結(jié)構(gòu)概念和體系:第4章 結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)_第1頁
結(jié)構(gòu)概念和體系:第4章 結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)_第2頁
結(jié)構(gòu)概念和體系:第4章 結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)_第3頁
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文檔簡介

4.3結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofVerticalStructuralSystem)第四章結(jié)構(gòu)的豎向體系(TheVerticalSystemsofStructure)4.2關(guān)于“框架作用”的推理(DiscussiononFrameAction)4.4提高高層結(jié)構(gòu)體系整體承載力和抗側(cè)移能力的有效措施(SomeEffectiveWaystoImprovetheCarryingCapacityandStiffnessofHigh-riseBuildingStructure)4.1框架作用(FrameActionStiffGirder)

4.5未來超高層建筑結(jié)構(gòu)(High-riseBuildingStructureinFuture)4.3結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofVerticalStructuralSystem)一、混合結(jié)構(gòu)二、排架體系三、框架體系四、結(jié)構(gòu)墻體系五、框架-結(jié)構(gòu)墻體系六、筒體七、巨型框架體系八、巨型桁架體系九、蒙皮結(jié)構(gòu)體系十、其他組合體系四、結(jié)構(gòu)墻體系(ShearWallSystem)一、混合結(jié)構(gòu)房屋的豎向體系(

VerticalStructuralSystemsofMixedStructure)

二、排架體系(BentFrameSystem)

四、結(jié)構(gòu)墻體系(ShearWallSystem)五、框架-結(jié)構(gòu)墻體系

(Frame-ShearWallSystem)三、框架體系(FrameSystem)

4.3結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)TheMajorStylesandCharacteristicsofVerticalStructuralSystem4.3VerticalStructuralSystem

四、ShearWallSystem(1)

結(jié)構(gòu)墻的抗側(cè)移剛度比框架大得多,非地震區(qū)適用于150m以下(約50層),地震區(qū)根據(jù)地震烈度(6、7、8、9度)可分別適用于140、120、100、60m以下的建筑結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)墻體系多用于建造高層點(diǎn)式住宅(塔樓)、辦公樓、公寓、賓館等。若需要大開間的活動(dòng)場所(例如門廳、休息廳、餐廳、舞廳等),可布置在主體結(jié)構(gòu)周圍作為裙房。

有時(shí)也將這些公共場所布置在頂層,頂層內(nèi)力較小,可取消部分結(jié)構(gòu)墻,改為框架。設(shè)B=0.2m

L=10m

則可忽略!ZXYBL4.3VerticalStructuralSystem

四、ShearWallSystem現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)墻體系示意圖4.3VerticalStructuralSystem

四、ShearWallSystem廣州白云賓館

1976年建成,33層,高115m,剪力墻體系。4.3VerticalStructuralSystem

四、ShearWallSystem深圳高層住宅塔樓群剪力墻體系(1985年)4.3VerticalStructuralSystem

四、ShearWallSystem廣州

中國大酒店

上世紀(jì)80年代中建成,H型平面,剪力墻體系。4.3VerticalStructuralSystem

四、ShearWallSystem北京國際飯店1987年建成,高104m

,3+31層,R.C.剪力墻體系4.3VerticalStructuralSystem

四、

ShearWallSystem北京

國際飯店北京國際飯店(a)平面(b)剖面旋轉(zhuǎn)餐廳位置4.3VerticalStructuralSystem

四、ShearWallSystem廣州花園酒店

高112m,地上31

層,地下1

層,三叉型平面,剪力墻結(jié)構(gòu)。四、ShearWallSystem上海華亭飯店S型平面建筑面積100000m2五、框架-結(jié)構(gòu)墻體系

(Frame-ShearWallSystem)一、混合結(jié)構(gòu)房屋的豎向體系

(VerticalStructuralSystemofMixedStructure)二、排架體系(BentFrameSystem)

四、結(jié)構(gòu)墻體系

(ShearWallSystem)五、框架-結(jié)構(gòu)墻體系

(Frame-ShearWallSystem)

三、框架體系(FrameSystem)

4.3結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofVerticalStructuralSystem)確定結(jié)構(gòu)墻的大小和位置

框架—結(jié)構(gòu)墻體系框架體系結(jié)構(gòu)墻體系4.3VerticalStructuralSystem

五、Frame-ShearWallSystem

在設(shè)計(jì)的方案階段,結(jié)構(gòu)工程師和建筑師就要充分協(xié)調(diào),以求建筑結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。否則,到施工圖階段就難調(diào)整了。布置靈活剛度大目前國內(nèi)應(yīng)用最多抗側(cè)移剛度使用功能要求4.3VerticalStructuralSystem

