2021年春語文版語文九年級下冊作業(yè)課件：18南州六月荔枝丹

21多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成092024/3/31多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成0921多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成092024/3/31多層及高層12．1多、高層房屋結(jié)構(gòu)的組成多層和高層房屋建筑之間并沒有嚴(yán)格的界線。根據(jù)房屋建筑的荷載特點及其力學(xué)行為，尤其是對地震荷載的反應(yīng)，大致可以12層(高度約40m)為界。

多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成092．1多、高層房屋結(jié)構(gòu)的組成多層和高層房屋建筑2一、多高層房屋結(jié)構(gòu)的類別

多、高層房屋鋼結(jié)構(gòu)中，側(cè)向荷載的影響顯著。按抵抗側(cè)向荷載作用的功效可分為：框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09一、多高層房屋結(jié)構(gòu)的類別多、高層房屋鋼結(jié)構(gòu)中3優(yōu)點是平面布置較靈活，剛度分布均勻，延性較大，自振周期較長，對地震作用不敏感，側(cè)向剛度小。柱距一般控制在6~9m范圍內(nèi)，次梁間距以3~4m為宜；一般不超過30層時比較經(jīng)濟(jì)。美國休斯敦印地安納廣場大廈——框架結(jié)構(gòu)高121m(29層)，平面尺寸為43.7m

43.7m的正方形，柱距約7.6m。1.框架結(jié)構(gòu)：多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09優(yōu)點是平面布置較靈活，剛度分布均勻，延性較大4萊鋼開發(fā)的青島即墨鋼結(jié)構(gòu)住宅多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09萊鋼開發(fā)的青島即墨鋼結(jié)構(gòu)住宅多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成0952.框剪結(jié)構(gòu)：在框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置適當(dāng)?shù)闹位蚣袅?，或二者皆設(shè)。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成092.框剪結(jié)構(gòu)：多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成096在側(cè)向荷載的作用下，純框架的側(cè)向位移呈剪切變形模式，抗剪結(jié)構(gòu)呈彎曲變形模式，二者組合而成的框剪結(jié)構(gòu)則顯著減少了純框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移。在地震區(qū)，具有雙重設(shè)防的優(yōu)點?？捎糜诓怀^40~60層的高層建筑。側(cè)向位移模式多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09在側(cè)向荷載的作用下，純框架的側(cè)向位移呈剪切變7剪力墻可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可是鋼板結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)需要采取一些構(gòu)造措施，避免地震時可能發(fā)生的應(yīng)力集中破壞；鋼板結(jié)構(gòu)可取8~9mm厚的鋼板制成。研究表明：側(cè)向剛度相同時，鋼板剪力墻的框剪結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)用鋼量少。高153m(地上43層)的上海錦江飯店分館，采用帶支撐和鋼板剪力墻的框剪結(jié)構(gòu)，其平面尺寸為32mx32m的正方形，柱距為8m。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09剪力墻可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可是鋼板結(jié)構(gòu)。8不設(shè)抗剪結(jié)構(gòu)將最外層框架柱加密(不超過3m)，用深梁將其相互剛性連接，使外層框架在側(cè)向荷載的作用下，具有懸臂箱形梁的力學(xué)行為。3.框筒結(jié)構(gòu)：內(nèi)筒及其他豎向構(gòu)件主要承受豎向荷載，剛性樓面作為框筒的橫隔，增強(qiáng)筒的整體性。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09不設(shè)抗剪結(jié)構(gòu)將最外層框架柱加密(不超過3m)，用深9為了避免剪力滯后造成角柱的軸力過大，可控制框筒平面的長寬比不宜過大(平面迎風(fēng)面的長度超過45m時筒體效果降低)；加大框筒梁和柱的線剛度比?？蛲步Y(jié)構(gòu)橫向剛度較大，可適用的建筑高度超過90層。在框剪結(jié)構(gòu)中，形成筒體的構(gòu)面內(nèi)存在的剪切變形，即為剪力滯后。

