《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结

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1、高层建筑结构设计（电子教案）高等教育出版社第2章高层建筑结构受力特点和结构概念设计本章内容2.1高层建筑结构上的荷载与作用2.2高层建筑结构的受力特点和工作特点2.3高层建筑结构的结构体系和结构布置2.4高层建筑结构的概念设计2.1高层建筑结构上的荷载与作用一、竖向荷载高层建筑结构上的竖向荷载主要是恒荷载（结构自重）和楼面、屋面活荷载（使用荷载）。恒荷载（结构自重）是永久荷载，是由于结构自身重力产生的竖向荷载。楼面、屋面活荷载（使用荷载）按GB50009-2001《建筑结构荷载规范》的有关规定采用。活荷载的不利布置。计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时，一般不考虑楼面及

2、屋面竖向活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算的。2.1高层建筑结构上的荷载与作用一、竖向荷载活荷载的不利布置。其一，在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小，尤其对于住宅、旅馆和办公楼等，活荷载一般在1.5～2.5kN/㎡范围内，只占全部竖向荷载的10％～20％，因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小；其二，高层建筑结构是个复杂的空间结构体系，层数与跨数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济，因此，为简化起见，在实际工程设计中，可以不考虑活荷载不利分布，按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.1～1.3的放大系数。2.1

3、高层建筑结构上的荷载与作用二、风荷载空气的流动受到建筑物的阻碍，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。风荷载标准值在进行高层建筑主体结构计算时，垂直于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算：式中——风荷载标准值，kN/㎡；——z高度上的风振系数；——基本风压，kN/㎡。——风荷载体型系数；；——z高度处的风压高度变化系数；2.1高层建筑结构上的荷载与作用式中各系数的具体算法如下：基本风压：一般情况下，基本风压按GB50009-2001《建筑结构荷载规范》的规定采用。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，基本风压采用100年重现期的风压

4、值；在没有100年一遇的风压资料时，可近似将50年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。风压高度变化系数：风压高度变化系数可按照地面粗糙程度和建筑物离地面或海平面高度确定。位于平坦或稍有起伏地形的高层建筑，其风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按附表8.1确定。位于山区的高层建筑，其风压高度变化系数除按照平坦地面的粗糙度类别由附表8.1确定外，尚应按照现行国家标准GB50009-2001《建筑结构荷载规范》的有关规定，考虑地形条件加以修正。2.1高层建筑结构上的荷载与作用附表8.1风压高度变化系数2.1高层建筑结构上的荷载与作用式中各系数的具体算法如下：风荷载体型系数：风

5、荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面风力的大小。当风流经过建筑物时，通常在迎风面产生压力（风荷载体型系数用+表示），在侧风面及背风面产生吸力（风荷载体型系数用-表示）。风压值沿建筑物表面的分布并不均匀，如右图所示，迎风面的风压力在建筑物的中部最大，侧风面和背风面的风吸力在建筑物的角区最大。风压在建筑物平面上的分布2.1高层建筑结构上的荷载与作用式中各系数的具体算法如下：风荷载体型系数：在计算主体结构的风荷载效应时，风荷载体型系数可按下列规定采用：一般设计时，可以采用：圆形平面建筑取0.8。正多边形及截角三角形平面建筑，由下式计算：式中

6、n——多边形的边数。高宽比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3。下列建筑取1.4：V形、Y形、弧形、双十字形、井字形平面建筑；L形、槽形和高宽比H/B大于4的十字形平面建筑；高宽比H/B大于4，长宽比L/B不大于1.5的矩形、鼓形平面建筑。2.1高层建筑结构上的荷载与作用式中各系数的具体算法如下：风荷载体型系数：当计算重要且体型复杂的高层建筑及需要更细致进行风荷载计算的场合，风荷载体型系数可以参照JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》附录Ａ采用，或由风洞试验确定。当多栋或群集的高层建筑相互间距较相近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应。一般可将单体建筑的

7、体型系数乘以相互干扰增大系数，该系数可参考类似条件的试验资料确定，必要时宜通过风洞试验确定。檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件，计算局部上浮风荷载时，风荷载体型系数μｓ不宜小于2.0。验算表面围护结构及其连接的强度时，按照GB50009-2001《建筑结构荷载规范》规定采用局部风压体型系数计算。2.1高层建筑结构上的荷载与作用式中各系数的具体算法如下：风振系数：高层建筑的风振系数可按下式计算式中——振型系数，由结构动力学计算确定，计算时可仅考虑受力方向基本振型的影响，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，也