同濟(jì)大學(xué) 高層建筑第7章72組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-1

1、第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 1、組合結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件和結(jié)構(gòu)布置、組合結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件和結(jié)構(gòu)布置 組合結(jié)構(gòu)的基本單元組合結(jié)構(gòu)的基本單元 高層建筑組合高層建筑組合結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置2 2、結(jié)構(gòu)的總體布置原則、結(jié)構(gòu)的總體布置原則3 3、組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)、組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì) 截面形式和構(gòu)造要求截面形式和構(gòu)造要求 型鋼混凝土梁的計(jì)算型鋼混凝土梁的計(jì)算 型鋼混凝土柱的計(jì)算型鋼混凝土柱的計(jì)算4 4、節(jié)點(diǎn)及連接的構(gòu)造要求及設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)及連接

2、的構(gòu)造要求及設(shè)計(jì)第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 1 . . 原理原理 （1 1）混凝土）混凝土 材料的抗壓性能好，但抗拉抗裂性能差。材料的抗壓性能好，但抗拉抗裂性能差。 （2 2）鋼材）鋼材 具備良好的抗拉壓性能。具備良好的抗拉壓性能。 把它們合理、可靠地連接在一起。就能夠得到性能良好的把它們合理、可靠地連接在一起。就能夠得到性能良好的組合構(gòu)件。組合構(gòu)件。2 2 . . 形式形式 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、鋼梁部件和支承于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、鋼梁部件和支承于其上的混凝土翼板所構(gòu)成的組合樓面梁。其上的混凝土翼板所構(gòu)成的組合樓面梁。7.2 7.2 鋼與混

3、凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3 3 . . 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)主要有以下特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)：鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)主要有以下特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)： (1) (1)受力合理，材料利用充分。受力合理，材料利用充分。 (2) (2)穩(wěn)定性好，抗風(fēng)抗震性能也好。穩(wěn)定性好，抗風(fēng)抗震性能也好。 (3) (3)綜合經(jīng)濟(jì)效益好。綜合經(jīng)濟(jì)效益好。 (4) (4)鋼筋混凝土的外殼可作為保護(hù)層，大大增強(qiáng)型鋼的防火鋼筋混凝土的外殼可作為保護(hù)層，大大增強(qiáng)型鋼的防火防防 銹能力，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。銹能力，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。 (5) (5)施工方便，建造速度快。施工

4、方便，建造速度快。 由于上述優(yōu)點(diǎn)，鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景十分廣闊，由于上述優(yōu)點(diǎn)，鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景十分廣闊，在我國(guó)高層及超高層建筑中有較多的應(yīng)用。在我國(guó)高層及超高層建筑中有較多的應(yīng)用。第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一一 . . 組合結(jié)構(gòu)的基本單元組合結(jié)構(gòu)的基本單元 1 1. .柱單元柱單元 組合結(jié)構(gòu)柱主要有型鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱等。組合結(jié)構(gòu)柱主要有型鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱等。 型鋼混凝土柱截面形式較為豐富，可為矩形、圓形、多邊形等型鋼混凝土柱截面形式較為豐富，可為矩形、圓形、多邊形等. .型鋼多為鋼板焊接而成，有工字、十字形、箱形等截面（如下圖）。

5、型鋼多為鋼板焊接而成，有工字、十字形、箱形等截面（如下圖）。7.2.1 7.2.1 組合結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件和結(jié)構(gòu)布置組合結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件和結(jié)構(gòu)布置第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼管混凝土柱截面鋼管混凝土柱截面 鋼管混凝土柱是指在鋼管中填充素混凝土而形成的構(gòu)件，其截面鋼管混凝土柱是指在鋼管中填充素混凝土而形成的構(gòu)件，其截面有圓形和方形，圓形截面受力性能更好，承載能力更高。有圓形和方形，圓形截面受力性能更好，承載能力更高。第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 2. .梁?jiǎn)卧簡(jiǎn)卧M合結(jié)構(gòu)的梁一般由鋼梁部件和支承于其上的翼板所組成。組合結(jié)構(gòu)的梁一般由鋼梁部件和支

