《高层结构体系.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高层结构体系.ppt（40页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第三章 高层建筑结构体系,目前世界各国对超高度建筑的划分高度及层数也没有统一规定。一般国际上把高度在100m或层数在30层以上的高层建筑超高层。,第一节高层建筑结构体系概述,一、高层建筑结构体系的分类（一）按所用材料分1、钢筋混凝土结构体系2、钢结构体系3、钢钢筋混凝土组合结构体系（二）按结构形式分1、框架结构体系2、剪力墙结构体系3、框架剪力墙结构4、框架-筒体结构体系5、简体结构体系框筒、筒中筒、成束筒,二、地震区高层建筑结构体系选型原则:钢筋混凝土结构适用的最大高度见1-14表 2、建筑结构的高宽比为防止高层建筑在水平力作用下发生倾覆和失稳，其高宽比不宜超过 6，具体详下表。3地震区高层
2、建筑结构的平面布置宜规则简单，常用平面见下图，其中突出部分应尽量缩小。4.高层建筑的竖向布置宜规则，避免有大的外挑或内收；结构的侧向刚度宜下大上小，均匀变化；为保证高层建筑有良好的抗震性能，宜设置地下室。图一,钢筋混凝土高层建筑最大高宽比的限值,第二节高层框架结构,1.高度限制:非地震区不宜超过60米;地震区不宜超过50米。2.构件估算:梁:梁截面高度 h 取 1/10跨度 梁截面宽度 b 取（1/2 1/3）h 250、300、350等。悬臂梁截面高度 h 取 1/6跨度 柱：一般为矩形或正方形 柱截面宽度 b 取（1/151/10）层高 柱截面高度 h 取（12）b,现浇板:单向:1/30
3、 跨度双向:1/40 跨度 悬臂：=1/12悬臂跨度 现浇板一般不小于80mm预应力空心板:板宽:500mm、600mm、900mm、1200mm板厚:120mm、180mm板长:2.7m、3.0m、3.3m、3.6m、3.9m、4.2m等。,第三节 剪力墙结构一、组成：钢筋混凝土墙互相连接承重墙结构二、特点：承担水平及竖向荷载且起外围护、内分隔作用。抗侧强度大，侧向变形小，结构整体性强，易于建 造较高建筑。抗震性、防火性好，承受地震裂而不倒。但墙体较密，建筑平面布置和空间利用受限。结构自重较大。图1。,三、适用范围 适于隔墙较多的高层住宅、公寓和旅馆。四、分类（一）按施工工艺分：1.大模板现
4、浇剪力墙 2滑模现浇剪力墙 3全装配大板结构体系 4内浇外挂剪力墙内墙现浇，外墙予制。,（二）根据剪力墙的整体性分：1(小开口)整体墙 2双肢墙 3联肢墙 4竖式框架.此外，框支墙，错洞墙，小墙肢的开洞墙。如图2,(三）根据墙肢高度与厚度之比分:一般剪力墙的墙肢高度与厚度之比大于 8短肢剪力墙的墙肢高度与厚度之比 58,五、一般要求（一）材料。砼C20（二）截面尺寸：墙厚h1/20楼层高且160mm（三）洞口设置 图3 洞口位置距端墙要保持一定的距离，同时洞口墙宽度应满足上图。B3b(b为墙面原厚度)此外，洞口宜上下冲齐，若需错开时，应满足下图4。,钢筋混凝土结构的最大适用高度（m）,表1-1
5、4,（四）、结构布置要求：、平面布置应对称、均匀；沿结构平面的主要轴线布置。、平面上尽量拉通、对直、连成若干形式。(若为单片剪力墙其长度不宜过大，一般8m。)3、剪力墙平面布置与平面形式。矩形、T形、L形时：剪力墙沿两个正交的主轴方向。三角形、Y形时：三个方向布置。园形、正多边形、弧形时：沿径向及环向布置。（图6）,4、竖向应贯通全高，尽量不开或少开洞口。（开洞面积1/6墙面，联梁1/5层高）、剪力墙的洞口宜上下对齐，成列布置，从而形 成墙肢和联梁。、当建筑使用的功能要求底层大空间时，可采用 框支剪力墙，或底层大空间剪力墙（或筒体）协 同工作结构体系。如图7：,其 中：落地剪力墙数量应占全部横
6、向剪力墙数为：非震区30%抗震区50%落地剪力墙间距 L2.5BL30m（6.7度）框支梁的截面 bb2h(上层墙体)且400mm hb1/6L(抗震设计)，1/8L（非震区）框支柱的截面 柱宽：柱宽与梁同宽或柱宽=梁宽+50mm 非抗震设计时：柱宽bc 400mm，柱高hc1/15梁跨 抗震设计时：bc450mm hc1/12Lb 砼C30,图1 现浇剪力墙体系示意,图2 各种类型剪力墙,（a）整体墙；（b）双肢墙；（c）联肢墙；（d）壁式框架；（e）框支墙；（f）错洞墙；（g）带小墙肢的开间墙,图3 洞口位置距墙的最小距离,图4 错洞剪力墙,（a）一般错洞墙；（b）叠合错洞墙；（c）底层局
