根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》以及《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》,高層建筑的結(jié)構(gòu)體系包括以下幾種: 1、框架結(jié)構(gòu)(包括鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)和混凝土框架結(jié)構(gòu)) 2、剪力墻結(jié)構(gòu) 3、框架剪力墻結(jié)構(gòu)(包括鋼框架-混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)) 4、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu) 5、框架核心筒結(jié)構(gòu)(包括鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)、鋼桁架-核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒鋼結(jié)構(gòu)、束筒鋼結(jié)構(gòu)) 6、筒中筒結(jié)構(gòu) 7、鋼-砼混合結(jié)構(gòu)(由鋼框架、型鋼混凝土、鋼管混凝土和混凝土筒體結(jié)合而成的高層建筑)筒中筒,多筒,筒束,由筒體發(fā)展而來的更復(fù)雜的,承載力更強(qiáng),抗側(cè)移剛度更好的結(jié)構(gòu)體系,可適用于百層以上的超高層建筑。
全部3個(gè)回答>高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些,適用范圍如何?
157****4039 | 2018-05-26 10:04:49
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137****7751
高層建筑,建筑高度大于27米的住宅建筑和建筑高度大于24m的非單層廠房、倉庫和其他民用建筑。在美國,24.6m或7層以上視為高層建筑;在日本,31m或8層及以上視為高層建筑;在英國,把等于或大于24.3m的建筑視為高層建筑。中國《高規(guī)》(JGJ 3-2010)1.0.2條規(guī)定10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24米的其他高層民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)為高層建筑。
查看全文↓ 2018-05-26 10:05:37
目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系:框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。
一,框架結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu),框架形成可靈活布置的建筑空間,使用較方便。鋼筋混凝土框架按施工方法的不同。又可分為:
①梁、板、柱全部現(xiàn)場(chǎng)澆筑的現(xiàn)澆框架;
②樓板預(yù)制,梁、柱現(xiàn)場(chǎng)澆筑的現(xiàn)澆框架;
③ 梁、板預(yù)制,柱現(xiàn)場(chǎng)澆筑的半裝配式框架;
④梁、板、柱全部預(yù)制的全裝配式框架等。
二,框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。
1.框架結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架,它是主要承重結(jié)構(gòu),各平面框架再由連系梁連系起來,即形成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系,它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。
(1)框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點(diǎn)是:建筑平面布置靈活,能獲得大空間,建筑立面也容易處理,結(jié)構(gòu)自重輕,計(jì)算理論也比較成熟,在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)較低。
(2)框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是:框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大,抗側(cè)力能力較差,在風(fēng)荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的水平位移,在地震荷載作用下,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)重。
(3)框架結(jié)構(gòu)的適用范圍:框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層,**經(jīng)濟(jì)的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間,平面布置靈活,可適合多種工藝與使用的要求,已廣泛應(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、**及多層工業(yè)廠房和倉庫中。
2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度,在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”,剪力墻的主要作用在于提高整個(gè)房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度,墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分格構(gòu)件。
(1)剪力墻結(jié)構(gòu)中,由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載,剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置,它剛度大,空間整體性好,用鋼量省。歷史地震中,剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能,震害較少發(fā)生,而且程度也較輕微,在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點(diǎn),而且可以使房間不露梁柱,整齊美觀。
(2)剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多,不容易布置面積較大的房間,為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會(huì)議室等大面積公共用房的要求,以及在住宅樓底層布置商店和公共設(shè)施的要求,可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架,形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
