連廊支座
鋼結構連廊滑動(dòng)支座設計:
隨著(zhù)建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,我們注意到越來(lái)越多的多層及高層建筑被廣泛應用于各類(lèi)商業(yè)建筑中。建筑造型日新月異,雙塔甚至多塔結構形式越來(lái)越普遍,各塔之間為了交通方便和立面造型的美觀(guān),常常采用連廊將多座塔樓聯(lián)系在一起。 建筑物之間通過(guò)連廊連接,形成了多塔連體結構體系。由于結構各部分的動(dòng)力特性不同,剛度和質(zhì)量也下樣,在地震作用下,被連接的兩棟主體結構會(huì )由于連廊的存在而相互影響出現耦連現象,使連接部位的應力變得非常復雜。連廊結構也在地震作用下極易與主體結構脫離,產(chǎn)生整體倒塌現象。圍內外的地震災害現象均證實(shí)了這一點(diǎn)。 因此,連廊結構的設計是結構工程師的一個(gè)難題,目前這種結構體系的研究還不夠成熱,我國的抗震設計規范封設連廊的復雜體型建筑的設計也還缺乏充分的技術(shù)指引。 分析震害中連廊整體倒塌的原因,大部分是由于連廊連接節點(diǎn)破壞或連廊位移過(guò)大造成的。因此,連廊與土體連接處的設計和處理,是連廊結構的關(guān)鍵。
連廊的幾種連接方式
1.剛性連接 剛性連接是連廊與塔樓的連接方式中連接作用最強的一種。它加強了連廊與塔樓之間以及不同塔樓之間的聯(lián)系,增強了連廊結構的整體工作性,這是它最大的優(yōu)點(diǎn)。采用剛性連接的連廊不僅要承受自身的恒載、活載,更主要的是協(xié)調不同的塔樓在水平、豎向荷載作用下的不均勻變形。這時(shí),連廊與塔樓連接處的節點(diǎn)受力復雜,會(huì )產(chǎn)生較大的彎矩、剪力和軸力,并且上、下弦桿的軸力和彎矩還會(huì )構成很大的整體彎矩、剪力。這就要求連廊本身具有較高的強度和剛度,這樣才更適合采用剛性連接。 剛性連接的支座處理一定要保證連廊能夠協(xié)調塔樓間的變形,因此,要特別注意加強連廊與主體結構的連接。必要時(shí)連廊可延伸至主體結構內筒并與內筒可靠連接;如無(wú)法伸至內筒,也可在主體結構內沿連廊方向設置型鋼混凝土梁與主體結構可靠錨固。連廊的樓板應與主體結構的樓板可靠連接并加強配筋構造。當與連廊相連的主體結構為鋼筋混凝土結構時(shí),豎向構件內宜設置型鋼,型鋼宜可靠錨入下部主體結構。
2.鉸接連接 鉸接連接放松了端部上、下弦桿的局部彎矩約束,減小了端部桿件的內力,使連接處的構造設計變得方便。但是,由于沒(méi)有了端部的負彎矩,連廊跨中的正彎矩會(huì )有所增大,同時(shí)它也削弱了連廊對塔樓共同工作的協(xié)調作用。
3.滑動(dòng)連接 當連廊本身的剛度較弱時(shí),即使做成剛性連接,它也不能起到協(xié)調兩塔樓變形的作用,這時(shí)應當考慮做成滑動(dòng)連接的形式;瑒(dòng)連接可以是連廊一端與塔樓接,一端滑動(dòng)連接,也可以?xún)啥司龀苫瑒?dòng)支座。采用這種連接方式,連廊的受力將會(huì )比較小,但是這時(shí)連廊已經(jīng)不能再協(xié)調塔樓間的共同工作,塔樓和連廊均單獨受力,整個(gè)連廊結構僅僅是形式上的“連廊結構”。因為滑動(dòng)端在荷載作用下會(huì )有一定的滑移量,所以滑動(dòng)支座在設計時(shí)有個(gè)重要問(wèn)題就是要設限復位裝置,并提供預計滑移量,防止連廊的滑落或與塔樓發(fā)生碰撞而造成結構的破壞。因此這種連接方式一般用于連廊位置較低、跨度較小的情況。
三、設計要點(diǎn)
1.概念設計要點(diǎn)
1.1連廊結構材料選用原則 應選用高強、輕質(zhì)、方便安裝的材料,一般考慮鋼結構。
1.2 連接方案連廊自身剛度較小,不足以協(xié)調與其連接兩端的塔樓的變形,宜優(yōu)先考慮滑動(dòng)連接。
1.3滑動(dòng)連接時(shí)節點(diǎn)設計原則自身足夠的強度保證強風(fēng)、小震下正常使用;足夠的支座滑移量,保證支座能夠協(xié)調兩端主樓在大震時(shí)產(chǎn)生的位移;做好支座的限位設計,保證支座在協(xié)調主樓位移時(shí),不會(huì )從任意一端的主樓上滑落。
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