多層與高層建筑結構

1、1、多高層的劃分、多高層的劃分劃分依據(jù)消防車供水能力設置電梯標準劃分界限多層：29層，且 28m的建筑物高層：10層，或 28m的建筑物2、高層建筑結構特點、高層建筑結構特點占地面積小、獲得建筑面積多：對城市造成熱島效應 或影響周邊采光，玻璃幕墻可能造成光污染現(xiàn)象。可提供更多空閑場地：可用作綠化，提供充足的日照、采光和通風效果。結構設計中水平荷載起控制作用（風荷載和地震作用）側向位移須限制：層間位移過大，將導致承重構件或非承重構件損壞；工程造價較高：豎向交通和防火要求導致。世界十大高層：第一（臺北101大樓 ）被稱為被稱為“臺北新地標臺北新地標”的的101101大樓于大樓于 19981998年

2、年1 1月動工，月動工，主體工程于主體工程于20032003年年1010月完工。月完工。有世界最大且最重的有世界最大且最重的“風阻尼風阻尼器器”，還有兩臺世界最高速的，還有兩臺世界最高速的電梯，從一樓到電梯，從一樓到8989樓，只要樓，只要3939秒的時間。秒的時間。在世界高樓協(xié)會頒發(fā)的證在世界高樓協(xié)會頒發(fā)的證書里，臺北書里，臺北101101大樓拿下了大樓拿下了“世界高樓世界高樓”四項指標中的三四項指標中的三項世界之最，即項世界之最，即“最高建筑物最高建筑物”（508m508m）“最高使用樓最高使用樓層層”(438m)(438m)和和“最高屋頂高最高屋頂高度度”(448m)(448m)。 世界

3、十大高層：第二（國家石油公司雙塔大樓）國家石油公司雙塔大樓位國家石油公司雙塔大樓位于吉隆坡市中心美芝律，高于吉隆坡市中心美芝律，高8888層，是當今世界名冠的超級建層，是當今世界名冠的超級建筑。巍峨壯觀，氣勢雄壯，是筑。巍峨壯觀，氣勢雄壯，是馬來西亞的驕傲。馬來西亞的驕傲。它曾以它曾以451.9451.9米的高度打米的高度打破了美國芝加哥希爾斯大樓保破了美國芝加哥希爾斯大樓保持了持了2222年的最高記錄。這個工年的最高記錄。這個工程于程于19931993年年1212月月2727日動工，日動工，19961996年年2 2月月1313日正式封頂，日正式封頂，19971997年建成使用。登上雙塔大年

4、建成使用。登上雙塔大樓，整個吉隆坡市秀麗風光盡樓，整個吉隆坡市秀麗風光盡收眼底，夜間城內萬燈齊放，收眼底，夜間城內萬燈齊放，景色尤為壯美。景色尤為壯美。 世界十大高層：第三（西爾斯大廈 ）西爾斯大廈是位于美國伊利諾州芝加西爾斯大廈是位于美國伊利諾州芝加哥的一幢摩天大樓，樓高哥的一幢摩天大樓，樓高442m442m，共地上，共地上108108層，由建筑師密斯層，由建筑師密斯凡德勒所設計。凡德勒所設計。美國伊利諾伊州的芝加哥市堪稱摩天美國伊利諾伊州的芝加哥市堪稱摩天大樓的發(fā)源地。它是為西爾斯大樓的發(fā)源地。它是為西爾斯- -婁巴克公司婁巴克公司建造的，于建造的，于19731973年竣工。年竣工。西爾斯

5、大廈由西爾斯大廈由9 9座塔樓組成。它們的鋼座塔樓組成。它們的鋼結構框架焊接在一起，這樣也助于減少因結構框架焊接在一起，這樣也助于減少因其高度所造成的在風中搖動。所有的塔樓其高度所造成的在風中搖動。所有的塔樓寬度相同，但高度不一。大廈外面的黑色寬度相同，但高度不一。大廈外面的黑色環(huán)帶巧妙地遮蓋了服務性設施區(qū)。西爾斯環(huán)帶巧妙地遮蓋了服務性設施區(qū)。西爾斯大廈有大廈有110110層，一度是世界上最高的辦公樓。層，一度是世界上最高的辦公樓。每天約的每天約的1.651.65萬人到這里上班。在第萬人到這里上班。在第103103層層有一個供觀光者俯瞰全市用的觀望臺。它有一個供觀光者俯瞰全市用的觀望臺。它距地