(3)在框支剪力墻中,底層柱的剛度小,形成上下剛度突變,在地震作用下底層柱會(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形,因此,在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點(diǎn),又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力,因而廣泛地應(yīng)用于高層建筑中的辦公樓和旅館。
4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設(shè)防要求的提高,以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系,往往不能滿足要求。這時(shí)可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體,成為豎向懸臂箱形梁,加密柱子,以增強(qiáng)梁的剛度,也可以形成空間整體受力的框筒,由一個(gè)或多個(gè)筒體為主抵抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有:
(1)框架—筒體結(jié)構(gòu)。中央布置剪力墻薄壁筒,由它受大部分水平力,周邊布置大柱距的普通框架,這種結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu),目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。
(2)筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個(gè)筒體組合而成,內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒,外筒為密柱(通常柱距不大于3米)組成的框筒。由于外柱很密,梁剛度很大,門密洞口面積?。ㄒ话悴淮笥趬w面積50%),因而框筒工作不同于普通平面框架,而有很好的空間整體作用,類似一個(gè)多孔的豎向箱形梁,有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國內(nèi)**高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈(88層、420.5米)、廣州中天廣場(chǎng)大廈(80層、320米)都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。
(3)成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設(shè)置多個(gè)剪力墻薄壁筒體,每個(gè)筒體都比較小,這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復(fù)雜的建筑中。
(4)巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)巨柱(通常由電梯井或大面積實(shí)體柱組成)以及巨梁(每隔幾層或十幾個(gè)樓層設(shè)一道,梁截面一般占一至二層樓高度)組成一級(jí)巨型框架,承受主要水平力和豎向荷載,其余的樓面梁、柱組成二級(jí)結(jié)構(gòu),它只是將樓面荷載傳遞到第一級(jí)框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)梁柱截面較小,使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。
除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外,還有其他一些結(jié)構(gòu)形式,也可應(yīng)用,如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等,不過目前應(yīng)用**廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)。
當(dāng)高層建筑的層數(shù)和高度增加到一定程度時(shí),它的功能適用性、技術(shù)合理性和經(jīng)濟(jì)可行性都將發(fā)生質(zhì)的變化。與多層建筑相比,在設(shè)計(jì)上、技術(shù)上都有許多新的問題需要加以考慮和解決。
建筑方面
主要有:①總平面布局要加大防火間距,處理嚴(yán)重的日照干擾,為大量集中的人口疏散和停放車輛安排通道和場(chǎng)地。②在符合功能要求的基礎(chǔ)上將多層重復(fù)的建筑平面布局標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化,以滿足主體結(jié)構(gòu)、設(shè)備管線、電氣配線分區(qū)、防火疏散等豎向設(shè)計(jì)技術(shù)的要求。③合理布置豎向交通中心,確定樓梯、電梯的數(shù)量和布置方式,保證使用效率和防火安全。④內(nèi)外建筑裝修、構(gòu)造、用料和做法必須適應(yīng)因風(fēng)力、地震、溫度變化等所引起的變形和安全問題。⑤在建筑藝術(shù)方面要考慮高大體型在城市和群體中的形象和全方位造型效果。
結(jié)構(gòu)方面
主要有:①考慮高層建筑遇到巨大風(fēng)力和地震力時(shí)所產(chǎn)生的水平側(cè)向力。②嚴(yán)格控制高層建筑體型的高寬比例,以保證其穩(wěn)定性。③使建筑平面、體型、立面的質(zhì)量和剛度盡量保持對(duì)稱和勻稱,使整體結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。④妥善處理因風(fēng)力、地震、溫度變化和基礎(chǔ)沉降帶來的變形節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。⑤考慮在重量大、基礎(chǔ)深的地質(zhì)條件下如何保證安全可靠的設(shè)計(jì)技術(shù)和施工條件問題。
設(shè)備和電氣
主要有:①設(shè)計(jì)供暖和給水排水系統(tǒng)時(shí),必須考慮因建筑高度增大的壓力,保證管道、爐片具有耐壓能力。②特殊處理消防和排煙問題。③在供暖、通風(fēng)中考慮因高處風(fēng)力增大而增加的空氣滲透和中合面以上、以下的熱壓變化對(duì)于散熱量計(jì)算的重要影響。④考慮由于增加了電梯、水箱供水和消防動(dòng)力用電,對(duì)電氣設(shè)計(jì)的區(qū)域配電和干線、支線布置提出的要求。
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141****9123
目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系:框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。
查看全文↓ 2018-05-26 10:05:28
高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)特點(diǎn)分別是:
(一)水平力是設(shè)計(jì)主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中,往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中,盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響,但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面,對(duì)一定高度建筑來說,豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用,其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。
