高層體系課件

1、高層體系PPT課件第第 2章抗側力結構與布置章抗側力結構與布置p1.框架p2.剪力墻p3.框架剪力墻（支撐）p4.筒體p5.巨型結構高層體系PPT課件第2章抗側力結構與布置p抗側力結構：p框架p剪力墻p筒高層體系PPT課件1. 21. 2高層建筑結構體系高層建筑結構體系框架體系（含板柱體系）框架剪力墻體系（含框架筒體體系）框架支撐剪力墻體系全落地剪力墻體系部分框支剪力墻體系筒體體系框筒體系筒中筒體系多筒體系高層體系PPT課件框架結構（frame structure）體系p優(yōu)點p缺點p應用范圍p實例高層體系PPT課件優(yōu)點： 平面布置靈活，容易滿足大使用 空間的要求。缺點： 抗側移剛度小，水平側移

2、較大， 建造高度有限。適用范圍：520層，多、高層住宅、飯店、 辦公樓及其它公共建筑均可?？蚣芙Y構（frame tructure）體系高層體系PPT課件框架結構（frame structure）體系高層體系PPT課件框架結構（frame structure）體系水平荷載作用下變形：主要剪切形為主水平荷載作用下變形：主要剪切形為主 高層體系PPT課件 框架結構體系框架結構體系典型的框架體系平面圖高層體系PPT課件平面形狀復雜的框架平面圖 框架結構體系框架結構體系高層體系PPT課件高層體系PPT課件 高層體系PPT課件剪力墻結構體系（） 優(yōu)點 缺點 應用范圍 實例高層體系PPT課件優(yōu)點：抗側剛度大

3、，強度高，整體性好， 抗震性能優(yōu)越。缺點：墻體間距小，平面布置不靈活， 自重大。適用范圍：1030層高層公寓式住宅、旅館。剪力墻結構體系高層體系PPT課件剪力墻結構體系高層體系PPT課件剪力墻結構體系典型剪力墻體系平面布置圖高層體系PPT課件剪力墻結構體系高層體系PPT課件剪力墻結構體系剪力墻結構在水平荷載作用下的變形（彎曲形為主） 高層體系PPT課件框支剪力墻結構單片框支剪力墻剪力墻結構體系高層體系PPT課件剪力墻結構體系高層體系PPT課件框支剪力墻的特點p底層剛度削弱、剛度突變底層剛度削弱、剛度突變p避免剛度突變的措施避免剛度突變的措施p把框架層擴展為把框架層擴展為2-3層，隨層，隨層逐漸

4、變化層逐漸變化p在框架的最上層設置設備層，在框架的最上層設置設備層，作為剛度的過渡層作為剛度的過渡層p盡可能將一部份剪力墻延伸盡可能將一部份剪力墻延伸到底層以加強整個房屋的剛到底層以加強整個房屋的剛度度高層體系PPT課件剪力墻結構體系高層體系PPT課件框架-剪力墻結構體系p優(yōu)點p缺點p應用范圍p實例高層體系PPT課件優(yōu)點：受力合理，各層層間變形均勻，可形成較大使用空間。框架-剪力墻結構體系 適用范圍：1025層各類公共建筑?？蚣?筒體可到 3040層高層體系PPT課件 框架剪力墻結構體系 特點：剪力墻（核心筒）承擔大部分水平力(8090)，是主要的抗側力構件，框架承擔豎向荷載，提供較大的空間，

5、既具有框架結構布置靈活、方便使用的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，適用于公共建筑和旅館建筑高層體系PPT課件 框架剪力墻結構體系 （1）剪力墻數(shù)量以滿足位移限制為依據(jù)設置剪力墻數(shù)量（2）剪力墻的布置及間距宜分散不宜集中滿足建筑使用要求和結構剛度的要求縱橫向剪力墻布置均應滿足要求布置應均勻、對稱、周邊，使剛度中心和質量中心盡量接近，避免扭轉效應剪力墻的間距不宜過大，保證樓蓋剛度足夠剪力墻應貫通全高，結構上下剛度連貫均勻板柱剪力墻結構：剪力墻承擔全部水平力，但控制板柱部分能夠承擔20水平力框架筒體結構：利用剪力墻筒體作電梯、樓梯和豎向管道，便于采用鋼筋混凝土內筒和鋼框架的混合結構高層體系PP

6、T課件在側向荷載作用下的框架-剪力墻變形框架剪力墻結構在水平荷載作用下的變形：彎剪型 高層體系PPT課件特點：傳力途徑更簡捷，可有效增加凈空高度。缺陷：節(jié)點處受到柱集中力作用，對板抗剪不利。板柱節(jié)點適用范圍：倉庫，停車場，層高受到限制的場合。板柱剪力墻結構體系高層體系PPT課件框架支撐高層體系PPT課件高層體系PPT課件 筒體結構 （空間受力體系）一個或多個筒體來抵抗水平力的結構為筒體結構（筒體由剪力墻組成空間薄壁筒體或框架柱形成密柱框筒） （1）框筒結構：內筒承受豎向荷載，外筒承受水平荷載，柱距一般在3m以內，框筒梁比較高，開洞面積在60%以下 1931年102層帝國大廈：鋼框架剪力墻體系，

