建筑結(jié)構(gòu)選型-7-高層建筑結(jié)構(gòu)選型

1、 七、高層建筑結(jié)構(gòu)選型7.1. 框架體系 7.2. 剪力墻體系 7.3. 框支剪力墻體系7.4. 框架剪力墻體系7.5. 芯筒-框架體系7.6. 多筒-框架體系7.7. 剛臂芯筒-框架體7.8. 主次框架體系7.9. 豎筒挑托體系7.10. 豎筒懸掛體系7.11. 筒中筒體系7.12. 框筒束體系 7.1 框架體系高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系選型 第七章 高層建筑結(jié)構(gòu)選型-7 高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系選型7.1.1 構(gòu)成 1、梁柱框架 2、板柱框架 7.1.2 特點(diǎn) 1、受力特點(diǎn) 豎向荷載下梁的彎-剪，柱的彎-壓 水平荷載下整體傾覆，樓層剪力 2、變形特點(diǎn) a 以桿件彎曲變形為主 a）框架側(cè)移以整體剪

2、切變形為主 b）梁、柱彎曲變形是框架側(cè)移的主因 b 層間側(cè)移自上而下逐層增大7.1.3 適用范圍 高抗震烈度地區(qū)不宜使用 按高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議 設(shè)防烈度 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu) 裝配結(jié)構(gòu) 9度 25米 不用 8度 45米 25米 7度 55米 35米鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)20層 鋼結(jié)構(gòu) 30層 多用于住宅樓，辦公樓，教學(xué)樓，綜合樓。 第七章 高層建筑結(jié)構(gòu)選型-7 高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系選型7.1.4 柱網(wǎng)布置 1、工業(yè)建筑 a 內(nèi)廊式：邊跨 68米，中跨 2.43米。 b 等跨式：雙跨時(shí) 612米，多跨時(shí) 68米。 柱距 6米，層高 3.65.4米。 2、民用建筑 a 柱距：小柱距-1 開間；大柱距-2 開間。

3、b 跨度：內(nèi)廊式 68 + 2.13 + 68 等跨式 68 + 68 +68 3、特殊平面柱網(wǎng) 矩形 圓形 三角形 多邊形 第七章 高層建筑結(jié)構(gòu)選型-7 高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系選型框架結(jié)構(gòu)特殊柱網(wǎng)7.2.1 體系構(gòu)成 1、全現(xiàn)澆剪力墻 2、大型板材墻 3、內(nèi)澆外砌 4、內(nèi)澆外掛7.2.2 體系特點(diǎn) 1、建筑特點(diǎn) 空間小，室內(nèi)整潔，無梁柱暴露 2、受力特點(diǎn) 豎向荷載下墻體受壓 水平荷載下結(jié)構(gòu)如同懸臂深梁，受彎-剪 3、變形特點(diǎn) a 當(dāng)層數(shù)較少，墻體高寬比4時(shí) 墻體以彎曲變形為主，側(cè)移曲線呈彎曲型 c 當(dāng)層數(shù)一般，墻體高寬比14時(shí) 墻體具有彎-剪變形，側(cè)移曲線呈彎剪型 7.2 剪力墻體系 7.2

4、.3 剪力墻布置原則 1、承重墻的數(shù)量 底層現(xiàn)澆承重墻總截面面積56%底層樓層面積。 剪力墻間距宜采取68米。 承重墻底層厚度160毫米。 2、墻體平面布置 承重墻沿樓層平面各主要軸線方向布置。 同方向承重墻在平面上盡量對(duì)齊，且墻肢寬度相等。 每片墻高長比2以防止脆性的剪切破壞。 對(duì)寬度8米的墻肢，應(yīng)設(shè)結(jié)構(gòu)施工洞。 3、墻體豎向布置 均勻?qū)R 貫通漸變 7.3.1 體系構(gòu)成 底部框架 + 上部剪力墻 7.3.2 體系特點(diǎn) 1、建筑特點(diǎn) 綜合體建筑的功能要求 塔式主體，下部大空間 塔式主體，下部裙房大底盤 2、震害特點(diǎn) 采用縱橫墻承重的上部破壞輕 采用框架承重的底層破壞嚴(yán)重 應(yīng)采取措施加強(qiáng)底部框

5、架的剛度和承載力 7.3 框支剪力墻體系7.3.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1、簡單體型 結(jié)構(gòu)布置 a 落地墻布置：集中在結(jié)構(gòu)獨(dú)立單元兩端，封閉成筒體 b 落地墻間距： 7度 L30米，2.5B 8度 L=24米，2 B c 托墻框架數(shù)量：非震區(qū) 全部橫向豎構(gòu)件的 2/3。 地震區(qū) 全部橫向豎構(gòu)件的 1/2。 d 結(jié)構(gòu)獨(dú)立單元長度：60米。 轉(zhuǎn)換樓蓋 a 樓板：厚度200，現(xiàn)澆砼C30，形成箱體。 b 布置：轉(zhuǎn)換層樓板不宜開樓電梯洞口。 托墻框架 a 樓層剪力分配：落地墻承擔(dān)100%，框架柱另承擔(dān)20%。 b 托墻梁截面：hb=(1/7-1/5)L, b2墻厚，b400。 c 托墻柱截面：hc=hb+(50

