Сталева каркасна система: чому висотні будинки стійкі?

Через дефіцит сучасних земельних ресурсів і тиск зростання населення вертикальне будівництво стало неминучим трендом у сучасній архітектурі. Сучасні хмарочоси злітають високо в небо і височіють. Що зберігає їх відносно стабільними проти сильного вітрового тиску в тропосфері та дозволяє їм безпечно протистояти землетрусам? Щоб відповісти на це питання, давайте ближче розглянемо дужкусистема сталевого каркаса.

Традиційні чисто каркасні конструкції відрізняються гнучким плануванням підлоги та високим рівнем використання простору. Однак, як тільки висота будівлі перевищить певну межу, виявиться їх недолік недостатньої бічної жорсткості конструкції. Є два основних способи вирішення цієї проблеми: збільшення поперечного перерізу балок і колон або встановлення підкосів. Перше призведе до різкого зростання споживання сталі, тоді як друге може похвалитися вищою економічною ефективністю. Тому для багатоповерхових будинків оптимальним вибором є кріпильні сталеві каркасні системи.

Фундаментальна логіка системи сталевих каркасів полягає в раціональному розташуванні елементів зв’язків для формування спільного несучого механізму: сталевий каркас сприймає вертикальні навантаження, а розкоси протистоять горизонтальним силам. Офісна будівля в Сямень використовує структурну систему сталевого каркасу з концентричними опорами. На основі будівлі встановлюються несучі розтяжки зі стримуванням вигину (BRBs), які повністю використовують переваги пластичності сталевих конструкцій і значно покращують сейсмічні характеристики конструкції.

Існує три основні типи скобсталеві каркасні системи. Концентрично розкосна рама (CBF) є найбільш класичною конфігурацією розкосів, основною характеристикою якої є те, що центроїдальні осі розкосів перетинаються в центрі з’єднань балок і колон. Він має високу жорсткість і може ефективно контролювати горизонтальне зміщення. Відмінність рами з ексцентричними розкосами (EBF) від CBF полягає в зміщенні осей розкосів, що дозволяє поєднувати високу жорсткість концентричних розкосів і переваги пластичності чистих рам. Енергорозсіюючі кріпильні рами покладаються на пристрої розсіювання енергії та амортизаційні пристрої для формування ідеальної системи опору бічній силі.

У практичному будівництві розкоси зі стримуванням вигину (BRB) є переважаючим рішенням і оновленим варіантом рам з концентричними розкосами. Це усуває проблему викривлення традиційних концентричних дужок під час стиснення та згинання. Складаючись із сталевої пластини серцевини, зовнішньої обмежувальної труби та незв’язаного наповнювача, BRB прогинаються під навантаженням без вигину, щоб розсіювати енергію, досягаючи однакової несучої здатності на розтягування та стиск, а також високих гістерезисних характеристик.

Крім того, CBF в основному включає діагональні розкоси, шевронні розкоси (перевернуті V-розкоси), V-розкоси, X-розкоси (хрестові розкоси) і K-розкоси. EBF в основному складається з кріплень D-типу (воротного типу), K-типу, V-типу та Y-типу.

Специфічна форма скобоксталеві каркасні системиповинні бути обрані на основі сейсмічних вимог і висоти будівлі. Загалом, традиційні концентричні брекети відрізняються низькою вартістю та високою жорсткістю, ексцентричні брекети пропонують сприятливу пластичність і потужну здатність розсіювати енергію, а брекети зі стримуванням вигину забезпечують чудову сейсмічну ефективність. Системи сталевих каркасів дозволяють висотним і надвисоким будівлям протистояти сильним вітрам і землетрусам, а також забезпечують надійні конструктивні рішення для вертикальної міської забудови. Маючи 21 рік великого досвіду, EHSS є професійним виробником, що спеціалізується на виготовленні та встановленні сталевих конструкційних компонентів. Слідкуйте за EHSS, щоб отримати більше професійної технічної інформації про сталеві конструкції.