7、用鋼量2.06kN/m21972年110層世界貿(mào)易中心：筒中筒結構體系，用鋼量1.81kN/m21974年110層西爾斯大樓：鋼成束筒結構體系，用鋼量1.61kN/m2高層體系PPT課件剪力滯后效應：寬度較大的箱形梁，正應力兩邊大、中間小的不均勻現(xiàn)象影響因素：梁寬、荷載、彈性模量、側板和翼緣的相對剛度原因：連梁的柔性產(chǎn)生剪力滯后現(xiàn)象，使角部的柱子軸向應力增加而中間的柱軸向應力減小不利結果：柱受力不均勻，板翹曲，減小框筒的側向剛度和承載能力，不能發(fā)揮材料的作用，不經(jīng)濟高層體系PPT課件 （2）桁架筒結構：桁架形成的筒體，鋼材，節(jié)省材料實例：芝加哥的約翰漢考克大廈，100層，用鋼量1.45kN/m

8、2 香港中國銀行，鋼斜撐、鋼梁、鋼骨組合混凝土柱的空間桁架體系，用 鋼量1.4kN/m2 高層體系PPT課件（3）筒中筒結構：薄壁內筒和密柱外框筒（桁架筒）組成，抗風、抗震能力好深圳國際貿(mào)易中心大廈，50層，158m，鋼筋混凝土筒體，外筒由鋼骨混凝土和鋼柱組成高層體系PPT課件廣東國際大廈，63層，200m，鋼筋混凝土內筒體，外筒由鋼骨混凝土和鋼柱組成高層體系PPT課件 上海金貿(mào)大廈 框架筒體結構，共88層，高420.5米，用于辦公、賓館。高層體系PPT課件內筒為八角形鋼筋混凝土核心筒，外筒由八根復合巨型柱、8根鋼柱，用鋼量0.7kN/m2高層體系PPT課件筒體結構的布置原則：減少剪力滯后密柱

9、深梁：柱中距為1.2m3.0m，橫梁跨高比為2.54長寬比不宜大3，高度不宜低于60m選擇合適的樓板體系，樓板具有足夠的剛度設置剛度很大的轉換層（實腹梁、空腹鋼架、桁架、拱），以提供底層使用空間高層體系PPT課件（4）成束筒結構：超高層，若干筒體并聯(lián)而成，強度、剛度均很大（美國希爾斯大廈，109層，443m，框筒由鋼柱和桁架梁組成，參見圖P22） 多筒體結構：多個鋼筋混凝土剪力墻筒體，適應于復雜平面的布置要求高層體系PPT課件 芝加哥西爾斯大廈共80層，高322米，鋼結構，商用辦公樓高層體系PPT課件巨型結構體系 ： 由兩級結構組成 一級為：跨越若干樓層的巨梁、巨柱（超級框架）或巨型桁架，提供

10、較大的抗側剛度和承載力承受水平力和豎向荷載； 二級：其它樓層梁柱，承受豎向荷載并將荷載產(chǎn)生的內力傳遞到一級結構上 高層體系PPT課件高層建筑結構體系的選擇 (一)、結構抗側力體系的選擇 根據(jù)建筑高度選擇抗側力體系 A級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度 結構體系非抗震設計抗震設防烈度6度7度8度9度框架7060554525框架剪力墻14013012010050剪力墻全部落地15014012010060部分框體框架核心筒16015013010070筒中筒20018015012080板柱剪力墻70403530高層體系PPT課件高層建筑結構體系的選擇 B級高度鋼筋混凝土高

11、層建筑的最大適用高度 結構體系非抗震設計抗震設防烈度6度7度8度框架剪力墻170160140120剪力墻全部落地180170150130部分框支150140120100筒體框架核心筒220210180140筒中筒300280230170房屋高度：室外地面至檐口高度，不包括局部突出屋面的水箱、電梯間等 部分的高度 高層體系PPT課件高層建筑結構體系的選擇 A級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大高寬比 結構體系非抗震設計抗震設防烈度6度7度8度9度框架、板柱剪力墻5432框架剪力墻5543剪力墻6654筒中筒、框架核心筒6654非抗震設計抗震設防烈度6度7度8度876B級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大高寬

12、比 控制結構高寬比H/B ：控制結構剛度和側移說明：結構合理，滿足側移和自振周期，經(jīng)驗算可以適當放寬高層體系PPT課件高層建筑結構體系的選擇 (二)、樓面體系的選擇1、平板體系優(yōu)點：板底平整，結構高度低，美觀，一般非預應力板不宜超過6m，預應力板不宜超過9m，但是節(jié)點較弱，長期荷載下的撓度偏大舉例：廣州國際大廈筒中筒結構（63層），樓板跨度9.2m，采用普通平板厚350mm，預應力平板厚250mm，節(jié)省30%鋼材，減輕自重120000kN，節(jié)省混凝土5000m3，減小地震力、地基壓力，結構和基礎造價降低 2、無梁樓蓋層高受限情況下，公共建筑常采用無梁樓蓋，最好采用現(xiàn)澆柱帽合適跨度：普通鋼筋混凝土樓面6m以內，預應力混凝土樓面9m活荷載較大時比較經(jīng)濟（5kN/m2），多用于倉庫、多層廠房等3、密肋樓蓋跨度較大而梁高受限的情況下，肋距常為0.