多層與高層房屋結(jié)構(gòu)體系-剪力墻及筒體結(jié)構(gòu)體系

剪力墻及筒體結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻是一種抵抗側(cè)向力的結(jié)構(gòu)單元，它可以完全由剪力墻組成抵抗側(cè)向力的剪力墻結(jié)構(gòu)，也可以由剪力墻和框架共同組成抵抗側(cè)向力的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。在地震區(qū)，在多層及高層建筑中設(shè)置剪力墻，可以改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，因此剪力墻也稱為抗震墻。所謂剪力墻，實質(zhì)上是固結(jié)于基礎(chǔ)的鋼筋混凝土墻片，具有很高的抗側(cè)移能力，剪力墻又稱結(jié)構(gòu)墻，在抗震結(jié)構(gòu)中稱抗震墻；因其既承擔豎向荷載，又承擔水平荷載—剪力，故名剪力墻。剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)軸測圖剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)的概念（1）剪力墻的形狀剪力墻的形狀沒有限制，一般截面較少用I字形，多設(shè)計成L形、Z形、T形、工形、∪形、□形、△形、○形，如下圖所示。一般情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)樓蓋內(nèi)不設(shè)梁，樓板直接支承在墻上，墻體既是承重構(gòu)件，又起圍護、分隔作用。常見的剪力墻截面形狀剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)的概念（2）框支剪力墻結(jié)構(gòu)當高層剪力墻結(jié)構(gòu)的底部要求有較大空間時，可將底部一層或幾層部份剪力墻設(shè)計為框支剪力墻，形成部份框支剪力墻體系，如圖所示。部份框支剪力墻結(jié)構(gòu)屬豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)，上、下層不同結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形通過轉(zhuǎn)換層傳遞，抗震性能較差，烈度為9度的地區(qū)不應(yīng)采用。剪力墻框架剪力墻部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)體系的特點結(jié)構(gòu)橫墻多，側(cè)向剛度大，整體性好，對承受水平力有利；抗震性能較好，設(shè)計合理時結(jié)構(gòu)具有較好塑性變形能力，因而剪力墻結(jié)構(gòu)適宜的建造高度比框架結(jié)構(gòu)要高；集承重、抗風、抗震、圍護和分隔于一體，經(jīng)濟合理的利用了結(jié)構(gòu)材料；房間墻面無凸出的梁柱，天花板平整，層高較小，特別適用于住宅、賓館等居住建筑，并可使用大模板、隧道模、桌模、滑升模板等先進施工方法，利于縮短工期，節(jié)省人力。剪力墻結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)體系的特點結(jié)構(gòu)自重較大；受樓板跨度的限制（一般為3～8m），剪力墻間距不能太大，建筑平面布置不夠靈活，墻體較密，使建筑的平面布置和空間利用受到限制，故一般用于住宅、旅館等開間要求較小的建筑，難以滿足大空間建筑功能的要求，適用高度為15～50層。因其結(jié)構(gòu)自重和抗側(cè)剛度較大，結(jié)構(gòu)自振周期較短，導致較大的地震作用。剪力墻結(jié)構(gòu)體系的缺點框架—剪力墻結(jié)構(gòu)即在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置適量的剪力墻，形成框架和剪力墻結(jié)合在一起共同承受豎向和水平力的結(jié)構(gòu)——框架一剪力墻結(jié)構(gòu)。定義框架一剪力墻結(jié)構(gòu)特點：結(jié)合了兩個體系各自的優(yōu)點，它的側(cè)向剛度比框架結(jié)構(gòu)大，大部分水平力由剪力墻承擔，而豎向荷載主要由框架承受，因而用于高層房屋比框架結(jié)構(gòu)更為經(jīng)濟合理；同時由于它只在部分位置上有剪力墻，保持了框架結(jié)構(gòu)易于分割空間、立面易于變化等優(yōu)點；此外，這種體系的抗震性能也較好。所以，框架一剪力墻體系在多層及高層辦公樓、旅館等建筑中得到了廣泛應(yīng)用?？蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)的適用高度為15～25層，一般不宜超過30層。框架—剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻框架筒體結(jié)構(gòu)定義：筒體結(jié)構(gòu)是指由豎向筒體為主組成的承受豎向和水平作用的高層建筑結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)的筒體分剪力墻圍成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架圍成的框筒等，其受力與一個固定于基礎(chǔ)上的筒形懸臂構(gòu)件相似。根據(jù)開孔的多少，筒體有空腹筒和實腹筒之分。實腹筒一般由電梯井、樓梯井、管道井等形成，因其常位于房屋中部，故又稱核心筒。空腹筒又稱框筒，由布置在房屋四周的密排立柱和截面高度很大的橫梁組成。立柱柱距一般1.22~3.0m，橫梁（稱為窗裙梁）梁高一般0.6~1.22m。筒體結(jié)構(gòu)筒體體系可以布置成以下兩種幾種形式（圖）：核心筒結(jié)構(gòu)；框架-核心筒結(jié)構(gòu)，由核心筒與外圍的稀柱框架組成的高層建筑結(jié)構(gòu)；筒中筒結(jié)構(gòu)，由核心筒與外圍框筒組成的高層建筑結(jié)構(gòu)；成束筒結(jié)構(gòu)；多重筒結(jié)構(gòu)等形式。框架—核心筒結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)多重筒結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)類型（a）框-核結(jié)構(gòu)（b）框筒結(jié)構(gòu)（c）筒中筒結(jié)構(gòu)（d）多筒結(jié)構(gòu)（e）成束筒結(jié)構(gòu)圖幾種筒體結(jié)構(gòu)透視圖筒體結(jié)構(gòu)筒體體系的組成筒體體系就是由核心筒、框筒和桁架筒等基本單元組成的。根據(jù)房屋高度及其所受水平力的不同，筒體體系可以布置成框架-核心筒結(jié)構(gòu)、框架-筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、成束筒結(jié)構(gòu)、多筒體結(jié)構(gòu)和多重筒結(jié)構(gòu)等形式。無導梁式架橋機框-核結(jié)構(gòu)框筒結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)多筒結(jié)構(gòu)成束筒結(jié)構(gòu)框架簡體簡體內(nèi)筒內(nèi)框架柱角筒中心筒外筒筒體結(jié)構(gòu)框架——筒體結(jié)構(gòu)體系南京金陵飯店：37層，108米，框架-筒體結(jié)構(gòu)，1983年建成。筒體結(jié)構(gòu)框架——筒體結(jié)構(gòu)體系廣州中信大廈37層，322米高，97年建成。1~50層51~66層67~90層91層以上筒體結(jié)構(gòu)框架——筒體結(jié)構(gòu)體系美國西爾斯大廈110層，443米，束筒鋼結(jié)構(gòu)，1974年建成。允許位移900mm，實測