6、面距地面412m412m，天氣晴朗時可以看到美國的，天氣晴朗時可以看到美國的4 4個州。個州。世界十大高層：第四（上海金茂大廈 ）金茂大廈具有中國傳統(tǒng)風格的超高金茂大廈具有中國傳統(tǒng)風格的超高層建筑，是上海邁向層建筑，是上海邁向2121世紀的標志性建世紀的標志性建筑之一，由美國筑之一，由美國SOMSOM設計事務所主設計。設計事務所主設計。19981998年年8 8月建成。占地月建成。占地236236萬平方米，萬平方米，建筑面積建筑面積 28.9528.95萬平方米。高萬平方米。高420.5m420.5m，8888層。層。金茂大廈主樓金茂大廈主樓1 15252層為辦公用房，層為辦公用房，53538

7、787層為五星級賓館，層為五星級賓館，8888層為觀光層。層為觀光層。大廈充分體現(xiàn)了中國傳統(tǒng)的文化與現(xiàn)代大廈充分體現(xiàn)了中國傳統(tǒng)的文化與現(xiàn)代高新科技相融合的特點，既是中國古老高新科技相融合的特點，既是中國古老塔式建筑的延伸和發(fā)展，又是海派建筑塔式建筑的延伸和發(fā)展，又是海派建筑風格在浦東的再現(xiàn)。風格在浦東的再現(xiàn)。4、多高層建筑設計一般原則、多高層建筑設計一般原則結構布置原則平面布置簡單、規(guī)則、對稱、減少偏心；平面長度、突出部分的控制：凹角處加強避免出現(xiàn)薄弱部位：角部重疊或細腰部。豎向布置規(guī)則、均勻：避免結構錯層和局部夾層；剛度均勻連續(xù)：由下而上漸小，不突變?？刂聘邔挶缺ＷC必要的抗側移剛度，表9.2

8、設變形縫伸縮縫、沉降縫、防震縫鋼筋混凝土高層建筑結構適用的最大高寬比結構體系非抗震設計抗震設防烈度6度、7度8度9 度框架、板柱-剪力墻5542框架-剪力墻5543剪力墻6654筒中筒 框架-核心筒66545、多高層建筑結構的荷載分類及其特點、多高層建筑結構的荷載分類及其特點豎向荷載恒荷載：結構構件和非結構構件的自重樓面活荷載：按荷載規(guī)范選用 屋面荷載；均布活載、雪荷載、積灰荷載、 施工檢修荷載水平荷載風荷載：水平集中力地震作用：各樓層處的水平集中力作用位置：樓屋面節(jié)點處作用方向：迎風面一側 可能有左風、右風兩種可能5、多高層建筑結構的荷載分類及其特點、多高層建筑結構的荷載分類及其特點u 地震

9、作用與荷載的區(qū)別在于：荷載是對結構的直接作用，而地震作用是對結構的間接作用。 5、多高層建筑結構的荷載分類及其特點、多高層建筑結構的荷載分類及其特點荷載特點 隨高度隨高度H增加，水平荷載產生的效應快速增增加，水平荷載產生的效應快速增加，水平荷載將成為控制結構設計的主要因素。加，水平荷載將成為控制結構設計的主要因素。豎向荷載下：結構中僅軸力豎向荷載下：結構中僅軸力N隨隨H呈線性關系，呈線性關系， M、V并不增加；并不增加；水平荷載下：水平荷載下：M、V均隨均隨H增加而呈快速增長，增加而呈快速增長， 側移也增加更快。側移也增加更快。低層民用建筑：豎向荷載起控制作用低層民用建筑：豎向荷載起控制作用多