五、Frame-ShearWallSystem

框架—結(jié)構(gòu)墻體系房屋的總寬度一般要比純結(jié)構(gòu)墻體系寬。

鋼筋混凝土框架—結(jié)構(gòu)墻體系的應(yīng)用高度近年來在提高,非地震區(qū)可用到140m,個(gè)別情況,例如上海展覽中心北館主樓,高達(dá)48層160m;地震區(qū)根據(jù)地震烈度(6、7、8、9度)規(guī)范規(guī)定可分別適用于130、120、100、50m以下。(a)框架剪力墻4.3VerticalStructuralSystem

五、Frame-ShearWallSystem

框架是一種桿件體系,在水平荷載作用下,桿件以彎曲變形為主,但由于層間剪力從上到下逐漸增大,所以上層的層間變形小,下層的層間變形大。從總體來看,框架在水平荷載作用下的總體變形是剪切變形。應(yīng)當(dāng)指出,框架的總體剪切變形是由各個(gè)桿件的彎曲變形引起的。結(jié)構(gòu)墻是一個(gè)懸臂深梁,雖然其剪切變形不可忽略,但仍以彎曲變形為主,其變形曲線是彎曲型。這兩種結(jié)構(gòu)變形曲線差別很大,要靠樓蓋來協(xié)調(diào)。單獨(dú)剪力墻彎曲型變形曲線框架—剪力墻彎—剪型變形曲線單獨(dú)框架剪切型變形曲線總剪力墻(所有剪力墻之和)總框架(所有框架之和)(b)(c)(d)4.3VerticalStructuralSystem

五、Frame-ShearWallSystem

框架和結(jié)構(gòu)墻都與樓蓋牢牢連結(jié)在一起,如果樓板在平面內(nèi)有足夠的剛度,在樓蓋標(biāo)高處他們一起變形,其變形曲線的形狀將是上述彎曲型和剪切型曲線的綜合。如果框架結(jié)構(gòu)更強(qiáng)一些,變形曲線更象剪切型;如果是結(jié)構(gòu)墻更強(qiáng)一些,更象彎曲型。相對(duì)高度X/H純剪力墻彎曲型變形曲線反彎點(diǎn)剪力墻較多較強(qiáng)時(shí)的體系綜合彎—剪型變形曲線剪力墻較少較弱時(shí)的體系綜合彎—剪型變形曲線純框架剪切型變形曲線相對(duì)側(cè)移1.01.0頂4.3VerticalStructuralSystem

五、Frame-ShearWallSystem

在框架—結(jié)構(gòu)墻體系中,為協(xié)調(diào)變形樓蓋在平面內(nèi)要承受很大的彎矩和剪力,要求樓蓋具有足夠的剛度,應(yīng)當(dāng)采用現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土樓蓋。當(dāng)樓層不高時(shí)也可在裝配式樓蓋上再澆一層鋼筋混凝土疊合層,以提高樓蓋剛度,減小樓蓋變形,迫使框架和結(jié)構(gòu)墻協(xié)同工作。L4.3VerticalStructuralSystem

五、Frame-ShearWallSystem

應(yīng)當(dāng)指出,在這類組合體系中,各種結(jié)構(gòu)的承載力和剛度必須互相協(xié)調(diào)。假如在鋼框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置少量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻,在水平荷載作用下由于結(jié)構(gòu)墻抗側(cè)移剛度大,將分配到很大的水平荷載,其承載力可能不足,甚至在正常風(fēng)荷作用下結(jié)構(gòu)墻可能會(huì)出現(xiàn)裂縫;在地震荷載作用下,結(jié)構(gòu)墻更會(huì)過早破壞,導(dǎo)致整個(gè)體系發(fā)生逐個(gè)破壞而不能共同工作。這一點(diǎn)必須引起設(shè)計(jì)者的重視。為此,近年來開始出現(xiàn)開縫剪力墻和內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻等新的結(jié)構(gòu)墻形式,較好地解決了鋼框架和結(jié)構(gòu)墻的剛度協(xié)調(diào)問題?;炷翂Π邃摪逯慰p剪力墻鋼框架帶豎縫的剪力墻縫剪力墻鋼框架鋼梁內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻混凝土墻板縫剪力墻鋼框架帶豎縫的剪力墻鋼板支撐縫剪力墻鋼框架鋼梁內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻4.3VerticalStructuralSystem

