高层建筑结构体系与布置原则.ppt

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1、高层建筑结构体系与布置原则本章内容2.1基本概念2.2高层建筑的结构体系2.3高层建筑结构的布置原则2.1基本概念结构体系：指结构抵抗外部作用的构件的组成方式高层建筑中基本的抗侧力单元有框架、剪力墙、实腹筒(又称井筒)、框筒及支撑。由这几种单元可以组成多种结构体系结构体系有：框架结构体系剪力墙结构体系框架——剪力墙结构体系（框架——筒体结构体系）筒体结构体系其他形式如：板柱－剪力墙结构、框架－支撑(抗震墙板)结构、竖向桁架结构、核心筒加复合巨型柱结构等2.2高层建筑的结构体系1.框架结构由梁、柱构件组成的结构

2、称为框架整幢结构都由梁、柱组成，就称为框架结构体系，有时称为纯框架结构框架结构体系的常见布置形式PacificParkPlaza公寓标准层平面昆明工人文化宫1.分类按材料不同分为：钢、钢筋混凝土、钢骨(型钢)混凝土、钢管混凝土等钢筋混凝土框架按施工方法的不同，可分为：现浇框架、半装配式框架、全装配式框架等2.框架结构的特点①建筑平面布置灵活；②立面设计灵活多变；（外墙是非承重构件，立面可任意划分）③构件类型少，易于标准化、定型化。④具有较好的抗震性能——“延性框架”；⑤梁柱截面惯性矩小，侧向变形较大，限制了框架

3、结构的使用高度。以15～20层以下为宜3.框架结构的布置要求(1)承重框架的布置承重框架指承受楼面竖向荷载的框架框架结构承重方案有横向框架承重方案纵向框架承重方案纵横向框架混合承重方案框架结构承重方案横向框架承重方案纵向框架承重方案纵横向框架承重方案(2)结构布置要求应设计成双向框架抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架框架梁、柱中心线宜重合结构应受力明确，构造简单抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重电梯井贴梁柱布置，不得独立填充墙应位于框架平面内，并受柱约束现浇框架梁、柱、节点的混凝土强度等级，按一级抗震等级设计

4、时，不应低于C30；按二～四级和非抗震设计时，不应低于C20现浇框架梁的混凝土强度等级不宜大于C40；框架柱的混凝土强度等级，抗震设防烈度为9度时不宜大于C60，抗震设防烈度为8度时不宜大于C704.框架结构在水平荷载作用下的受力变形特点(1)柱和梁的弯曲变形产生——剪切型：下部的梁、柱内力大，层间变形也大，愈到上部层间变形愈小(2)柱的轴向变形产生——弯曲型：这种侧移在上部各层较大，愈到底部层间变形愈小(3)框架结构中第一部分侧移是主要的，随着建筑高度加大，第二部分变形比例逐渐加大，但合成以后框架仍然呈现剪切

5、型变形特征2.剪力墙结构体系利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件剪力墙结构典型布置剪力墙结构布置举例上海花园饭店底部大空间剪力墙结构(立面)1.剪力墙结构体系的特点承载力要求容易满足(截面尺寸大)整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小(现浇钢筋混凝土剪力墙结构)，适合于建造较高的高层建筑(10～30层，100～140m)抗震性能好——延性剪力墙结构平面布置不灵活，(剪力墙的间距取决于楼板的跨度。一般情况下剪力墙间距为3～8m，适用于要求较

6、小开间的建筑)结构自重较大2.剪力墙结构体系的布置要求(1)结构布置原则剪力墙应沿结构的主要轴线布置剪力墙应沿竖向贯通建筑物的全高剪力墙的厚度应按阶段变化，每次厚度减少宜为50～l00mm剪力墙的洞宜上下对齐，成列布置，避免小墙肢（hw/bw<3）墙段的高宽比应≥2(呈受弯工作状态)每一墙肢的宽度不宜＞8m剪力墙结构布置剪力墙的墙段(2)平面布置方案横墙承重方案：楼板支承在横向剪力墙上纵横墙承重方案：楼板直接支承在纵横向墙上或通过进深大梁传递底层大空间剪力墙方案特点：框支墙上下刚度相差悬殊，不利抗震要求：不允许

7、单独采用框支剪力墙控制建筑物沿高度方向的刚度变化幅度落地剪力墙的间距L应满足一定要求提高转换层附近楼盖的强度及刚度(3)剪力墙的构造剪力墙的间距：3m~7.2m剪力墙的厚度：a.构造要求(规范规定)：bw≥160mm及h/20小墙肢——墙肢截面高度与厚度之比hw/bw<3的剪力墙短肢剪力墙——即：hw/bw=5～8的剪力墙一般剪力墙——是指hw/bw＞8的剪力墙异形柱——截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比hw/bw<4的柱(剪力墙)b.墙肢轴压比μN限制：抗震等级为一、二、三级时分别不宜大

8、于0.45、0.5、0.553.剪力墙的受力变形特点在承受水平荷载作用时，剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁剪力墙的水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成高层建筑剪力墙结构，以弯曲变形为主，特点是结构层间位移随楼层增高而增加3.框架－剪力墙结构体系在框架结构中设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，共同抵抗水平荷载，就组成了框架－剪力墙结构体系(如果把剪力墙布置成筒体，又可称为框架