玻璃墙组成,反射出似银非银、深浅不一、变化无穷的色彩。大厅采用圆拱式的门框,给人高大宽敞明亮的感觉;墙面选用地中海有孔大理石,能起到良好隔音效果;地面大理石光而不亮,平而不滑。前厅内的八幅铜雕壁画集中体现了中国传统的书法艺术,它通过汉字,从甲骨文、钟鼎文,一直到篆、隶、楷、草的演变,反映了中国上下五千年的文明史。通往宴会厅的走廊,更是一条艺术长廊,体现出一种高雅的品位和豪华的气派。 上海环球金融中心 :钢筋混凝土结构(SRC结构)、钢结构(S结构)。 上海环球金融中心是以办公为主,集商贸、宾馆、观光、会议等设施于一体的综合型大厦。大楼在90楼(约395米)设置了两台风阻尼器,各重150公吨,使用感应器测出建筑物遇风的摇晃程度,及通过电脑计算以控制阻尼器移动的方向,减少大楼由于强风而引起的摇晃,而预计这两台阻尼器也将成为世界最高的自动控制阻尼器。为了减少建筑的重量,主要就是减小核心筒内混凝土墙的厚度,因此就需要减小核心筒在侧向力作用下的厚度,结构优化的方向就是增加周边墙的刚度,相应的减薄核心筒内墙的厚度。 巨型结构的撑是采用钢管混凝土,这样可以增加构件的刚度和延性,还有阻尼。采用混凝土填充还是有一个好处是在结构的顶部一般钢管比较薄,混凝土填充可以增加钢管的抗屈.

1.抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。




2.抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。




3.耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。




4.保温性:采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。




5.隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。




6.健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。




7.舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部的通风及散热需求。



8.快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。



9.环保:材料可100%回收,真正做到绿色无污染。



10.节能:全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。

钢框架—支撑体系具有良好的抗震性能和较大的抗侧刚度。

交叉支撑是轻型钢结构建筑中,用于屋顶、侧墙和山墙的标准支撑系统。

钢框架一中心支撑体系是高层钢结构常用的双重抗侧力体系的一种,作为一种经济、绿色、有效的抗震结构体系被应用于高层建筑结构中。

偏心支撑是相对于中心支撑而言的,即支撑杆件的轴线不是与梁和柱的轴线汇交于一点,而是专门留出一部分梁段作为耗能梁段,多用于抗震设防烈度较高的地区。



钢框架—支撑结构的设计规定

1、钢框架—支撑结构设计需要符合国家现行标准的相关规定,钢构高层的设计还需要符合国家现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的规定。

2、钢构高层的中心支撑可以采用:十字交叉斜杆,人字形斜杆、单斜杆和V形斜杆体系;不能采用K形斜杆体系;中心支撑斜杆的轴线需要交汇于框架梁柱的轴线上。

3、偏心支撑框架中的支撑斜杆,需要至少有一端与梁连接,并且在支撑与梁交点与柱之间,或支撑同一跨内的另一支撑与梁交点之间形成消能梁段。

4、抗震等级为四级时,支撑可以使用拉杆设计,其长细比不能大于180;拉杆设计的支撑需要同时设不同倾斜方向的两组单斜杆,并且每层不同倾斜方向单斜杆的截面面积在水平方向的投影面积之差不能大于10%。



一般来说,可调钢支撑在工程建设上面用的很多,但是不同工程项目所需的钢支撑也未必相同,就拿钢框架支撑体系来说,它跟普通的建筑可调钢支撑就有一定区别,用法也会有一些差异。那么钢框架支撑体系具体用在哪儿?优点是什么呢?

如果说可调钢支撑在一些地铁和隧道工程中运用的比较多,那么钢框架支撑体系在一些小高层建筑中则用得多一些。对于多层及小高层建筑,可在建筑的外墙。结合门窗位置布置双向交叉支撑,支撑可采用角钢、槽钢或圆钢,可按拉杆设计,而且在轻钢住宅结构中,支撑也不一定必须从下到上同一位置设置,也可跳格布置,其目的主要是为了增加结构的刚度。对于外墙开有门窗时,也可在窗台高度范围内布置,形成类似周边带状行架的结构形式,对结构整体刚度进行加强。

