多高层钢结构的分类及其稳定性设计

白冰

摘 要：众所周知，随着经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，城市中的多高层建筑越来越多，已经逐渐成为衡量一个城市繁荣程度的标准之一。多高层建筑凭借着其对土地资源的高效利用率和对城市的发展起到非常大的推动作用。在多高层建筑中钢的使用非常的普遍，可以说是多高层建筑的主动脉和整体框架。但我们队多高层建筑钢结构的分类以及它的稳定性研究还比较缺乏，所以本文将以此展开研究。

关键词：多高层建筑；钢结构；分类；稳定性

1 前言

在进行多高层建筑时，一个非常重要的一点就是对多高层建筑的稳定性以及种类进行划分，因为不同种类的建筑他的层数以及所能够承载的压力以及外观都是不一样的。多高层建筑在满足人们生产生活的同时，安全问题就是其中最重要的问题。不同种类的多高层建筑所关心的重点也会有所不同，设计时的重点也有区别。本文就将以多高层建筑的钢结构的匪类以及稳定性方面加以介绍。

2 多高层钢结构的分类

2.1 有侧移框架和无侧移框架两者的概念

在多高层建筑当中，建筑物的侧移程度的大小和所使用的钢结构的抗侧移程度有很大关系，但是在实际的运用当中容易就有侧移钢框架和无侧移钢框架这两个概念发生偏差和混淆，所以需要我们加以说明。

（1）无侧移钢框架。所谓无侧移结构是指在多高层建筑所使用的钢框架结构当中设有钢结构的支撑条以及电梯井等可以起到支撑作用的结构，以使得多高层建筑的稳定性更加的提高。无侧移刚框架是一个相对的概念，之所以叫做无侧移框架，与前面所提到的各种支撑结构分不开，只有通过和这些支撑结构的有无对比才可以区分出无侧移框架的概念。

（2）有侧移钢框架。所谓有侧移结构是与无侧移结构相对应的另一个概念，只要是指在多高层建筑当中没有支撑条以及电梯井之类的具有支撑作用的结构。有侧移框架自身所承受的力要大于无侧移框架所承受的力，通常是组成自身结构的钢的框架的五倍之多。

有侧移框架和无侧移框架对于分析多高层钢结构的种类具有作用，是一种对多高层钢结构受力水平研究的一种简化形式，但是并没有为解决多高层钢结构的稳定性给予支持，稳定性的计算难度没有降低。

2.2 侧向柔软性结构及侧向刚性结构

我国目前对于多高层建筑中的侧向柔软性结构及侧向刚性结构这两个概念还没有一个比较充分的说明，在我国还是一个较为陌生的概念。多高层钢结构的柔软和坚硬对于整个多高层建筑来说都是非常关键的一部分，这直接与多高层建筑的稳定性和建筑的质量相关联。所以，侧向柔软性结构及侧向刚性结构这两个概念的引进，对于多高层建筑的设计人员具有直接的指引作用。下面具体介绍这两个结构的概念。

所谓侧向刚性结构主要是指在多高层建筑的钢框架当中有一根细长的，不受竖向力影响的结构，而侧向软性结构则与其相反。在这个概念当中我们需要注意的是不能讲侧向柔软性结构及侧向刚性结构和钢结构的侧向位移这个概念相互混淆，因为这两种类型的概念他们对于多高层建筑的稳定性的计算和影响是不一样的。

对于一个侧向刚性结构，我们的稳定性研究所受的影响因素主要有两点。第一点是整个结构的内部受力的分析只能进行异界计算而不可以进行二阶分析，主要原因是因为进行二阶分析后的效应会非常小。第二点是因为二阶分析的影响非常小，所以在发生有侧移的可能性就非常小，我们因此可以将其以自身的长度作为代替进行计算。

对于一个侧向柔性结构，我们在实际的计算到那个中就必须要采用二阶分析对其效应进行分析计算。这其中对二阶计算产生影响的主要有三种计算方法。第一，多高层建筑所使用的框架柱长度的计算方法。第二，多高层建筑的内部受力结构的分析计算方法。第三，采用放大系数的方法，将多高层建筑的内部受力好他的位移做系数的放大，使得最终得出的基数按结构数值增大，所使用的柱子的长度增长，对于稳定性的提高具有帮助。

3 多高层钢结构的稳定性

3.1 无侧移框架的稳定性计算

在对无侧移框架的稳定性进行计算之前我们需要明确一个道理，即如果在多高层建筑的钢框架结构当中的双重抗侧力结构系统中，要是存在一方是无侧移框架，那么他就不承受水平的压力，虽然也是在共同的工作，但不考虑整体框架发生位移的情况。具体的稳定性的计算方法有两个，分别是：

如果多高层的建筑的钢结构的支撑架本身非常就是刚度很强的侧向的刚性结构，那么可以将其与取层高作为代替数值进行计算。如果是侧向的软性结构，则要按照多高层建筑的内部受力情况进行分析计算，且在最终的计算结构上要进行放大。

3.2 有侧移框架的稳定性计算

在多高层建筑的钢结构系统中，如果这个结构式有侧移的结构那么在实际的稳定性计算中就不能采取和上文无侧移结果相同的计算方法，不能将支撑架和框架这两者分开进行计算，而是要讲话这二者结合在一起，才能得到准确的数据。在具体的计算之前我们还需要判断其是刚性还是软性，因为计算方法也不一样。对于侧向软性的结构来说，我们需要采用的是对多高层建筑的内部受力分析法进行计算。对于侧向刚性结构则需要采用的是二阶分析法进行计算。

3.3 各种支撑强度在整个多高层建筑的结构系统中的作用和地位

首先，强支撑框架结构的主要作用是为整个框架结构的平衡做保障，为整个框架结构是否发生失衡做判断，以确定框架柱的长度。其次，弱支撑强度在着呢哥哥多高层建筑的钢结构系统中的作用和强支撑类似，都是为了整体的平衡作保障。且在实际的计算式主要擦去的是线性分析方法。

4 结束语

通过我们的分析我们可以得出，在多高层建筑的发展越来越快速的现如今，我们需要对多高层建筑所面的各项问题加以透彻的分析，对于多高的建筑的钢结构的种类需要有一个清晰的了解，以及需要掌握具体的运算方法，这样才可以保证多高层建筑的安全以及功能的有效发挥，此外，对于多高层钢结构的而研究还对于其稳定性的保障具有促进作用，解决现实中出现的各类多高层建筑出现的问题。

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