?§ 1-2 高层建筑的结构体系
? 常用结构体系分类
? 几个典型常用结构体系简介
? 常用结构体系分类
框架结构 剪力墙结构 框架 - 剪力墙结构
框架 - 筒体结构 筒中筒结构 成束筒结构
筒体结构 悬挂结构 巨型框架结构 应力蒙皮结构
钢筋混凝土结构
框架筒体结构 组合筒体结构 剪力桁架与框桥架结构 交错钢结构
钢结构
? 框架结构体系
? 剪力墙结构体系
? 框架-剪力墙(框架-筒体)结构体系
? 筒中筒结构体系
? 多筒体系 —— 成束筒和巨型框架
? 几个典型常用结构体系简介
框架是由梁和柱刚结而成的平面结构体系。如
果整幢结构都由框架作为抗侧向力单元,就称为框
架结构体系。
其 优点 是,①建筑平面布置灵活,分隔方便;
②整体性、抗震性能好,设计合理时结构具
有较好的塑性变形能力;
③外墙采用轻质填充材料时,结构自重小。
其 缺点 是,侧向刚度小,抵抗侧向变形能力差。正是这一
点,限制了框架结构的建造高度。
? 框架结构体系
一般是在钢筋混凝土结构中,用实心的钢筋
混凝土墙片作为抗侧力单元,同时由墙片承担竖向
荷载。
其 优点 是,①整体性好、刚度大,抵抗侧向变形能力强;
②抗震性能较好,设计合理时结构具有较好的
塑性变形能力。因而剪力墙结构适宜的建造
高度比框架结构要高。
其 缺点 是,受楼板跨度的限制(一般为 3~ 8m),剪力墙
间距不能太大,建筑平面布置不够灵活。
? 剪力墙结构体系
特殊情况下,为了在建筑底部做成较大空间,
有时将剪力墙底部做成为框架柱,形成框支剪力
墙。但是这种墙体上、下刚度形成突变,对抗震
极为不利。故在地震区不允许采用框支剪力墙结
构体系。可以采用部剪力墙分落地、部分剪力墙
框支的结构体系,并且在构造上:
①落地墙布置在两端或中部,纵、横向连接围成筒体;
②落地墙间距不能过大;
③落地剪力墙的厚度和混凝土的等级要适当提高,使整
体结构上、下刚度相近;
④应加强过渡层楼板的整体性和刚度。
? 剪力墙结构体系
? 框架-剪力墙(框架-筒体)结构体系
将框架、剪力墙两种抗侧力结构结合在一起
使用,或者将剪力墙围成封闭的筒体,再与框架
结合起来使用,就形成了框架-剪力墙(框架-
筒体)结构体系。这种结构形式具备了纯框架结
构和纯剪力墙结构的优点,同时克服了纯框架结
构抗侧移刚度小和纯剪力墙结构平面布置不够灵
活的缺点。
在框架-剪力墙(框架-筒体)结构体系中,
剪力墙的布置 应注意以下几点:
①剪力墙以对称布置为好,可减少结构的扭转。这一点
在地震区尤为重要;
②剪力墙应上下贯通,使结构刚度连续而且变化均匀;
③剪力墙宜布置成筒体,建筑层数较少时,也应将剪力
墙布置成 T型,L型,I型等。便于剪力墙更好地发挥
作用;
④剪力墙应布置在结构的外围,可以加强结构的抗扭作
用。但是考虑温度应力的影响和楼板平面内的变形,
剪力墙的间距不应过大。
? 框架-剪力墙(框架-筒体)结构体系
筒中筒结构体系是由内筒和外筒两个
筒体组成的结构体系。内筒通常是由剪力
墙围成的实腹筒,而外筒一般采用框筒或
桁架筒。其中框筒是指由密柱深梁框架围
成的筒体,桁架筒则是筒体的四壁采用桁
架做成。 与框筒相比,桁架筒具有更大的
抗侧移刚度。
? 筒中筒结构体系
筒体最主要的 特点 是它的空间受力性
能。无论那一种筒体,在水平力的作用下
都可以看成是固定于基础上的悬臂结构,
比单片平面结构具有更大的抗侧移刚度和
承载能力,因而适宜建造高度更高的超高
层建筑。同时,由于筒体的对称性,筒体
结构具有很好的抗扭刚度。
? 筒中筒结构体系
当采用多个筒体共同抵抗侧向力时,
就成为多筒体系。有以下两种形式:
⑴ 成束筒
两个以上的筒体排列在一起成束状,
成为成束筒。成束筒的抗侧移刚度比筒中
筒结构还要高,适宜的建造高度也更高。
? 多筒体系 —— 成束筒和巨型框架
⑵ 巨型框架
利用筒体作为柱子,在各筒体之间
每隔数层用巨型大梁相连,由筒体和巨
型梁形成巨型框架。虽然仍是框架形式,
由于梁和柱子的断面尺寸很大,巨型框
架的抗侧移刚度比一般框架要大的多,
因而适宜建造的建筑物高度比框架结构
要大的多。
? 多筒体系 —— 成束筒和巨型框架
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