Do układów konstrukcyjnych konstrukcji stalowych w budynkach wysokich zalicza się głównie następujące typy:
System ramowy
Jego cechy to wyraźny rozkład sił, elastyczny układ, zapewniający dużą przestrzeń wewnętrzną dla budynków, a sztywność każdej części konstrukcji jest stosunkowo jednolita, z dużą ciągliwością i długim okresem naturalnych drgań. Dlatego nie jest wrażliwy na działanie trzęsień ziemi, ma dobre właściwości sejsmiczne, prostą konstrukcję, łatwą standaryzację i finalizację komponentów oraz szybką prędkość budowy. Jednak konstrukcja ramy jest typowym elastycznym systemem konstrukcyjnym, a jego sztywność boczna łańcucha Nesslera jest słaba, co może łatwo spowodować uszkodzenie elementów niekonstrukcyjnych.
Podwójny system przeciwdziałający siłom bocznym
System wsporczy ramy stalowej (panel ściany ścinającej)
Aby poprawić sztywność boczną ram stalowych, skutecznie przeciwstawić się obciążeniom poziomym i zmniejszyć przemieszczenia między kondygnacjami, pionowy system podparcia złożony ze stali kątowej lub stalowej ceowej jest zwykle umieszczany w płaszczyźnie ściany. Gdy budynek jest wyższy, jest to bardziej ekonomiczne niż czysta rama. Pozycja podparcia powinna być odpowiednia. Aby skoordynować z projektem architektonicznym, jest ono zwykle umieszczane między parapetem okna a dolną górą okna, która jest zarówno ukryta, jak i może spełniać potrzeby systemu podparcia.
Biorąc pod uwagę układ drzwi i okien, można stosować formy w kształcie litery W, X, K, jodełki i drzwi. Zawiasy podporowe i ramowe, zaprojektowane zgodnie z prętami ciągnącymi lub prętami ściskającymi. Podczas projektowania liczbę, formę i sztywność podpór można dostosować w zależności od wysokości budynku i wpływu sił poziomych. Aby skutecznie poprawić sztywność boczną ramy stalowej, podpora powinna być ułożona w sposób zamknięty wokół tej samej płaszczyzny budynku, aby utworzyć zamknięty pierścień wzmacniający. Podpora mimośrodowa ma dobrą ciągliwość i wydajność rozpraszania energii w warunkach trzęsienia ziemi i może być stosowana w obszarach o silnym zagrożeniu sejsmicznym.
System ścian nośnych z betonu o konstrukcji stalowej
System konstrukcji ścian ścinanych ramy stalowej jest najczęściej stosowany w Chinach. System konstrukcji ścian ścinanych ramy stalowej opiera się na oryginalnym fundamencie ramy, aby zwiększyć sztywność boczną konstrukcji i zapobiec nadmiernemu przemieszczeniu bocznemu, zgodnie z zasadą jednolitej ogólnej sztywności, ściany ścinane lub rury rdzeniowe są ustawione tak, aby opierały się obciążeniom poziomym.
Ten system wykorzystuje żelbetowe ściany ścinające odlewane na miejscu w klatkach schodowych lub innych odpowiednich częściach (takich jak ściany działowe) jako główny system przeciwstawiania się siłom bocznym konstrukcji, a część ramy przenosi głównie obciążenia pionowe. Charakteryzuje się elastycznym układem i wygodnym użytkowaniem konstrukcji ramy, a także znaczną sztywnością. Typowe systemy ścian ścinających obejmują ściany ścinające z płyt stalowych, osadzone ściany ścinające podparte płytą stalową i ściany ścinające z betonu z pionowymi złączami.
System rur rdzeniowych z ramą stalową i betonem
Ten system składa się z rdzenia rurowego z betonu zbrojonego odlewanego na miejscu, otoczonego łazienką (lub budynkiem, windą) i połączonego z walcowaną na gorąco stalową ramą w kształcie litery H, tworząc kompozytową konstrukcję. Charakterystyka naprężeń systemu 2-rurowej ramy stalowej jest podobna do charakterystyki systemu konstrukcji ścinanej ramy z betonu zbrojonego. Jego cechy to wyraźny podział sił w konstrukcji, wyjątkowo duża sztywność przeciwboczna rury rdzeniowej, przenosząca głównie obciążenia poziome (stanowiące ponad 90% całkowitej sztywności przeciwbocznej konstrukcji); Ramy stalowe przenoszą głównie obciążenia pionowe i mogą zmniejszyć rozmiar przekroju poprzecznego elementów stalowych. W Chinach istnieje już duże doświadczenie w zakresie zastosowań.
Nowy system przeciwdziałający siłom bocznym
Należą do nich: system konstrukcji kratownicowej ze stalową ramą, system konstrukcji rurowej z rdzeniem betonowym ze stalową ramą Changsun (ściana ścinana) utworzony przez połączenie układu szybów windowych, szybów rurociągowych lub ścian klatek schodowych oraz system konstrukcji rdzenia ze ścianą ścinaną ze stalowej ramy i płyty stalowej.
Spraw, aby rama stalowa przenosiła głównie obciążenia pionowe, podczas gdy rama stalowa, kratownica ścinająca i ściana ścinająca współpracują ze sobą, aby przenosić obciążenia poziome, aby zapewnić, że przemieszczenie poziome konstrukcji jest kontrolowane w ramach dopuszczalnych wartości określonych w specyfikacjach. Komponenty siły przeciwstawnej mogą być kratownicami ścinającymi, rurami rdzenia betonowego (ściany ścinające) lub ścianami ścinającymi z płyt stalowych. Podczas projektowania można przyjąć różne systemy siły przeciwstawnej w zależności od wysokości budynku i efektu siły poziomej.
System konstrukcji kratownicowej schodkowej
Składa się z kolumn po zewnętrznej stronie domu i kratownicy o rozpiętości równej szerokości domu. Wysokość kratownicy jest równa wysokości podłogi, a górna i dolna warstwa są ułożone naprzemiennie na sąsiednich kolumnach. Jeden koniec płyty podłogowej jest umieszczony na górnym pasie kratownicy, a drugi koniec jest umieszczony na dolnym pasie sąsiedniej kratownicy. Ze względu na układ kratownicy z dwoma przęsłami i bez kolumn pośrodku, jest bardzo odpowiedni dla budynków mieszkalnych i hotelowych, które wymagają elastycznego układu każdej jednostki.
Jednocześnie, dzięki rozmieszczeniu przedziałów kratownicy, lokalny moment zginający wywołany przez cięciwę kratownicy jest zmniejszony, co sprawia, że moment zginający słupa w płaszczyźnie ramy jest bardzo mały, poddawany głównie sile osiowej, co sprzyja zmniejszeniu rozmiaru przekroju poprzecznego słupa. Sztywność boczna ramy jest duża, a przemieszczenie boczne jest małe.
