高层钢结构平面选型之抗风和抗震设计
时间：2018-12-21 18:03:16 已阅读过：次
在高层钢结构平面选型中，从抗风角度考虑，钢结构工程建筑平面宜优先选用圆形、椭圆形等流线型平面形状。因为该类平面形状的工程建筑，风载体型系数较小，能显著的降低风对高层钢结构工程建筑的作用，可以得到较好的经济效果。
圆形、椭圆形等流线型平面与矩形平面比较，风载体型系数约减小30%。由于圆形平面的对称性，当风速的冲角发生任何改变时，都不会引起侧向力数值的改变。因此，采用圆形平面的高层钢结构工程建筑，在大风作用下不会发生驰振现象。
平面形状不对称的高层钢结构工程建筑，在风荷载作用下易发生扭转振动。实践经验表明，一幢高层钢结构建筑，在大风作用下即使是发生轻微的扭转振动，也会使居住者感到不适。因此，建筑平面应尽量选择圆形、椭圆形、方形、矩形、正多边形等双轴对称的平面形状。
在实际的高层钢结构工程中常采用矩形、方形甚至三角形等建筑平面，但在其平面的转角处，常取圆角或平角的处理方法，以减小建筑的儿值、降低框简或束简体系角柱的峰值应力。在进行结构布置时，应结合建筑平面、立面形状，使各楼层的抗推刚度中心与风荷载的合力中心接近重合，并位于同一竖直线上，以避免房屋的扭转振动。
对于抗震设防的高层钢结构建筑，水平地震作用的分布取决于质量分布。为使各楼层水平地震作用沿平面分布对称、均匀避免引起结构的扭转振动，其平面应尽可能采用双轴对称的简单规则平面。但由于城市规划对街景的要求，或由于建筑场地形状的限制，高层钢结构建筑不可能千篇一律地采用简单、单调的平面形状，而不得不采用其他较为复杂的平面。为了避免地震时发生较强烈的扭转振动以及水平地震作用沿平面的不均匀分布，对抗震设防的高层建筑钢结构，其常用的平面尺寸关系应符合图中的要求。当钢框筒结构采用矩形平面时，其长宽比宜小于1.5，否则宜采用多束简结构。
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