五、框架--結(jié)構(gòu)墻體系開縫剪力墻

開縫可有效降低結(jié)構(gòu)墻的剛度,以求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻與鋼框架的剛度協(xié)調(diào)。

鋼板支撐縫剪力墻鋼框架鋼梁內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻混凝土墻板縫剪力墻鋼框架帶豎縫的剪力墻4.3VerticalStructuralSystem

五、框架--結(jié)構(gòu)墻體系內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻

是以鋼板為基本支撐,外包鋼筋混凝土墻板的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)墻,支撐鋼板只在節(jié)點(diǎn)處與鋼框架相連,混凝土墻板與框架之間留有縫隙,減小了墻板剛度,可防止使用階段剪力墻因剛度過大分配到過多荷載而開裂;外包混凝土為鋼板支撐提供了側(cè)向約束,可防止鋼板失穩(wěn)屈曲。在罕遇地震情況下,房屋側(cè)移較大,混凝土墻板與框架間的縫隙被擠緊,墻板混凝土直接參加抗剪工作,為體系提供了額外的承載力和后期抗側(cè)移剛度,這對(duì)體系的抗震是很有利的。4.3VerticalStructuralSystem

五、Frame-ShearWallSystem北京京城大廈1991年建成高182m,4+52層鋼框架--內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻結(jié)構(gòu)體系六、筒體(Tube)六、筒體(Tube)七、巨型框架體系(GiantFrameSystem)九、蒙皮結(jié)構(gòu)體系(

SkinPlateStructure)十、其他組合體系(OtherMixedStructuralSystem)八、巨型桁架體系(GiantTrussSystem)4.3結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofVerticalStructuralSystem)4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube

在關(guān)于結(jié)構(gòu)剛度和房屋剛度的討論中已討論過方案4—箱形截面(即筒體)的剛度問題。4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube由四根1m見方小柱組成,其截面剛度為四根柱截面剛度:I1=4/12若將四根小柱合并為一根大柱,則剛度為:I2=4I1

若將四根1m見方的柱“拍扁”,做成四片獨(dú)立的墻,每片墻均為0.2m×5m:I3

=12.5I1

若將上述四片墻在墻角處連成整體,形成箱形截面:I4

=50I1

25.2250.25.25.23.21.61.6113.2115.24.3VerticalStructuralSystem

六、Tube

筒體作為高層房屋的豎向結(jié)構(gòu)體系可以提供很大的抗側(cè)移剛度,筒體可以是矩形、圓形或其它多邊形??梢允卿摻罨炷翆?shí)體筒,或由密排柱組成框筒,也可以是帶斜撐的鋼結(jié)構(gòu)桁架筒或SRC筒。筒體可以單獨(dú)使用,也可以組成筒中筒或筒束,還可與框架或剪力墻組合使用。筒體與框架組合時(shí),由于兩者抗側(cè)移剛度相差懸殊,筒體幾乎承擔(dān)全部水平荷載,框架只需要承擔(dān)豎向荷載。SRC筒體中的型鋼骨架施工4.3VerticalStructuralSystem…

六、Tube上海靜安區(qū)希爾頓飯店高114m,R.C.筒體—鋼框架組合體系由于筒體幾乎承受全部水平荷載,框架只需承受豎向荷載,框架柱截面一般較小。鋼框架鋼筋砼芯筒4.3VerticalStructuralSystem

六、TubeR.C.核心筒--鋼框架體系(框架柱截面很小)希爾頓飯店4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube上海希爾頓飯店

采用壓型鋼板組合梁樓蓋,壓型鋼板既是模板,又是配筋;混凝土樓板還是T形組合梁的翼緣。4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube希爾頓飯店壓型鋼板組合梁樓蓋4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube上海賓館板式房屋框架--R.C.內(nèi)筒結(jié)構(gòu)大空間房間布置在裙房內(nèi)4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube上海南京路聯(lián)誼大廈(內(nèi)筒外框)4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube香港

早期框筒結(jié)構(gòu)(圓窗、方窗)4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube南京

金陵飯店

上世紀(jì)八十年代南京最高樓,內(nèi)筒外框體系。角筒4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube

筒中筒結(jié)構(gòu)(TubeinTube)

