高层建筑结构的体系及布置原则课件

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,*,高层建筑结构体系及布置原则,2.1,高层结构的基本受力单元,框架,剪力墙,筒体,落地剪力墙,框支剪力墙,核心筒,框筒,2.2,高层结构体系,框架结构体系,优点：布置灵活；,缺点：侧向刚度较小。,北京长富宫中心,26,层，,90.85m,，,89,年建成。,4000,8000,8000,8000,8000,8000,4000,4000,5800,4000,5800,6200,最经济的层数为,10,层,最适宜的层数为,11-,13,层,框架,支撑结构体系,剪力墙,结构体系,优点：侧向刚度大,缺点：布置受限制,广州白云宾馆,33,层，,112.45,米，剪力墙结构，,1976,年建成，国内首栋百米高层。,3600,4000,8000,8000,66000,3000,36000,3000,66000,8000,8000,4000,3600,70000,7850,7850,2300,(a),(b),(c),(d),剪力墙,北京国际饭店,1987,年建成，,27,层，底层层高,5m,，标准值层层高,2.9m,，总高度,104m,，剪力墙厚度为,200600mm,。,(,不小于楼层高度的,1/25,及,160mm,),上海花园饭店,34,层，,123m,，,89,年建成。,框架,剪力墙结构体系,9,4000=36000,7500,7500,2000,北京民族饭店,59,年建成，,12,层框架,剪力墙结构。,上海明天广场,60,层，,238m,，最高的框架,剪力墙结构，,98,年建成。,筒体结构体系,框筒,结构体系,筒中筒,结构体系,束筒,结构体系,筒体外伸,结构体系,5.1,3.4,37.0,4.0,4.0,4.0,4.0,4.0,3.4,5.1,22.8,35.1,4.5,3.3,3.3,4.5,3.9,3.9,3.9,3.9,3.9,16.8,广东国际大厦,1990,年建成，,63,层，底层层高,4m,，标准层,3m,，总高,200.18,米。外筒平面尺寸,35.1m37m,，由,24,根中柱和,4,根异形角柱组成；内筒为,16.8m22.8m,的矩形平面，壁厚,300700mm,。,香港中环中心广场,60,层，,374,米，,92,年建成。,美国西尔斯大厦,110,层，,443,米，束筒钢结构，,1974,年建成。,允许位移,900mm,，实测,460mm,。,用钢,76000,吨，砼,55700,立方米，安装了,102,部高速电梯。,150,层,5166,层,6790,层,91,层以上,筒体外伸,结构体系,框架,筒体结构体系,南京金陵饭店,37,层，,108,米，框架,-,筒体结构，,1983,年建成。,广州中信大厦,37,层，,322,米高，,97,年建成,上海金茂大夏,2019,年建成，,框架部分采用了钢骨混凝土，,88,层，总高度达到,421,米，是目前中国大陆最高的建筑。,深圳地王大厦,68,层，,325m,，框架部分为钢结构，,96,年建成。,马来西亚双塔楼,88,层，,450,米，框,筒结构，,2019,年建成。,高雄,T,&C,大楼,347.6米,台北,101,101,层，,508,米，,2019,年,9,月完工,巨型框架结构体系,高层建筑中，通常每隔一定的层数就有一个设备层，布置水箱、空调。这些设备层在立面上一般很少布置门窗洞口，因此，可以利用设备层的高度，布置一些强度和刚度都很大的水平构件，即形成水平加强层,的作用。这些水平构件既连接建筑物四周的柱子，又将核心筒外柱连接起来，可以约束周边框架核芯筒的变形，减少结构在水平荷载作用下的侧移。,香港汇丰银行,如何选择结构体系？,选择结构体系通常应考虑两个主要因素：房屋的,高度,及其,用途,。,由于不同结构体系的承载力和刚度不同，因此其适用的高度范围也不一样。一般说来，框架结构适用于设防烈度低、多层房屋及层数较少的高层房星。框架剪力墙结构和剪力墙结构可适用于各种高度的房屋，在层数很多或设防烈度高时，可以采用筒体结构。