(二)側(cè)移成為控指標(biāo)
與低層或多層建筑不同,結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加,水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大,與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。
另外,高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大,在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度,還要求具有足夠的抗推剛度,使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi),否則會(huì)產(chǎn)生以下情況:
1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力,尤其是豎向構(gòu)件,當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí),偏心加劇,當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí),將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。
2.使居住人員感到不適或驚慌。
3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞,使機(jī)電設(shè)備管道損壞,使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。
4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫,甚至損壞。
(三)抗震設(shè)計(jì)要求更高
有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外,還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,做到小震不壞、大震不倒。
(四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要
高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮,如果在同樣地基或樁基的情況下,減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施,可以多建層數(shù),這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。
地震效應(yīng)與建筑的重量成正比,減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了,不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大,還由于重心高地震作用傾覆力矩大,對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力,從而造成附加彎矩更大。
(五)軸向變形不容忽視
采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中,框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力,中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí),此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值,其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷,從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小,跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。
(六)概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要
抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的,盡管分析手段不斷提高,分析的原則不斷完善,但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性,地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性,可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多,尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后,會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞,這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明,在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。 -
136****9708
根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》以及《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》,高層建筑的結(jié)構(gòu)體系包括以下幾種:
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1、框架結(jié)構(gòu)(包括鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)和混凝土框架結(jié)構(gòu))
2、剪力墻結(jié)構(gòu)
3、框架剪力墻結(jié)構(gòu)(包括鋼框架-混凝土剪力墻結(jié)構(gòu))
4、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)
5、框架核心筒結(jié)構(gòu)(包括鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)、鋼桁架-核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒鋼結(jié)構(gòu)、束筒鋼結(jié)構(gòu))
6、筒中筒結(jié)構(gòu)
7、鋼-砼混合結(jié)構(gòu)(由鋼框架、型鋼混凝土、鋼管混凝土和混凝土筒體結(jié)合而成的高層建筑)
筒中筒,多筒,筒束,由筒體發(fā)展而來的更復(fù)雜的,承載力更強(qiáng),抗側(cè)移剛度更好的結(jié)構(gòu)體系,可適用于百層以上的超高層建筑。 -
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目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系:框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。
