高層建筑結(jié)構(gòu)的體系及布置原則ppt課件

1、2.1 高層構(gòu)造的根本受力單元框架框架剪力墻剪力墻筒體筒體落地剪力墻落地剪力墻框支剪力墻框支剪力墻中心筒中心筒框筒框筒2.2 高層構(gòu)造體系 框架構(gòu)造體系框架構(gòu)造體系優(yōu)點：布置靈敏；缺陷：側(cè)向剛度較小。北京長富宮中心北京長富宮中心26層，層，90.85m，89年建成。年建成。400080008000800080008000400040005800400058006200最經(jīng)濟(jì)的層數(shù)為10層最適宜的層數(shù)為11-13層 框架框架支撐構(gòu)造體系支撐構(gòu)造體系 剪力墻構(gòu)造體系剪力墻構(gòu)造體系優(yōu)點：側(cè)向剛度大缺陷：布置受限制廣州白云賓館廣州白云賓館33層，層，112.45米，剪力墻構(gòu)造，米，剪力墻構(gòu)造，1976

2、年建成，國內(nèi)首棟百米高層。年建成，國內(nèi)首棟百米高層。360040008000800066000300036000300066000800080004000360070000785078502300(a)(b)(c)(d)剪力墻剪力墻北京國際飯店北京國際飯店1987年建成，年建成，27層，底層層高層，底層層高5m，規(guī)范值層層高，規(guī)范值層層高2.9m，總高度總高度104m，剪力墻厚度為，剪力墻厚度為200600mm。(不小于樓層不小于樓層高度的高度的1/25及及160mm)上海花園飯店上?；▓@飯店34層，層，123m，89年建成。年建成。 框架框架剪力墻構(gòu)造體系剪力墻構(gòu)造體系94000=36000

3、750075002000北京民族飯店北京民族飯店 59年建成，年建成，12層框架層框架剪力墻構(gòu)造。剪力墻構(gòu)造。上海明天廣場上海明天廣場60層，層，238m，最高的框架，最高的框架剪力墻構(gòu)造，剪力墻構(gòu)造，98年建成。年建成。 筒體構(gòu)造體系筒體構(gòu)造體系v框筒構(gòu)造體系框筒構(gòu)造體系v筒中筒構(gòu)造體系筒中筒構(gòu)造體系v束筒構(gòu)造體系束筒構(gòu)造體系v筒體外伸構(gòu)造體系筒體外伸構(gòu)造體系5.13.437.04.04.04.04.04.03.45.122.835.14.53.33.34.53.93.93.93.93.916.8廣東國際大廈廣東國際大廈 1990年建成，年建成，63層，底層層高層，底層層高4m，規(guī)，規(guī)范層范

4、層3m，總高，總高200.18米。外筒平面尺寸米。外筒平面尺寸35.1m37m，由，由24根中柱和根中柱和4根異形角根異形角柱組成；內(nèi)筒為柱組成；內(nèi)筒為16.8m22.8m的矩形平的矩形平面，壁厚面，壁厚300700mm。香港中環(huán)中心廣場香港中環(huán)中心廣場60層，層，374米，米，92年建成。年建成。美國西爾斯大廈美國西爾斯大廈110層，層，443米，束筒鋼構(gòu)造，米，束筒鋼構(gòu)造，1974年建成。年建成。允許位移允許位移900mm，實測，實測460mm。用鋼用鋼76000噸，砼噸，砼55700立方立方米，安裝了米，安裝了102部高速電梯。部高速電梯。150層5166層6790層91層以上 筒體外伸

5、構(gòu)造體系筒體外伸構(gòu)造體系 框架框架筒體構(gòu)造體系筒體構(gòu)造體系南京金陵飯店南京金陵飯店37層，層，108米，框架米，框架-筒體筒體構(gòu)造，構(gòu)造，1983年建成。年建成。廣州中信大廈廣州中信大廈37層，層，322米高，米高，97年建成年建成上海金茂大夏上海金茂大夏 2019年建成，年建成， 框架部分采用了框架部分采用了鋼骨混凝土，鋼骨混凝土，88層，總高度到達(dá)層，總高度到達(dá)421米，是目前米，是目前中國大陸最高的中國大陸最高的建筑。建筑。深圳地王大廈深圳地王大廈68層，層，325m，框架部分為鋼構(gòu)造，框架部分為鋼構(gòu)造，96年建成。年建成。馬來西亞雙塔樓馬來西亞雙塔樓88層，層，450米，框米，框筒構(gòu)造

