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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 剪力墙结构体系,第一节 剪力墙的概念和结构效能,第二节 剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围,第三节 剪力墙的形状和位置,第四节 剪力墙的主要构造要求,第五节 装配式大板结构与盒子结构简介,第六节 装配式的轻钢结构,第七节 保证楼面结构整体性的构造措施,第八节 变形缝,A级高度的高层建筑和B级高度的高层建筑 的区别,A级高度的高层建筑是常规的、一般的建筑。B级高度的高层建筑指较高的，因而是设计有更严格要求的建筑。,钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度和高宽比应分为A级和B级。B级高度高层建筑结构的最大适用高度和高宽比可较A级适当放宽，其结构抗震等级、有关的计算和构造措施应相应加严。,第一节 剪力墙的概念和结构效能,* 如何建造更高的房屋？,从提高结构的抗侧力刚度方面入手。,* 剪力墙是由什么材料组成的？,钢筋混凝土。,为什么剪力墙可以提高房屋的抗侧力刚度？,墙片在水平力作用下的工作犹如悬臂的深梁。由于深梁的抗弯惯性矩,（I）,大，换言之，抗侧力刚度,（EI）,就大大的提高了；,同时，从这块大截面墙片的受剪效能看，它的抗剪能力比框架强得多。这片剪力墙为整个房屋提供很大的抗剪强度和刚度。,第二节 剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围,定义,特点,适用层数,适用范围,框架剪力墙结构,在框架体系中,设置一些剪力墙,来代替部分框架,建筑平面布置很灵活,10-25层,旅馆、公寓、住宅等,剪力墙结构,由剪力墙承重而,不设置框架,的结构体系,刚度比框架剪力墙体系更好；,建筑平面布置很不灵活,。,40层以下,旅馆、公寓、住宅等,框支剪力墙结构,底,层,或13层,为框架剪力墙结构,、其它层为剪力墙结构,刚度介于框架剪力墙结构和全剪力墙结构之间,40层以下,底层,或13层,做商店,或停车场而需要大空间的建筑,框架剪力墙结构,剪力墙负担大部分的水平荷载,；,而框,架则以负担竖向荷载为主,；,两者共同受力，合理分工，物尽其用。,*,.,框架剪力墙结构中，框架与剪力墙的受力分工怎样？,采用框架剪力墙为什么可减少房屋侧移？,在侧向力作用下，框架和剪力墙的自由变形不同，但由于各层楼面在其自身平面上的刚度很大，这就迫使,剪力墙与框架在每层楼面标高处的侧移要相等,。,在房屋的上面部分，剪力墙被框架往后拉，而在房屋下面部分，剪力墙被框架向前推，使整个组合体系的最后变形为一平缓的,S,形曲线,，房屋的侧移就大为减少。,框架-剪力墙结构的剪力分布,V,p,V,w,V,f,框架的,剪力分布,上部楼层，即使水平力产生的楼层剪力很小，而,框架中仍有相当数值的剪力,。,框架底部剪力为0，,剪力控制截面在房屋高度的中部甚至是上部,，而纯框架最大剪力在底部。,框剪结构在水平力作用下，,框架上下各楼层的剪力取用值比较接近,，梁、柱的弯矩变化较小，使得梁、柱构件规格较少，有利于施工。,框架剪力墙,框架的,剪力分布,框架剪力墙的布置原则,1）横向剪力墙宜布置在,平面形状或刚度变化处以及靠近房屋区段的两端,。楼梯、电梯处因楼板中断造成刚度变化等原因而受力不利，因此均宜设置剪力墙；横向剪力墙布置在靠近房屋区段的两端，可以有效地增加整个结构的抗扭刚度。