高楼钢结构实例刚臂增设成果

1.等效高宽比的减小

水平荷载作用下，支撑芯筒整体侧向受弯，近侧竖杆拉伸，远侧竖杆压缩，使支撑芯筒各层水平截面向一侧倾斜，各层刚臂也随之倾斜转动，迫使楼面外侧钢柱拉伸或压缩。

由于楼面外圈钢柱，通过各道钢臂和周边桁架作为支撑芯筒的一部分，参与支撑芯筒的侧向整体抗弯，从而加大了支撑芯筒作为抗侧力构件时的等效宽度，等效高宽比得以减小。

2.支撑弯矩的减小

由于楼面外圈钢柱参与结构侧向整体抗弯，近侧外柱的拉力与远侧外柱的压力形成一个反力矩，通过刚臂作用于支撑芯筒，从而减少了支撑芯筒所需承受的倾覆力矩（图5-78）。

支撑芯筒所承受的倾覆力矩的减小幅度，与刚臂的竖向抗弯刚度和道数成正比，一般而言，“帽刚臂”所起的作用比“腰刚臂”所起的作用更为显著。

3.侧移值的减小(www.xing528.com)

水平荷载作用下，属弯曲型抗侧力构件的支撑芯筒，其侧移是由竖杆件拉伸、压缩变形导致各水平截面倾斜转动产生的（图5-9）。

设置刚臂后，楼面外圈钢柱参与工作，使支撑芯筒各水平截面的倾斜度减小，支撑侧移也随之减小，减小幅度一般为20%～30%。

4.竖杆拉力的减小

未设置刚臂的框架-支撑体系，倾覆力矩全部由支撑芯筒承担，支撑竖杆（钢柱）的拉力很大，以致与基础连接的地脚螺栓数量太多，给螺栓的排列和构造带来困难。

增设刚臂后，钢柱拉力减小，地脚螺栓数量减少，缓解了构造上的困难。

上海的44层锦江饭店分馆，在框-撑体系的基础上，于第7层的设备层和第23层的避难层，增设刚臂后，使支撑芯筒钢柱的轴向拉力，由16500kN减小为13300kN，下降了20%。