高层钢筋混凝土建筑上接轻钢结构

研究

 　摘要：钢筋混凝土上接轻钢结构的形式已经愈发普遍；采用钢结构加层后，上下两层结
构因材料不同，结构整体的刚度，质量，周期等都会发生变化。上下两层结构的加层形式，
柱脚连接点是在横向荷载作用下影响结构稳定性重要的因素。

 

　　关键词：横向荷载

 轻钢结构加层 柱脚连接点 

　　引言

 

　　近几年来，随着社会的发展，许多建筑继续扩大面积来满足人们的生活工作需要。但是
拆除重建既浪费时间，也浪费人力物力。因此，对此种建筑进行加层改造可以满足人们的人
们的需要。

 

　　轻钢结构自重轻，布局灵活，设计周期短，安装方便，可以最大限度的减小加层结构
对原有建筑的影响。但是轻钢结构加层后会形成上柔下钢，上轻下重，质量分布不均匀。由
于上下两层的材料不同，因此对于钢筋混凝土结构上接轻钢结构就构成了两种不同阻尼比
的非阻尼结构。

 

　　

1、高层建筑的受力特点 

　　

1.1 空间作用 

　　通常所讲的建筑都是空间结构，受力分析应以空间结构作为考虑，只有最简单的情况
可以简化为平面框架受力情况进行计算。

 

　　

1.2 水平力作用 

　　高层建筑由于横向荷载等产生的内力往往大于竖向荷载产生的内力，因此组合内力情
况应重点考虑

 

　　

2、高层建筑上接轻钢结构的几种形式 

　　高层建筑上接轻钢结构的形式主要有以下几种：

 

　　

1）直接加层改造法：不改变原有建筑平面布置和承重情况的前提条件下，直接进行在

下次钢筋混凝土基础上搭接上层轻钢结构。这种方法的优点在于工期短，施工方便快捷。

 

　　

2）间接加层改造法：在原有建筑的外部增设外套结构或者在内部增设筒体的改造方法。

这种方法则主要适用于上部增设层数过多，地基或基础难以承受过大荷载的情况。

 

　　而间接加层改造法中的外套结构又可以分为分离式外套结构和整体式外套结构两种。

 

　　分离式外套结构主要指的是上下两种结构从基础到上部完全分开，两种结构各自承担
竖向和水平荷载，其受力明确，上下部结构直接互不干扰。而整体式外套结构则是通过连接
构造上下部结构水平连接起来，共同抵抗水平荷载，但是竖向不连接，使得竖向荷载不传
递给下部结构，

 

　　

3、高层建筑上接轻钢结柱脚连接点 

　　

3.1 高层建筑上接轻钢结构的连接形式 

　　在轻钢结构加层时，必须做到质量分布和侧向刚度要对称，均匀，同时为了减小结构
在风载横向作用下的扭转效应，质心和刚心应尽量接近。

 

　　平面和空间结构是钢结构直接加层的最典型的两种形式，平面排架和门式钢架就是最
典型的平面结构，钢框架则多为空间结构。在加层与原结构的柱脚处上下两部分的链接方式
主要有两种：刚接和铰接。铰接柱脚通常只承受水平剪力和轴向压力，却不承受弯矩作用；
而刚接柱脚则是轴向压力，水平剪力和弯矩三者同时承受。

 

　　

3.2 高层建筑上接轻钢结构柱脚节点的设计方法 

　　目前在钢结构的加层中对于上下层连接点的柱脚主要有以下几种处理方式：