10、層建筑：水平荷載與豎向荷載共同起控制作用多層建筑：水平荷載與豎向荷載共同起控制作用高層建筑：水平荷載起控制作用高層建筑：水平荷載起控制作用.框架結構筒體結構框架-剪力墻結構剪力墻結構常用結構體系組成組成：縱、橫梁和立柱組成：縱、橫梁和立柱組成特點特點：平面布局靈活，易于：平面布局靈活，易于設置大房間的需要，承受豎設置大房間的需要，承受豎向荷載很合理。向荷載很合理。 框架的抗側剛度小，框架的抗側剛度小， 抵抗水平荷載能力較差抵抗水平荷載能力較差。應用應用： 非地震區(qū)：非地震區(qū)：15152020層層 地震區(qū)：地震區(qū)： 1010層以下層以下框架結構組成組成：由鋼筋混凝土的墻體，組：由鋼筋混凝土的墻體

11、，組成房屋的結構體系成房屋的結構體系。特點特點：鋼筋混凝土墻體承受豎向：鋼筋混凝土墻體承受豎向荷載和水平荷載，有很大的抗側荷載和水平荷載，有很大的抗側剛度。剛度。但房屋被剪力墻分割成較小空間，但房屋被剪力墻分割成較小空間，不適用于需大空間的建筑物。不適用于需大空間的建筑物。應用應用：15-5015-50層，用于高層住宅、旅館、寫字樓等。層，用于高層住宅、旅館、寫字樓等。剪力墻結構組成組成：由若干框架和局部剪力：由若干框架和局部剪力墻組成。墻組成。特點特點：豎向荷載主要由框架豎向荷載主要由框架承擔，水平荷載主要由剪力墻承擔，水平荷載主要由剪力墻承擔。兼有框架體系和剪力墻承擔。兼有框架體系和剪力墻

12、體系的優(yōu)點。體系的優(yōu)點。應用應用：15-3015-30層的辦公樓、公層的辦公樓、公寓、旅館等。寓、旅館等。 北京東華金座，位于北京市宣武區(qū)，總建筑面積約10萬平方米，建筑高度73.84米，地上20層、地下3層。集商業(yè)、娛樂、居住功能為一體，地下室為人防工程及車庫，裙房12層為商場、餐廳，裙房3層為會所。4層以上主體建筑分為三部分：18層的北樓為住宅，20層的東西塔樓為酒店式公寓。結構形式為框架剪力墻結構。 框架-剪力墻結構（框剪結構）筒體結構組成組成：由鋼筋混凝土墻或框由鋼筋混凝土墻或框架柱（框筒）組成。架柱（框筒）組成。特點特點：將剪力墻集中到房屋將剪力墻集中到房屋內部或外圍，形成空間封閉筒

13、內部或外圍，形成空間封閉筒體，使結構既有極大的抗側剛體，使結構既有極大的抗側剛度，同時又能獲得較大的空間。度，同時又能獲得較大的空間。應用應用：一般用于一般用于4545層左右層左右甚至更高的建筑。甚至更高的建筑。美國西爾斯大廈為成束筒結構。位于芝加哥市。由9個22.9米見方的正方形組成。大廈平面隨層數(shù)增加而分段收縮，在51層以上切去兩個對角正方形，67層以上切去另外兩個對角正方形，91層以上又切去三個正方形，只剩下兩個正方形到頂。 成束筒結構常用幾種筒體結構：筒中筒結構框架核心筒結構1 1、框架結構的組成和分類組成梁基礎柱剛性節(jié)點固定連接框架結構類型現(xiàn)澆整體式裝配式裝配整體式 全部構件現(xiàn)場澆注

14、優(yōu)點：整體性好、抗震性好、剛度大、 預埋鐵少、平面布置靈活缺點：耗模板量大、工期長、現(xiàn)場濕作業(yè)量大、冬施需防凍全部構件預制，現(xiàn)場裝配連接優(yōu)點：省模板、工期短、構件可標準定型化缺點：預埋件多、整體性差、抗震性差、用鋼量大、預制構件，現(xiàn)場安裝就位，在連接處現(xiàn)澆混凝土形成整體。優(yōu)點：省模板、預埋件少、工期短、用鋼量少、抗震整體性好缺點：施工復雜、增加了現(xiàn)場混凝土二次澆注工作量2 2、框架結構的布置、框架結構的布置結構布置原則開間、進深盡可能統(tǒng)一：構件類型規(guī)格盡可能少平面應簡單、規(guī)則、對稱：盡可能使受力合理剛度沿高度分布均勻：避免突變、錯層、局部夾層控制房屋高寬比H/B4：保證必要的抗側移剛度 設置必