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高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)特點(diǎn)分別是:
(一)水平力是設(shè)計(jì)主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中,往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中,盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響,但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面,對(duì)一定高度建筑來說,豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用,其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。
(二)側(cè)移成為控指標(biāo)
與低層或多層建筑不同,結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加,水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大,與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。
另外,高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大,在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度,還要求具有足夠的抗推剛度,使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi),否則會(huì)產(chǎn)生以下情況:
1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力,尤其是豎向構(gòu)件,當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí),偏心加劇,當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí),將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。
2.使居住人員感到不適或驚慌。
3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞,使機(jī)電設(shè)備管道損壞,使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。
4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫,甚至損壞。
(三)抗震設(shè)計(jì)要求更高
有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外,還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,做到小震不壞、大震不倒。
(四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要
高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮,如果在同樣地基或樁基的情況下,減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施,可以多建層數(shù),這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。
地震效應(yīng)與建筑的重量成正比,減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了,不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大,還由于重心高地震作用傾覆力矩大,對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力,從而造成附加彎矩更大。
(五)軸向變形不容忽視
采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中,框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力,中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí),此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值,其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷,從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小,跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。
(六)概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要
抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的,盡管分析手段不斷提高,分析的原則不斷完善,但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性,地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性,可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多,尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后,會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞,這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明,在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的 -
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結(jié)構(gòu)體系是指結(jié)構(gòu)抵抗外部作用的構(gòu)件總體組成的方式。在高層建筑中,抵抗水平力成為確定和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體系的的關(guān)鍵問題。高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)體系有框架、剪力墻、框架-剪力墻、筒體以及它們的組合。
查看全文↓ 2018-05-26 10:05:01
(1)框架結(jié)構(gòu)體系是由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成,既承受豎向荷載,也承受水平荷載的結(jié)構(gòu)體系。這種體系適用于多層建筑及高度不大的高層建筑。