6、-100), hc500. d 梁柱砼：C30. 2、大底盤建筑 結(jié)構(gòu)布置 a 平面形狀：簡單，對(duì)稱，主樓和裙房剛心質(zhì)心重合。 b 上下形心：形心偏差=1/5裙房邊長， 裙房邊長/主樓邊長=主樓典型層的層剛度. d 落地墻布置：主樓落地墻按簡單體型要求。 裙房按分散，均勻的原則布置。 地基基礎(chǔ) a 嚴(yán)格控制主樓和裙房的沉降差。 b 當(dāng)?shù)妆P面積和主樓面積相差不多，且樓房總高度60米， 層數(shù)20層時(shí)，可采用箱形基礎(chǔ)或整片承臺(tái)的樁基相連。 c 當(dāng)?shù)妆P面積和主樓面積相差懸殊，且主樓采用箱形基礎(chǔ) 或整片承臺(tái)的樁基，而裙房采用條基或格形基礎(chǔ)，可采 用沉降縫斷開或用后澆帶調(diào)節(jié)沉降差。 3、轉(zhuǎn)換層處理 厚板式

7、轉(zhuǎn)換 板厚600. 梁板式轉(zhuǎn)換 a 懸挑式 b 柱承墻 c 梁承墻 箱體式轉(zhuǎn)換 上層樓板和剪力墻整體現(xiàn)澆成為箱體。北京國際賓館 地上21層，地下2層，高76米，長117米。7.4.1 體系構(gòu)成 框架 + 剪力墻 7.4.2 體系特點(diǎn) 1、建筑特點(diǎn) 綜合體建筑的功能要求 框 架：提供大空間，建筑布置靈活。 剪力墻：間距較密，空間小，建筑布置不靈活。 2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 框 架: 結(jié)構(gòu)延性好，主要承擔(dān)豎向荷載。但橫向剛度小。 剪力墻：橫向剛度大，抗側(cè)承載力高，承擔(dān)大部分水平荷載。 3、變形特點(diǎn) 變形協(xié)調(diào) a 剛性樓蓋 b 非剛性樓蓋 最大層間側(cè)移角的減小 樓蓋對(duì)側(cè)移變形的協(xié)調(diào) 7.4 框架剪力墻體系7.

8、4.3 構(gòu)件受力狀態(tài) 1、并聯(lián)體的連桿內(nèi)力 框 架：剪切型側(cè)向變形。 剪力墻：彎曲型側(cè)向變形。 并聯(lián)體：彎剪型側(cè)向變形。 2、框架和抗震墻的內(nèi)力 框 架剪力: 連桿使框架水平剪力上下分布均勻。 抗震墻彎矩：連桿減小抗震墻底部彎矩。 3、水平荷載和剪力分布規(guī)律 框架水平荷載上正下負(fù)，頂端受正向集中力。 抗震墻水平荷載上小下大，頂端受反向集中力。 框架和抗震墻頂端水平剪力均不為零。 框架樓層剪力最大值在(0.3-0.6)H 之間。 抗震墻頂端一段的水平剪力為負(fù)值。 抗震墻承擔(dān) 80% 的水平荷載。 7.4.4 抗震墻布置原則 1、抗震墻的設(shè)置 沿結(jié)構(gòu)平面主軸線方向布置 抗震墻的數(shù)量要適當(dāng) 按照“分

9、散 均勻 周邊 對(duì)稱”四準(zhǔn)則布置 不宜布置單肢墻 2、抗震墻的平面布置 每個(gè)方向沿兩條以上相距較遠(yuǎn)的軸線設(shè)置抗震墻 抗震墻的設(shè)置部位： a 豎向荷載較大處 b 平面形狀變化或樓蓋水平剛度劇變處 c 樓梯電梯間及樓板較大洞口兩側(cè) 抗震墻應(yīng)避開需要開大洞口的墻體位置 在獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元端部，抗震墻距外墻=4 (2) 上限：外框筒 非抗震區(qū) 8 6度7度 6 8度 5 9度 4 內(nèi)墻筒12。 4、柱距：一般3米，且層高。房屋很高時(shí)4.5米。 5、立面開洞 (1) 開洞率：一般40%，任何情況下50%。 (2) 窗洞形狀：洞口高寬比接近層高柱距比。 6、構(gòu)件設(shè)計(jì) (1) 框筒柱：宜用矩形截面 (2) 裙梁

10、：截面高度一般1.01.5米，600，高跨比3 (3) 剛性環(huán)梁：框筒頂部設(shè)豎向高度很大的環(huán)梁 深圳國際貿(mào)易中心 廣東國際大廈 地上50層，地下3層，高160米 地上62層，地下2層，高196米 高寬比：外筒4.5，內(nèi)筒8.8 外筒橫向5.6，縱向5.3 內(nèi)筒橫向11.5,縱向8.5 香港中環(huán)廣場大廈 1993年，75層，301米 香港中環(huán) 切角三角形平面 邊長48米 鋼砼筒中筒體系 外框筒柱距4.6米 4層以下9.2米 7.12.1 體系構(gòu)成 1、框 筒：密柱深梁框架圍成 2、框筒束：兩個(gè)以上框筒連在一起7.12.2 體系特征 1、建筑特征 各框筒平面可不相同，也可在任何位置中斷， 平面及空間布置靈活性大 2、結(jié)構(gòu)特征 (1) 框筒束為弱柱型框架 (2) 容易發(fā)生樓層屈服機(jī)制和柱鉸側(cè)移機(jī)制 (3) 在 7度及以上應(yīng)設(shè)內(nèi)墻筒，抗震墻或鋼支撐 3、變形特征 (1) 框筒束：彎剪型，上剪下彎 (2) 加墻筒：類似筒中筒體系7.12.3 實(shí)例 7.12 框筒束體系芝加哥OMM大廈 邁阿密東南金融中心69層，L形，3個(gè)框筒 53層，222米，梯形謝謝！ 附 圖剪力墻