第11 讲多(高)层房屋钢结构——结构体系类型及其特点(一)

第11讲 多（高）层房屋钢结构——结构体系类型及其特点（一）

1、多层房屋钢结构的结构体系类型有哪些?阐述各自的抗侧力单元。

答：

多层房屋钢结构常见结构类型有纯框架体系、柱-支撑体系和框-支撑体系。如果抗侧刚度不满足，还可采用双重抗侧力体系,主要采用钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系。纯框架体系的抗侧力单元为平面框架，柱-支撑体系的抗侧力单元为支撑，框-支撑体系的抗侧力单元为无支撑的平面框架和支撑；钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系的抗侧力单元除了钢框架外，还分别由支撑、剪力墙以及核心筒作为抗侧力单元。

2、试述纯框架体系在水平荷载作用下的受力和变形特征?

答：

水平荷载作用下梁柱刚接的框架结构如同空腹桁架结构，结构一侧的部分柱脚产生轴

向拉力，另一侧的部分柱脚则产生轴向压力，这些轴向力将形成力偶，平衡外部水平荷载

产生的倾覆力矩；另外，楼层剪力使该层框架柱产生弯矩和剪力，而柱端弯矩又使框架梁

两端产生反对称的梁端弯矩和剪力。

平面框架结构在水平荷载作用下的变形包括两部分，一部分是由于水平荷载作用下的倾覆力矩使竖向构件(柱)承受轴向拉力或压力，进而使结构整体产生弯曲变形；另一部分

为各层梁、柱在剪力作用下引起的框架整体剪切变形。因此，框架整体侧移曲线呈剪切型。

3、框架结构有哪些优点？适于多少层的钢结构房屋？

答：

优点：无承重墙，使建筑设计具有一定的自由度；外墙采用非承重构件，可使建筑立面设计灵活多变；轻质墙体的使用还可以大大降低房屋自重，减小地震作用，降低结构和基础造价；构件易于标准化生产，施工速度快，而且结构各部分的刚度比较均匀，自振周期长，对地震作用不敏感。

适用层数：因框架结构的抗侧刚度较小，适于30层以下的房屋建筑。在地震区，一般不超过15层。

4、试述框架-支撑体系在水平荷载下的变形特点？

答：

在框架-支撑体系中，框架属于剪切型构件，支撑近似于弯曲型构件。当楼板可视为刚性体且结构不发生整体扭转时，在刚性楼盖的协调下，使各榀框架与各个支撑的变形相互协调—致，因此，框架-支撑体系可以简化成用刚性连杆将框架与支撑并联，其侧移属于弯剪型变形。