钢框架支撑体系

对高层住宅,可选择山墙和内墙布置中心支撑或偏心支撑,值得注意的是,当采用单斜体系时,应设置不同倾斜方向的两组单斜杠,以抵挡双向地震作用,在节点方面,若支撑足以承受建筑物的全部侧向力作用,则梁柱可做成铰接,如支撑不足以承受建筑物的全部侧向力作用,则梁柱可部分或全部做成刚接。

钢结构 用于房屋建筑的结构体系有: 1、平面承重结构体系 平面结构体系有承重体系和附加构件两部分纸成,其中承重体系是由一系列相互平行平面结构组成,承担该结构平面内的竖向荷载和横向水平荷载,并传递到基础。附加构件由纵向构件及支撑组成,将各个平面结构连成整体,同时也单受结构平面外的纵向水平力。轻式刚架结构(图1)是最近几年来广泛应用的平面承重结构体系,除厂房建筑外,还有商业建筑(如超市等)、汽车展厅、体育馆等。常用的有两铰刚架、三铰刚架及无铰刚架,梁柱戒有等截面及变截面两种形式。

用于房屋建筑的结构体系有:

1、平面承重结构体系

平面结构体系有承重体系和附加构件两部分纸成,其中承重体系是由一系列相互平行平面结构组成,承担该结构平面内的竖向荷载和横向水平荷载,并传递到基础。附加构件由纵向构件及支撑组成,将各个平面结构连成整体,同时也单受结构平面外的纵向水平力。轻式刚架结构(图1)是最近几年来广泛应用的平面承重结构体系,除厂房建筑外,还有商业建筑(如超市等)、汽车展厅、体育馆等。常用的有两铰刚架、三铰刚架及无铰刚架,梁柱戒有等截面及变截面两种形式。

2、空间受力结构体系

空间受力结构体系分为网性室间结构和柔性闻结构等。

(1)刚性空间结构的网格结构有网架结构和网壳结构、桁架结构

网架结构(图2)是空间网格结构的一种.它是以大致相同的格子或尺寸较小的单元组成。由于网架结构其有优献的结刊性能,良好的经济性、安全性与适用性,在我国的应用也比较广泛,特别是在大型公共建筑和工业厂房屋盖中更为常见。

人们通常将平板型的空间网格结构称为网架,将曲面型的空闻网格结构称为网壳。

网架一做是双层的,在某些情况下也可以做成三层网架结构受杆件通过节点有机的结合起来。节点一般设计成铰接,材料主要承受轴向力,杆件的截面相对小。网架结构最大的转点是由于杆件之间的互相支撑作用,很多杆件从两个方间成多个方向有规律的组成高次超静定空间结构,它刚度大多、整体性好,抗震能力强,而且能够承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响。即使在个别杆件受到损伤情况下,能自动调节杆件的内力,保持结构的安全:网架的杆件多为钢管,有时也采用其他型钢,材质为Q235或Q345。网架结构能够适应不同的跨度、不同的支承条件的公共建筑和工业厂房的要求,也能适应不同建平面及其组合。

网壳结构属于曲面型型网格结构,网壳只有单层和双层两种,是主要受薄膜内力的壳体,其有杆系构构造简单和薄壳结构受力合理的特点。因而是一类跨越能力大、刚度好、材料省、杆件单一、作安装方便、有广阔应用和发展前景的大跨度和超大跨度的空间结构。

(2)柔性空间结构有悬索结构、弦支结构及索膜结构

1)悬索结构 悬索结构通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载作用,是以一系列受拉钢索为主要承受构件,按照一定的规律布置,并悬挂在边缘构件或支承结构上而形成的一种空间结构。钢索的材料是由高强度钢丝组成的钢绞线、钢丝绳或钢丝束等。可以最充分的利用钢索的抗拉强度,大大减轻结构自重。边缘构件或支承结构用于锚固钢索,并承受悬索的拉力,可采圈梁、拱、桁架等,也可采用柔性拉索作为边缘构件。

2)弦支结构 弦支结构(张弦梁和弦支穹顶)是由下弦索、上炫梁和竖腹杆组成的

索杆、梁结构体系:通过对下弦的张拉,腹杆的轴向力使上弦梁产生与外荷载作用相内力和变位,起卸载作用。

钢结构框架支撑体系结构上有何特点,
由于钢结构的材料优异抗拉、压强度指标,致使构件和体系的稳定成为结构安全的控制限度。钢结构框架支撑体系也同样具有这一特征。再有应钢结构在受热后会较快丧失强度和稳定,钢结构的防火耐热也是一个特点。

什么是偏心支撑?什么是中心支撑?
答:严格的说横向框架纵向支撑结构也是框架-支撑结构,但前者一般纵向为梁柱铰接,单向设置支撑,多用于单层或低层结构;而后者在狭义上一般是梁柱双向刚接,双向设置支撑,多用于多高层结构。关于钢结构框架-支撑体系:框架-支撑体系是有效的、经济的和常用的钢结构抗侧力结构体系,它的作用与钢筋混凝土结构中的...

