第二章 高层建筑结构体系与布置

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1、第二章高层建筑结构体系与布置2.1框架结构框架结构的特点是，建筑平面布置灵活，可做成较大空间的会议室、餐厅、办公室及试验室等，加隔墙后，也可做成小房间；如果采用轻质隔墙，则可减轻建筑物重量；住宅中较少使用框架结构，主要原因是柱截面较大，以致突出墙面，影响家具放置；框架结构侧向刚度小，属柔性结构，因而对其建造高度应予控制；在多层建筑中，框架结构是一种常用的结构体系。2.2剪力墙结构利用建筑物的钢筋混凝土墙体，作为竖向承重和抵抗侧力的结构，该结构即为剪力墙结构体系，通常，楼盖内无次梁，楼板直接支承在墙上，墙体同时也是维护和分隔

2、房间的构件；剪力墙的间距受到楼板构件跨度的限制，一般为3～8m，房间墙面及天花板平整，无需吊顶，层高较小，因而剪力墙结构适合于具有小房间的住宅、旅馆等建筑，无论在地震区或非地震区，它都得到广泛的应用；上图是一种常用的剪力墙结构的平面，广州宾馆（27层，87m），广州白天鹅宾馆（30层，102m），北京西苑饭店（27层，92m），均属剪力墙结构。2.3框架－剪力墙结构框架－剪力墙结构是把框架和剪力墙结合在一起，共同抵抗竖向和水平荷载的一种体系，它利用剪力墙的高抗侧力刚度和承载力，弥补框架结构柔性大、侧移大的弱点；同时由于它只

3、在部分位置上有剪力墙，又保持了框架结构具有大空间、立面易于变化等优点，因此，框架－剪力墙结构是一种较好的结构体系，虽然其出现较晚，但在多高层公共建筑及办公楼建筑中得到了广泛的应用，例如上海宾馆（27层，91.5m）、北京饭店新楼（18层，80m），上图为常见的框架－剪力墙结构平面。2.4板柱－剪力墙结构板柱结构是指钢筋混凝土无梁楼板和柱组成的结构。板柱结构施工方便，楼板高度小，可以减小层高．能提供大的使用空间，灵活布置隔断墙等。但板柱连接节点的抗震性能差，不如粱柱连接节点；地震作用产生的柱端弯矩由板柱连接节点传递，在柱周边

4、板内产生较大的附加剪力，加上竖向荷载的剪力，有可能产生冲切破坏，楼板脱落。板柱结构在地震中严重破坏、倒塌的震害说明，板柱结构的刚度小、抗震性能差，不宜作为高层建筑的抗震结构。在板柱结构中设置剪力墙，或将楼、电梯间做成钢筋混凝土井筒，即成为板柱一剪力墙结构。板柱一剪力墙结构可以用于抗震设防烈度不超过8度且高度有限制的房屋建筑。板柱一剪力墙结构房屋的周边应布置有梁框架，楼、电梯洞口周边应布置粱。淘花/文库专用2.5框架－支撑(抗震墙板)结构在框架中设置支撑斜杆，即为支撑框架，一般用于钢结构。由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水

5、平荷载的结构，称为框架．支撑结构。2.6筒体结构2.6.1、筒体结构概述筒体结构包括框筒、筒中筒、束筒以及框架一核心筒、框架一核心筒一伸臂结构等，其中框架一核心筒、框架一核心筒一伸臂结构虽然都有筒体，但是它们与框筒、筒中筒、束筒结构的组成和传力体系有很大区别，需要了解它们的异同，掌握不同的设计概念和要求。框筒、筒中筒和束筒的设计概念¾由密排柱和跨高比较小的裙梁构成密柱深梁框架，布置在建筑物周围形成框筒，框筒与实腹筒组成筒中筒，多个框筒排列组成束筒。在水平力作用下，框筒中除了腹板框架抵抗部分倾覆力矩外，翼缘框架柱承受拉、压力

6、，可以抵抗水平荷载产生的部分倾覆力矩。¾框筒结构具有很大的抗侧移和抗扭刚度又可增大内部空间的使用灵活性，对于高层建筑,框筒、筒中筒、束筒都是高效的抗侧力结构体系。2.6.2框筒结构1、概述将建筑物的外围钢筋混凝土墙体做成一个大筒体，它具有很大的抗侧刚度，由于需要开窗，在墙体上开洞而形成了“梁”和“柱”，它的外形与框架类似，但梁的高度大（即窗裙梁），柱的间距小，形成密柱深梁组成的空腹筒结构，称之为框筒。2、框筒的剪力滞后¾由于梁的变形，使翼缘框架各柱压缩变形向中心逐渐递减，轴力也逐渐减小，这就是剪力滞后现象;同理，受拉的翼缘

7、框架也产生轴向拉力的剪力滞后现象。¾由于翼缘框架各柱和裙梁内力是由角柱传来，其内力和变形都在翼缘框架平面内，腹板框架的内力和变形也在它的平面内，这是框筒在水平荷载作用下内力分布形成“筒”的空间特性。3、影响剪力滞后的因素影响剪力滞后的因素很多，影响较大的有:①柱距与裙梁高度。②角柱面积。③框筒结构高度。④框筒平面形状。淘花/文库专用2.6.3桁架筒结构用稀柱、浅梁和支撑斜杆组成桁架，布置在建筑物的周边，就形成了桁架筒结构。钢桁架简结构的柱距大，支撑斜杆跨越建筑的一个面的边长，沿竖向跨越数个接层。形成巨型桁架,4片桁架围成桁

8、架筒，两个相邻立面的支撑斜杆相交在角柱上．保证了从一个立面到另一个立面支撑的传力路线连续，形成整体悬臂结构。水平力通过支撑斜杆的轴力传至柱和基础。钢桁架筒结构的刚度大，比框筒结构更能充分利用建筑材料，适用于更高的建筑。2.6.4筒中筒结构筒中筒结构是由两个筒体，作为竖向承重和抗侧力结构的高层结构体系，是