工程中應(yīng)用較多,外筒為框筒(OpenWebTube),以利開窗采光,外筒力臂大,主要抗彎;內(nèi)筒主要用作豎向交通井,通常為鋼筋混凝土實(shí)體筒,在超高層結(jié)構(gòu)中也可采用鋼結(jié)構(gòu)桁架筒。內(nèi)筒抗剪能力很強(qiáng),主要抗剪,但力臂小,抗彎能力差。著名的原紐約世界貿(mào)易中心就是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。目前,世界上200m以上的超高層建筑結(jié)構(gòu)大多采用筒體結(jié)構(gòu)。4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube深圳國貿(mào)大廈

高160m,地上50層,地下3層,R.C.筒中筒結(jié)構(gòu),裙房為大空間。4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube北京國貿(mào)中心大廈

(一期工程)

建于1989年,高155m,地上39

層,地下2

層,平面為棗核形,為全鋼筒中筒結(jié)構(gòu)。4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube北京國貿(mào)中心大廈

(一期工程)施工全景4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube北京國貿(mào)中心大廈(外框筒施工中)4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube北京國貿(mào)中心大廈

鋼結(jié)構(gòu)梁柱在軋鋼廠預(yù)制,現(xiàn)場拼裝焊接。為保證上下柱準(zhǔn)確對(duì)中,要在柱上下端焊上帶螺孔的小鋼板,用角鋼臨時(shí)固定,進(jìn)行調(diào)整、拼裝,待焊接完成后再把小鋼板切割掉。

4.3VerticalStructuralSystem…六、Tube北京國貿(mào)中心大廈鋼梁的連接分鉸接和連續(xù)接點(diǎn)兩種:鉸接節(jié)點(diǎn)只傳遞剪力,只需連接鋼梁的腹板,可以是焊接、螺栓連接或鉚接,翼緣間一般留有空隙。

鉸接空隙鉸接空隙4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube北京國貿(mào)中心大廈

鋼梁的連續(xù)節(jié)點(diǎn)要傳遞彎矩和剪力,腹板和翼緣都要連接,為減小節(jié)點(diǎn)彎矩,連續(xù)節(jié)點(diǎn)一般應(yīng)選在反彎點(diǎn)附近。腹板翼緣翼緣4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube紐約原世界貿(mào)易中心(TheWorldTradeCenter)

采用110層筒中筒結(jié)構(gòu),平均用鋼量160

kg/m2,建筑面積950000

m2

,內(nèi)有1200多個(gè)商業(yè)組織,設(shè)23

部高速電梯,72

部普通電梯、4

部滾梯,地下室設(shè)有2000多個(gè)停車位。1973.2.26.建成。9068663.5m81363.5mS=3.05m412mM柱截面平面圖外框筒核心筒世界貿(mào)易中心計(jì)算簡圖4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube紐約原世界貿(mào)易中心4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube原世界貿(mào)易中心框筒近景

框筒柱距很小,不可能開大門洞,底層需設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層(三柱合一柱)擴(kuò)大柱距,以利布置出入口。4.3VerticalStructuralsystem

六、Tube意大利比薩斜塔

斜塔是比薩大教堂的鐘樓,高54.5m,重約14200t。1173年開工興建,因基礎(chǔ)沉陷不均勻曾數(shù)次停工,1350年完工時(shí)塔頂中心就已偏離2.1m,最嚴(yán)重時(shí)偏離達(dá)5.2m,這種斜而不倒的奇景使斜塔聞名遐邇。更因伽利略在此實(shí)驗(yàn)萬有引力定律而久負(fù)盛名,1987年已被列入《世界文化遺產(chǎn)目錄》。斜塔可近似看作筒中筒砌體結(jié)構(gòu),整體性好,剛度大,故斜而不倒。上世紀(jì)末已對(duì)塔基進(jìn)行了全面加固。4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube

筒體在受彎時(shí),其兩側(cè)“翼緣”的受力狀態(tài)與工字形截面梁翼緣的受力狀態(tài)相似,它是截面抗彎剛度的主要組成部分,但離腹板越遠(yuǎn),“翼緣”受力越小,力學(xué)上把它稱為剪力滯后(ShearHysteresis)現(xiàn)象。

在T形或工字形受彎構(gòu)件中,我們通常根據(jù)具體情況只取翼緣有效寬度作為計(jì)算寬度,就是這個(gè)道理。不過框筒結(jié)構(gòu)由于洞口削弱了截面,剪力滯后現(xiàn)象更為嚴(yán)重,離腹板越遠(yuǎn),翼緣受力越小。因此,太大的框筒中間部分“翼緣”受力很小。采用組合筒方案(也叫筒束)就象在大框筒中間加上幾道腹板,減小了剪力滯后現(xiàn)象,有效地改善了框筒的受力狀態(tài),使它具有更好的抗側(cè)移能力。理想的筒體彎曲應(yīng)力框筒的剪力滯后H型鋼鋼柱4.3VerticalStructuralSystem