框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活,可以做成有較大空間的會(huì)議室、餐廳、車間、營業(yè)室、教室等。需要時(shí),可用隔斷分隔成小房間,或拆除隔斷改成大房間,因而使用靈活。外墻用非承重構(gòu)件,可使立面設(shè)計(jì)靈活多變。
框架結(jié)構(gòu)可通過合理的設(shè)計(jì),使之具有良好的抗震性能。但由于高層框架側(cè)向剛度較小,結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移和層間相對(duì)位移較大,使得非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如填充墻、建筑裝飾、管道設(shè)備等)在地震時(shí)破壞較嚴(yán)重,這是它的主要缺點(diǎn),也是限制框架高度的原因,一般控制在10~15層。
框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型少,易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化;可以采用預(yù)制構(gòu)件,也易于采用定型模板而做成現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),有時(shí)還可以采用現(xiàn)澆柱及預(yù)制梁板的半現(xiàn)澆半預(yù)制結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的整體性好,抗震性能好,在地震區(qū)應(yīng)優(yōu)先采用。
(2)剪力墻結(jié)構(gòu)體系
剪力墻結(jié)構(gòu)體系是利用建筑物墻體承受豎向與水平荷載,并作為建筑物的圍護(hù)及房間分隔構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系。
剪力墻在抗震結(jié)構(gòu)中也稱抗震墻。它在自身平面內(nèi)的剛度大、強(qiáng)度高、整體性好,在水平荷載作用下側(cè)向變形小,抗震性能較強(qiáng)。在國內(nèi)外歷次大地震中,剪力墻結(jié)構(gòu)體系表現(xiàn)出良好的抗震性能,且震害較輕。因此,剪力墻結(jié)構(gòu)在非地震區(qū)或地震區(qū)的高層建筑中都得到了廣泛的應(yīng)用。在地震區(qū)15層以上的高層建筑中采用剪力墻是經(jīng)濟(jì)的,在非地震區(qū)采用剪力墻建造建筑物的高度可達(dá)140m。目前我國10~30層的高層住宅大多采用這種結(jié)構(gòu)體系。剪力墻結(jié)構(gòu)采用大模板或滑升模板等先進(jìn)方法施工時(shí),施工速度很快,可節(jié)省大量的砌筑填充墻等工作量。
剪力墻結(jié)構(gòu)的墻間距不能太大,平面布置不靈活,難以滿足公共建筑的使用要求;此外,剪力墻結(jié)構(gòu)的自重也比較大。為滿足旅館布置門廳、餐廳、會(huì)議室等大面積公共房間,以及在住宅底層布置商店和公共設(shè)施的要求,可將剪力墻結(jié)構(gòu)底部一層或幾層的部分剪力墻取消,用框架來代替,形成底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)和大底盤、大空間剪力墻結(jié)構(gòu);標(biāo)準(zhǔn)層則可采用小開間或大開間結(jié)構(gòu)。當(dāng)把底層做成框架柱時(shí),成為框支剪力墻結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)體系,由于底層柱的剛度小,上部剪力墻的剛度大,形成上下剛度突變,在地震作用下底層柱會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)力及塑性變形,致使結(jié)構(gòu)破壞較重。因此,在地震區(qū)不允許完全使用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu),而需設(shè)有部分落地剪力墻。
(3)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻所組成的結(jié)構(gòu)體系。由于框架結(jié)構(gòu)具有側(cè)向剛度差,水平荷載作用下的變形大,抵抗水平荷載能力較低的缺點(diǎn),但又具有平面布置較靈活、可獲得較大的空間、立面處理易于變化的優(yōu)點(diǎn);剪力墻結(jié)構(gòu)則具有強(qiáng)度和剛度大,水平位移小的優(yōu)點(diǎn)與使用空間受到限制的缺點(diǎn)。將這兩種體系結(jié)合起來,相互取長補(bǔ)短,可形成一種受力特性較好的結(jié)構(gòu)體系-框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。剪力墻可以單片分散布置,也可以集中布置。
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系在水平荷載作用下的主要特征:
1)受力狀態(tài)方面,框架承受的水平剪力減少及沿高度方向比較均勻,框架各層的梁、柱彎矩值降低,沿高度方向各層梁、柱彎矩的差距減少,在數(shù)值上趨于接近。
2)變形狀態(tài)方面,單獨(dú)的剪力墻在水平荷載作用下以彎曲變形為主,位移曲線呈彎曲型;而單獨(dú)的框架以剪切變形為主,位移曲線呈剪切型;當(dāng)兩者處于同一體系,通過樓板協(xié)同工作,共同抵抗水平荷載,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系的變形曲線一般呈彎剪型。
由于上述變形和受力特點(diǎn),框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度和承載力較框架結(jié)構(gòu)都有明顯的提高,在水平荷載作用下的層間變形減小,因而減小了非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。在我國,無論在地震區(qū)還是非地震區(qū)的高層建筑中,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系得到了廣泛的應(yīng)用。
(4)筒體結(jié)構(gòu)體系筒體結(jié)構(gòu)為空間受力體系。筒體的基本形式有三種:實(shí)腹筒、框筒及桁架筒。用剪力墻圍成的筒體稱為實(shí)腹筒。在實(shí)腹筒的墻體上開出許多規(guī)則的窗洞所形成的開孔筒體稱為框筒,它實(shí)際上是由密排柱和剛度很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架圍成的筒體。如果筒體的四壁是由豎桿和斜桿形成的桁架組成,則成為桁架筒;如果體系是由上述筒體單元所組成,稱為筒中筒或組合筒。通常由實(shí)腹筒做內(nèi)部核心筒,框筒或桁架筒做外筒。筒體**主要的受力特點(diǎn)是它的空間受力性能。無論哪一種筒體,在水平力作用下都可以看成固定于基礎(chǔ)上的箱形懸臂構(gòu)件,它比單片平面結(jié)構(gòu)具有更大的抗側(cè)剛度和承載力,并具有很好的抗扭剛度。因此,該種體系廣泛應(yīng)用于多功能、多用途,層數(shù)較多的高層建筑中。

相關(guān)問題