,2）纵向剪力墙如布置在较长房屋的两端且相距较远时，,应进行温度应力验算，并采取设置施工缝等措施,，以减少温度应力和收缩应力。,3）,过多布置剪力墙是不必要的。,框架主要承担竖向荷载及20%的水平荷载,。,4),为了,保证楼板有足够的水平刚度，,剪力墙的间距不宜过大,。否则，在水平荷载作用下，楼板会在自身平面内发生弯曲和剪切变形。,框架剪力墙的布置原则,剪力墙结构,*,.,为什么全剪力墙体系只适用于40层以下的建筑,?,受到剪力所要求墙厚度的限制。,框支剪力墙结构,在剪力墙结构中，如何解决需要较大空间时出现的矛盾？,1）采用底层大空间和大底盘大空间剪力墙结构。这种体系上的上部各标准层为一般剪力墙结构，,在底层或,13,层把部分剪力墙改换框架,，其余剪力墙仍落至基础，使其他层刚度不发生突变，根据建筑使用要求还可把下部几层扩大，形成大底盘大空间。,2) 也可以把顶层部分改成框架处理，,剪力墙则不全部到顶,，顶层形成大空间,。,框支剪力墙中，如何防止刚度突变？,1）把框架,剪力墙,层扩展为23层，随层高逐渐变化，,使刚度逐渐减弱而避免突变,。,2）在框架的最上面一层设置,设备层,，作为刚度的过渡层。,3),对底层或1,3层,剪力墙,进行,加强,（加厚或增加配筋量），,以加强整个房屋的刚度。,* 筒体结构是怎么演变出来的？,筒体结构是由框剪结构与全剪结构演变发展出来的，它将剪力墙集中到房屋的内部或外部，形成封闭的筒体,。,筒体在水平荷载的作用下，好像一个竖向悬臂封闭箱。,* 筒体结构的优点是什么？,筒体结构的空间结构体系,刚度极大,，抗扭性能也好,；,剪力墙的集中，不妨碍房屋的使用空间，使,建筑平面设计获得良好的灵活性,。,* 筒体结构中的筒是由什么组成的？,筒体结构体系中，常常利用房屋中的,电梯井、楼梯间、管道井,以及服务间等作为核心筒体,；,利用四周外墙作为外筒体，外筒的墙,由密排的窗框柱与窗间墙梁组成一个多孔的墙体,。,框架筒结构体系,* 框架筒的优点是什么？,1）框架筒具有必要的侧向刚度与最佳的抗扭刚度；,2）它保留了,允许设计单内柱的灵活性,；,3）外围密集的网格还可以利用为窗墙系统，以代替支撑玻璃窗的窗梆，经济效益显著。,框架筒结构体系,筒中筒结构体系,（1）,框筒结构可以在外围立面内,用斜撑加强，还可以在房屋内部增设剪力墙筒体或内部核心筒体，,于是形成由,两个或两个以上的筒体作为竖向承重和抗侧力结构,的高层房屋结构体系。,（2）,一般情况,内部核心筒利用电梯间、楼梯间和设备间等墙体和支撑构成,，,楼面结构将外框筒和内框筒连接在一起,，使二者形成一个整体抵抗水平荷载。内筒不仅承受竖向荷载，也承受水平荷载。,（3）,筒中筒结构体系在水平荷载作用下的受力性能接近于框架-剪力墙结构，但是,筒中筒体的刚度要比一般框架-剪力墙强得多,。,成束筒结构体系,（1）,当,多个框筒组合在起,时，形成了框架束筒结构，相邻两个筒毗连处的公共筒壁成为框架横隔，内筒柱距与外筒柱距相近，各层窗裙梁是连续的，这样使大大增强了建筑物的抗弯和抗剪能力。,（2）,著名的,西尔斯大厦,就是由九个方块筒组成的，并逐步向上收缩。,巨型结构体系,（1）,随着高层建筑功能、造型要求的提高，建筑师对大空间的需求越来越迫切，于是结构工程师提出了新颖的,巨型结构体系,。,（2）,这种结构体系的主要特点是布置若干个“巨大”的竖向支承结构(,组合柱、角筒体、边筒体,等)，并与,梁式或桁架式转换楼层,结合，形成一种巨型框架或巨型桁架的结构体系。,* 巨型结构体系可分为哪几类？,1）,巨型框架,结构：楼、电梯井组成大尺寸箱形截面巨型柱，每隔若干层设置一道1-2层楼高的巨型梁，它们组成刚度极大的巨型框架，是承受主要水平力和竖向荷载的,一级结构,；上下层巨型框架梁之间的楼层梁柱组成,二级结构,，其荷载直接传递到一级结构，其自身承受的荷载较小，构件截小。