7、部错洞墙,图5 落地剪力墙（筒）与框支剪力墙的平面布置方式,（a）底部双筒式；（b）底部双筒+隔墙式；（c）底部三筒式,图6 剪力墙结构布置实例,图7 落地剪力墙（筒）与框支剪力墙的平面布置方式,（a）一般错洞墙；（b）叠合错洞墙；（c）底层局部错洞墙,第四节 框架一剪 力墙结构一、组成：框架+剪力墙二、特点：框架-构成的空间自由灵活，易满足不同的功能要求；剪力墙-具有较强的抗震能力，可提高结构的抗侧移能力。三、适用范围：8-30层 办公、旅馆、教学楼、病房楼等公共建筑。四、结构布置要求：、框架主要承受竖向荷载，剪力墙抵抗水平力。对于抗震设防地区宜双向布 置剪力墙。框架梁中心与柱中心线偏心距不
8、宜大于柱宽的1/4.2、剪力墙应根据平面形式合理布置（参见前章内容），并按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置。,3、剪力墙的适宜位置：电梯间、楼梯间；横向剪力墙宜布置在接近房屋端部但又不在建筑物尽端（充分发挥抗扭转作用）；建筑平面的复杂部位；恒载较大部位。、剪力墙不适宜位置 变形缝两侧-不利于支摸；建筑物尽端-不利于剪力墙嵌固，需较大刚度的基础；纵向剪力墙的端开间-纵墙较长温度变形约束作用对结构不利。5、纵横向剪力墙宜交接成组布置：、形。图8、竖向应贯通全高，避免沿高度方向刚度突变。、剪力墙的洞口宜上下对齐，成列布置。图2,五、剪力墙的数量：1、估算,A剪 底层剪力墙截面积；A柱框架柱截面
9、积A楼楼面截面积,2、间距：现浇楼板 L4B,50m（B-房屋横向尺寸）其最大间距应符合下表：,六、剪力墙构造：1厚度：1/20层高 且160mm。2材料（C20）h200mm 单层配筋 h200mm 双层配筋,剪力墙之间的间距（m）或楼盖长宽比限值,图8 纵横剪力墙联成组布置,第五节筒体结构 一、特点：当建筑物层数多，高度大，抗震设防烈度高时，采用前述框架、剪力墙、框剪结构体系难以满足抗侧力要求。二、分类：1.按外围结构：薄壁筒-剪力墙围合而成 框筒-密排柱框架组成 2.按个数形成分：单筒（框筒）筒中筒（二重筒）多重筒 群筒（多筒）组合筒（成来筒）如图10：,三、筒体形式选择1.内筒：高层建
10、筑的核心布置人流、货流及管道线路集中之处-电梯、楼梯、竖向管线井及服务井形成钢筋混凝土简体。2.框筒：当建筑要求较大空间，外围结构以密排柱、深裙梁构 成框简。3.框架简体结构：框架核心简，中部设有各种竖向井，用于集中围合形成中心简，通过整体性很强的楼盖将框架与简联在一起。外框架柱距，一般48m，形成稀柱框架简体结构，,框架端筒 当要求中间区域具有较大建筑空间时，可将楼、电梯等竖向井布置两端端筒简，形成框架端筒。见图11：框架多筒 对于多边形平面，或平面面积较大时，设有多个筒，形成框架多筒。如图12：4.筒中筒：当结构层数较多，结构较高时，外围以框筒，核心为筒体，构成筒中筒结构。5.多重筒：当结
11、构层数更多，结构更高时，采用三重筒、多重筒结构。如图13。它由9个以密排钢柱组成的筒体组合，并沿高度减少简体数量的变化，不仅减少了结构上部的受风面积及风荷载产生的侧移，使结构体系具有更经济合理的技术经济指标。而且1在建筑处理上创造挺拔、美观、活泼的造型。建筑结构巧妙结合与良好协调,四、一般要求：1.筒体结构的适用最大高度2.筒体结构的高宽比见表 其中筒中筒结构的高宽比宜大于3，高度不宜低于60m。,高宽比的限值,3.对平面形状尺寸要求：筒中筒宜采用对称平面，优先考虑圆形、正多边形，矩形平 面长宽比2。（若大于2则宜设剪力墙或柱距较小的框架，将简体划分 为若干小筒，其小简接近方形）。框筒平面长边
12、与短边之比不宜大于1.5（最大2，否则可 采用组合简体系）外框筒柱宜采用矩形或T形(长边位于 外墙平面）间距为1.53.0m；裙梁高为取，高跨比不应小于1/3。4.对平面布置要求：内外筒的间距非震区不宜大于12m，抗震区不宜大于10m。外框筒的柱距不宜大于层高，宜小于3m，当建筑很高时，柱距 要放宽，但不宜超过4.5m。,外框筒立面开洞：不宜大于墙面的50%。外框简的柱截面：宜采用矩形或T型截面，长边位于外墙 平面内，角柱面积可为中柱的1.5-2倍，并可采用L型角墙。5.筒体结构的楼盖：除承受竖向荷载外，还作为筒体结 构的水平支撑保持筒体结构刚度的构件。常选用现浇钢筋混凝土楼盖，根据跨度常有以下布置。图1-14,图10 筒体结构的多种形式,（a）框筒；（b）筒中筒；（c）多重筒；（d）群筒（多筒）；（e）组合筒（成束筒）,图11 框架-端筒结构体系,图12 框架-多筒结构体系,（a）深圳市中国银行大厦；（b）深圳市北方大厦（25层，H=84m）；（c）长春汽车厂三号楼（20层，H=82。6m）,图13 西尔斯大厦的平面图及透视图,可为中柱的1.5-2倍,可为中柱的1.5-2倍,图14 筒中筒结构体系中常见的楼盖平面布置,可为中柱的1.5-2倍,可为中柱的1.5-2倍,