6、，筒構(gòu)造，2019年建成。年建成。高雄高雄T&C大樓大樓347.6米米臺北臺北101101層，層，508米，米，2019年年9月完工月完工 巨型框架構(gòu)造體系巨型框架構(gòu)造體系 高層建筑中，通常每隔一定的層數(shù)就有一個設(shè)備層，布置水箱、空調(diào)。這些設(shè)備層在立面上普通很少布置門窗洞口，因此，可以利用設(shè)備層的高度，布置一些強度和剛度都很大的程度構(gòu)件，即構(gòu)成程度加強層的作用。這些程度構(gòu)件既銜接建筑物周圍的柱子，又將中心筒外柱銜接起來，可以約束周邊框架核芯筒的變形，減少構(gòu)造在程度荷載作用下的側(cè)移。香港匯豐銀行香港匯豐銀行如何選擇構(gòu)造體系？如何選擇構(gòu)造體系？ 選擇構(gòu)造體系通常應(yīng)思索兩個主要要素：選擇構(gòu)造

7、體系通常應(yīng)思索兩個主要要素：房屋的高度及其用途。房屋的高度及其用途。 由于不同構(gòu)造體系的承載力和剛度不同，由于不同構(gòu)造體系的承載力和剛度不同，因此其適用的高度范圍也不一樣。普通說來，因此其適用的高度范圍也不一樣。普通說來，框架構(gòu)造適用于設(shè)防烈度低、多層房屋及層數(shù)框架構(gòu)造適用于設(shè)防烈度低、多層房屋及層數(shù)較少的高層房星?？蚣芗袅?gòu)造和剪力墻較少的高層房星?？蚣芗袅?gòu)造和剪力墻構(gòu)造可適用于各種高度的房屋，在層數(shù)很多或構(gòu)造可適用于各種高度的房屋，在層數(shù)很多或設(shè)防烈度高時，可以采用筒體構(gòu)造。設(shè)防烈度高時，可以采用筒體構(gòu)造。 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型非抗震非抗震6度度7度度8度度9度度框架框架現(xiàn)澆現(xiàn)澆6060

8、55452550503525框架框架-抗震墻抗震墻現(xiàn)澆現(xiàn)澆130130120100501001009070剪力墻剪力墻抗震墻抗震墻全部落地全部落地14014012010060部分框支部分框支12012010080筒體筒體筒中筒筒中筒18018015012070適用的房屋最大高度適用的房屋最大高度m 選擇構(gòu)造體系應(yīng)思索的第二個要素選擇構(gòu)造體系應(yīng)思索的第二個要素 是建筑物的用途。目前，國內(nèi)高層建筑是建筑物的用途。目前，國內(nèi)高層建筑大體上可分為住宅、旅館、公共性建筑和大體上可分為住宅、旅館、公共性建筑和部分工業(yè)建筑，按不同用途可選擇構(gòu)造體部分工業(yè)建筑，按不同用途可選擇構(gòu)造體系。住宅建筑普通思索采用剪

9、力墻構(gòu)造。系。住宅建筑普通思索采用剪力墻構(gòu)造。由于住宅本身要求很多的分隔墻，采用剪由于住宅本身要求很多的分隔墻，采用剪力墻構(gòu)造可以兼作非承重隔墻。用鋼量也力墻構(gòu)造可以兼作非承重隔墻。用鋼量也比框剪構(gòu)造少，而且室內(nèi)無外露梁柱，用比框剪構(gòu)造少，而且室內(nèi)無外露梁柱，用戶比較歡迎。某些情況下戶比較歡迎。某些情況下(如用框架輕板如用框架輕板構(gòu)造也可以用框架構(gòu)造也可以用框架-剪力墻構(gòu)造。剪力墻構(gòu)造。 適宜采用的構(gòu)造體系適宜采用的構(gòu)造體系 2.3 高層構(gòu)造布置原那么一、平面布置一、平面布置簡單、規(guī)那么、對稱、減小偏心平面形心、質(zhì)簡單、規(guī)那么、對稱、減小偏心平面形心、質(zhì)量中心和抗側(cè)剛度中心要重合量中心和抗側(cè)剛

10、度中心要重合高寬比超越限值，需進(jìn)展整體穩(wěn)定性和抗傾覆驗高寬比超越限值，需進(jìn)展整體穩(wěn)定性和抗傾覆驗算算底層大空間的落地剪力墻數(shù)量、間距要求底層大空間的落地剪力墻數(shù)量、間距要求框架剪力墻構(gòu)造中的剪力墻間距框架剪力墻構(gòu)造中的剪力墻間距筒體構(gòu)造的高寬比不宜太小筒體構(gòu)造的高寬比不宜太小適用的房屋最大高寬比結(jié)構(gòu)類型非抗震6度7度8度9度框架、55542框架-抗震墻55543剪力墻66654筒體66654注：表內(nèi)數(shù)據(jù)分別引自和修訂1 當(dāng)有大底盤時，計算高寬比的高度從大底盤頂部算起；2 超越表內(nèi)高寬比和體型復(fù)雜的房屋，應(yīng)進(jìn)展專門研討。back 框支剪力墻榀數(shù)不宜多于同一方框支剪力墻榀數(shù)不宜多于同一方向上全部剪

