第二章高层建筑结构ppt课件.ppt

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1、高层建筑结构设计主讲教师：董路钰第二章抗侧力结构与布置高层建筑的受力特点内力及位移结构内力、位移与高度关系当建筑物高度增加时，水平荷载对结构的作用将愈来愈大。结构内力明显加大，结构侧移增加更快。多、高层建筑结构要抵抗水平力和竖向力。在高层建筑中，设计抗侧力结构是高层建筑结构设计的关键和主要工作。多层建筑可采用砖石和钢筋砼建造。高层建筑可采用钢筋砼和钢建造。第一节结构体系及典型布置一、框架结构体系(适用公共建筑)当采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载时，称其为框架结构体系。此种结构体系优点是∶建筑平面布置灵活，可作成需要较大空间的建筑，加隔墙后，也可作成小房间。建筑

2、立面易于处理，构件便于标准化。缺点是∶框架结构的侧向刚度较小，水平位移大。因此，框架结构适用于多层及高度不大的高层建筑，一般高度不宜超过60M。我国地震区最高的现浇刚劲混凝土框架结构是高18层、局部22层的北京长城饭店，为延性结构。根据使用要求和建筑布置确定的柱网和层高来布置梁和柱。在高层建筑中，梁柱必须作成刚接，梁柱布置要整齐、规则。图1-3图1-4框架结构的侧移曲线特点框架在侧向力作用下的变形由两部分组成：①梁和柱的弯曲变形产生的侧移，侧移曲线呈剪切型，自下而上层间位移减小；②柱的轴向变形产生的侧移，侧移曲线呈弯曲型，自下而上层间位移增大。第一部分是主要的，所以，框架在侧向力作用下的侧移

3、曲线以剪切型为主。（参加课本P12图2-4）框架在侧向力作用下的侧移曲线二、剪力墙结构体系(适用于公寓、住宅、旅馆)利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称为剪力墙结构体系。此种结构体系优点是∶整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形小，承载力要求也易于满足。缺点是∶剪力墙间距太小，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求，结构自重较大。适用于10—50层的高层建筑。图1-5剪力墙结构侧移曲线特点在侧向力作用下，剪力墙结构的侧向位移曲线呈弯曲型，层间位移由下至上逐渐增大。（课本P13图2-6）剪力墙结构几点注意1、剪力墙要双向布置。剪力墙是平面构件，在其自身平面内刚度较大，平面外的

4、承载力和刚度小，因此，剪力墙要双向布置，分别抵抗各自平面内的侧向力；有抗震要求时，两个方向的刚度要接近。2、沿高度方向，剪力墙宜连续布置，避免刚度突出。3、剪力墙开洞作为门窗，洞口宜上下对齐，成列布置，形成有规则的联肢剪力墙，避免形成错洞墙。4、两侧剪力墙宜连接在一起，成为工型、T型、L型等有翼缘的墙，以增大剪力墙的刚度和稳定性。5、楼梯间、电梯间的剪力墙宜做成井筒型，以增大结构的抗扭能力。为了使底层或底部若干层有较大空间，可以将结构做成底层或底部若干层为框架、上部为剪力墙的结构，称为框支剪力墙。在地震区不允许单独采用此结构，因为地震作用下，框支层的层间变形大，造成框支柱破坏，甚至引起整栋建

5、筑倒塌。框支剪力墙的立面图为了满足地震区住宅建筑需要底层商店或旅馆中底层需设置大的公用房间的要求，可作成部分剪力墙框支、部分剪力墙落地的底层大空间剪力墙结构。在底层大空间剪力墙结构中，一般把落地剪力墙布置在两端或中部，并使纵向、横向墙围成筒体，在底层还要采取加大墙厚，提高混凝土强度等级等措施加大底层墙的刚度，使整个结构上下刚度差别减小。上部则应采用开间较大的剪力墙布置方案。框支剪力墙承受的剪力大部分要通过转换层楼板传到落地剪力墙上，减小了框支层刚度和承载力突然变小对结构抗震性能的不利影响。同时还要加强过渡层楼板的整体性和刚性，应采用厚度较大的现浇钢筋砼板。图1-6图1-7图1-8三、框架—剪

6、力墙及框架—筒体结构体系(适用于公共建筑)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，取长补短，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—筒体结构体系。常用的组成形式：①框架与一般剪力墙组合，无边框剪力墙。②剪力墙和剪力墙围成的井筒组合，③部分框架内嵌入剪力墙，形成框架与带边框剪力墙的组合。框—剪结构的优点是∶既可以使平面布置灵活、获得较大空间，又能抵抗一定的侧力。筒体的承载力、侧向刚度和抗扭强度都较单片剪力墙大大提高。在建筑布置上，常利用筒体作电梯间、楼梯间和竖向管道的通道。框架-剪力墙的侧移曲线特点在水平力作用下，框架和剪力墙的变形

7、曲线分别呈剪切型和弯曲型。在框剪结构中，由于楼板的作用，框架和墙的侧向位移必须协调。在结构的底部，框架的侧移减小；在结构的上部，剪力墙的侧移减小，所以，侧移曲线的形状呈弯剪型（如下图所示），层间位移沿建筑高度比较均匀，改善了框架结构及剪力墙结构的抗震性能，也有利于减少小震作用下非结构构件的破坏。框架-剪力墙结构在侧向力作用下协同工作框--剪(框—筒)结构平面布置要注意下面两个方面问题∶1、剪力墙数量剪力墙太多