ऊंची इमारतों में इस्पात संरचनाओं की संरचनात्मक प्रणालियों में मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रकार शामिल हैं:
फ्रेमवर्क प्रणाली
इसकी विशेषताएं स्पष्ट बल वितरण, लचीला लेआउट, इमारतों के लिए एक बड़ा इनडोर स्थान प्रदान करना, और संरचना के प्रत्येक भाग की कठोरता अपेक्षाकृत समान है, जिसमें एक बड़ी लचीलापन और एक लंबी प्राकृतिक कंपन अवधि है। इसलिए, यह भूकंपीय क्रिया के प्रति संवेदनशील नहीं है, इसमें अच्छा भूकंपीय प्रदर्शन, सरल संरचना, घटकों का आसान मानकीकरण और अंतिम रूप देना और तेज निर्माण गति है। हालांकि, फ्रेम संरचना एक विशिष्ट लचीली संरचनात्मक प्रणाली है, और इसकी नेस्लर श्रृंखला की पार्श्व कठोरता खराब है, जो आसानी से गैर संरचनात्मक घटकों को नुकसान पहुंचा सकती है।
दोहरी विरोधी पार्श्व बल प्रणाली
स्टील फ्रेम समर्थन (कतरनी दीवार पैनल) प्रणाली
स्टील फ्रेम की पार्श्व कठोरता में सुधार करने, क्षैतिज भार का प्रभावी ढंग से प्रतिरोध करने और अंतर-मंजिला विस्थापन को कम करने के लिए, कोण स्टील या चैनल स्टील से बना एक ऊर्ध्वाधर समर्थन प्रणाली आमतौर पर दीवार के तल में व्यवस्थित की जाती है। जब इमारत ऊंची होती है, तो यह शुद्ध फ्रेम की तुलना में अधिक किफायती होती है। समर्थन की स्थिति उपयुक्त होनी चाहिए। वास्तुशिल्प डिजाइन के साथ समन्वय करने के लिए, इसे आम तौर पर खिड़की के सिले और निचली खिड़की के शीर्ष के बीच व्यवस्थित किया जाता है, जो दोनों छुपा हुआ है और समर्थन प्रणाली की जरूरतों को पूरा कर सकता है।
दरवाजों और खिड़कियों के लेआउट को ध्यान में रखते हुए, W-आकार, X-आकार, K-आकार, हेरिंगबोन आकार और दरवाजा शैली के रूपों का उपयोग किया जा सकता है। समर्थन और फ्रेम काज, पुल रॉड या संपीड़न रॉड के अनुसार डिज़ाइन किया गया है। डिजाइन के दौरान, भवन की ऊंचाई और क्षैतिज बलों के प्रभाव के आधार पर समर्थन की संख्या, रूप और कठोरता को समायोजित किया जा सकता है। स्टील फ्रेम की पार्श्व कठोरता को प्रभावी ढंग से सुधारने के लिए, समर्थन को भवन के एक ही तल के चारों ओर एक बंद तरीके से व्यवस्थित किया जाना चाहिए ताकि एक बंद सुदृढीकरण घेरा बनाया जा सके। सनकी समर्थन में भूकंप की कार्रवाई के तहत अच्छा लचीलापन और ऊर्जा अपव्यय प्रदर्शन होता है, और इसका उपयोग मजबूत भूकंपीय क्षेत्रों में किया जा सकता है।
स्टील फ्रेम कंक्रीट कतरनी दीवार प्रणाली
स्टील फ्रेम कतरनी दीवार संरचना प्रणाली चीन में सबसे अधिक इस्तेमाल की जाती है। स्टील फ्रेम कतरनी दीवार संरचना प्रणाली मूल फ्रेम नींव पर आधारित है, संरचना की पार्श्व कठोरता को बढ़ाने और अत्यधिक पार्श्व विस्थापन को रोकने के लिए, समान समग्र कठोरता के सिद्धांत के अनुसार, कतरनी दीवारों या कोर ट्यूबों को क्षैतिज भार का विरोध करने के लिए स्थापित किया जाता है।
यह प्रणाली संरचना के मुख्य पार्श्व बल प्रतिरोधी प्रणाली के रूप में सीढ़ियों या अन्य उपयुक्त भागों (जैसे विभाजन दीवारों) में कास्ट-इन-प्लेस प्रबलित कंक्रीट कतरनी दीवारों का उपयोग करती है, और फ्रेम भाग मुख्य रूप से ऊर्ध्वाधर भार वहन करता है। इसमें लचीले लेआउट और फ्रेम संरचना के सुविधाजनक उपयोग के साथ-साथ महत्वपूर्ण कठोरता की विशेषताएं हैं। सामान्य कतरनी दीवार प्रणालियों में स्टील प्लेट कतरनी दीवारें, एम्बेडेड स्टील प्लेट समर्थित कतरनी दीवारें और ऊर्ध्वाधर जोड़ों के साथ कंक्रीट कतरनी दीवारें शामिल हैं।