,* 巨型结构体系可分为哪几类？,2）,巨型桁架,结构：以,大截面的竖杆和斜杆组成悬臂桁架,（,一级结构,）,，主要承受水平和竖向荷载。楼层,（,二级结构,）,竖向荷载通过楼盖、梁和柱传递到桁架的主要杆件上。,巨型结构体系,香港中国银行大厦,平面为52m52m，建筑面积为10.7万m,2,。,上部为4个三角形巨型桁架,，斜腹杆为钢结构，竖杆,为型钢混凝土结构。钢结构楼面支承在巨型桁架上,。,4个桁架延伸到不同高度，最后一个桁架到顶。,4个桁架支承在底部3层巨大的钢筋混凝土框架上,，最后由4根巨柱将全部荷载传给基础。,1985年建成的香港汇丰银行大厦，48层，178.8m；,整个建筑由8根钢筋组合柱承担,，每根组合柱由4根直径为1400mm的钢管组成，占地6m8m，8根组合柱组成4片巨大的单跨框架。,框架梁是一片巨型桁架,，楼面通过吊杆悬挂在这大桁架上。,悬挂结构体系,应用最广的还是,框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构结构体系,。,第三节 剪力墙的形状和位置,* 剪力墙的抗侧力效果与什么有关？,与剪力墙的形状和位置有关。,剪力墙的布置总则,1）房屋平、立面体型要,简单匀称,。这样可提供较好的抗侧力效果。,2）剪力墙应尽,可能多地离开房屋重心,，,房屋的重心应尽可能布置得低一些,，这样可有效地提高房屋的抗扭能力。,3）剪力墙布置应尽可能使抗侧力结构的,刚度中心与水平荷载的合力作用线接近或重合,，以避免在侧力作用下产生扭转。,4）剪力墙的刚度沿房屋高度不宜有突变。,* 纵横向剪力墙的设置原则是什么？,1）尽可能把两个方向的剪力墙组合在一起；,2）剪力墙在平面内的位置应尽可能拉开距离。,*,剪力墙的间距为何不宜过大,？,如果,剪力墙的间距过大，,楼板的水平刚度不足,，楼板在水平荷载下，会在自身平面内发生弯曲和剪切变形。,* 保证楼板刚度的剪力墙间距为多少？,1）对于现浇楼板，间距小于4B；,2）对于装配式楼板，间距小于2.5B。,B为房屋横向尺寸，即宽度,第四节 剪力墙的主要构造要求,*,.,剪力墙采用的材料是什么？,最理想是现浇钢筋混凝土，强度等级一般不低于C20。,*. 剪力墙的厚度应如何选取？,1）对于,有边框,的剪力墙，其厚度大于1/30墙体净高，且大于120mm；,2）对于,无边框,的剪力墙，其厚度大于1/25墙体净高，且大于140mm。,3）,底部加强区厚度,不宜小于层高的1/20，且不宜小于160,mm,* 根据开洞情况，剪力墙可分为哪几种？,实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、多联肢剪力墙、壁式框架，框肢剪力墙。,壁式,框架,剪力墙开洞的原则,剪力墙以不开洞比开洞好；,少开洞比多开洞好；,开小洞比开大洞好，单排洞比多排洞好；,洞口集中比洞口靠边好。,第五节 装配式大板结构与盒子结构简介,*。,什么是装配式大板结构房屋？,装配式大板结构房屋是由预制的大型墙板和大型楼板拼装而成，构件尺寸很大，往往是一宅一板。,华盛顿特区的装配式建筑,华盛顿特区的装配式地铁,底特律的装配式车库,由于墙体是预制装配,各部分的连接不如整体浇注的好,它较大地削落了房屋的总体刚度。,*装配式大板结构的缺点是什么？,*.,提高大板结构层数的关键是什么？,在于改善与提高板材间连接的整体性和强度。,*如何才能显示出大板结构的经济效益？,必须要有设计标准化，构件产品规格化和施工机械化配合。