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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,*,第二讲的主要问题,1、高层钢筋混凝土结构的基本结构体系有哪几类？其定义、特点(抗侧刚度、侧移变形特点、适用建筑类别)分别是什么？,2、什么是钢筋混凝土筒体结构，分几类？什么是剪力滞后？,3、框架支撑结构中，哪种支撑形式更有利于结构抗震？,4、框支剪力墙结构的抗震性好吗？为什么？,5、板柱剪力墙结构的抗震性好吗？为什么？,6、什么是伸臂结构，其主要作用是什么？主要用于什么结构？,7、钢结构高层主要采用怎样的结构形式？,8、与高层钢筋混凝土结构相比，高层钢结构的抗震性能如何？,第三、四讲,第 2 章 抗侧力结构与布置（3、4）,2.9,抗侧力结构体系的适用高度及高宽比,2.10,建筑体形和结构总体布置,2.11,变形缝伸缩缝、沉降缝、防震缝,2.12,基础形式,2101 最大适用高度（,H,max,）,建筑物高度 H 增大，结构的承载力、稳定性及刚度要求都越高，建造成本相应提高，因此，在保障建筑安全使用的前提下，建筑物的最大适宜建造高度H,max,应有一合理值。高层混凝土规范中，H,max,主要以以下三个因素确定：,2.10 抗侧力结构体系的适用高度及高宽比,1)地区抗震设防,烈度,；,2)建筑,场地类别,；,3)建筑结构体系及设计方法。,房屋高度超过,B,级高度的规定时，设计应采取更有效的加强措施，并应有可靠依据，或进行专门的研究和论证。,混凝土高规,规定了各类结构体系的最大适用高度,H,max,(m,),主要分为,A,级高度和,B,级高度。,1）一般(限制)高度：A级高度；,2）B级(限制)高度：超过A级高度的限定时，按B级(限制)高度设计；,B级高度的设计要求严于相应的,A级,高度的建筑结构。,B级,高度的钢筋砼高层建筑一般不采用框架体系，9度抗震设防区不宜建造高层建筑。,钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度H,max,(m),结构类型,非抗震,6度,7度,8度0.2g,（0.3g）,9度,框架,70,60,50,40（35）,-,框架剪力墙,150,130,120,100（80）,50,剪力墙,全部落地剪力墙,150,140,120,100（80）,60,部分框支剪力墙,130,120,100,80（50）,不应用,筒体,框架-核芯筒,160,150,130,100（90）,70,筒中筒,200,180,150,120（100）,80,板柱-抗震墙,70,80,70,30（40）,不应用,框架剪力墙,170,160,140,120（100）,剪力墙,全部落地剪力墙,180,170,150,130（110）,部分框支剪力墙,150,140,120,100（80）,筒体,框架-核芯筒,220,210,180,140（120）,筒中筒,300,280,230,170（150）,A级,高度,表2-2,B级,高度,表2-3,9度抗震设防、超过表内高度的房屋，应进行专门研究，并采取必要的加强措施。,注：1.,表2-2、表2-3,中框架不含异形柱框架；,2.分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构；,3.类建筑，6、7、8度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求9度时应专门研究；,4.框架结构、板柱-剪力墙结构以及9度抗震设防的表列其他结构，当房屋高度超过本表数值时，结构设计应有可靠依据，并采取有效的加强措施。,5.甲类建筑，6、7度时宜按本地区设防烈度提高一度后符合本表的要求，8度时应专门研究；,6.房屋高度超过表中数值时，结构设计应有可靠依据，并采取有效的加强措施。,表2-4 钢结构房屋适用的最大高度(m),结构类型,6、7度,(0.10g),7度,(0.15g),8度,9度,(0.40g),（0.20g）,(0.30g),框架,110,90,90,70,50,框架-中心支撑,220,200,180,150,120,框架-偏心支撑（延性墙板）,240,220,200,180,160,筒体（框筒，筒中筒，桁架筒，束筒）和巨型框架,300,280,260,240,180,钢-混凝土混合结构房屋适用的最大高度(m)表2-5,高层建筑结构高宽比的规定，是对结构整体刚度、抗倾覆能力、承载能力以及经济合理性的宏观控制指标。