De framestructuur van een stijve riemspant
Om de buitenste kolommen van de frameconstructie te verbinden met de binnenste stripspant, kunnen stijve stripspanten in het midden en de bovenkant van het gebouw worden geïnstalleerd. Het Wisconsin Bank-gebouw dat in 1974 in Milwaukee werd gebouwd, is een goed voorbeeld.
Framebuisstructuur
Als alle componenten op een of andere manier met elkaar verbonden zijn, is het hele gebouw als een holle cilinder of een stijve doos die uit de grond komt. Op dit punt zal de hele structuur van dit hoge gebouw maximale efficiëntie bereiken in het weerstaan van windbelastingen in termen van sterkte en stijfheid. Dit speciale structurele systeem werd voor het eerst toegepast door het 43 verdiepingen tellende Dewitt roodbruine appartementengebouw van gewapend beton in Chicago. Maar de meest in het oog springende toepassing van dit structurele systeem is ook de 100 verdiepingen tellende dubbele buisstructuur van het World Trade Center Building dat in New York is gebouwd.
Schuine steunbalk vat
De buitenste kolommen van het gebouw kunnen los van elkaar worden geplaatst, of ze kunnen met elkaar worden verbonden door middel van de dwarshellende ondersteuningscomponenten door de middellijn van de balk en kolom om een buisstructuur te vormen die samenwerkt. Dit hoge structurele systeem werd voor het eerst toegepast door het John Hancock Center Building in Chicago. De hoeveelheid staal die in dit project wordt verbruikt, is gelijk aan die van een traditioneel gebouw van veertig verdiepingen.
Cilinderlichaam
Omdat de vraag naar hogere gebouwen blijft toenemen. De buisstructuur en de schuine ondersteunende vakwerkbuis zijn ontworpen in bundels om grotere buizen te vormen om de hoge efficiëntie van het gebouw te behouden. Het 110 verdiepingen tellende Sears Roebuck hoofdkantoor in Chicago heeft 9 cilinders, verdeeld in drie delen vanaf de fundering. De terminals in deze onafhankelijke cilinders bevinden zich in gebouwen van verschillende hoogtes, wat volledig de potentie voor architecturale stijlliberalisering van dit nieuwe structurele concept weerspiegelt. Dit gebouw is 1450 voet (442 meter) hoog en is het hoogste gebouw ter wereld.
Dunwandig cilindersysteem
Het ontwerp van dit buisstructuursysteem is bedoeld om het vermogen van superhoge gebouwen om laterale krachten (wind- en seismische belastingen) te weerstaan en het vermogen van het gebouw om laterale verplaatsing te weerstaan, te verbeteren. De dunne schaalcilinder is een andere grote stap voorwaarts in het cilindersysteem. De vooruitgang van de dunne schaalcilinder is om de voorkant (muren en platen) van hoge gebouwen te gebruiken als structurele componenten die samenwerken met de cilinder, wat een effectieve manier biedt voor hoge gebouwen om laterale belastingen te weerstaan en binnenruimtes te verkrijgen die geen kolommen vereisen, lagere kosten hebben en een grote verhouding hebben van bruikbaar oppervlak tot bouwoppervlak. Vanwege de bijdrage van de dunne schaalgevel, vereisen de componenten van de gehele framebuis geen overmatige massa. Dit maakt de structuur zowel lichtgewicht als economisch. Alle typische kolommen en raamwandbalken zijn gewalste profielen, waardoor het gebruik en verbruik van composietcomponenten tot een minimum wordt beperkt. De dikte rond de balken kan ook op passende wijze worden verkleind. De grootte van de wandbalk die waardevolle ruimte kan innemen, kan ook zoveel mogelijk worden gecontroleerd. Dit structurele systeem is gebouwd en gebruikt in One Mellon Bank Center in Pittsburgh. Verschillende systemen in gewapend beton: Hoewel hoogbouw met stalen constructies relatief vroeg begon, is de ontwikkeling van hoogbouw met gewapend beton erg snel en wordt het een sterke concurrent voor rigide structuursystemen in zowel kantoorgebouwen als appartementengebouwen.
Framebuis
Zoals hierboven vermeld, werd het framebuisconcept voor het eerst toegepast in het 43 verdiepingen tellende Devis Apartments-gebouw. In dit gebouw is de afstand tussen de buitenste kolommen 5,5 voet (1,68 meter). De binnenste kolom moet een 8- inch dikke balkloze plaat ondersteunen. Buis-in-buisstructuur: Een ander type gewapend betonsysteem voor kantoorgebouwen combineert traditionele schuifwandconstructies met buitenste framebuizen. Dit systeem bestaat uit een buitenframe met een kleine kolomafstand en een stijve schuifwandbuis rond het centrale apparatuurgebied. Deze buis-in-buisstructuur (zoals weergegeven in Afbeelding 2) maakt de totale kosten van 's werelds hoogste lichtgewicht betonnen gebouw (het winkelcentrumgebouw met één schil dat in Houston is gebouwd) alleen vergelijkbaar met een traditionele schuifwandconstructie van 35 verdiepingen. Het gezamenlijke systeem van staal- en betonconstructies is ook ontwikkeld. Het hybride systeem dat is ontworpen door Skidmore, Owens en Merrill is een goed voorbeeld. In dit systeem omringt de externe betonnen framebuis het interne stalen frame, waardoor de voordelen van het gewapend betonsysteem en het staalconstructiesysteem worden gecombineerd. Het 52 verdiepingen tellende Shell Plaza-gebouw in New Orleans maakt gebruik van dit systeem. Staalconstructie verwijst naar de constructie waarin staal een dominante rol speelt in bouwconstructies, en is een breed concept. De meeste staalconstructies omvatten architectonisch ontwerp, technische technologie en vakmanschap. Meestal omvat het ook hoofdliggers, secundaire liggers, leden, platen en andere vormen
