多高層裝配式鋼結構建筑的結構體系及特點


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1.純框架體系
該體系具有如下優點:
(1)可根據建筑功能的需求進行梁柱的靈活布置,可增加建筑使用空間的利用率。
(2)自重較輕,材料延性好,有利于抗震。
(3)構件的生產、運輸和現場的安裝快。
不足之處:
(1)由于純鋼框架抗側力剛度較小,為了控制位移,構件的截面很大。
(2)鋼框架屬于有側移結構,因此較難滿足高烈度地區對建筑抗震性能的要求,建筑層數及高度受限較嚴重。
(3)變形較大,舒適度較差。
2.框架-支撐體系
該體系具有如下優點:
(1)同純鋼框架建筑,可根據建筑功能的需求進行梁柱的靈活布置,而支撐可選擇設置在不影響建筑使用功能的位置,構件截面尺寸更小,進一步增加建筑使用空間的利用率,同時降低了整體用鋼量。
(2)由于支撐的存在,較純框架建筑,鋼框架支撐體系抗側力能力有顯著增加。柱長細比限制較純框架結構有較大優勢,截面尺寸可有效減小,建筑層數和建造高度有較大提升。
(3)自重較輕,材料延性好,有利于抗震。
不足之處:
(1)支撐布置受建筑功能的影響,不易找到合適布置位置。
(2)構件截面較大,對建筑功能產生一定影響。
(3)支撐(大撐)布置位置零散,造成結構剛度不均勻。
3.集裝箱體系
該體系具有如下優點:
(1)可像積木一樣將各個功能房間或戶型進行多樣的組合。
(2)建設周期較短。
(3)取材較容易。
不足之處:
(1)抗震性能較低,連接及單體強度較難滿足高抗震設防烈度地區的高層建筑建設需求,適用于低、多層建筑。
(2)集裝箱常規尺寸難以滿足國內住宅市場對層高和房間開間的要求。
(3)使用運輸行業淘汰的集裝箱,可能會由于自身質量問題產生安全隱患,但使用新集裝箱進行改造成本較高。
4.鋼管束、鋼異形柱體系
該體系具有如下優點:
(1)采用鋼管束、鋼異形柱代替傳統混凝土剪力墻,基本做到室內不凸柱,在平面空間上最大化的服務于建筑。
(2)同混凝土墻一樣,平面布置可跟隨建筑功能房間的需求靈活調整。
(3)鋼管束剪力墻、鋼異形柱較常規混凝土墻柱,承載力和構件延性更好,施工效率更高。
不足之處:
(1)較常規鋼結構,用鋼量增大。
(2)較常規鋼管混凝土柱,由于此類構件空腔數量較多,截面較小,因此對混凝土作業的質量要求更高,人工及材料成本有一定的上升。
(3)組合截面在工廠生產過程中,在具備完整的機械化生產線前,人工及時間成本較高,且焊接次數較多,焊縫較多,質量較難控制,同時檢測成本也相應提高。
(4)設計方法缺乏現行規范支持,設計工作需進行論證。
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