钢框架结构体系

建筑工程系 201420060635 阳廷辉

什么是钢框架结构体系？

钢框架结构体系是指沿房屋的纵向和横向用钢梁和钢柱组成的框架结构来作为承重和抵抗侧力的结构体系。

优点：能提供较大的内部空间，建筑平面布置灵活，适用多种类型的使用功能；自重轻，抗震性能好，施工速度快，机械化程度高；结构简单，构件易于标准化和定型化。

缺点：用钢量稍大，耐火性差，后期维修费用高，造价要略高于混凝土框架。

随着层数的及高度的增加，除承受较大的竖向荷载外，抗侧力要求也成为多层框架的主要承载特点，其基本结构体系一般可分为三种：柱-支撑体系，纯框架体系，框架-支撑体系。

(1)柱-支撑体系

当钢框架结构层数及高度较大时,风荷载,地震的作用成为影响柱截面的主要因素,一般在框架柱之间要布置柱间支撑.

一、 柱间支撑的作用

柱间支撑起着承担和传递水平力（吊车纵向刹车力、风荷载、地震作用等）、提高结构的整体刚度、保证结构的整体稳定、减小钢柱面外稳定应力、保证结构安装时的稳定等重要用。地震时，合理的支撑刚度能够避免震害的加重.

二、 柱间支撑的布置要求

在建筑物的每个温度区段或分期建设的区段中应设置独立的支撑体系。对于钢结构厂房，一般每个柱列均布置柱间支撑。其中无吊车的轻钢厂房支撑间距不大于45米，有吊车的钢结构厂房柱间支撑间距不大于60米。在温度区段内柱间支撑宜对称布置。具体项目中设计人员应根据建筑要求合理布置柱间支撑。一般在两端第一开间均设置支撑，因使用功能要求第一开间无法设置时可适当调整，但须设置相应的刚性撑杆传递荷载给柱间支撑；同时注意柱间支撑尽量避开厂房大门.

三、 柱间支撑的形式

柱间支撑的形式应根据厂房的结构类型和使用要求来确定。一般来说，无吊车的轻钢厂房可采用带张紧装置的十字交叉的圆钢作为柱间支撑，角度在30度到60度之间。厂房高度不大时为单层支撑，高度比跨度大50%以上时宜采用双层支撑；对于有吊车的厂房，应采用刚性支撑：支撑构件为型钢的交叉支撑，一般分为两层（吊车梁以下为下柱支撑，吊车梁以上为上柱支撑）。上柱支撑一般采用单片支撑，下柱支撑一般采用双片支撑。对于温度区段较长的厂房，在温度区段端部吊车梁以下不宜设在刚性柱间支撑。对于应使用功能需要无法设交叉柱间支撑的，可设置八字支撑、门式支撑或纵向钢架.

（2）纯框架体系

在实际设计中，由于使用功能的要求，钢框架结构在层数和高度较小时，常常不设置柱间支撑。这样的话，只能够通过加大框架柱的截面来抵抗水平地震力和水平风力，减少层间位移。

（3）框架-支撑体系

一，柔性支撑和刚性支撑

交叉支撑是轻型钢结构建筑中，用于屋顶、侧墙和山墙的标准支撑系统。交叉支撑有柔性支撑和刚性支撑两种。柔性支撑构件为镀锌钢丝绳索、圆钢、带钢或角钢，由于构件长细比较大，几乎不能受压。在一个方向的纵向荷载作用下，一根受拉，另一根则退出工作。设计柔性支撑时可对钢丝绳和圆钢施加预拉力以抵消自重产生的压力，这样计算时可不考虑构件自重。刚性支撑构件为方管或圆管，可以承受拉力和压力

二，中心支撑

钢框架一中心支撑体系是高层钢结构常用的双重抗侧力体系的一种,目前作为一种经济、绿色、有效的抗震结构体系被应用于高层建筑结构中。

三，偏向支撑

偏心支撑是相对于中心支撑而言的，即支撑杆件的轴线不是与梁和柱的轴线汇交于一点，而是专门留出一部分梁段作为耗能梁段，多用于抗震设防烈度较高的地区。