六、Tube美國芝加哥西爾斯(Sears)大廈

1974年建成,樓高443m,共109層(加上天線高度達(dá)500m),平面為69m×69m,建筑面積520000m2。采用由九個(gè)框筒組成的組合筒體系(又稱筒束),有效地減輕了剪力滯后現(xiàn)象,由于采用組合筒體系,平均用鋼量降為150kg/m2,總用鋼量76000t

。4.3VerticalStructural

System

六、Tube

筒體還可與其他結(jié)構(gòu)配合形成組合體系,如右圖:a.內(nèi)筒外框架;b.側(cè)筒體加強(qiáng)框架體系的抗側(cè)移剛度;c.外框筒-內(nèi)框架;d.筒中筒;e.多筒組合;……..2025/1/850一、混合結(jié)構(gòu)房屋的豎向體系

(VerticalStructuralSystemofMixedStructure)二、排架體系(BentFrameSystem)

四、結(jié)構(gòu)墻體系(ShearWallSystem)五、框架-結(jié)構(gòu)墻體系

(Frame-ShearWallSystem)

三、框架體系(FrameSystem)

4.3結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofVerticalStructuralSystem)七、巨型框架體系(GiantFrameSystem)六、筒體(Tube)七、巨型框架體系

(GiantFrameSystem)

九、蒙皮結(jié)構(gòu)體系(SkinPlateStructure)十、其他組合體系(OtherMixedSystem)八、巨型桁架體系

(GiantTrussSystem)4.3結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofVerticalStructuralSystem)

4.3VerticalStructuralSystem

七、GiantFrameSystem

框架結(jié)構(gòu)中桿件都以受彎為主,結(jié)構(gòu)剛度主要取決于桿件的截面高度,但過大的梁截面高度勢(shì)必要求增加層高。對(duì)于層數(shù)較多的高層建筑,每根柱都要從底層一直通到屋頂,底層柱的截面都很大,既影響房屋的使用,也不好看。2025/1/853

4.3VerticalStructuralSystem

七、GiantFrame

System

巨型框架的概念實(shí)際上是大幅度加大框架梁柱截面,把一棟高層框架結(jié)構(gòu)劃分為很少幾層,每層的梁柱都特別大。例如,對(duì)于矩形截面來說,截面剛度將與截面高度三次方成正比。很明顯,巨型框架的剛度要比普通框架大很多,圖為新加坡華僑銀行的巨型框架結(jié)構(gòu)。巨型框架的橫梁可以為各種大型水平結(jié)構(gòu)。它利用一個(gè)或幾個(gè)樓層高度作為“梁”高,可以是箱形截面梁、桁架或其他大型水平結(jié)構(gòu)。大橫梁的空間可作為設(shè)備層。

巨型框架的立柱一般為筒體結(jié)構(gòu),筒體內(nèi)部空間可安排樓梯、電梯及設(shè)備豎井。巨型框架利用了把荷載集中在主要承重結(jié)構(gòu)上的概念,其它柱子不必從頂通到地。每個(gè)小柱只需承受大橫梁之間少數(shù)幾層荷載,截面可以做得很小。采用巨型框架結(jié)構(gòu)后巨型橫梁下的樓層,沒有中間小柱,可以布置餐廳、會(huì)議廳、舞廳、游泳池等需要大空間的樓層。4.3VerticalStructuralSystem

七、GiantFrameSystem

深圳亞洲大酒店,建于1990年,平面為Y形,地上37層,地下一層,高114m,由中央筒(電梯井)和三個(gè)端筒組成巨型框架柱。每六層設(shè)巨型框架梁,梁高2m。

巨型框架體系不僅提高了結(jié)構(gòu)剛度,同時(shí)也加快了施工速度。據(jù)施工單位反映,巨型框架體系都先施工主框架,主框架完成后,就可分開多個(gè)工作面同時(shí)施工,大大加快了施工進(jìn)度。4.3VerticalStructuralSystem

