高层钢结构的次梁虽然不是主要构件,但是次梁的数量是高层钢结构中最多的构件,占结构用钢量的比例也不小,而且妥善布置有利于高层钢结构的整体性和荷载传递,并可以加快施工进度。高层钢结构次梁布置需要考虑哪些因素
一、要有利于高层钢结构的整体性和柱的稳定性
1、内筒和外筒或外框架的柱子可以直接用钢梁对应连接,以使两者更好地共同工作和传递水平力。
2、可以使每一柱子的侧向梁与其连接,减小柱的长细比,以提高柱的承载力和侧向稳定性。
二、要使柱子承担的竖向荷载均匀些
1、外框架-内筒体系在四角区域的次梁布置,要使次梁传递至这个区域的柱子的楼面荷载尽可能均匀,避免一些柱子因承担过多的楼面荷载而相应地产生较大的轴向变形。对此,可以采用上下层主次梁的设置方向成交替布置的形式。对于成束筒体系中的次梁布置更应采用交替布置的形式,以使柱子所承担的楼面荷载均匀些。
2、关于外筒体系和筒中筒体系在四角区域的次梁布置,也可以采用将次梁方向交替布置的方法。当采用对角线斜梁以加大角柱的轴向压力值,从而平衡一部分水平荷载作用下角柱所产生的拉力时,也要考虑所产生的轴向力不是拉力而是压力时的不利情况,以及考虑斜梁与两端柱子非正交相连时连接构造较复杂的情况,而且斜梁由于荷载和跨度均较大,高截面斜梁将减小高层钢结构的有效层高。
三、宜简化次梁两端的连接构造
1、除一端有悬臂梁外,次梁宜与主梁铰接相连,并与楼板形成筒支组合梁,以提高梁的承载力和减小梁的挠度。连续的组合梁虽然可以减小梁的跨中弯矩和挠度,但与主梁按受弯节点要求采用栓焊法或在钢梁上下翼缘设置钢盖板法相连时,将增加较多的焊接工作量。
2、高层钢结构中的楼盖结构较少采用井字梁或网格梁结构,其原因也与连续梁存在着基本上相同的问题。
四、关于次梁的间距
次梁的间距主要取决于压型钢板在施工阶段的受弯承载力及挠度值。因此,如采用板肋较高的压型钢板,则可以增大次梁的间距,次梁的间距一般为2至3.5米。
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