,什么是盒子结构构件，其特点是什么？,盒子结构构件，就是一个房间一个预制盒子，在预制构件工厂一次成型。,盒子结构的特点是把施工现场的工作最大限度地转移到工厂中进行，从而大大缩短建房工期，减少施工季节影响，提高构件生产质量。,盒子结构构件的适用范围是什么？,钢筋混凝土盒子结构在国外多用于,48,层房屋。,盒子结构构件的优缺点是什么？,优点:盒子单元本身具有其它结构体系无法比拟的,刚度和整体性,，盒子的壁可以做得很薄，盒子结构房屋自重可以大大减较。,缺点:由于盒子结构房屋的总体刚度为连接所限制，再加,起重设备的限制,，它难以用层数较高的建筑。,类型,定义,优点,缺点,板式体系,建筑的围护结构、承重结构、空间分隔都是按照一定的规格、一定的模数制定成型,框架,板,。,构件类型少、制作规格统一,一旦建成后很难改变,框架体系,各间隔和支承功能由两组不同的构件分担。,支承功能由框架承担，框架的空间则由非承重的板材封闭之,。,受力明确，平面分隔灵活，能形成大空间，适应面广。,对层高有一定要求，框架梁与墙板连接比较复杂,盒子体系,这种体系由许多,整个房间大小的盒子组成,，既围闭空间又能承受荷载。,构件类型少，施工进度快。,平面布局比较局限,第六节 装配式的轻钢结构,*。,装配式轻钢建筑的优点,是什么？,装配式轻钢建筑具有,可装可拆,、根据需要可任意搬迁、质量轻、拼装方便、工期短、效率高,，,钢材可重复利用,等优点,。,装配式轻钢建筑的适用范围是什么？,适用于工棚、仓库、办公室、旅馆、住宅等建筑。,轻钢,建筑,装配式轻钢建筑的施工特点是什么？,（1）要求平面设计尽可能简洁统一，自成体系，减少构件类型，以便提高标准化程度。,（2),要有一支素质好的技术队伍。,（3）专用工具的更新。,(4) 各专业工种交叉作业。必须配合好。,第七节 保证楼面结构整体性的构造措施,* 装配式预制板有哪些类型？,1) 空心板,2) 槽形板,3,),双T形板,*双T形板的优缺点是什么？,1）优点,：,承载力大、通用性强，既,可做楼面，也可以做墙板,；没有端肋，预制加工比较方便；对于跨度大，荷载重的房屋，经济指标好。,2）缺点,：,板与板靠翼缘连接，比较弱,，支吊管道亦困难。当这种板搁于叠合梁上时，在浇注叠合梁的后浇混凝土时，,需采用预制堵头板或定型模板,，比较麻烦。,加强预制楼板整体性的措施有哪些？,1）,板间灌缝,，增强板的抗剪能力，所采用的细石混凝土强度不低于楼预制楼板的混凝土强度。,2）,板缝加筋,，对加强板间混凝土的抗震能力和使预制板具有连续性起很大作用。,3）,板面做现浇层,。,第八节 变形缝,*变形缝可分为哪三种，它间之间的区别是什么？,变形缝可分为,伸缩缝、沉降缝和防震缝,。伸缩缝和防震缝仅将基础以上的房屋分开，而沉降缝则将房屋连同基础一起分开，伸缩缝的缝宽比防震缝小,。,*为什么要设置变形缝？,1）伸缩缝是为了,避免温度应力和混凝土收缩应力,使房屋产生裂缝而设置的。,2）沉降缝是为了,避免地基不均匀沉降,时在房屋构件中产生裂缝而设置的。,3) 防震缝是为了避免,地震引起,不同,刚度、高度和重量,建筑不同部分相互碰撞,而设置的,缝,。（自振频率、相互挤压、附加拉力，剪力和弯矩）,*为什么设计时一般不计算高层钢筋混凝土结构由于温度、干缩等产生的内力？,1）高层建筑温度场分布和,材料干缩参数很难确定,。,2）混凝土既有塑性变形，又有徐变和应力松驰，,实际的内力要远小于按弹性结构的计算值,。,3) 由于,施工顺序逐层建造,，许多变形的内力在施工过程中逐步重分布乃至消失。,4）因此高层建筑的温度收缩问题是通过设温度缝这个,构造,来解决的。,*设置变形缝产生新的问题是什么，应采取什么措施？