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解析鋼構高層的中心支撐

文章出處:鋼構高層 作者:陜西鋼構 人氣: 時間:2021-01-22 10:17 【

  中心支撐是鋼構高層常用的支撐類型。中心支撐是指斜桿與橫梁及柱匯交于一點,或兩根斜桿與橫梁匯交于一點,也可與柱子匯交于一點,但匯交時都無偏心距。根據(jù)斜桿的不同布置形式,可形成十字交叉斜桿、單斜桿、人字形斜桿或K形斜桿和V形斜桿等斜桿類型。

鋼構高層的中心支撐
鋼構高層的中心支撐

  在風荷載作用下的中心支撐,都具有較大的側向剛度,對減小結構的水平位移和改善結構的內(nèi)力分布是有效的。但在水平地震作用下,中心支撐容易產(chǎn)生側向屈曲,尤其在往復的水平地震作用下,會產(chǎn)生下列后果:

  (1)、支撐斜桿重復壓曲后,其受壓承載力急劇降低。

  (2)、支撐的兩側柱子產(chǎn)生壓縮變形和拉伸變形時,由于支撐的端節(jié)點實際構造做法并非鉸接,引發(fā)支撐產(chǎn)生很大的內(nèi)力及應力。

  (3)、往復的水平地震作用,斜桿會從受壓的壓曲狀態(tài)變?yōu)槭芾睦鞝顟B(tài),這將對結構產(chǎn)生沖擊性作用力,使支撐及其節(jié)點和相鄰的構件產(chǎn)生很大的附加應力。

  (4)、往復的水平地震作用,使同一層支撐框架內(nèi)的斜桿輪流壓曲又不能恢復(拉直),樓層的受剪承載力迅速降低。

  對于地震區(qū)鋼構建筑,“高鋼規(guī)程”規(guī)定不能采用K形中心支撐,其原因是K形支撐的斜桿因受壓屈曲或受拉屈服時,將使柱子發(fā)生屈曲甚至嚴重損壞。

  采用單斜桿支撐且只能受拉不能受壓時,“高鋼規(guī)程”規(guī)定應按下圖所示成對地設置對稱的單斜桿,以使在往復的水平地震作用下,可由對應方向的單斜桿承擔軸向拉力,避免剪力的傳遞路線受到中斷面破壞。

鋼構高層的中心支撐
鋼構高層的中心支撐

  設置單斜桿的支撐框架,其受力特性基本上屬靜定的桁架結構,即使對單斜桿按受壓桿設計,水平地震作用下也難以避免因屈曲而喪失承載力。相比之下,如采用屬于超靜定桁架結構的十字交叉斜桿,由于贅余桿可能首先破壞,相應地結構的抗震能力將受到削弱,但水平剪力仍可由后備斜桿能繼續(xù)向下傳遞,不致遭受嚴重破壞而倒塌。

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