多高层装配式钢结构建筑的结构体系及特点

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1.纯框架体系

该体系具有如下优点：

(1)可根据建筑功能的需求进行梁柱的灵活布置，可增加建筑使用空间的利用率。

(2)自重较轻，材料延性好，有利于抗震。

(3)构件的生产、运输和现场的安装快。

不足之处：

(1)由于纯钢框架抗侧力刚度较小，为了控制位移，构件的截面很大。

(2)钢框架属于有侧移结构，因此较难满足高烈度地区对建筑抗震性能的要求，建筑层数及高度受限较严重。

(3)变形较大，舒适度较差。

2.框架-支撑体系

该体系具有如下优点：

(1)同纯钢框架建筑，可根据建筑功能的需求进行梁柱的灵活布置，而支撑可选择设置在不影响建筑使用功能的位置，构件截面尺寸更小，进一步增加建筑使用空间的利用率，同时降低了整体用钢量。

(2)由于支撑的存在，较纯框架建筑，钢框架支撑体系抗侧力能力有显著增加。柱长细比限制较纯框架结构有较大优势，截面尺寸可有效减小，建筑层数和建造高度有较大提升。

(3)自重较轻，材料延性好，有利于抗震。

不足之处：

(1)支撑布置受建筑功能的影响，不易找到合适布置位置。

(2)构件截面较大，对建筑功能产生一定影响。

(3)支撑(大撑)布置位置零散，造成结构刚度不均匀。

3.集装箱体系

该体系具有如下优点：

(1)可像积木一样将各个功能房间或户型进行多样的组合。

(2)建设周期较短。

(3)取材较容易。

不足之处：

(1)抗震性能较低，连接及单体强度较难满足高抗震设防烈度地区的高层建筑建设需求，适用于低、多层建筑。

(2)集装箱常规尺寸难以满足国内住宅市场对层高和房间开间的要求。

(3)使用运输行业淘汰的集装箱，可能会由于自身质量问题产生安全隐患，但使用新集装箱进行改造成本较高。

4.钢管束、钢异形柱体系

该体系具有如下优点：

(1)采用钢管束、钢异形柱代替传统混凝土剪力墙，基本做到室内不凸柱，在平面空间上最大化的服务于建筑。

(2)同混凝土墙一样，平面布置可跟随建筑功能房间的需求灵活调整。

(3)钢管束剪力墙、钢异形柱较常规混凝土墙柱，承载力和构件延性更好，施工效率更高。

不足之处：

(1)较常规钢结构，用钢量增大。

(2)较常规钢管混凝土柱，由于此类构件空腔数量较多，截面较小，因此对混凝土作业的质量要求更高，人工及材料成本有一定的上升。

(3)组合截面在工厂生产过程中，在具备完整的机械化生产线前，人工及时间成本较高，且焊接次数较多，焊缝较多，质量较难控制，同时检测成本也相应提高。

(4)设计方法缺乏现行规范支持，设计工作需进行论证。

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