实际上当满足高规对侧向位移、结构稳定、抗倾覆能力、承载能力等性能的规定时，高宽比的规定可不作为一个必须满足的条件，也不作为判断结构规则与否及超限高层建筑抗震专项审查的一个指标。,高层建筑高宽比的计算：,高层建筑的高宽比为房屋的高度,H,与建筑平面宽度,B,之比。,房屋的高度,H,，对不带裙房的塔楼，即为地面以上高度（不计局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等）；对带有裙房的高层建筑，当裙房的面积和刚度超过其上部塔楼的面积和刚度的,2.5,和,2.0,倍时，可取裙房以上部分的高度作为计算高宽比时房屋的高度,H,。,房屋的平面宽度,B,，一般矩形平面按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比，对突出建筑物平面很小的局部构件（如楼梯间、电梯间等），一般不作为建筑物计算宽度。,各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：,1 标准设防类，,应,按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，,达到在遭,遇,高于当地抗震设防烈度的,预估罕遇地震,影响时,不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。,2 重点设防类，,应按,高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；,但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。,3 特殊设防类，,应,按,高于本地区抗震设防烈度,提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。,同时，应按批准的地震安全性评价的结果,且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。,4 适度设防类，,允许比本地区抗震设防烈度的要求,适当降低其抗震措施，,但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下，,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。,注：,对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑，当改用抗震性能较好的材料且符合抗震设计规范对结构体系的要求时，允许按标准设防类设防。,2.10.2 高宽比限值（H/B,max,）,高层建筑的,整体刚度,和,倾覆力矩,不容忽视，H/B很大时，建筑物的整体刚度小，倾覆力矩较大。混凝土高规、钢高规分别对相应高层建筑结构的高宽比提出了最大限值要求H/Bmax，见P53 表2-6 表2-9。,结构体系,非抗震,6、7度,8度,9度,框架、板柱剪力墙,5,4,3,2,框剪,5,5,4,3,剪力墙,6,6,5,4,筒中筒、框架核心筒,6,6,6,4,A级,高度最大高宽比,表2-4,B级,高度最大高宽比,表2-5,非抗震,6、7度,8度,8,7,6,6、7度,8度,9度,6.5,6,5.5,钢结构房屋,适用的最大高宽比,表2-3,高层建筑限高、限高宽比的意义：,1.保障结构的稳定性，安全性。,2.避免项目立项以及设计初期对结构体系的盲目求大、求异，避免过大的工程造价。,高宽比对高层结构倾覆弯距的影响,重力W 引起的竖轴向反力,水平力H引起的竖轴向反力与水平力引起的剪力 V=H ch/d,2.10.3 建筑平面和结构平面布置,一、平面形状限值,：,限值参数：,(L/,B),max,、,(l/B,max,),max,、,(,l/b),max,。,二、楼面刚度：,楼面刚度,宜大,，有,利于荷载传递,、,内力重分布,；,三、抗侧构件：平面上对称、靠外、纵横向,同时布时，有,利于抗扭、抗侧,；,抗侧刚度中心宜,与其,质量中心,接近，利于减小扭转效应；,塔式平面较板式平面利于抗震、抗风；,凸多边形有利于抗风；,塔式平面各向较均衡，利于抗震、抗风；,板式平面在偏心荷载下易于扭转，不利于抗震、抗风；有时应考虑设防震缝。