15、要的變形縫柱網布置柱網布置生產工藝要求建筑平面布置要求結構受力合理 方便施工布置方式：內廊式、跨度組合式柱網應與建筑分隔墻體布置相協(xié)調使豎載下結構內力均勻分布合理易施工：進度快、造價低、保質量 承 重 框架 布 置橫向框架承重橫向框架承重：橫向剛度大橫向剛度大、有利于抵抗橫向水平 荷載，縱向連系梁較小，利于房屋 采光、通風。縱向框架承重縱向框架承重：橫向連系梁較小，利于設備管線 穿行，開間布置靈活，但橫向剛橫向剛 度差度差。 縱橫向混合承重縱橫向混合承重：縱橫向梁截面均較大(剛度大)， 整體性能好，采用較多。 橫向框架承重 縱向框架承重 縱橫向混合承重（預制板、現(xiàn)澆板） 縱橫向混合承重（井式樓

16、蓋）3 3、框架結構受力特點、框架結構受力特點 框架結構（空間體系）縱向平面框架橫向平面框架橫向平面框架縱向平面框架計算簡圖桿件用軸線表示節(jié)點剛接節(jié)點層高底層柱：基礎頂面到一層梁頂其它層柱：各層梁頂之間距離跨度柱軸線間距內力近似計算方法分層法彎矩二次分配法框架在荷載作用下的內力豎向荷載作用下的內力計算簡圖M圖N圖V圖框架在荷載作用下的內力框架在荷載作用下的內力水平荷載下內力特點M圖V圖N圖+框架在荷載作用下的內力控制截面及內力組合框架梁跨中縱筋跨中縱筋支座負筋跨中可能負筋支座箍筋框架在荷載作用下的內力控制截面及內力組合框架柱端部截面柱上端縱筋柱下端縱筋箍筋框架結構的側移側移組成總體剪切變形總體

17、彎曲變形 隨著H/B的增大，彎曲變形所占比例增大，總體呈現(xiàn)剪切變形?？蚣芙Y構的側移特點：愈往上層間側移愈小原因：梁、柱彎曲變形引起特點：愈往上層間側移愈大原因：柱軸向變形不一致引起側移組成總體剪切變形總體彎曲變形層間側移控制控制原因側移過大，影響電梯正常運行；填充墻出現(xiàn)裂縫，內部裝修層剝落；豎向荷載作用下附加彎矩大。側移控制i/hi1/550框架梁、柱應分別滿足一般梁、柱的有關構造要求?？蚣芰嚎缰猩喜夸摻?212與支座負彎矩鋼筋搭接，ll 150mm; 梁支座負筋伸出柱邊長度 ln/4，箍筋沿全長均勻設置?？蚣苤瞬捎脤ΨQ配筋，dmin 12mm，max5%， min0.4%。四、非抗震設計現(xiàn)

18、澆框架的構造要求1、一般構造要求砼強度等級：不應低于C20 大荷載砼柱強度宜高鋼筋級別 縱筋：HRB400或HRB500 箍筋：HRB400或HPB300節(jié)點區(qū)砼：柱砼等級縱筋的接頭縱筋的接頭1、一般構造要求連接方式：綁扎搭接連接、機械連接或焊接連接 接頭位置：受力較小區(qū)域，相鄰縱筋接頭應相互錯開接頭面積百分率 綁扎搭接和機械連接：不宜大于50% 焊接連接：不應大于50%。接頭間隔 機械連接、焊接連接：35d，焊接500mm 綁扎搭接：600mm，搭接長度ll 1.2 la當縱筋d28mm時，不宜采用綁扎搭接接頭。1、一般構造要求框架柱縱筋綁扎連接構造2、節(jié)點構造3、填充墻構造要求 采用砌體填

19、充墻，必須與框架牢固連接與框架梁底須用塊材塊材“塞緊塞緊”；與框架柱間應緊密接觸，沿高度每隔若干皮磚 用用2 6鋼筋與柱拉結鋼筋與柱拉結。五、現(xiàn)澆框架抗震構造措施1、結構抗震等級劃分依據(jù)：設防烈度、結構類型和房屋高度。劃分等級：一、二、三、四級，其中一級抗震要求最高。6度：H 30 m 四級，H 30 m 三級7度：H 30 m 三級，H 30 m 二級8度：H 30 m 二級，H 30 m 一級9度：H 25 m 一級劃分界限 混凝土結構抗震等級表 結構體系類型結構體系類型設設 防防 烈烈 度度6789框架結構框架結構高高 度（度（m）30303030303025框框 架架四四三三三三二二二

