质院高层建筑结构类型.ppt

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1、按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，高层建筑结构体系，一般常用包括：框架结构；剪力墙结构；框架—剪力墙结构；筒体结构及框筒结构等。A、结构类型20世纪70年代以前，我国的高层建筑多采用钢筋混凝土框架结构、框架－剪力墙结构和剪力墙结构。进入20世纪80年代，由于建筑功能以及高度和层数等要求，筒中筒结构、筒体结构、底部大空间的框支剪力墙结构以及大底盘多塔楼结构在工程中逐渐采用。进入21世纪以后，除上述结构体系得到广泛应用外，多筒体结构、带加强层的框架－筒体结

2、构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。为适应结构体系的多样化，结构材料向多样性发展。早期高层建筑主要为钢筋混凝土结构。现在，钢结构、钢－混凝土组合结构逐渐采用，如金茂大厦、地王大厦。此外，型钢－混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也得到广泛应用。高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高，从C30逐步向C60及更高的等级发展。（一）框架结构体系1、概念：由梁、柱构件组成的结构称为框架。整栋结构均由梁、柱构件通过节点连接而构成称为框架结构体系，有时称为纯框架结构。横向主梁柱纵向连系梁框架结构体

3、系框架结构是我国采用最早的结构类型。在非地震区可做到15层，最高可做到20层。不宜超过60米。(??)常用于综合办公楼、旅馆、医院、学校、商店等建筑2、分类：按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式（结合了现浇式的整体性与装配式的便利快速性优点）三种。在地震区，多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区，有时可采用梁、柱、板均预制的方案。框架结构体系3、优缺点：1）优点：建筑平面布置灵活，能获得大空间（特别适用于商场、餐厅等），也可按需要隔成小房间；外墙用非承重构件，建筑立面设计灵活多

4、变；若采用轻质隔墙和外墙，节省材料，结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低。2）缺点：由于框架梁、柱截面较小，截面惯性矩也小，抵抗水平荷载能力低，侧向刚度较低，水平位移较大，限制了框架结构的使用高度。（以15~20层以下为宜）4、适用范围框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中，应用不多；高度一般控制在70m以下。（二）剪力墙结构体系1、概念由承重墙体与楼板组成的承重结构，是以承重墙体取代框架结构中的梁、柱承受建筑物的竖向和水平荷载。由于高层建筑的承重墙除承受

5、垂直荷载产生的压力外，还要承受水平荷载所产生的剪力和弯矩，所以称为剪力墙。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。当剪力墙的高宽比比较大时，是一个受弯为主的悬臂墙，侧向变形是弯曲型。经过合理设计，剪力墙结构可以成为抗震性能良好的延性结构。从历次国内外大地震的震害情况分析可知，剪力墙结构的震害一般比较轻。因此，剪力墙结构在非地震区或地震区的高层建筑中都得到了广泛的应用。此外，也可以做成平面比较复杂，体型优美的建筑物，如下图。2、优缺点：1）优点：现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大

6、，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求出容易满足，建造层数较框架结构多。（结构高度：几十米~100多米）2）缺点：由于承重墙较多，结构自重较大；建筑平面布置局限性大，平面布置不灵活，较难获得大的建筑空间（一般剪力墙间距3~8m）。3、适用范围：剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。适合建造较高的高层建筑。（三）框架-剪力墙结构1、概念在框架结构中设置部分剪力墙，使框架与剪力墙两者结合起来，取长补短，共同抵抗水平荷载与竖向荷载，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。框架

7、－剪力墙结构中，由于剪力墙刚度大，剪力墙将承担大部分水平力（有时可达80－90%），是抗侧力的主体，整个结构的侧向刚度大大提高。框架结构承担竖向荷载，提供了较大的使用空间，同时承担少部分水平力。剪力墙剪力墙框架梁框架梁框架梁剪力墙剪力墙框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构2、优点：兼有框架和剪力墙的优点，比框架结构的水平承载力和侧向刚度都有很大提高，比剪力墙结构布置灵活，可应用于10～20层的办公楼、教学楼、医院和宾馆等建筑中。3、框架-剪力墙结构中剪力墙的数量和布置：1）剪力墙的数量：不宜过多，以满足位

8、移限值为宜。2）剪力墙的布置：不宜过长；不宜少于3道，最好作成筒体；对称布置；在纵横向数量接近；应贯通全高，上下刚度连贯而均匀。（四）筒体结构体系是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的高层建筑结构体系筒体结构平面图分类：实腹筒、框筒和桁架筒。1）实腹筒：钢筋混凝土剪力墙围成的筒体。2）框筒：在实腹筒的墙体上开出许多规则排列的窗洞所形成的开孔筒体