多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09為了避免剪力滯后造成角柱的軸力過大，可控制框筒平面的長10高411m(110層)的原美國紐約世貿(mào)中心大廈是帶有裙房的框筒結(jié)構(gòu)，其平面尺寸為240根柱子組成的正方形，柱距1.02m；內(nèi)筒由中央電梯井的47根柱子組成。陣風(fēng)作用下實測到的屋頂最大橫向位移僅為0.46m(不足計算值1．02m的50％)，約為其高度的1／950，證明框筒結(jié)構(gòu)具有良好的抗側(cè)力性能。

多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09高411m(110層)的原美國紐約世貿(mào)中心大廈是帶有11馬來西亞雙塔樓：88層，450米，框—筒結(jié)構(gòu)，1996年建成。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09馬來西亞雙塔樓：多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成0912框筒結(jié)構(gòu)是筒體結(jié)構(gòu)的一種，稱為筒中筒結(jié)構(gòu)。深圳發(fā)展中心大廈多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09框筒結(jié)構(gòu)是筒體結(jié)構(gòu)的一種，稱為筒中筒結(jié)構(gòu)。深圳發(fā)展中心13束筒結(jié)構(gòu)是由各筒體間共用筒壁的一束筒狀結(jié)構(gòu)組成，是為了減緩框筒結(jié)構(gòu)的剪力滯后效應(yīng)而提出來的。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09束筒結(jié)構(gòu)是由各筒體間共用筒壁的一束筒狀結(jié)構(gòu)組成，14利用第35、66、90三個設(shè)備層，設(shè)置一層樓高的桁架，提高框筒抵抗豎向變形的能力。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09利用第35、66、90三個設(shè)備層，設(shè)置一層樓高的桁架，提高框15束筒結(jié)構(gòu)方案可靈活地組成平面形式，也可將各筒體在不同的高度中止，以獲得豐富的立面造型。筒體可用密柱深梁的鋼結(jié)構(gòu)形成，也可采用鋼筋混凝土筒體，不過常以內(nèi)筒出現(xiàn)。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09束筒結(jié)構(gòu)方案可靈活地組成平面形式，也可將各筒16《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99—98)依地震設(shè)防烈度，對各類結(jié)構(gòu)形式所適用的高度作出了規(guī)定，見P141表4—1，其中個別數(shù)據(jù)按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》做了調(diào)整。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99—9817結(jié)構(gòu)種類

結(jié)構(gòu)體系

非抗震設(shè)防抗震設(shè)防烈度鋼結(jié)構(gòu)

框架-支撐（剪力墻板）各類筒體

110

260

360

110

220

300

90

200

260

50

140

180

鋼框架-混凝土剪力墻220

180

100

70

有混凝土剪力墻的鋼結(jié)構(gòu)

220

180

15070

6,789框架鋼框架-混凝土核心筒鋼框筒-混凝土核心筒鋼結(jié)構(gòu)和有混凝土剪力墻的

鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的適用高度（m）

多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09結(jié)構(gòu)種類結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)防抗震設(shè)防烈度鋼結(jié)構(gòu)框架-支撐184.懸掛結(jié)構(gòu)稱芯筒體系或懸掛結(jié)構(gòu)框架、框—支、框—筒是多高層房屋結(jié)構(gòu)的最基本型式，由此可衍生出多種多樣的型式。在內(nèi)筒(通常是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))具有足夠的抗側(cè)力剛度時，可把框—筒的外層框筒去掉，將整個建筑物懸掛在內(nèi)筒上，打破了密柱深梁對建筑設(shè)計的桎梏，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)勢及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗壓性能好的長處，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。

