高层建筑第二章.ppt
第二章 抗侧力结构与布置,一、高层建筑结构类型,二、高层建筑结构体系分类,三、高层建筑结构体系介绍,第一部分 抗侧力结构体系,一、高层建筑结构类型,按材料分类,钢结构、钢筋混凝土结构,二、高层建筑结构体系分类,典型的结构体系 框架结构 剪力墙结构 框架剪力墙结构 筒体结构,第一部分 抗侧力结构体系,三、框架结构,1结构特征,第一部分 抗侧力结构体系,框架结构特点,优：平面灵活，内部空间大缺：抗侧力差，侧移大,第一部分 抗侧力结构体系,2柱网布置,依据使用功能,第一部分 抗侧力结构体系,依据受力特点,第一部分 抗侧力结构体系,框架结构典型平面,第一部分 抗侧力结构体系,3受力特征和变形特点,构件内力,结构位移,结构侧移弯曲变形剪切变形,第一部分 抗侧力结构体系,四、剪力墙结构,1结构特征,嵌固于地面的悬臂深梁,第一部分 抗侧力结构体系,2墙体受力状态,保证空间的整体性和稳定,第一部分 抗侧力结构体系,水平力的传递,水平力楼板剪力墙,第一部分 抗侧力结构体系,剪力墙的变形,竖向力的传递,H/B1，剪切变形为主H/B4，弯曲变形为主1 H/B 4，剪切变形、弯曲变形各占一定比例,第一部分 抗侧力结构体系,剪力墙开洞,3抗震能力好,第一部分 抗侧力结构体系,4墙体布置方案,第一部分 抗侧力结构体系,剪力墙的缺点,剪力墙衍生类结构,底部大空间剪力墙结构,跳层剪力墙结构,第一部分 抗侧力结构体系,五、框架剪力墙结构（筒体）,1组成特点,框架剪力墙（筒体）,2变形、受力特点,变形特点:弯曲剪切反S曲线，层间位移均匀,受力特点:,第一部分 抗侧力结构体系,3结构布置,剪力墙数量,布置原则,均匀，对称，分散,4剪力墙间距,结构构件与楼面面积之比,第一部分 抗侧力结构体系,六、筒体结构,1分类,第一部分 抗侧力结构体系,密柱深梁,2框筒,腹板框架、翼缘框架,第一部分 抗侧力结构体系,剪力滞后,影响因素：（1）梁柱刚度比（2）平面形状（3）高宽比（4）角柱截面,梁剪切变形使柱间轴力传递减弱，柱应力分布呈抛物线状,思考：剪力滞后对不同位置结构柱的受力安全的影响？,第一部分 抗侧力结构体系,3桁架筒,特点：由斜撑代替窗裙梁承担剪力,斜撑既在轴向承受水平侧向力，也作为斜柱支承竖向力。,第一部分 抗侧力结构体系,4筒中筒,5束 筒,50层以上结构须考虑筒中筒结构方案,第一部分 抗侧力结构体系,七、钢混凝土组合结构,1钢筋混凝土外框筒钢框架,水平力钢筋混凝土外框筒竖向力钢框架,第一部分 抗侧力结构体系,2钢筋混凝土核心筒钢框架,水平力钢筋混凝土核心筒,第一部分 抗侧力结构体系,八、巨型结构,巨型框架的三个基本形式,第一部分 抗侧力结构体系,九、应力蒙皮结构,将一层薄金属板蒙在纵横肋上，形成共同工作体系。,定义：,钢板在平面内有抗拉、压和剪的强度大；结构有很好的承载力和刚度；重量很轻。,特点：,第一部分 抗侧力结构体系,十、悬挂结构,第一部分 抗侧力结构体系,十一、高层建筑结构适用高度结构,高层钢筋混凝土结构体系可能达到的楼层高度,第一部分 抗侧力结构体系,高层钢结构体系可能达到的楼层高度,第一部分 抗侧力结构体系,第二部分 高层结构布置原则,一、结构总体布置原则,二、水平布置原则,三、竖向布置原则,四、楼板,五、变形缝,六、基础,第二部分 高层结构布置原则,一、结构总体布置原则,满足功能：使用要求，方便施工；抗震好；抗侧刚度大；变形缝,学会概念设计,结构布置关键：受力明确，传力途径简捷,两大忌：上刚下柔和平面刚度不均匀；尽量避免不规则平面及立面建筑形态,不规则平面及立面的建筑形态,第二部分 高层结构布置原则,抗侧力结构布置不当,侧向刚度变化,第二部分 高层结构布置原则,抗震原则：小震不坏，中震可修，大震不倒。