,结构类型,非抗震,6,度,7,度,8,度,9,度,框架,现浇,60,60,60,55,55,45,45,25,25,装配整体式,50,50,35,25,框架,-,抗震墙,现浇,130,130,130,120,120,100,100,50,50,装配整体式,100,100,90,70,剪力墙,抗震墙,全部落地,140,140,140,120,120,100,100,60,60,部分框支,120,120,120,100,100,80,80,筒体,框架,-,核心筒,150,140,100,70,筒中筒,180,180,180,150,160,120,120,70,80,适用的房屋最大高度（,m,）,选择结构体系应考虑的第二个因素,是建筑物的用途。目前，国内高层建筑大体上可分为住宅、旅馆、公共性建筑和部分工业建筑，按不同用途可选择结构体系。住宅建筑一般考虑采用剪力墙结构。因为住宅本身要求很多的分隔墙，采用剪力墙结构可以兼作非承重隔墙。用钢量也比框剪结构少，而且室内无外露梁柱，用户比较欢迎。某些情况下,(,如用框架轻板结构）也可以用框架,-,剪力墙结构。,适宜采用的结构体系,2.3,高层结构布置原则,一、平面布置,简单、规则、对称、减小偏心（平面形心、质量中心和抗侧刚度中心要重合）,高宽比,超过限值，需进行整体稳定性和抗倾覆验算,底层大空间的落地剪力墙数量、间距要求,框架剪力墙结构中的剪力墙间距,筒体结构的高宽比不宜太小,适用的房屋最大高宽比,结构类型,非抗震,6,度,7,度,8,度,9,度,框架、,板柱,-,抗震墙,5,5,4,5,4,4,3,2,2,框架,-,抗震墙,5,5,5,5,5,4,4,3,3,剪力墙,6,6,6,6,6,5,5,4,4,筒体,6,6,6,6,6,5,5,4,4,注：（表内数据分别引自,高规,JGJ3-91,和,建筑抗震设计规范,（修订）,1,当有大底盘时，计算高宽比的高度从大底盘顶部算起；,2,超过表内高宽比和体型复杂的房屋，应进行专门研究。,back,框支剪力墙榀数不宜多于同一方向上全部剪力墙榀数的,50%,，落得剪力墙的间距不宜大于建筑物宽度的,2.5,倍。,back,框架剪力墙结构中剪力墙间距的限值,楼面形式,非抗震设计,抗震设防烈度,6,、,7,度,8,度,9,度,现浇,5B,60m,4B,50m,3B,40m,2B,30m,装配整体,3.5B,50m,3B,40m,2.5B,30m,注：,B,为楼面宽度,back,二、竖向布置,规则、均匀，避免过大的外挑和内收。,竖向规则建筑：,立面局部收紧尺寸不大于该方向总尺寸的,25%,；,楼层刚度不小于相邻上层刚度的,70%,，且连续三层的总刚度下降不超过,50%,。,对于底层大开间建筑，通过增加落地墙体的厚度或提高混凝土等级等措施，使上下层刚度比应控制在一定范围。,三、变形缝设置,原则,考虑到立面效果、防水处理、施工难度、结构复杂程度、使用方便性等，宜：,尽量调整平面尺寸和结构布置，采取构造和施工措施而不设缝；,必须设时，则应彻底,。,（切忌：“分不彻底，连而不牢”、“藕断丝连”）,伸缩缝,采取构造措施：,满足间距要求,提高温度影响较大部位（如顶层、底层、山墙等）的配筋,采用有效隔热措施（如保温层、架空层等）,使用混凝土外加剂减小收缩,局部（如屋顶）设缝,设置施工后浇带,沉降缝,三种处理方法：,放,设缝,抗,端承桩或刚度大的基础,调,（不同基础形式）调压力差、（施工顺序）调时间差、（计算预留）调标高差,防震缝,尽量采取加强措施而不设缝。,必须设时，满足最小缝宽要求,2.4,截面尺寸估算,（根据变形限制要求）,会使非结构构件破损,会使人感觉不适,竖向荷载会产生较大的附加弯矩,(a),(b),(c),(d),2.5,剪力墙的受力特点,试验研究发现，当剪力墙上的洞口较小时（图,a,），剪力墙水平截面内的正应力接近线性分布，仅在洞口附近局部区域有应力集中现象发生，但从整体来讲，洞口对墙体内力的影响可以忽略不计，这类剪力墙称为整截面剪力墙。,如果剪力墙上开洞很大，连,系梁和墙肢的刚度均较小,（图,d,），在侧向荷载作用下，墙肢内沿截面高度方向几乎每层均有一个反弯点。但由于连系梁和墙肢的截面尺寸比一般的框架梁柱大得多，因而有别于一般框架，这类剪力墙称为壁式框架。,当剪力墙上开洞介于上述两者之间时，剪力墙的受力性能也介于,(a),、,(d),两者之间。根据连系梁刚度的大小，这一范围的剪力墙又可以分为整体小开口剪力墙,(b),和联肢剪力墙,(c),两种。,单榀剪力墙的内力分析可利用计算机进行较精确的有限元分析。从实用出发，工程中常采用简化计算方法。常用的简化计算方法有：,材料力学方法,(,适用于整截面剪力墙和整体小开口剪力墙,),连续化方法,(,适用于联肢剪力墙,),D,值法,(,适用于壁式框架,),