6、承于其上的翼板所組成。（1 1）翼板）翼板 包括鋼筋混凝土翼板和混凝土板托、后澆混凝土板與壓型鋼板、包括鋼筋混凝土翼板和混凝土板托、后澆混凝土板與壓型鋼板、抗剪連接件、鋼梁抗剪連接件、鋼梁4 4個(gè)部分。個(gè)部分。（2 2）梁的形式）梁的形式按翼板的不同形式，梁可分為按翼板的不同形式，梁可分為3 3種：種： 型鋼與普通鋼筋混凝土樓板組合梁型鋼與普通鋼筋混凝土樓板組合梁; ; 型鋼與壓型鋼板樓板組合梁型鋼與壓型鋼板樓板組合梁; ; 型鋼與預(yù)制裝配式鋼筋混凝土樓板組合梁。型鋼與預(yù)制裝配式鋼筋混凝土樓板組合梁。第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 壓型鋼板樓板組合梁壓型鋼板樓板組合梁（

7、a a）肋平行于鋼梁（）肋平行于鋼梁（b b）肋垂直于鋼梁）肋垂直于鋼梁 預(yù)制多孔板組合梁截面形式預(yù)制多孔板組合梁截面形式（a a）板跨平行于鋼梁（）板跨平行于鋼梁（b b）板跨垂直于鋼梁）板跨垂直于鋼梁 普通鋼筋混凝土樓板組合梁普通鋼筋混凝土樓板組合梁 （a a）外包混凝土組合梁（）外包混凝土組合梁（b b）鋼梁外漏的組合梁）鋼梁外漏的組合梁第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.墻墻單元單元 在鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土核芯筒壁中加入在鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土核芯筒壁中加入H H型鋼形成型鋼型鋼形成型鋼混凝土墻體結(jié)構(gòu)。混凝土墻體結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土核心筒壁型鋼混凝土

8、核心筒壁第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二二 . . 高層建筑組合高層建筑組合結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 1 1 . . 組合結(jié)構(gòu)形式組合結(jié)構(gòu)形式 (1)(1)鋼筋混凝土核芯筒，鋼框架鋼筋混凝土核芯筒，鋼框架( (含支撐含支撐) )，鋼梁組合樓面；，鋼梁組合樓面； (2) (2)鋼筋混凝土核芯筒，鋼外框筒，鋼梁組合樓面；鋼筋混凝土核芯筒，鋼外框筒，鋼梁組合樓面； (3) (3)鋼筋混凝土核芯簡(jiǎn)，鋼外桁架筒，鋼梁組合樓面；鋼筋混凝土核芯簡(jiǎn)，鋼外桁架筒，鋼梁組合樓面； (4) (4)鋼筋混凝土外框簡(jiǎn)，鋼內(nèi)柱，鋼梁組合樓面；鋼筋混凝土外框簡(jiǎn)，鋼內(nèi)柱，鋼梁組合樓面； (5) (5)鋼筋混凝

9、土豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，鋼梁組合樓面。鋼筋混凝土豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，鋼梁組合樓面。第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) (1) 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)的主要形式有型鋼混凝土柱與組合梁或型鋼混凝土柱框架結(jié)構(gòu)的主要形式有型鋼混凝土柱與組合梁或型鋼混凝土柱與鋼梁形成的框架結(jié)構(gòu)等?？蚣芙Y(jié)構(gòu)梁柱全部剛接，整體剛度與鋼梁形成的框架結(jié)構(gòu)等?？蚣芙Y(jié)構(gòu)梁柱全部剛接，整體剛度均勻，但抗側(cè)剛度較小，一般僅適用于均勻，但抗側(cè)剛度較小，一般僅適用于2020- -3030層的高層建筑。層的高層建筑。 實(shí)例實(shí)例：北京長(zhǎng)富宮飯店，地上：北京長(zhǎng)富宮飯店，地上2525層，地下層，地下3 3層，高層，高88m88

