Ontwerppunten voor verlengde armspanten, taillespanten en superhoge stalen constructies

Feb 27, 2024 Laat een bericht achter

Het belangrijkste doel van het plaatsen van een verlengde arm truss tussen de buitenste framekolom en de kernbuis is om structurele laterale verplaatsing te verminderen. Het mechanisme is om de axiale kracht van de buitenste framekolom onder horizontale belastingen te vergroten, waardoor het kantelmoment dat door het frame wordt gedragen toeneemt en het kantelmoment van de kernbuis wordt verminderd. Het anti-buigeffect op de structuur kan de laterale stijfheid van de structuur effectief vergroten, de laterale beweging van de structuur verminderen en over het algemeen ook de schuifverhouding van het buitenste frame verminderen. Voor de kernbuisstructuur van het frame vermindert het plaatsen van een verlengde arm truss de laterale verplaatsing aanzienlijk, terwijl voor de buis in buisstructuur het effect van het verminderen van de laterale verplaatsing zeer klein is.


De functie van het opzetten van een taillespant rond de structuur is om de axiale kracht die door elke framekolom wordt gedragen gelijkmatig te veranderen, waardoor het vermogen van het buitenste frame om kantelmoment te weerstaan ​​wordt verbeterd en de laterale verplaatsing wordt verminderd, maar het is niet zo effectief als het verlengen van de arm. In de framekernbuisstructuur kunnen taillespanten, afhankelijk van het aantal en de opstelling van de externe framekolommen, worden ingesteld of niet worden ingesteld; Vanwege het feit dat taillespanten de schuifvertraging van framebuisstructuren kunnen verminderen, kunnen taillespanten de algehele stijfheid van de structuur vergroten en de laterale verplaatsing in buis-in-buisstructuren verminderen.

 

De structuur kan worden ontworpen met slechts één of beide van de bovenstaande componenten, afhankelijk van de specifieke situatie. Vloeren met verlengde armspanten en taillespanten kunnen gezamenlijk worden aangeduid als versterkte vloeren.

 

Na het opzetten van de versterkingslaag is de stijfheid van de structuur langs de hoogterichting ongelijkmatig en de plotselinge verandering in stijfheid brengt een plotselinge verandering in interne kracht teweeg. Daarom zullen er aanzienlijke veranderingen zijn in de interne kracht van de componenten in de versterkingslaag en aangrenzende lagen. De instelling is een richtingsverandering en hoe groter de stijfheid van de versterkingslaag, hoe groter de mate van interne krachtmutatie, wat een zwak laageffect zal produceren.

 

Daarom heeft het gebruik van verlengde armspanten en taillespanten een goed effect bij het windbestendige ontwerp van structuren. Het kan versterkte lagen met hoge stijfheid gebruiken om een ​​grotere laterale stijfheid te vormen.

 

Bij seismische ontwerpstructuren moeten de nadelige effecten die worden veroorzaakt door zwakke lagen zoveel mogelijk worden geminimaliseerd. Daarom is het niet nodig om een ​​verstevigingslaag aan te brengen wanneer het niet nodig is om een ​​verstevigingslaag aan te brengen. Wanneer een verstevigingslaag nodig is, is het ook niet raadzaam om buitensporig stijve verlengarmen en taillespanten te gebruiken om buitensporige stijfheidsveranderingen in de reikwijdte van de verstevigingslaag te voorkomen.

 

Arm trussen en waist trussen kunnen langs de hoogte worden gerangschikt voor één verdieping (één spoor) of meerdere verdiepingen (meerdere sporen). Onderzoek heeft aangetoond dat het effect van het verminderen van laterale verplaatsing beter is voor multi track extended arm trussen dan voor single track extended arm trussen, maar het aantal extended arm structuren is niet recht evenredig met de vermindering van laterale verplaatsing. Wanneer er meer dan vier extended arm trussen worden geïnstalleerd, is het effect van het verminderen van laterale verplaatsing niet langer significant.

 

Het effect van het verminderen van laterale verplaatsing varieert afhankelijk van de positie van de verlengarm. Onderzoek heeft aangetoond dat wanneer er slechts één verlengarmspant langs de hoogte is geïnstalleerd, deze op 2/3H van de structuur kan worden ingesteld om het beste effect van het verminderen van laterale verplaatsing te bereiken. Om het kantelmoment van de binnenbuis te verminderen, geldt echter hoe lager hoe beter; bij het opzetten van twee giekspanten kan er één op een hoogte van 0.7H worden ingesteld en de andere op ongeveer 0.5H. Bij het algemene ontwerp van hoogbouwstructuren is gevoeligheidsanalyse vereist om de meest effectieve en geschikte positie voor het verlengde armspant te bepalen om de specifieke structuur ervan te bestuderen.