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高層建筑常用結(jié)構(gòu)體系有框架,靠梁柱承重,內(nèi)部空間靈活,合理建筑層數(shù)為6-15層,10層**經(jīng)濟(jì);框架剪力墻,這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,構(gòu)成靈活自由的使用空間,結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)抗震性能差,剪力墻結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng),抗側(cè)移剛度大,抗震性能好一般適用于高度小于150米的高層建筑(7度抗震設(shè)防區(qū))框支剪力墻,底層框架,上部為剪力墻的結(jié)構(gòu)體系,一般多用于下部要求大開間,上部住宅、酒店且房間內(nèi)不能出現(xiàn)角柱的綜合高層建筑框筒,即框架筒體結(jié)構(gòu),由框架-剪力墻結(jié)構(gòu)與全剪力墻結(jié)構(gòu)綜合演變和發(fā)展而來。筒體結(jié)構(gòu)是將剪力墻或密柱框架集中到房屋的內(nèi)部和外圍而形成的空間封閉式的筒體。其特點(diǎn)是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間,多用于130(180)米以下高層建筑,筒體,由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成,在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側(cè)力構(gòu)件稱為筒體(由密柱框架組成的筒體稱為框筒;由剪力墻組成的筒體稱為薄壁筒)。一般適用于它適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大30-50層高層建筑,筒中筒,多筒,筒束,由筒體發(fā)展而來的更復(fù)雜的,承載力更強(qiáng),抗側(cè)移剛度更好的結(jié)構(gòu)體系,可適用于百層以上的超高層建筑。
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高層建筑有以下幾種結(jié)構(gòu)形式:框架結(jié)構(gòu):多梁柱組成,空間靈活,但抗風(fēng)、抗震能力弱,多用于公共建筑,且大多為多層建筑高層,超高層建筑中并不常見。剪力墻結(jié)構(gòu)體系:鋼筋混泥土剪力墻結(jié)構(gòu)是指用鋼筋混泥土墻板來承受豎向荷載和水平荷載的空間結(jié)構(gòu),墻體亦同時(shí)作為維護(hù)和分隔構(gòu)件,由于墻板街面慣性矩比較大,整體性能好,因此剪力墻體系的側(cè)向剛度很大,能夠承受相當(dāng)大的水平荷載,剪力墻結(jié)構(gòu)體系抗側(cè)力能力強(qiáng),變形小,抗震能力好??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu):框架-剪力墻是一種在框架結(jié)構(gòu)中適當(dāng)位置布置適當(dāng)?shù)募袅π纬傻慕Y(jié)構(gòu)體系,各種框架和各片剪力墻是抗側(cè)力構(gòu)件,在豎向荷載下兩者承擔(dān)各自傳遞范圍內(nèi)的樓面荷載。
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高層建筑常用結(jié)構(gòu)體系有框架,靠梁柱承重,內(nèi)部空間靈活,合理建筑層數(shù)為6-15層,10層**經(jīng)濟(jì);框架剪力墻,這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,構(gòu)成靈活自由的使用空間,結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)抗震性能差,剪力墻結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng),抗側(cè)移剛度大,抗震性能好一般適用于高度小于150米的高層建筑(7度抗震設(shè)防區(qū))框支剪力墻,底層框架,上部為剪力墻的結(jié)構(gòu)體系,一般多用于下部要求大開間,上部住宅、酒店且房間內(nèi)不能出現(xiàn)角柱的綜合高層建筑框筒,即框架筒體結(jié)構(gòu),由框架-剪力墻結(jié)構(gòu)與全剪力墻結(jié)構(gòu)綜合演變和發(fā)展而來。筒體結(jié)構(gòu)是將剪力墻或密柱框架集中到房屋的內(nèi)部和外圍而形成的空間封閉式的筒體。其特點(diǎn)是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間,多用于130(180)米以下高層建筑,筒體,由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成,在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側(cè)力構(gòu)件稱為筒體(由密柱框架組成的筒體稱為框筒;由剪力墻組成的筒體稱為薄壁筒)。一般適用于它適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大30-50層高層建筑,筒中筒,多筒,筒束,由筒體發(fā)展而來的更復(fù)雜的,承載力更強(qiáng),抗側(cè)移剛度更好的結(jié)構(gòu)體系,可適用于百層以上的超高層建筑。
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高層建筑常用結(jié)構(gòu)體系有框架,靠梁柱承重,內(nèi)部空間靈活,合理建筑層數(shù)為6-15層,10層**經(jīng)濟(jì);框架剪力墻,這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,構(gòu)成靈活自由的使用空間,結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)抗震性能差,剪力墻結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng),抗側(cè)移剛度大,抗震性能好一般適用于高度小于150米的高層建筑(7度抗震設(shè)防區(qū))框支剪力墻,底層框架,上部為剪力墻的結(jié)構(gòu)體系,一般多用于下部要求大開間,上部住宅、酒店且房間內(nèi)不能出現(xiàn)角柱的綜合高層建筑框筒,即框架筒體結(jié)構(gòu),由框架-剪力墻結(jié)構(gòu)與全剪力墻結(jié)構(gòu)綜合演變和發(fā)展而來。筒體結(jié)構(gòu)是將剪力墻或密柱框架集中到房屋的內(nèi)部和外圍而形成的空間封閉式的筒體。其特點(diǎn)是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間,多用于130(180)米以下高層建筑,筒體,由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成,在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側(cè)力構(gòu)件稱為筒體(由密柱框架組成的筒體稱為框筒;由剪力墻組成的筒體稱為薄壁筒)。一般適用于它適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大30-50層高層建筑,筒中筒,多筒,筒束,由筒體發(fā)展而來的更復(fù)雜的,承載力更強(qiáng),抗側(cè)移剛度更好的結(jié)構(gòu)體系,可適用于百層以上的超高層建筑。希望我的回答能解決你的問題
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