20、二一一一一劇場、體育館等大跨度劇場、體育館等大跨度公共建筑公共建筑三三二二一一一一框架框架-剪力剪力墻墻結構結構高高 度（度（m）60606060606050框框 架架四四三三三三二二二二一一一一剪力墻剪力墻三三二二一一一一剪力墻剪力墻高高 度（度（m）80808080808060剪力墻剪力墻四四三三三三二二二二一一一一部分框支部分框支剪力墻結剪力墻結構構框支層框架框支層框架二二二二一一一一不應不應采用采用不應不應采用采用剪力墻結構剪力墻結構三三二二二二一一一一筒筒 體體框架框架-核心核心筒筒框框 架架三三二二一一一一核心筒核心筒二二二二一一一一筒中筒筒中筒內內 筒筒三三二二一一一一外外 筒筒

21、三三二二一一一一2、一般構造要求一級框架梁、柱和節(jié)點核芯區(qū) C30, 其他各類構件 C20； 9度時 C60，8度時 C70。 縱筋宜用HRB400級、HRB500級鋼筋；箍筋宜用HRB335、HRB400和HPB300級鋼筋?；炷翉姸鹊燃?鋼筋種類要求要求： 一、二級抗震等級框架，其縱筋抗拉強度實測值與屈服強度實一、二級抗震等級框架，其縱筋抗拉強度實測值與屈服強度實測值比值測值比值 1.25，屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值，屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值 1.3。 注意注意：施工中，不宜采用較高強度等級鋼筋代替原設計中的縱筋。施工中，不宜采用較高強度等級鋼筋代替原設計中的縱筋。

22、縱筋最小錨固長度按縱筋最小錨固長度按laE 取用取用 鋼筋錨固laE確定原則一、二級抗震等級一、二級抗震等級 ： laE1.15 la 三級抗震等級： laE1.05 la四級抗震等級 ： laE 1.0 la5.3 剪力墻結構 利用建筑物墻體作為承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結構，稱為剪力墻結構。按施工工藝分按施工工藝分l大模現(xiàn)澆剪力墻結構件系大?，F(xiàn)澆剪力墻結構件系l滑?，F(xiàn)澆剪力墻結構體系滑?，F(xiàn)澆剪力墻結構體系l全裝配大板結構休系全裝配大板結構休系l內澆外掛剪力墻結構體系內澆外掛剪力墻結構體系在我國目前已建成的高層剪力墻建筑中，高層住宅占絕大多數(shù)，上述4種施工工藝中，大?，F(xiàn)繞剪力墻結構體系的施

23、工工藝及機械設備相對較簡單，又有較好的技術經濟指標，比較適合我國國情有很好的發(fā)展前景。據(jù)統(tǒng)計，北京、上海、天津的高層剪力墻住宅中，大模體系已經占據(jù)主導地位，北京對內澆外掛體系應用比較多。按剪力墻的整體性(墻體開洞大小)分實體剪力墻實體剪力墻當剪力墻未開洞或開洞較小時，剪力墻的整體工作性能較好，整個剪力墻猶如一個豎向放置的懸臂桿，剪力墻截面內的正應力分布在整個剪力墻截面高度范圍內呈線性分布或接近線性分布。(2）雙肢剪力墻(3)聯(lián)肢剪力墻（4）壁式框架剪力墻開洞面積很大，連系梁和墻肢的剛度均比較小，整個剪力墻的受力與變形接近于框架，幾乎每層墻肢均有一個反彎點，這類剪力墻稱為壁式框架。(5)框支剪力