,1）由于,缝两侧需布置剪力墙或框架,而使建筑使用不便。,2）建筑立面处理困难。,3),地下部分,容易渗漏,，防水困难。,4）地震中防震缝两侧结构产生弹塑性变形，可能因楼层位移增大而发生,相互碰撞,，加重震害。,5）高层建筑结构宜调整平面形状、尺寸和结构布置，采取构造和施工措施，,尽量不设变形缝,；当需要设缝时，则应将高层建筑结构划分为独立的结构单元，并,设置必要的缝宽,，以防止震害。,*伸缩缝是如何产生的？,由于温度变化，混凝土产生收缩变形，当该变形受到约束时，会在房屋的一部分构件中引起拉变形和拉应力，当某些构件（如楼板、墙体）过长时，,拉应变和拉应力会超过限值,而引起开裂。,*什么情况下可增大伸缩缝的间距？,1）在温度变化影响较大的部位提高配筋率。,2）热顶层加强,保温隔热措施,，避免屋面结构温度变化过于激烈。,3) 顶层可局部变为刚度较小的形式，或顶层设温度缝。,4）,施工中预留后浇带,。施工过程中混凝土可以自由收缩，从而大大减少了收缩应力。混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力。,*后浇带施工的注意事项是什么？,1）后浇带混凝土,在主体混凝土施工后60天浇注，至少也不应少于30天,。,2）后浇带混凝土浇筑时的温度宜低于主体混凝土浇注时的温度。,3) 后浇带应,贯通建筑物的整个横截面,，使得缝两边结构可自由伸缩。,4）后浇带可选择对结构影响较小的部位曲线通过。,5）后浇带两侧结构长期处于悬臂状态，所以,支撑模板不能全部拆除,。,后浇带,后浇带,*什么情况下设置沉降缝？,1）高度差异或荷载差异较大处。,2）,基础处理方法不同处,，如部分为地下室，部分为非地下室；部分为桩基，部分为天然地基。,3) 上部不同结构体系或结构类型的相邻交界处。,4）,基础土的压缩性有显著差异处,。,*如何防止房屋不均匀沉降？,1）在建筑布置上力求平面形状简单和房屋高度、重量均匀及采取加强房屋整体刚度的措施（如设圈梁等）；,2）或采用端承桩或利用,刚度很大的基础,；,3）或在施工中留出,后浇带,作为临时沉降缝；,4）在必要时设置沉降缝，将沉降显著不同的部分分开，使各单元的沉降比较均匀。,*建筑不均匀沉降的处理方法有哪些？,1）放-设沉降缝。,2）抗-采用端承桩或利用刚度很大的基础。,3）调-在设计与施工中采取措施，调整各部分沉降。,*“调”的方法有哪些？,1）调整地基土压力-如主楼和裙房采用不同的基础形式。,2）调整施工顺序-,施工先主楼，后裙房,。,3）预留沉降差-主楼标度定得稍高，裙房标高定得稍低。,*什么情况下宜设置“防震缝”？,1）,平面长度和突出部分尺寸超过限值,，而又没有采限有效措施。,2）各部分结构刚度、荷载或质量相差悬殊，而又没有采取有效措施时。,3）房屋有较大,错层,时。,*确定变形缝宽度的原则是什么？,考虑施工偏差后，当结构产生伸缩变形、不均匀沉降变形以及地震变形时，房屋各独立单元应互不相碰。,小测题,1,双T形板的优缺点是什么？,2,变形缝可分为哪三种，它间之间的区别是什么？,答案,1）,优点是承载力大、通用性强，既可做楼面，也可以做墙板；没有端肋，预制加工比较方便；对于跨度大，荷载重的房屋，经济指标好。,2）,缺点是板与板靠翼缘连接，比较弱，支吊管道亦困难。当这种板搁于叠合梁上时，在浇注叠合梁的后浇混凝土时，需采用预制堵头板或定型模板，比较麻烦。,2.,变形缝可分为伸缩缝、沉降缝和防震缝。伸缩缝和防震缝仅将基础以上的房屋分开，而沉降缝则将房屋连同基础一起分开。伸缩缝比防震缝小。,
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