,2.10.4,建筑立面和结构沿高度布置,竖向抗侧构件布置,的原则：,竖向抗侧构件应尽量连续布置,；,限制,采用,底部框架-剪力墙,结构，以避免荷载传递难、应力集中、刚度突变；,尽量将质量大的设备间、水箱间布置在低层，,以减小地震作用的影响，避免鞭梢,(端)效应。,竖向抗侧构件的刚度应变化均匀,，否则易产生结构薄弱层。,钢筋砼高规规定（参看P38 图2-33）：,上部内收,H,1,/H,0.2时，宜 B1,/B,0.75；,上部外挑时 宜B,/B,10.9，宜,B,1,B4 m。,底部框架-剪力墙,结构中，,框支层,楼面应有足够的,刚度,，底部必须有足够的间距适宜的,落地剪力墙,，,以保证楼面荷载的可靠传递、刚度的合理变化。,2104 建筑结构不规则,1、平面不规则：,扭转不规则;楼面凹凸不规则;楼板不连续。,1),扭转不规则,：,周期比,：,结构以扭转为主的第一自振周期,结构以,平动为主的第,一,自振周期,A,级建筑，应,0.9,，,B,级建筑，应,0.85,。,严重扭转不规则；,一般扭转不规则,2),楼面凹凸不规则,：,B/B,max,0.3 时,3),楼板不连续,：楼板处，,b/B,50%，或楼板开洞率30%，或有较大错层。,较大错层,竖向不规则,：,结构抗侧刚度:,K=层剪力/弹性层间位移；,1,)K,i,0.7K,i+1,，,或 K,i,0.8(K,i+1,+K,i+2,+K,i+3,)/3,，,或 B,i,/B,i-1,0.25,(i,n,)；,2)竖向抗侧力构件,不连续,下传，或在某层中断；,3),楼层层间受剪承载力变化过大,Q,y,i,0.8 Q,y,i+1,高层建筑,混凝土,结构技术规程JCJ32002规定，高层建筑设计的总体原则（抗震,概念设计,的原则）：,不应采用严重,不规则（,平面和立面）的结构体系。结构应具有必要的,承载,能力和,变形,能力；应避免因部分破坏,而,导致整个结构丧失承载能力；对可能的,薄弱部位,，应采取有效措施予以,加强,。,建筑抗震设防宜具有,多道防线,。,竖向布置,和,水平布置,宜采用,合理的刚度,和,承载能力,分布,。应避免,因刚度的,局部突变,和结构的,扭转效应,而形成,薄弱部位,；结构,平面布置应,均匀对称,并具有较好的,抗扭刚度,；,竖向布置应使,结构刚度均匀,无突变。,2.11 变形缝,温度伸缩缝、沉降缝、防震缝,温度伸缩缝使缝两侧的结构自由伸缩。伸缩缝缝宽一般50mm，与防震缝合设时，,缝宽满足防震缝要求,；,沉降缝使缝两侧的结构自由沉降，沉降缝缝宽一般50mm，与防震缝合设时，,缝宽满足防震缝要求,；,防震缝避免地震时，缝两侧建筑物的不一致变形甚至,水平碰撞,。缝宽应根据结构整体刚度的不同，随建筑高度的增加区别计算，,70mm,。,结构缝可以将复杂结构分解为若干简单结构，但缝也给结构带来如防水困难、材料消耗大等,问题，,因此，在高层建筑结构设计中，提倡尽量采用,合理的,构造设计方法、以及施工手段，,避免设缝,。,1）温度伸缩缝,：,基础以下部分可以不断开，,不设温度缝的措施：,2）沉降缝：,基础与上部结构均应断开。,刚性很大的基础设缝,不经济；,设计、施工中采用措施调整沉降差异；,采用不同的基础形式调整沉降差、群房做在主体悬挑基础上；,施工后浇带处理（另祥）。,温度影响较大部位局部,提高配筋率,；,顶层,局部,设温度缝,；,阳光直射屋面加厚屋面隔热保温层，或,架空通风屋面,施工后浇带处理（另祥）。,3）抗震缝,：,基础以下部分可以不断开。,抗震设防的建筑物，当建筑的平面、层数、质量、刚度差异较大，或错层时设置。设缝时要有足够宽度防震缝最小宽度。,H15,6度每增加5m,7度每增加4m,8度每增加3m,9度每增加2m,100 mm,100 mmn20 mm,混凝土后浇带,混凝土后浇带的位置，特殊工艺要求应由,结构师,在设计中确定，其位置,宜,设在构件（梁、板）弯、剪,应力,均,较小,处。,混凝土后浇带可处理由永久荷载引起的不均匀沉降问题，但,带内砼必须待,两侧结构基本封顶即,永久荷载的不均
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