和單層鋼結(jié)構(gòu)建筑相反,多層鋼結(jié)構(gòu)建筑所承受的風(fēng)荷載(和地震荷載)隨房屋高度的增大而變得越來(lái)越重要。因此,對(duì)多層鋼結(jié)構(gòu)建筑來(lái)說(shuō),如何有效地承受水平力是考慮結(jié)構(gòu)組成的一個(gè)重要問(wèn)題。在風(fēng)力作用下,不僅應(yīng)該有足夠的承載能力,還應(yīng)該有安全穩(wěn)定的剛度,使頂上幾層不至有過(guò)大的擺動(dòng),給人們以不適的感覺(jué)。
多層鋼結(jié)構(gòu)建筑的組成有以下幾種主要體系:
(一)剛架結(jié)構(gòu)
以梁和柱組成多層多跨剛架來(lái)承受水平荷載,這種結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下既有作為懸臂梁的整體側(cè)向位移,又有層間剪力引起的位移,所以變形比較大。它的適用范圍不超過(guò)20-30層。梁和柱之間應(yīng)作成剛性連接。層數(shù)不超過(guò)10-15時(shí),也可考慮用半剛性連接。
(二)帶撐結(jié)構(gòu)
在兩列柱之間設(shè)置斜撐,形成豎向懸臂桁架,承受水平荷載的能力要比剛架結(jié)構(gòu)為高。這種結(jié)構(gòu)適用于20-45層,它的梁和柱之間可以作成柔性連接,半剛性連接或剛性連接。
(三)筒式結(jié)構(gòu)
60層以上的鋼結(jié)構(gòu)建筑采用筒式結(jié)構(gòu)比較經(jīng)濟(jì),房屋周?chē)膫€(gè)面都組成架,成為剛度很大的空間桁架體系。這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)有效地用于110層的高聳房屋。筒式結(jié)構(gòu)也可以不設(shè)置斜撐,而在周?chē)膫€(gè)面中把柱子排列較密,形成空間剛架式筒體。它可以用到80層高度。
筒式結(jié)構(gòu)內(nèi)部還可以利用電梯井作成內(nèi)筒,和外簡(jiǎn)共同承受水平力,中間其它柱子則只承受豎向荷載。
(四)懸掛結(jié)構(gòu)
這種體系利用位于房屋中心的內(nèi)筒承受全部重力和水平荷載,內(nèi)筒用鋼筋混凝土或鋼和鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu),采用滑模施工。筒頂有懸伸的桁架,樓板都用高強(qiáng)鋼材的拉桿掛在析架上。內(nèi)筒完工后可以用來(lái)吊裝鋼結(jié)構(gòu),整個(gè)工程期較短。