高层建筑结构体系.doc

高层建筑结构体系一， 框架结构体系与多层框架结构体系相似，高层建筑中框架结构体系也由，横向框架所组成，形成空间框架结构体系，以承受竖向荷载和水平力的作用。优点：框架结构具有布置灵活，造型活泼等优点，容易满足建筑使用功能的要求，如会议厅，餐厅等。框架结构可以具有较好的延性和抗震性能。缺点：但框架结构构件断面尺寸较小，结构的抗侧刚度较小，水平位移大，在地震作用下容易由于大变形而引起非结构构件的损坏，因此其建设高度受到限制，一般在非地震区不宜超过60m，在地震区不宜超过50m。二， 剪力墙结构体系剪力墙结构是利用建筑物的外墙和永久性内墙的位置布置钢筋混凝土承重墙的结构，剪力墙既能承受竖向荷载，又能承受水平力。一般来说，剪力墙的宽度和高度与整个房屋的宽度和高度相同，宽大十几米或更大，高达几十米以上。而它的厚度侧很薄，一般为160300mm，较厚的可达500mm。剪力墙结构常被用于高层住宅和旅馆建筑中，因为这类建筑物的隔墙位置较为固定。三， 框架剪力墙结构框架剪力墙结构体系是由于框架和剪力墙共同作为承重结构的受力体系。它克服了框架结构抗侧力刚度小的缺点，弥补了剪力墙结构开间过小的缺点，即可使建筑平面灵活布置，又能对常见的30层以下的高度建筑提供足够的抗侧刚度。因而在实际工程中被广泛应用。四， 筒体结构筒体结构体系包括框筒结构，筒中筒结构，框架核心筒结构，多重筒结构和束筒结构等。1， 框筒结构框筒结构是由周边密集柱和高跨比很大的窗裙梁所组成的空腹筒结构。为保证翼缘框架在抵抗侧向荷载中的作用。以充分发挥筒的空间工作性能，一般要求墙面上窗洞面积不宜大于墙面总面积的50%，周边柱轴线间距为2.03.0m，不宜大于4.5m，窗裙梁截面高度一般为0.61.2m，截面宽度为0.30.5m，整个结构的高宽比宜大于3，结构平面的长宽比不宜大于2。为减少楼盖结构的内力和绕度，中间往往要布置一些柱子，以承受楼面竖向荷载，如图2， 筒中筒结构在高层建筑中，往往有一定数量的电梯间或楼梯间，及设备井道，这时可把电梯间，楼梯间及设备井道的墙布置成钢筋混凝土墙，它既可以承受竖向荷载，又可承受水平力作用。在高层建筑平面中，为充分利用建筑物四周的景观和采光，楼电梯间等服务性用房常为于房屋的中部，核心筒也因此而得名。有事也简称为“核”，因简壁上仅开有少量洞口，故有时也称为“实腹筒”。核心筒一般不单独作为承重结构，而是与其他结构组合形成新的结构型式。当把框筒结构与核心筒结合在一起时，便成为筒中筒结构。筒中筒结构的内筒与外筒之间的距离以10m16m为宜，内筒面积占整个筒体面积的比例对结构的受力有较大影响。缺点：框筒结构或筒中筒结构的外筒柱距较密，常常不能满足建筑使用上的要求。为扩大底层出入口，减少底层柱的数目，常用巨大的拱，梁或桁架等支撑上部的柱。3， 框架核心筒结构筒中筒结构外部柱距较密，常常不能满足建筑设计中的要求。有时建筑布置上要求外部柱距在45m左右或更大，这时，周边柱已不能形成筒的工作状态，而相当于空间框架的作用，这种结构成为框架核心筒结构。4， 多重筒结构当建筑物平面尺寸很大或当内筒较小时，内外筒之间的距离较大，即楼盖结构的跨度变大，这样势必会增加楼板厚度或楼面大梁的高度，为降低楼盖结构的高度，可在筒中筒结构的内外筒之间曾设一圈柱或剪力墙，如果将这些柱或剪力墙连接起来使之形成一个筒的作用，则可认为有三个筒共同工作来抵抗侧向荷载，亦即成为一个三重筒结构。5， 束筒结构当建筑物高度或其平面尺寸进一步加大，以至与框筒结构或筒中筒结构可以看成若干个框筒结构的组合，它可以有效地减少外筒翼缘框架中的剪力滞后效应，是内筒或内部柱充分发挥作用。五， 巨型框架结构高层建筑中，通常每隔一定的层数就有一个设备层，布置水箱，空调。电梯机房或安置一些其他设备，这些设备层在立面上一般没有或很少有布置门窗洞口的要求，因此，可以利用设备层的高度，布置一些强度和刚度都很大的水平构件（桁架或钢筋混凝土大梁），即形成水平加强层（或称刚性层）的作用。这些水平构件及连接建筑物四周的柱子，又将核心筒外柱连接起来，可约束周边框架核心筒的变形，减少结构在水平荷载作用下的侧移量，并使各竖向构件在温度作用下的变形趋势于均匀，减少楼盖结构的翘曲。这些大梁或大型桁架如与布置在建筑物四周的大型柱或钢筋混凝土大梁井筒连接，便形成具有强大的抗侧刚度的巨型框架结构。六， 高层建筑钢结构钢-混凝土组合结构1， 框架结构体系框架结构由于柱，梁组成，及承受垂直荷载亦承受水平荷载，为限制建筑物在水平荷载作用下的侧移，框架需要有一定的刚度，构件之间连接多为刚接。2， 筒体结构体系框筒结构体系上海静安希尔顿饭店 束筒结构体系芝加哥西尔斯大厦3， 水平桁架结构体系水平桁架是设置大型桁架来加强结构的刚度4， 竖向桁架结构桁架结构具有很大的刚度，能够充分利用材料强度，因而在桥梁结构工程中得到广泛的应用。5， 悬挂结构体系悬挂结构是以核心筒，钢架，拱等作为主要承重结构，全部楼面军统过钢丝束，吊索牢牢挂在上述承重结构上所形成的一种新型结构体系。