Yüksek katlı binalardaki çelik yapıların yapısal sistemleri başlıca şu tiplerden oluşmaktadır:
Çerçeve sistemi
Özellikleri net kuvvet dağılımı, esnek düzen, binalar için geniş bir iç mekan alanı sağlaması ve yapının her bir parçasının sertliğinin nispeten düzgün olması, büyük bir süneklik ve uzun bir doğal titreşim periyodu olmasıdır. Bu nedenle deprem etkisine karşı hassas değildir, iyi sismik performansa, basit yapıya, bileşenlerin kolay standardizasyonuna ve sonlandırılması ve hızlı inşaat hızına sahiptir. Ancak, çerçeve yapısı tipik bir esnek yapısal sistemdir ve Nessler zincirinin yanal sertliği zayıftır, bu da yapısal olmayan bileşenlere kolayca zarar verebilir.
Çift anti lateral kuvvet sistemi
Çelik çerçeve destek (kesme duvar paneli) sistemi
Çelik çerçevelerin yanal sertliğini iyileştirmek, yatay yüklere etkili bir şekilde direnmek ve katlar arası yer değiştirmeyi azaltmak için, genellikle duvar düzleminde açılı çelik veya kanal çeliğinden oluşan dikey bir destek sistemi düzenlenir. Bina daha yüksek olduğunda, saf bir çerçeveden daha ekonomiktir. Desteğin konumu uygun olmalıdır. Mimari tasarımla koordine etmek için, genellikle pencere pervazı ile alt pencere üstü arasına yerleştirilir, bu hem gizlidir hem de destek sisteminin ihtiyaçlarını karşılayabilir.
Kapı ve pencerelerin yerleşimi göz önünde bulundurularak W, X, K, balıksırtı ve kapı stili formlar kullanılabilir. Çekme çubuklarına veya basınç çubuklarına göre tasarlanmış destek ve çerçeve menteşesi. Tasarım sırasında desteklerin sayısı, biçimi ve sertliği binanın yüksekliğine ve yatay kuvvetlerin etkisine göre ayarlanabilir. Çelik çerçevenin yanal sertliğini etkili bir şekilde iyileştirmek için destek, kapalı bir donatı çemberi oluşturmak üzere binanın aynı düzlemi etrafında kapalı bir şekilde düzenlenmelidir. Eksantrik destek, deprem etkisi altında iyi sünekliğe ve enerji dağıtma performansına sahiptir ve güçlü sismik alanlarda kullanılabilir.
Çelik çerçeveli betonarme perde duvar sistemi
Çelik çerçeve kesme duvar yapı sistemi Çin'de en yaygın kullanılan sistemdir. Çelik çerçeve kesme duvar yapı sistemi, yapının yanal sertliğini artırmak ve aşırı yanal yer değiştirmeyi önlemek için orijinal çerçeve temeline dayanır, tekdüze genel sertlik ilkesine göre, kesme duvarlar veya çekirdek tüpler yatay yüklere direnmek için kurulur.
Bu sistem, yapının ana yanal kuvvete dayanıklı sistemi olarak merdiven boşluklarında veya diğer uygun kısımlarda (bölme duvarları gibi) yerinde dökülen betonarme kesme duvarları kullanır ve çerçeve kısmı esas olarak dikey yükleri taşır. Esnek yerleşim ve çerçeve yapısının rahat kullanımı özelliklerinin yanı sıra önemli bir sertliğe sahiptir. Yaygın kesme duvar sistemleri arasında çelik levha kesme duvarları, gömülü çelik levha destekli kesme duvarları ve dikey derzli beton kesme duvarları bulunur.
Çelik çerçeve beton çekirdek boru sistemi
Bu sistem, bir banyo (veya bina, asansör odası) ile çevrili, yerinde dökülen betonarme bir çekirdek tüpten oluşur ve kompozit bir yapı oluşturmak için sıcak haddelenmiş H şeklinde bir çelik çerçeve ile birleştirilir. Çelik çerçeve 2 çekirdek tüp sisteminin gerilme özellikleri, betonarme çerçeve kesme yapı sisteminin özelliklerine benzerdir. Özellikleri, yapıdaki kuvvetlerin net bir şekilde bölünmesi, çekirdek tüpün son derece güçlü anti-yanal sertliği, esas olarak yatay yükleri taşımasıdır (yapının toplam anti-yanal sertliğinin %90'ından fazlasını oluşturur); Çelik çerçeveler esas olarak dikey yükleri taşır ve çelik bileşenlerin kesit boyutunu azaltabilir. Çin'de halihazırda çok fazla uygulama deneyimi bulunmaktadır.
Yeni anti-lateral kuvvet sistemi
Bunlara çelik çerçeveli kesme kafes yapı sistemi, asansör boşlukları, boru hattı boşlukları veya merdiven boşluğu duvarlarının düzeni birleştirilerek oluşturulan Changsun çelik çerçeveli beton çekirdek tüp (kesme duvar) yapı sistemi ve çelik çerçeveli kesme çelik plakalı kesme duvar yapı çekirdek sistemi dahildir.
Çelik çerçevenin esas olarak dikey yükleri taşımasını sağlayın, çelik çerçeve, kesme makası ve kesme duvarı yatay yükleri taşımak için birlikte çalışır, böylece yapının yatay yer değiştirmesinin şartnamelerde belirtilen izin verilen değerler dahilinde kontrol edilmesini sağlar. Anti-yanal kuvvet bileşenleri kesme makasları, beton çekirdek tüpleri (kesme duvarları) veya kesme çelik plaka kesme duvarları olabilir. Tasarım sırasında binanın yüksekliğine ve yatay kuvvet etkisine bağlı olarak farklı anti-yanal kuvvet sistemleri benimsenebilir.
Kademeli kafes yapı sistemi
Evin dış tarafında kolonlar ve evin genişliğine eşit açıklıkta bir kafes kirişten oluşur. Kafes kiriş yüksekliği kat yüksekliğine eşittir ve üst ve alt katmanlar bitişik kolonlar üzerinde dönüşümlü olarak düzenlenmiştir. Döşeme levhasının bir ucu kafes kirişin üst kirişine, diğer ucu bitişik kafes kirişin alt kirişine yerleştirilir. Ortada iki bölmeli ve kolonsuz bir kafes kiriş düzenlemesi nedeniyle, her bir ünitenin esnek yerleşimini gerektiren konut ve otel binaları için çok uygundur.
Aynı zamanda, kafes bölmelerinin düzenlenmesi nedeniyle, kafes kirişinin neden olduğu yerel eğilme momenti azalır, bu da çerçeve düzlemindeki kolonun eğilme momentini çok küçük hale getirir, esas olarak eksenel kuvvete maruz kalır, bu da kolonun kesit boyutunun azaltılmasına elverişlidir. Çerçevenin yanal sertliği büyüktür ve yanal yer değiştirme küçüktür.
