第八章 建筑物的其他结构体系
高层建筑结构体系概述(电大录像 第51讲)
钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 JGJ50045-95 >=8层,属高层高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95
>=10层,H>=24m,且2层以上结构体系的选用及水平变形的限制荷载特点竖向 低层中起控制作用
多层中共同起控制作用
水平 高层中起控制作用
2.结构体系适用高度
《高规,表2.1.2
3.水平变形的限制原因保证正常工作与生活保证填充墙及建筑装饰不开裂、不脱落保证不使主体结构开裂
(2)控制层间相对位移(u,(u/h,高规》表4.9.3
控制顶点的水平位移u,u/h,高规》表4.9.4
建筑物的高宽比H/B,《高规》表2.1.3
是衡量建筑物刚度限制侧移的一个重要指标应在建筑方案阶段解决
结构的总体布置原则与变形缝的设置总体布置原则
合理与否 影响很大建筑物的使用、坚固、经济、美观、施工选择对抵抗水平荷载最有效的结构体系平面力求均匀对称,减少扭转抗震建筑(各结构单元)
平面形状力求简单规则《高规》表2.2.3
尽端或拐角部位不宜设置楼梯间,否则应采取加强措施立面不应有过大的伸出或收进,高规》表2.3.1
避免结构刚度沿房屋高度突变,尽量减少屋顶的局部突出同一结构单元的楼盖不宜错层布置尽量降低结构的重心
2.变形缝的设置,高规》第2.2.4~2.2.10条伸缩缝:温度变化,材料收缩-----不能太长沉降缝:地基不均匀,荷载差异大----沉降差异抗震缝:平面、立面不规则,体型复杂
----动力特性不同,变形不一高层建筑的造型
1.建筑体形 建筑艺术
结构合理高层、超高层(H>100m)----基本均衡、对称
H>70m,大多采用塔式各向刚度比较接近,有利于抵抗水平力
结构布置的一般要求框架结构柱网 柱距(开间) 4~6m
跨度(进深) 6~12m
等跨式 (6+6+6)x6 商场、娱乐厅
(7.5+7.5)x6
内廊式 (6+2.4+6)x6 教室、宾馆
(7.5+2.4+7.5)x6
层高,宜采用 300mm、600mm的倍数
3.3,3.6,……,4.2,4.8,……
梁 hb=(1/12~1/8)l,bb=(1/3~1/2)hb
柱 N/fcbchc<= 0.7 抗震等级一级抗震等级二级抗震等级三级
T1=0.1N(N为层数)
剪力墙结构布置方案 (墙厚>=140mm)
横墙承重 剪力墙间距S=3~8m
S<4m,15层以下住宅,构造配筋
不需砌隔墙,楼板经济
S=6m,充分利用剪力墙刚度、承载力
需砌隔墙,楼板用钢量大纵横墙承重(需布置梁)可形成较大房间独立墙段的总高度与长度之比不宜小于2
墙肢截面高度与厚度之比不宜小于3
分类---据门窗洞口大小、位置对剪力墙受力性能影响划分整体墙、小开口整体墙
——整体悬臂墙开孔面积<=15%墙面面积孔洞净距、孔洞至墙边净距>孔洞长边
双肢、多肢剪力墙(开洞宜上下对齐)
S=3~6m S=6~8m
T1横=0.054N T1横=0.06N
T1纵=0.04N T1纵=0.05N
底层大空间剪力墙落地剪力墙数量:非抗震 >=30%
抗震>=50%
上下层刚度比r:非抗震 r<=3
抗震 r<=2
(落地墙加厚,提高混凝土等级)
落地剪力墙的洞口宜布置在中部
框支梁上的一层墙体内不宜设边门洞,不得在中柱上方设门洞
落地剪力墙的间距S
非抗震 S<=3B,S<=36m
抗震6,7度 S<=2.5B,S<=30m
8度 S<=2B,S<=24m
3.框架—剪力墙结构(协同工作)
布置纵、横双向数量 50~120mm/m2 估算厚度>=140mm且>=1/25h(h为层高)
配筋 双层双向,d>=8mm
协同工作条件——楼盖在水平方向刚度足够大楼盖自身刚度大——现浇、迭合剪力墙的最大间距L/B<=[ ],高规》表2.4.3
剪力墙布置——对称均匀横向墙:建筑物端部附近平面形状变化处恒载较大处纵向墙:建筑物两端附近竖向宜贯通建筑全高,或沿竖向递减,避免刚度突变每片墙尽可能联在一起,形成L、口形等,刚度大楼、电梯井等洞口两侧增设墙不宜在变形缝两侧同时设墙,否则施工不便筒体结构
30层以上采用(100m以上)
框架—筒体
(电梯井、设备管道)
内筒边长为所在方向边长的1/8~1/10
框筒——四周密排柱与高跨比很大的横梁(窗裙梁)组成如同多孔的筒体柱距 1.2~3.0m(4.5m)
梁高 0.6~1.2m
梁宽 0.3~0.5m
建筑形式可以大胆地表达结构体系,发挥结构的美学表现力,表现出建筑的真实风格,从而表明技术的合理性是建筑艺术的组成部分。
这一效果必然是建筑师与结构工程师共同努力的结果。