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时间:2020-02-04
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1、第六章多层及高层结构本章主要介绍:框架结构的概述;结构的截面尺寸和计算简图;荷载计算;框架结构内力计算方法;水平荷载下侧移的近似方法;框架内力组合;框架梁、柱的截面钢筋及构造要求;钢筋混凝土框架的抗震设计;钢筋混凝土施工图平面整体表示方法。本章提要第一节多层与高层房屋结构体系多层与高层的界限《高规》规定:10层及10层以上或高度大于28米的房屋为高层建筑;2-9层且高度不大于28米的建筑则为多层建筑概述阿联酋世界第一高楼“迪拜塔”(哈利法)-2009设计高度为828米,160层第二(台北101大楼)被称为“台北新地标”的101大楼于1998年1月动工,主体工程于2003年10月完工
2、。有世界最大且最重的“风阻尼器”,还有两台世界最高速的电梯,从一楼到89楼,只要39秒的时间。 在世界高楼协会颁发的证书里,台北101大楼拿下了“世界高楼”四项指标中的三项世界之最,即“最高建筑物”(508M)“最高使用楼层”(438米)和“最高屋顶高度”(448米)。101大厦设置有世界最大的风阻尼器,其外观为金色球体,直径达5.5米,重660吨。此风阻尼器不仅为全球最大,也是全球唯一外露式的,可供游客参观上海世界金融中心-2008(492m,世界第三)吉隆坡石油双塔大厦(佩重纳斯大厦)-1997(452m第四)芝加哥西尔斯大厦-1974(443m第五,美国)芝加哥的高层建筑
3、5西尔斯大厦17约翰·汉考克大厦15阿摩珂大厦国际金融中心第二期-2003(415米,88层,香港中环,第七)金茂大厦-1999(420.5m,88层,上海,第六)中信广场-1997(391米,80层,广州,第八)地王大厦-1996(69层,384米,深圳,第九)纽约高层建筑群帝国大厦(第十)世界贸易中心大厦-70年代(417m,原来第七)帝国大厦-1931(381米,102层,纽约,第十)中环广场-1992(78层,374米,香港,第十一)中国银行大厦-1990(72层,369米,香港,第十二)阿摩珂大厦-1973(346m,83层,芝加哥第十五)约翰-汉考克大厦-1969(10
4、0层,344米,芝加哥,第十七)香港维多利亚港中国银行大厦1.1常用结构体系竖向荷载:构件自重、人员及家具活载等水平荷载:风荷载、地震作用等随高度的增加,水平荷载产生的效应快速增加。常用的结构体系有:1、框架结构2、框架-剪力墙结构3、剪力墙结构4、筒体结构1.1.1框架结构组成:横梁和立柱组成特点:平面布局灵活,易于设置大房间的需要,承受竖向荷载很合理。但框架的抗侧刚度小,抵抗水平荷载能力较差。应用:非地震区,建15-20层,地震区,建10层以下。1.1.2剪力墙结构(抗震墙)组成:由钢筋混凝土的墙体,组成房屋的结构体系。特点:钢筋混凝土墙体承受竖向荷载和水平荷载,有很大
5、的抗侧刚度。但房屋被剪力墙分割成较小空间,不适用于需大空间的建筑物。应用:15-50层,用于高层住宅、旅馆、写字楼等。1.1.3框架-剪力墙结构(框剪结构)组成:由若干框架和局部剪力墙组成。特点:竖向荷载主要由框架承担,水平荷载主要由剪力墙承担。兼有框架体系和剪力墙体系的优点。应用:15~30层的办公楼、公寓、旅馆等。小贴士:北京东华金座项目,位于北京市宣武区牛街,由华尔森集团开发建设,总建筑面积约10万平方米,建筑高度73.84米,地上20层、地下3层。东华金座集商业、娱乐、居住功能为一体,地下室为人防工程及车库,裙房12层为商场、餐厅,裙房3层为会所。4层以上主体建筑分为三部
6、分:18层的北楼为住宅,20层的东西塔楼为酒店式公寓。结构形式为框架剪力墙结构。1.1.4筒体结构组成:由钢筋混凝土墙或框架柱(框筒)组成。特点:将剪力墙集中到房屋内部或外围,形成空间封闭筒体,使结构既有极大的抗侧刚度,同时又能获得较大的空间。应用:一般用于45层左右甚至更高的建筑。小贴士:美国西尔斯大厦为成束筒结构。位于芝加哥市。由9个22.9米见方的正方形组成。大厦平面随层数增加而分段收缩,在51层以上切去两个对角正方形,67层以上切去另外两个对角正方形,91层以上又切去三个正方形,只剩下两个正方形到顶。常用筒体结构体系(a)框架核心筒结构 (b)筒中筒结构 (c)
7、成束筒结构钢筋混凝土框架结构,是指由钢筋混凝土横梁、纵梁和柱等构件所组成的结构。墙体不承重,内、外墙只起分隔和围护作用。优点:具有开阔的空间,使建筑平面布置灵活,便于门窗设置。框架结构实用范围广泛,常用于体型较规范、刚度较均匀的公共建筑。缺点:抗侧刚度较小,在水平荷载作用下侧向变形较大,结构高度受到限制,特别是在地震作用下,非结构构件破坏比较严重。则框架结构的建筑高度,一般控制在15层以下。2.1框架结构的形式按施工方法的不同,框架可分为整体式(全现浇式)、装配式和装
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