,设计成抗风时建筑物刚，抗震时建筑物柔。,结构的承载力、变形能力和刚度要均匀连续分布。,突出屋面塔楼具有足够的承载力和延性，避免“鞭梢效应”。,设计、规划结构的塑性铰。,多道设防，通过空间整体性形成高次超静定。,选择有利场地，保证地基稳定性。,减轻结构自重，减轻地震力,第二部分 高层结构布置原则,限制建筑物的总高度和高宽比,A级高度的最大适用高度（m）,第二部分 高层结构布置原则,A级高度适用的最大高宽比,第二部分 高层结构布置原则,二、结构平面布置高规,1.平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀2.选用风载效应小的平面规则的凸平面,3.抗震建筑有平面尺寸限值,第二部分 高层结构布置原则,5.控制楼板被削弱的程度,4.抗扭措施,建 筑 平 面 尺 寸 限 值,6.防震缝,第二部分 高层结构布置原则,三、结构竖向布置高规,1.原则：沿竖向刚度均匀变化；尽量降低重心,两种特殊情况：,抗侧力结构突变上、中、下部刚度骤降,竖向体型改变外形有收或放,第二部分 高层结构布置原则,2.高规竖向规则限值,上部楼层收进时，且 H1/H 0.2 时，应有 B1/B 0.75；上部楼层外挑时，应有 B/B1 0.9 且 a 4m。,3设地下室抗倾覆、减小土重、提高承载力、降震,四、楼板,作用：提高刚度，保证空间整体性及有效传递水平力,措施：现浇楼盖、现浇层、楼板厚度,五、变形缝,1.分类：,“三缝”定义,设缝原则,2.伸缩缝,温度伸缩缝、沉降缝、防震缝,构造措施：设缝、局部加强配筋、屋面保温隔热、后浇带、施工缝及控制缝,第二部分 高层结构布置原则,42,五、变形缝,3.沉降缝,4.防震缝,（1）在建筑高度或荷载差异较大处。（2）地基土的压缩性有显著差异处。（3）上部结构类型和体系不同处。（4）基础类型或基础处理不一致处。,（1）框架结构房屋，高度不超过15m的部分，可取70mm；超过15m的部分，6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。（2）框架剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的70%采用，剪力墙结构 房屋可按第一项规定数值的50%采用，但两者均不宜小于70mm。（3）防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度应按不利的结构类型确定；防震缝两侧房屋高度不同时，防震缝宽度应按较低的房屋高度确定。,第二部分 高层结构布置原则,六、基础设计原则、埋置深度及基础形式,基础和地基,设计要求,（1）地基承载力大、沉降小（2）基础刚度大、稳定（3）抗倾覆和滑移,2.基础形式,选择因素,上部荷载、上部结构形式、地基土条件,基础形式,条形基础和十字交叉基础、片筏基础、箱基、桩基,第二部分 高层结构布置原则,条形基础和十字交叉基础,片筏基础,箱形基础,桩基,3.基础埋置深度,影响因素,地基承载力，造价，施工难度,高规：,天然地基埋深：1/15总高桩基埋深：承台埋深1/18总高,高层建筑偏心问题,危害：重心高、荷载大、易倾覆,竖向承载力；嵌固抗水平剪力作用；减少地震反应,埋深较大的原因,第二部分 高层结构布置原则,措施：,控制偏心距 e 0.1W/A,控制零应力区面积：H/B4，零应力区0 H/B4，零应力区面积15,第二部分 高层结构布置原则,