24、墻(6)錯洞剪力墻剪力墻結構體系的優(yōu)點：剪力墻結構體系的優(yōu)點：l結構整體性強抗側剛度大，側向變形小，在承載力方面的要求易得到滿足，適于建造較高的建筑。l集承重、抗風、抗震、圍護與分隔為一體，經濟合理地利用了結構材料；l抗震性能好，具有承受強烈地層裂而不倒的良好性能；l用鋼量較省；l與框架結構體系相比施工相對簡便與快速。剪力培結構體系的缺點：l墻體較密，使建筑平面布置和空間利用受到限制，較難滿足大空間建筑功能的要求l結構自重較大，加上抗側剛度較大，結構自振周期較短，導致較大的地震作用。剪力墻結構體系的適應范圍：剪力墻結構對于需要很多隔墻的高層住宅公寓及高層旅館的標準層十分適用。為了適應下部設置大

25、空間公共設施的高層住宅、公寓和旅館建筑的需要，可以使用框支剪力墻體系，即在底層或l一3層把部分剪力墻改換為框架，其余剪力墻仍落至基礎，使其相接的層次剛度不發(fā)生突變。框支剪力墻結構對抗震要求較高的房屋，宜經過專門的試驗研究后采用。剪力墻的布置原則剪力墻的布置原則(1)剪力墻在平面上應沿建筑物主軸方向布置 當建筑物為矩形、當建筑物為矩形、T T形和形和L L形平面時，剪力墻應沿兩形平面時，剪力墻應沿兩個主軸方向布置；建筑物為形、個主軸方向布置；建筑物為形、Y Y形、十字形平面時，形、十字形平面時，剪力墻應沿三個或四個主軸方向布置，形平面，則沿剪力墻應沿三個或四個主軸方向布置，形平面，則沿徑向布置成

26、輻射狀徑向布置成輻射狀（2)剪力墻片應盡量對直拉通，否則不能視為整體墻片。但當兩道墻錯開距離d3bw(bw為墻厚度）時；或當墻體在平面上為轉折形狀，其轉角a15度時才可近似當作整體平面剪力墻對待。(3)(3)剪力墻結構的平面形狀力求簡單、規(guī)則對稱，墻體布置力求均勻，使剪力墻結構的平面形狀力求簡單、規(guī)則對稱，墻體布置力求均勻，使質量中心與剛度中心盡量接近。質量中心與剛度中心盡量接近。(4)(4)剪力墻結構應盡量避免豎向剛度突變，墻體沿豎向宜貫通全高，墻厚剪力墻結構應盡量避免豎向剛度突變，墻體沿豎向宜貫通全高，墻厚度沿堅向宜逐漸減薄，在同結構單元內宜避免錯層及局部夾層。度沿堅向宜逐漸減薄，在同結構

27、單元內宜避免錯層及局部夾層。 (5)(5)全剪力墻體系從剪力墻布置均衡來考慮，在民用建筑中，一般橫墻短全剪力墻體系從剪力墻布置均衡來考慮，在民用建筑中，一般橫墻短而數(shù)量多，縱墻長而數(shù)量少因此，縱橫向剪力墻的布置需適應這個特點。而數(shù)量多，縱墻長而數(shù)量少因此，縱橫向剪力墻的布置需適應這個特點。橫向剪力墻的問距，從經濟考慮，不宜太密，橫向剪力墻的問距，從經濟考慮，不宜太密， 一般不小于一般不小于6 68m8m縱向剪力墻縱向剪力墻 一般設為二道、二道半、三道或四道一般設為二道、二道半、三道或四道對抗震要求的建筑，應避免抗震性能不良的魚骨式的平面布置當建筑平面形狀任意時，在受力復雜處，剪力墻應適當加密魚

28、骨式剪力墻平面布置圖在受力復雜處加密剪力墻（8）剪力墻宜設于建筑物兩端、樓梯間、電梯間及平面剛度有剪力墻宜設于建筑物兩端、樓梯間、電梯間及平面剛度有變化處，同時以能縱橫向相互連在一起為有利，這樣，對增大變化處，同時以能縱橫向相互連在一起為有利，這樣，對增大剪力墻剛度很有好處。剪力墻剛度很有好處。(9)剪力地的平面布置有兩種力案 橫墻承重方案：橫墻間距即為樓板的跨度通常剪力墻的橫墻間距即為樓板的跨度通常剪力墻的間距為間距為6 68m8m較為經濟。較為經濟。 縱橫墻共同承重方案：樓板支承在進深大梁和橫向剪力墻樓板支承在進深大梁和橫向剪力墻上，而大梁又捆置在縱墻上，形成縱橫墻共同承重方案。上，而大梁