10、m，地，地下部分至下部分至2 2層為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，上部為鋼框架結(jié)構(gòu)層為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，上部為鋼框架結(jié)構(gòu)北京長(zhǎng)富宮飯店平面簡(jiǎn)圖北京長(zhǎng)富宮飯店平面簡(jiǎn)圖第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2) (2) 框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土剪力墻和勁性鋼筋混凝土框架組成。由鋼筋混凝土剪力墻和勁性鋼筋混凝土框架組成。實(shí)例實(shí)例：北京京廣中心結(jié)構(gòu)平面，總高：北京京廣中心結(jié)構(gòu)平面，總高208m208m，按，按8 8度抗震設(shè)防。度抗震設(shè)防。北京京廣中心結(jié)構(gòu)平面簡(jiǎn)圖北京京廣中心結(jié)構(gòu)平面簡(jiǎn)圖第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)( (3 3) ) 外框架外框架- -核

11、芯筒結(jié)構(gòu)核芯筒結(jié)構(gòu)外框架外框架- -核芯筒結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土核芯筒為主承受側(cè)向荷載，核芯筒結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土核芯筒為主承受側(cè)向荷載，再配合布置各種形式的外框架，建筑造型豐富、平面布置靈。再配合布置各種形式的外框架，建筑造型豐富、平面布置靈。實(shí)例實(shí)例：上海瑞金大廈平面，：上海瑞金大廈平面，2727層，由型鋼混凝土及普通鋼筋混凝層，由型鋼混凝土及普通鋼筋混凝土內(nèi)筒、型鋼混凝土框架組成。土內(nèi)筒、型鋼混凝土框架組成。上海瑞金大廈結(jié)構(gòu)平面簡(jiǎn)圖上海瑞金大廈結(jié)構(gòu)平面簡(jiǎn)圖第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)( (4 4) ) 巨型框架巨型框架( (或桁架或桁架) )結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)外部為鋼筋混凝土巨型框

12、架，巨型框架內(nèi)用鋼或鋼筋混凝土次外部為鋼筋混凝土巨型框架，巨型框架內(nèi)用鋼或鋼筋混凝土次框架承受豎向荷載，內(nèi)部再配以鋼框架結(jié)構(gòu)?？蚣艹惺茇Q向荷載，內(nèi)部再配以鋼框架結(jié)構(gòu)。實(shí)例實(shí)例：香港中國(guó)銀行，：香港中國(guó)銀行，7373層，層，總高總高368m368m，采用巨型桁架結(jié)構(gòu)。，采用巨型桁架結(jié)構(gòu)。 它的豎桿為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，它的豎桿為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，斜桿為鋼結(jié)構(gòu)，組成斜桿為鋼結(jié)構(gòu)，組成4 4個(gè)三角個(gè)三角形空間桁架。形空間桁架。香港中國(guó)銀行大廈香港中國(guó)銀行大廈第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.2.2 7.2.2 結(jié)構(gòu)的總體布置原則結(jié)構(gòu)的總體布置原則1 1 . . 結(jié)構(gòu)的平面布置結(jié)構(gòu)的平面布置 （1 1）外形簡(jiǎn)單、規(guī)整，宜采用風(fēng)壓系數(shù)小的形狀）外形簡(jiǎn)單、規(guī)整，宜采用風(fēng)壓系數(shù)小的形狀； （2 2）建筑平面宜簡(jiǎn)單規(guī)則，并使結(jié)構(gòu)各層的抗側(cè)力剛度中心與水）建筑平面宜簡(jiǎn)單規(guī)則，并使結(jié)構(gòu)各層的抗側(cè)力剛度中心與水平作用合力中心接近重合，同時(shí)各層接近在同一豎直線上。建筑平作用合力中心接近重合，同時(shí)各層接近在同一豎直線上。建筑的開(kāi)間、進(jìn)深宜統(tǒng)一；柱截面的鋼板厚度不宜大于的開(kāi)間、進(jìn)深宜統(tǒng)一；柱截面的鋼板厚度不宜大于100100 mm mm； （3 3）不宜設(shè)置防震縫。薄弱部位應(yīng)采取措施提高抗震能力。）不宜設(shè)置防震縫。薄弱部位應(yīng)采取措施