第2章(结构体系与结构布置
5)多道抗震设防能力,避免因局部结构或构件破坏而导致整 个结构体系丧失抗震能力。如框架为强柱弱梁,梁屈服后柱 仍能保持稳定;剪力墙结构的连梁先屈服;框架—剪力墙的 连梁首先屈服,然后才是墙肢、框架破坏等
6)合理选择结构体系。对于钢筋混凝土结构,一般来说纯框架 结构抗震能力有限;框架—剪力墙性能较好;剪力墙结构和 筒体结构具有良好的空间整体性,刚度也较大。
密柱深梁
桁架
实腹筒
框筒
桁架筒
筒中筒
内筒
外筒
外筒
2.特点:
1)空间受力,在水平荷载作用下可视为固定在基础上的箱形悬
臂构件。
2)承载力、抗侧刚度和抗扭刚度很高。 3)由于采用密柱深梁,结构的延性较差,层数不多时不宜采用。
3.适用范围: 适用于200m以下的超高层
➢ 框筒
60年代美国工程师法卢齐·坎恩首次提出,并设计了第
2)保证地基基础的承载力、刚度,以及足够的抗滑移、抗 倾覆能力,使整个高层建筑形成稳定的结构体系,防止在 外荷载作用下产生过大的不均匀沉降、倾覆和局部开裂等
3)合理设置抗震缝。一般情况下宜采取调整平面形状与尺 寸,加强构造措施,设置后浇带等方法,尽量不设缝、少 设缝。设缝时必须保证有足够的缝宽。
4)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。结构平 面布置力求简单、规则、对称,避免凹角和狭长的缩颈部位 ;避免在凹角和端部设置楼电梯间;避免楼电梯间偏置。结 构竖向体形尽量外挑、内收,力求刚度均匀渐变
代表作品及平面:
北京长富宫中心,26层, 高90.85m,89年建成。
5800 4000
6200
4000 5800
4000 8000
8000
8000
8000
8000 4000
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二.剪力墙结构体系(包括短肢剪力墙、框支剪力墙)
1.特点:
(L/δ=5~8,常用于小高层)
2)整体性能好。 3)刚度大、侧移小,抗震性能优越。 4)结构自重大,间距受到楼板跨度限制。 5)侧移曲线呈弯曲型(层间位移随楼层增高而增加)。
剪力墙、框架-剪力墙、 筒体
框架-剪力墙、筒体
2-2 结构布置原则
一.抗震设防结构布置原则
1)选择有利的场地,避开不利的场地,采取措施保证地基 的稳定性。危险场地不宜兴建高层建筑,如基岩有活动性 断层和破碎带、不稳定的滑坡地带等;不利场地,高层建 筑要采取相应措施以减轻震害,如场地冲积层过厚、沙土 有液化危险、湿陷性黄土等
8000
4000 3600
➢ 3、变化情况
(1)框支剪力墙:底层做成框架柱,上层上剪力墙。底层刚 度小,上下刚度突变,地震作用下底层内力及塑性变形很大 ,在地震区不允许单独采用
(2)部分落地大空间剪力墙结构 地震区满足建筑需要底层商店或大堂的需要
布置要点: ①落地剪力墙布置在两端或中部,对称布置,防止扭转 ②底层采取加大墙厚,提高砼强度等措施提高刚度,减小上、
7)结构应有足够的刚度,且具有均匀的刚度分布控制结构顶点 总位移和层间位移,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱 部位。在小震时,应防止过大的变形使结构或非结构构件开 裂,影响正常使用;在强震下,结构应不发生倒塌、失稳或 倾覆现象
3)通过框—剪(筒)的协调工作,改 善了框架结构的受力和变形性能, 使各层层间剪力和位移趋于均匀, 侧移曲线呈弯剪型(反S型、下弯上 剪)。
2.适用范围:
属于中刚性结构, 适用于140 m 以下的各类高层建筑
δ 框架-剪力墙侧移曲线
代表作品及平面:
北京饭店
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四.筒体结构体系
1.筒体形式: 剪力墙
2.适用范围:
属于刚性结构, 适用于150 m 或30层以下的小开间建筑
代表作品及平面:
广州白云宾馆,33层,112.45米, 1976年建成,国内首栋百米高层。
7850 2300 7850
3600 4000
8000
8000
6600 0
3000 3600 3000 0
70000
6600 0
8000
1.特点:
1)平面布置灵活。 2)自重较轻。 3)计算理论较成熟。 4)侧向刚度小,侧移大。 5)节点是薄弱部位,是设计关键。
(必须为刚接)
6)在地震力作用下,易引起非结构构件破坏。 (应设计成延性框架)
7)侧移曲线呈剪切型(层间位移随楼层增高而减小)。
2.适用范围:
属于柔性结构, 适用于70 m 或15层以下、地震烈度不太高的各类建筑
➢ 成束筒
将多个筒体合并一起形成,成束筒抗侧刚度比筒中筒 更大,可建造很高的结构
1~50层
51~66层
67~90层
91层以上
代表作品及平面:
深圳国贸大厦
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➢ 五、巨型结构体系
1、巨型框架: 筒体间用刚度很大的水平构件相互联系形成,巨
型框架用筒体作柱子,用高度很大(一层或几层) 的水平构件作梁
一幢框筒结构:芝加哥43层德威特切斯纳特公寓 筒体常放在建筑外围,由间距很密的柱与截面很高的梁
组成,筒体内设置一些柱子,以减小楼板和梁在垂直荷载 下的跨度,但对抵抗侧向力几乎不起作用
➢ 筒中筒
筒体内设置剪力墙,组成筒中筒,内筒可设置电梯、楼 梯和竖向管道等。内、外筒不再设柱,内筒、外筒共同抵 抗垂直与水平荷载
2、巨型桁架: 以大截面的竖杆和斜杆组成悬臂桁架,主要承
受水平和竖向荷载
五.结构体系(抗侧力体系)的选择
•建筑使用功能
•建筑平面 用
途
•建筑高度 住
宅
•抗震等级 旅
•地质条件
馆 公
•施工技术 共
……
≤50m
≥50m
剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙
剪力墙、框架-剪力墙、 框架
框架-剪力墙、框架
2-1 结构体系概述 Enter back
钢筋混凝土结构
框架结构
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剪力墙结构
Enter
框 架 -剪 力 墙 结 构
Enter
筒体结构
Enter
悬挂结构
巨型框架结构
Enter
应力蒙皮结构
框架-筒体结构 筒中筒结构
成束筒结构
框架筒体结构
钢结构
组合筒体结构
剪力桁架与框桥架结构
交错钢结构
一.框架结构体系(不包括异形柱结构)
下刚度差 ③上部应采用开间较大剪力墙方案 ④落地剪力墙之间距离要加以限制 ⑤过渡层楼板整体性和刚度要加大—应采用厚度较大的现浇钢
筋混凝土板
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三.框架-剪力墙结构体系
1.特点:
1)与框架结构相比,承载力和刚度提高,侧向变形减小; 与剪力墙结构相比,平面布置较灵活。
2)剪力墙由于刚度大,承担大部分(80-90%)的力,是 抗侧力的主体,而框ห้องสมุดไป่ตู้承担竖向力和少部分水平力, 且提供了较大空间 。 H