通常設(shè)置一些稱為帽桁架和腰桁架的水平桁架。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成094.懸掛結(jié)構(gòu)稱芯筒體系或懸掛結(jié)構(gòu)框架、框—支、框—筒195.支撐框筒結(jié)構(gòu)或桁架筒體結(jié)構(gòu)用加支撐的外圍框架代替框筒結(jié)構(gòu)，解決密柱深梁的問題。支撐系統(tǒng)覆蓋了整個建筑物表面，又稱大型支撐體系，它較框筒結(jié)構(gòu)更為優(yōu)越。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成095.支撐框筒結(jié)構(gòu)或桁架筒體結(jié)構(gòu)用加支撐的20香港中國銀行大樓高315m(70層)的香港中國銀行大樓為大型支撐筒結(jié)構(gòu)體系。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09香港中國銀行大樓高315m(70層)的香港中國銀行大樓21四根角柱是由H型鋼與混凝土的組合結(jié)構(gòu)，據(jù)稱該大樓與位于風(fēng)荷載僅為香港一半的紐約的某面積和高度均相同的建筑物相比，結(jié)構(gòu)耗鋼量減少約40％。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09四根角柱是由H型鋼與混凝土的組合結(jié)構(gòu)，據(jù)稱該大樓22八片支撐的平面位置圖多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09八片支撐的平面位置圖多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成0923非抗震設(shè)防的多層(≤12層)鋼結(jié)構(gòu)房屋，可不設(shè)雙重抗側(cè)力體系，可采用單純框架或斜撐(或剪力墻)結(jié)構(gòu)體系。采用框架體系時，不一定把所有的梁都和柱剛性連接，只要側(cè)向剛度夠大，可以只取一部分柱參與抗側(cè)力工作。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09非抗震設(shè)防的多層(≤12層)鋼結(jié)構(gòu)房屋，可不設(shè)雙重抗24采用斜撐體系時，只在少數(shù)柱間加設(shè)斜撐，梁和柱的連接都可做成鉸支——柔性連接。少數(shù)柱參與抗側(cè)力體系，和多跨門式剛架的中柱做成搖擺柱一樣。梁柱剛性連接構(gòu)造復(fù)雜，制作和工地安裝工作量；抗側(cè)力體系也可混合使用，如縱向用框架，橫向用斜撐體系。

多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09采用斜撐體系時，只在少數(shù)柱間加設(shè)斜撐，梁和柱的連接25多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成0926有抗震要求時，可采用偏心支撐體系。純框架具有很好的延性和耗能能力，但側(cè)向剛度較弱。軸線交匯的支撐體系側(cè)向剛度很好，但支撐設(shè)計得在強(qiáng)烈地震作用下不屈曲，則造成地震力過大，不經(jīng)濟(jì)合理；若允許支撐屈曲，則屈曲后性能退化，影響它的耗能能力。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09有抗震要求時，可采用偏心支撐體系。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成027采用偏心支撐框架結(jié)構(gòu)，支撐一端做成偏心交匯，在梁端部或中部形成耗能梁段；結(jié)構(gòu)在彈性階段有較好的剛度，在非彈性階段具有很好的延性和耗能能力。設(shè)置偏心支撐的開間內(nèi)，構(gòu)件之間的相互連接均為剛接。

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，超過12層的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采用偏心支撐框架，頂層可采用中心支撐；不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)宜采用中心支撐，有條件時也可采用偏心支撐。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09采用偏心支撐框架結(jié)構(gòu)，支撐一端做成偏心交匯，在梁端部28二、結(jié)構(gòu)布置

1.平面布置為了減少風(fēng)壓作用，應(yīng)首選由光滑曲線構(gòu)成的凸平面，減小風(fēng)載體型系數(shù)。圓形或橢圓形平面比矩形平面能顯著降低風(fēng)壓的整體作用；盡可能采用中心對稱或雙軸對稱的平面，減小或避免在風(fēng)荷載作用下的扭轉(zhuǎn)振動；避免狹長形平面，減少剪切滯后現(xiàn)象?？蛲步Y(jié)構(gòu)采用矩形平面形式時，應(yīng)控制其平面長度比小于1.5；（不滿足時，宜采用束筒結(jié)構(gòu)）

多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09二、結(jié)構(gòu)布置1.平面布置多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成0929扭轉(zhuǎn)問題建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即建筑三心。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要求建筑三心盡可能匯于一點,即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題就是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動效應(yīng)。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09扭轉(zhuǎn)問題建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即建30在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)作用的大小取決于質(zhì)量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻,減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動，應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡單平面形式。在某些情況下,由于城市規(guī)劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制,高層建筑不可能全部采用簡單平面形式,當(dāng)需要采用不規(guī)則L形、T形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時,應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi),同時,在結(jié)構(gòu)平面布置時,應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對稱狀態(tài)。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)作用的大小取決于質(zhì)31（1）有抗震設(shè)防要求時，平面尺寸關(guān)系應(yīng)符合P143表4-2的要求?！?.5

B'