 

De plaatsing van de taillespant in de buis-in-buisconstructie is afhankelijk van het effect van het verminderen van de schuifvertraging.

Vanwege de verschillende typen specifieke structuren en gebouwindelingen, moet de wapeningslaag van de structuur over het algemeen consistent zijn met de apparatuurlaag en de vluchtlaag van hoogbouw. ​​Er moet echter nadruk worden gelegd op de coöperatieve optimalisatie van de bouwmechanica en -structuur, inclusief de positie en hoeveelheid wapeningslagen.

 

Vanuit een specifiek technisch perspectief mag de stijfheid van de verlengde armspant en taillespant niet te hoog zijn. Als een gewapend betonnen massieve webbalk met een volledige vloerhoogte wordt gebruikt, zal niet alleen de stijfheid plotseling te veel veranderen, maar de bovenste en onderste framekolommen die eraan zijn verbonden, zullen zeer ongunstig zijn. Deze kolommen zijn gevoelig voor plastische scharnieren, scheuren en zelfs schade, wat een ongunstig seismisch concept van "sterke balken en zwakke kolommen" oplevert. Daarom moeten zowel de verlengde armspant als de taillespant spantstructuren aannemen, waarbij stalen structuren gemakkelijker te construeren zijn en superieur aan stalen gewapend betonnen spanten.

 

Vanwege de nadelige effecten van het installeren van versterkingslagen in seismische structuren, is de stijfheid van de versterkingslaag veel groter dan die van andere vloeren, en is er een plotselinge verandering in interne krachten. Daarom moeten de seismische prestaties van de versterkingslaag en de verticale componenten grenzend aan de versterkingslaag worden verbeterd.

 

In het algemeen geldt dat de seismische bouwmaatregelen voor gewapend betonnen onderdelen in de bovenste en onderste aangrenzende verdiepingen met één niveau moeten worden verhoogd. Als het om een ​​speciaal niveau gaat, mag dit niet.

 

De bovenste en onderste koorden van de verlengde armspant zijn belangrijke componenten van de spant, die onvermijdelijk trek- en drukvervorming ondergaan. Soms bevindt de vloerplaat zich toevallig op dezelfde hoogte. Daarom, als de berekening is gebaseerd op de aanname van oneindige stijfheid van de vloerplaat, moet de verlengde armspant worden gescheiden om de trek- en drukvervorming van de bovenste en onderste koorden los te laten. Als alternatief, bij het berekenen, neemt de vloerplaat de aanname van elastisch membraan aan. In het daadwerkelijke ontwerp moeten verschillende constructiemaatregelen en berekeningsaannames worden voorgesteld op basis van de specifieke situatie in de versterkingslaag.

 

Wanneer de verlengde armspant of taillespant als overdrachtslaagcomponent wordt gebruikt, is het niet alleen noodzakelijk om de verticale vervorming en het draagvermogen ervan te verifiëren, maar moeten er ook speciale en strenge eisen worden gesteld aan de seismische prestaties van dergelijke componenten.

 

In gebieden met hoge intensiteitsversterking moeten er verdere prestatie-ontwerpvereisten en -maatregelen worden genomen wanneer er verstevigingsvloeren worden geïnstalleerd in hoge of bijzonder onregelmatige hoogbouwgebouwen. Om de veiligheid ervan te garanderen bij middelgrote of grote aardbevingen, kunnen de leden en aangrenzende leden worden verplicht om niet mee te geven bij middelgrote of grote aardbevingen, of zelfs hogere prestatie-eisen. Op basis van de hoogte en het belang van de constructie is het raadzaam om statische elastische-plastische analyse of tijdsgeschiedenisanalyse te gebruiken om de prestaties van de constructie te testen bij middelgrote en grote aardbevingen, om het vermogen ervan te evalueren om de seismische ontwerpprestatiedoelen te bereiken.

 

De verlengde arm truss is verbonden met de taille truss, buitenste frame frame en kernbuis. Naast het ontwerpen volgens het seismische weerstandsniveau van één niveau, moeten de volgende maatregelen in overweging worden genomen in het daadwerkelijke ontwerp.