11、力墻榀數(shù)的向上全部剪力墻榀數(shù)的50%，落得剪，落得剪力墻的間距不宜大于建筑物寬度的力墻的間距不宜大于建筑物寬度的2.5倍。倍。back框架剪力墻構(gòu)造中剪力墻間距的限值框架剪力墻構(gòu)造中剪力墻間距的限值樓面形式非抗震設(shè)計抗震設(shè)防烈度6、7度8度9度現(xiàn)澆5B60m 4B 50m 3B 40m2B 30m裝配整體3.5B50m 3B 40m 2.5B 30m注：B為樓面寬度back二、豎向布置二、豎向布置 規(guī)那么、均勻，防止過大的外挑和內(nèi)收。 豎向規(guī)那么建筑：立面部分收緊尺寸不大于該方向總尺寸的25%；樓層剛度不小于相鄰上層剛度的70%，且延續(xù)三層的總剛度下降不超越50%。 對于底層大開間建筑，經(jīng)過添

12、加落地墻體的厚度或提高混凝土等級等措施，使上下層剛度比應(yīng)控制在一定范圍。三、三、 變形縫設(shè)置變形縫設(shè)置 原那么 思索到立面效果、防水處置、施工難度、構(gòu)造復(fù)雜程度、運用方便性等，宜： 盡量調(diào)整平面尺寸和構(gòu)造布置，采取構(gòu)造和施工措施而不設(shè)縫； 必需設(shè)時，那么應(yīng)徹底。 切忌：“分不徹底，連而不牢、“藕斷絲連 伸縮縫 采取構(gòu)造措施： 滿足間距要求 提高溫度影響較大部位如頂層、底層、山墻等的配筋 采用有效隔熱措施如保溫層、架空層等 運用混凝土外加劑減小收縮 部分如屋頂設(shè)縫 設(shè)置施工后澆帶 沉降縫 三種處置方法： 放設(shè)縫 抗端承樁或剛度大的根底 調(diào)不同根底方式調(diào)壓力差、施工順序調(diào)時間差、計算預(yù)留調(diào)標(biāo)高差

13、防震縫 盡量采取加強措施而不設(shè)縫。 必需設(shè)時，滿足最小縫寬要求2.4 截面尺寸估算根據(jù)變形限制要求根據(jù)變形限制要求 會使非構(gòu)造構(gòu)件破損 會使人覺得不適 豎向荷載會產(chǎn)生較大的附加彎矩(a)(b)(c)(d)2.5剪力墻的受力特點實驗研討發(fā)現(xiàn)，當(dāng)剪力墻上的洞實驗研討發(fā)現(xiàn)，當(dāng)剪力墻上的洞口較小時圖口較小時圖 a a，剪力墻程度，剪力墻程度截面內(nèi)的正應(yīng)力接近線性分布，截面內(nèi)的正應(yīng)力接近線性分布，僅在洞口附近部分區(qū)域有應(yīng)力集僅在洞口附近部分區(qū)域有應(yīng)力集中景象發(fā)生，但從整體來講，洞中景象發(fā)生，但從整體來講，洞口對墻體內(nèi)力的影響可以忽略不口對墻體內(nèi)力的影響可以忽略不計，這類剪力墻稱為整截面剪力計，這類剪力墻

14、稱為整截面剪力墻。墻。假設(shè)剪力墻上開洞很大，連系梁假設(shè)剪力墻上開洞很大，連系梁和墻肢的剛度均較小圖和墻肢的剛度均較小圖d d ，在側(cè)向荷載作用下，墻肢內(nèi)沿截在側(cè)向荷載作用下，墻肢內(nèi)沿截面高度方向幾乎每層均有一個反面高度方向幾乎每層均有一個反彎點。但由于連系梁和墻肢的截彎點。但由于連系梁和墻肢的截面尺寸比普通的框架梁柱大得多，面尺寸比普通的框架梁柱大得多，因此有別于普通框架，這類剪力因此有別于普通框架，這類剪力墻稱為壁式框架。墻稱為壁式框架。當(dāng)剪力墻上開洞介于上述兩者之當(dāng)剪力墻上開洞介于上述兩者之間時，剪力墻的受力性能也介于間時，剪力墻的受力性能也介于(a)(a)、(d)(d)兩者之間。根據(jù)連系梁兩者之間。根據(jù)連系梁剛度的大小，這一范圍的剪力墻剛度的大小