框架-支撑体系中,竖向支撑应怎么布置
答:1、在高层钢结构的框架—支撑体系中,框架的布置原则、柱网尺寸和构造要求应与框架体系相同。2、竖向支撑多沿高层钢结构平面核心部位的服务面积四周布置,形成一个支撑芯筒。

在深圳商品房常说框架结构,框剪结构,钢结构,三者有何具体区别?
答:因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力,沿高度分布比样均匀,各层梁柱的弯矩比较接近,有利于减小梁柱规格,便于施工。上世纪90年代未至今的高层和小高层都几乎都这是结构。4、钢架结构:全部是钢材焊接的结构,一般用于超高层的办公大楼,或大型的会场和展厅。比如深圳的地王大厦、高交会馆就...

高层钢结构房屋的结构体系类型有哪些?与多层结构体系类型是否相同?_百度...
答:高层房屋钢结构的结构体系通常分为四大类型,即框架体系、双重抗侧力体系、筒体结构体系和巨型框架体系。与多层结构体系类型有相同部分,也有不同部分,不同点主要表现在:多层房屋钢结构一般不采用加劲的框架-支撑体系、筒体结构体系和巨型结构体系。

高层钢结构住宅建筑技术及应用?
答:高层刚结构住宅体系不同于传统砖混结构和混凝土结构,三者之间存在较大差异。有许多高大的钢结构有自己的特点。在施工中,以型钢作为主要承重体系,并结合墙结构和楼面结构进行施工在高层钢结构住宅体系的建筑结构,钢框架作为支撑结构体系与新型钢抗震结构体系、交错析架结构体系共同组成当前的框架结构,对钢结构支承系统是...

钢筋混凝土和钢结构各有哪些结构体系?
答:为了增强结构的抗震能力,设计时遵循以下原则:“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固。”框架结构构成:屋盖与楼板、框架梁、框架柱、柱基础、框架墙。钢结构:(一)冷弯薄壁型钢体系 构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件,可单独使用,也可组合使用,杆件间连接采用自攻螺钉。这种体系节点刚性不易保证,抗...

试论钢结构施工技术在工程中的应用?
答:多高层住宅建筑的钢结构体系与传统的砖混结构体系、混凝土结构体系有很大的不同,它主要由承重钢结构体系、楼面结构体系和围护结构体系等组成。1.1承重钢结构体系1.1.1体系的分类(1)钢框架结构体系。其特点是受力明确,平面布置灵活,为建筑提供较大的室内空间,且结构各部分刚度比较均匀,具有较大的延性,自振周期较长,...

钢框架结构和钢结构框架支撑体系一样吗
答:为了实现二道防线的目的,在钢框架—中心支撑结构体系设计中,大多数情况需要对框架的刚度做适当调整,但是国内规范对框架调整的相关规定的理解还存在一定异议,同时这种人为调整对于结构弹性、弹塑性时程响应(特别是某些层间支撑丧失承载力后)的影响尚少有资料介绍。

建筑钢结构的施工技术及质量控制?
答:1.6结构体系选择 (1)5~6层以下的,可采用框架体系或框架—支撑体系,6层以上的可采用框架支撑体系或框架—混凝土剪力墙(核心筒)体系。多层房屋大多采用双重体系。(2)框架柱有H型钢柱,钢管砼柱和钢骨砼柱,后两种为组合柱。在小高层中,组合柱比H型钢柱省钢。(3)剪力墙比钢支撑的延性低,...

下列地铁基坑内支撑构件中,不属于钢结构支撑体系特有的构件是...
答:【答案】:D 2021新教材P98页 支撑体系由围檩、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、立柱、托架锚固等其他附属构件组成。钢结构支撑体系由围檩、角撑、支撑、预应力设备、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱桩及其附属装配式构件组成。