/

Bmax

大洞口寬度比

≥1

≤1.5

l'/

Bmax

l/

b

凹凸部分的長寬比

≤4

≤5

L/

Bmax

L/B

平面的長寬比

多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09（1）有抗震設(shè)防要求時，平面尺寸關(guān)系應(yīng)符合P143表4-32結(jié)構(gòu)在水平荷載下是否會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，不僅和平面圖上的外形有關(guān)，還和抗側(cè)力構(gòu)件設(shè)置部位有關(guān)?？箓?cè)力剛度中心應(yīng)和水平合力線盡量接近。偏心率是度量抗側(cè)力構(gòu)件布置狀況的力學(xué)參量，任一樓層相應(yīng)于x和y方向的偏心率

x和

y可由下式計算：多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09結(jié)構(gòu)在水平荷載下是否會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，不僅和平面圖上的外形有33多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成0934（2）平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)

1）任一層的偏心率大于0.15；2）結(jié)構(gòu)平面形狀有凹角，凹角的伸出部分在一個方向的尺度，超過該方向建筑總尺寸的25％；3）樓面不連續(xù)或剛度突變，包括開洞面積超過該層總面積的50％；4）抗水平力構(gòu)件既不平行又不對稱于側(cè)力體系的兩個互相垂直的主軸。平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)，在計算和構(gòu)造上應(yīng)作相應(yīng)處理。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09（2）平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)1）任一層的偏心率大于0.15；多層35大量建筑震害表明：防震縫設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致高層建筑在地震時相互碰撞的破壞后果很嚴(yán)重的；高層建筑在發(fā)生地震時具有很大的側(cè)向位移，防震縫的合理設(shè)置很困難的，一般不宜設(shè)置防震縫。對地震區(qū)多高層建筑應(yīng)當(dāng)建立精細(xì)的力學(xué)模型，作較精確的地震分析，并采取相應(yīng)的措施提高其薄弱部位和構(gòu)件的抗震能力。高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，一般不設(shè)置溫度縫，因為建筑的平面尺寸通常不會超過90m。

防震縫設(shè)置多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09大量建筑震害表明：防震縫設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致高層建筑在地震時相362.豎向結(jié)構(gòu)布置(1)豎向結(jié)構(gòu)布置的原則：1）使結(jié)構(gòu)各層的抗側(cè)力剛度中心與水平合力中心盡可能重合；2）各層的剛度中心應(yīng)盡可能在同一豎直線上；3）建筑開間、進(jìn)深的尺寸盡可能統(tǒng)一。多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成092.豎向結(jié)構(gòu)布置(1)豎向結(jié)構(gòu)布置的原則：多層及高層37(2)豎向結(jié)構(gòu)布置應(yīng)滿足的要求：多高層房屋的橫向剛度、風(fēng)振加速度與其高寬比有關(guān)。一般認(rèn)為高寬比超過8時，結(jié)構(gòu)效能不佳。《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》(GB50011)規(guī)定：對于鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑，其高寬比不宜大于P144表4-3的限值。設(shè)防烈度6，789最大高寬比6.56.05.5多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09(2)豎向結(jié)構(gòu)布置應(yīng)滿足的要求：多高層房屋的橫向剛度38(3)豎向布置的不規(guī)則結(jié)構(gòu)：1）樓層剛度小于其相鄰上層剛度的70％，且連續(xù)三層總的剛度降低超過50％；2）相鄰樓層質(zhì)量之比超過1．5(建筑為輕屋蓋時，頂層除外)；3）立面收進(jìn)尺寸的比例為L1／L<0.75；多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09(3)豎向布置的不規(guī)則結(jié)構(gòu)：1）樓層剛度小于其相鄰上層394）豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)；5）任一樓層抗側(cè)力構(gòu)件的總受剪承載力，小于其相鄰上層的80％。豎向布置的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，在計算和構(gòu)造上作相應(yīng)處理。

多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成094）豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)；多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成0940多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成09多層及高層房屋結(jié)構(gòu)的組成0941框筒結(jié)構(gòu)高寬比不宜小于4，可發(fā)揮框筒的立體作用；內(nèi)筒的邊長不宜小于相應(yīng)外框筒邊長的1／3；框筒的柱距一般為1.5~3.0m，且不宜大于層高；框筒的開洞面積