स्टील फ्रेम कंक्रीट कोर ट्यूब प्रणाली
यह प्रणाली एक कास्ट-इन-प्लेस प्रबलित कंक्रीट कोर ट्यूब से बनी है जो एक बाथरूम (या इमारत, लिफ्ट रूम) से घिरी हुई है, और एक समग्र संरचना बनाने के लिए एक गर्म लुढ़का हुआ एच-आकार के स्टील फ्रेम के साथ संयुक्त है। स्टील फ्रेम 2 कोर ट्यूब सिस्टम की तनाव विशेषताएँ प्रबलित कंक्रीट फ्रेम कतरनी संरचना प्रणाली के समान हैं। इसकी विशेषताएं संरचना में बलों का स्पष्ट विभाजन, कोर ट्यूब की अत्यंत मजबूत एंटी लेटरल कठोरता, मुख्य रूप से क्षैतिज भार वहन करना (संरचना की कुल एंटी लेटरल कठोरता का 90% से अधिक के लिए लेखांकन); स्टील फ्रेम मुख्य रूप से ऊर्ध्वाधर भार वहन करते हैं और स्टील घटकों के क्रॉस-सेक्शनल आकार को कम कर सकते हैं। चीन में पहले से ही बहुत सारे अनुप्रयोग अनुभव हैं।
नई एंटी लेटरल फोर्स प्रणाली
इसमें एक स्टील फ्रेम शियर ट्रस संरचना प्रणाली, एक चांगसन स्टील फ्रेम कंक्रीट कोर ट्यूब (शियर वॉल) संरचना प्रणाली शामिल है, जो लिफ्ट शाफ्ट, पाइपलाइन शाफ्ट, या सीढ़ी की दीवारों के लेआउट के संयोजन से बनाई गई है, और एक स्टील फ्रेम शियर स्टील प्लेट शियर वॉल संरचना कोर प्रणाली शामिल है।
स्टील फ्रेम को मुख्य रूप से ऊर्ध्वाधर भार सहन करने दें, जबकि स्टील फ्रेम, कतरनी ट्रस और कतरनी दीवार क्षैतिज भार सहन करने के लिए एक साथ काम करते हैं, ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि संरचना का क्षैतिज विस्थापन विनिर्देशों में निर्दिष्ट स्वीकार्य मूल्यों के भीतर नियंत्रित किया जाता है। एंटी लेटरल फोर्स घटक कतरनी ट्रस, कंक्रीट कोर ट्यूब (कतरनी दीवारें), या कतरनी स्टील प्लेट कतरनी दीवारें हो सकती हैं। इमारत की ऊंचाई और क्षैतिज बल प्रभाव के आधार पर डिजाइन के दौरान विभिन्न एंटी लेटरल फोर्स सिस्टम अपनाए जा सकते हैं।
कंपित ट्रस संरचना प्रणाली
इसमें घर के बाहरी हिस्से पर स्तंभ और घर की चौड़ाई के बराबर फैलाव वाला एक ट्रस होता है। ट्रस की ऊंचाई फर्श की ऊंचाई के बराबर होती है, और ऊपरी और निचली परतों को आसन्न स्तंभों पर वैकल्पिक रूप से व्यवस्थित किया जाता है। फर्श स्लैब का एक छोर ट्रस के ऊपरी कॉर्ड पर रखा जाता है, और दूसरा छोर आसन्न ट्रस के निचले कॉर्ड पर रखा जाता है। दो खाड़ियों और बीच में कोई स्तंभ नहीं होने के कारण ट्रस की व्यवस्था आवासीय और होटल भवनों के लिए बहुत उपयुक्त है, जिन्हें प्रत्येक इकाई के लचीले लेआउट की आवश्यकता होती है।
इसी समय, ट्रस डिब्बों की व्यवस्था के कारण, ट्रस कॉर्ड के कारण स्थानीय झुकने वाला क्षण कम हो जाता है, जिससे फ्रेम प्लेन में कॉलम का झुकने वाला क्षण बहुत छोटा हो जाता है, मुख्य रूप से अक्षीय बल के अधीन होता है, जो कॉलम के क्रॉस-सेक्शनल आकार को कम करने के लिए अनुकूल होता है। फ्रेम की पार्श्व कठोरता बड़ी है, और पार्श्व विस्थापन छोटा है।