七、GiantFrameSystem

另外,對(duì)于體形特大的房屋,巨型框架體系還可以很方便地在房屋中間開大洞口,讓一部分風(fēng)穿過,這樣可大大減小風(fēng)荷載。巨型框架體系的應(yīng)用已越來越多,其優(yōu)越性十分明顯,但由于構(gòu)件剛度增大,溫度、收縮、局壓的影響將大大加劇,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造上也會(huì)出現(xiàn)一些新的問題。不少學(xué)者正在對(duì)巨型框架體系設(shè)計(jì)、施工中的一些細(xì)節(jié)作深入研究。可以預(yù)見,巨型框架體系將在未來高層建筑中扮演重要角色。八、巨型桁架體系(GiantTrussSystem)

六、筒體

(Tube)

七、巨型框架體系

(GiantFrameSystem)九、蒙皮結(jié)構(gòu)體系(

SkinPlateStructure)十、其他組合體系(OtherMixedSystem)八、巨型桁架體系(GiantTrussSystem)

4.3結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofVerticalStructuralSystem)建筑物的主要承重骨架

巨型桁架體系大型立柱大型支撐4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem

在巨型桁架之間,再設(shè)小型框架或吊桿,以承擔(dān)局部幾個(gè)樓層的豎向荷載和局部水平荷載,并把這些荷載傳遞給巨型桁架。豎向荷載水平荷載4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem型鋼型鋼混凝土(SRC)立柱支撐

巨型桁架體系有效寬度(即抗傾覆的力臂)大,以幾何不變形的軸力桿系組成大型受彎構(gòu)件,用桁架斜桿來傳遞剪力,不存在框筒結(jié)構(gòu)中常見的剪力滯后現(xiàn)象,變形小,材料強(qiáng)度得以充分利用。巨型桁架間的小框架可采用懸掛方式,以吊桿代替立柱,不必考慮桿件穩(wěn)定問題,充分發(fā)揮材料了的抗拉強(qiáng)度,可節(jié)約材料40%以上。巨型桁架體系集中了多種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)越性,從而最充分地發(fā)揮結(jié)構(gòu)的承載力和剛度。4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem

美國芝加哥約翰·漢考克大廈(JohnHancock)

是早期的巨型桁架體系,100層,高344m,設(shè)計(jì)者在四周外框架上設(shè)置了大型支撐,改變了結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),有效地減小了構(gòu)件彎矩,大大提高了總體結(jié)構(gòu)的承載力和抗側(cè)移剛度。4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem

桁架體系的概念也應(yīng)用在施工腳手架中,交叉斜桿可有效提高腳手架的抗側(cè)移剛度和穩(wěn)定性。4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem地面以上70層,樓高315m(層頂天線高367.4m)香港中國銀行大廈巨型桁架體系4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem

大廈平面為正方形(52m×52m),沿對(duì)角線方向分為四個(gè)三角形區(qū),向上每隔若干層就切去一個(gè)三角形區(qū),最終44層以上剩四分之一,為三角形,直至屋頂。

建筑方案由著名美藉華人建筑師貝聿銘先生構(gòu)思設(shè)計(jì)。大樓內(nèi)的主體結(jié)構(gòu)為八榀巨型桁架,其中四榀沿房屋正方形平面的周邊布置,另四榀沿對(duì)角線方向布置。4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem香港

中國銀行大廈1989年建成4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem

香港中國銀行大廈平面為52m×52m,四角設(shè)型鋼配筋的SRC4800mm×4100mm大型立柱,直接落地深入基礎(chǔ),向上逐漸減小截面。正方形平面中心處的立柱由頂層向下通到第25層結(jié)束,支承在金字塔形的空間桁架中心。金字塔形復(fù)合柱角柱反力來自25層中央復(fù)合柱的荷載4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem香港

中國銀行大廈4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem

在巨型桁架平面內(nèi)還設(shè)置若干吊桿,將樓層荷載通過巨型桁架斜桿傳給角柱。使角柱承擔(dān)全部重力荷載,增強(qiáng)了巨型桁架的抗傾覆能力。4.3VerticalStructuralSystem

八、GiantTrussSystem

香港中國銀行大廈充分體現(xiàn)了巨型桁架體系的結(jié)構(gòu)優(yōu)越性,更以其多棱形晶體的獨(dú)特造型而光彩奪目。可謂現(xiàn)代巨型桁架體系的典范。九、蒙皮結(jié)構(gòu)體系(SkinPlateStructure)六、筒體

(Tube)七、巨型框架體系(GiantFrameSystem)九、蒙皮結(jié)構(gòu)體系(

SkinPlateStructure)

十、其他組合體系(

OtherMixedSystems)八、巨型桁架體系(GiantTrussSystem)4.3結(jié)構(gòu)豎向體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofVerticalStructuralSystem)4.3VerticalStructuralSystem

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