一、结构体系及布置
《高层建筑结构混凝土结构技术规程》中将10层及以上或房屋高度超过28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他民用建筑划分为高层建筑。
(一)结构体系选择
结构轴力N与建筑高度H为线性增长,弯矩与建筑高度为二次方增长,侧向位移随高度为四次方增长,选择结构体系需要合适的高度。
1.框架体系
优点是建筑平面布置灵活,立面也可以变化,容易满足各种工业与民用建筑的使用要求。
缺点是抗侧刚度较小,因梁柱截面不能太大,其使用高度受到限制,一般控制在15层以下,高度不超过70m。
2.剪力墙结构
纵横方向的竖向墙体组成的承重与抗侧力体系成为剪力墙结构。
优点是剪力墙结构的侧向刚度比框架结构大很多,侧移小,抵御地震作用的能力强,缺点是结构自重大,建筑平面布置局限性大,难以满足建筑内部大空间的要求。
适用范围在10~50层,经济角度看30层较合适。
3.框架剪力墙与框架筒体结构
框架体系中适当部位布置剪力墙或筒体结构。
既具有框架建筑布置灵活,又具有剪力墙与筒体抗侧移刚度大的优点。
框剪结构用于10~20层,框筒结构可建造30~40层。
4.筒体结构
框筒结构:建筑外围周边间距很密的柱与截面很高的窗裙组成的筒体结构。
筒中筒结构:外部框筒和内部剪力墙围成的薄壁筒组成的结构
多筒结构:平面内将多个筒体组合在一起形成多筒结构体系,或者将几个单筒体并联成为整体刚度很大的筒体。
筒体结构抗侧力刚度大,一般用于40层以上
(二)结构布置原则
1.结构的最大适用高度及结构适用的最大高宽比
为避免结构侧移过大,对建筑物高度H和高宽比B/H加以控制,钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度和高宽比分为A和B两级,见表。
A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(单位:m)
注:
1.甲类建筑,678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。
2.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.
B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度
注:
1.甲类建筑,67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,8度时应专
门研究。
钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
2.防震缝、伸缩缝和沉降缝的设置
(1)防震缝最小宽度符合下列要求:
框架结构房屋,高度不超过15m不应小于100mm,超过15m的部分,抗震设防烈度为6、7、8、9度相应增加高度5m、4m、3m、2m、1m宜加宽20mm。
框架剪力墙结构房屋按框架结构规定数值的70%采用,剪力墙结构房屋可按框架结构规定数值50%采用,均不小于100mm
(2)抗震设计时,伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合防震缝最小宽度的要求。
(3)高层建筑结构伸缩缝的最大间距符合下表:
3.楼盖体系选择
《高层混凝土规程》规定,现浇楼盖和装配整体式楼盖的适用范围如下:
(1)房屋高度超过50m,框架剪力墙结构、筒体结构、复杂高层建筑结构应采用现浇楼
盖结构、剪力墙和框架结构宜采用现浇楼盖结构。
(2)房屋高度不超过50m时,8度、9度抗震设计的框架-剪力墙结构宜采用现浇楼盖
结构;6、7度抗震设计的框架剪力墙结构可采用装配整体式楼盖;
(3)房屋的顶层、结构转换层、大底盘多塔楼结构的地盘顶层、平面复杂或开动过大的
楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层应采用现浇楼盖结构。
一般现浇楼板厚度不应小于80mm,板内预埋暗管时不小于100mm顶层楼板厚度不小于120mm,宜双层双向配筋;普通地下室板顶厚度不宜小于160mm;作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶盖应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180mm,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。