29、又捆置在縱墻上，形成縱橫墻共同承重方案。 在實際工程中以橫墻承重方案居多數(shù)，有時也采用縱橫墻在實際工程中以橫墻承重方案居多數(shù)，有時也采用縱橫墻共同承重的結構方案。共同承重的結構方案。(10)(10)當建筑使用功能要求有底層大空間時，可以使用框支剪當建筑使用功能要求有底層大空間時，可以使用框支剪力墻，但一般均應有落地剪力墻協(xié)同工作。力墻，但一般均應有落地剪力墻協(xié)同工作。(11)(11)框支剪力墻與落地剪力墻協(xié)同工作體系中，以最常見的框支剪力墻與落地剪力墻協(xié)同工作體系中，以最常見的矩形建筑平面為例，落地橫向剪力墻數(shù)量占全部橫向剪力墻矩形建筑平面為例，落地橫向剪力墻數(shù)量占全部橫向剪力墻數(shù)量之百分比率

30、：非抗震設計時不少于數(shù)量之百分比率：非抗震設計時不少于3030，抗震設計時不，抗震設計時不少于少于5050。 (12)(12)落地剪力墻的間距落地剪力墻的間距L L應滿足的條件應滿足的條件 非抗震設計時：非抗震設計時：L L3B3B，L L36m(B36m(B為樓面覓度為樓面覓度) ) 抗震設計時：抗震設計時：L L2B2BL L24m(24m(底部為底部為1 12 2層框支層時層框支層時) ) (13)(13)上下剪力墻的剛度比上下剪力墻的剛度比r r宜盡量接近于宜盡量接近于1 1。非抗震設計時，。非抗震設計時，r r不應大于不應大于3 3，抗震設汁時，抗震設汁時，r r不應大于不應大于2

31、2。 (14)(14)框支剪力墻托梁上方的一層墻體不宜設置邊門洞，旦不得在中框支剪力墻托梁上方的一層墻體不宜設置邊門洞，旦不得在中柱上方設門洞。落地剪力墻盡量少開窗洞，若必需開洞時立布置在墻體柱上方設門洞。落地剪力墻盡量少開窗洞，若必需開洞時立布置在墻體的中部的中部. .（1515）轉換層樓板混凝土強度等級不宜低于）轉換層樓板混凝土強度等級不宜低于C30C30，并應采用雙向上下層配，并應采用雙向上下層配筋。樓板開洞位置盡可能遠離外側邊，大空間部分的樓板不宜開洞，與筋。樓板開洞位置盡可能遠離外側邊，大空間部分的樓板不宜開洞，與轉換層相鄰的樓板也應適當加強。轉換層相鄰的樓板也應適當加強。(16)(

32、16)框支梁、柱截面尺寸框支梁、柱截面尺寸框支梁寬度不宜小于上層墻體厚度的2倍，且小于400mm。框支梁高度：當進行抗震設計時不應小于跨度的16；進行非抗震設計時小應小于跨度的18，也可采用加腋梁?？蛑е慕孛鎸挾纫伺c粱寬相等，也可比梁寬度大50；非抗震設計時框支柱的截面寬度不宜小于400mm，框支柱截面高度不宜小于梁跨度的1/15；進行抗震設計時框支柱的截面寬度不宜小于450mm，框支柱截面高度不宜小于梁跨度的112，柱凈高與截面長邊尺寸之比宜大4(17) (17) 框支梁、柱的混凝土等級均不應低于框支梁、柱的混凝土等級均不應低于C30C30。(18)(18)對于底層大空間，上層魚骨式剪力墻

33、結構，當建筑總高度對于底層大空間，上層魚骨式剪力墻結構，當建筑總高度不超過不超過50m50m，抗震烈度為，抗震烈度為7 78 8度時，縱橫方向的落地剪力墻與度時，縱橫方向的落地剪力墻與框支剪力墻宜采用圖所示的平面布置方式。圖框支剪力墻宜采用圖所示的平面布置方式。圖(a)(a)表示在一個表示在一個結構單元結構單元( (般不宜超過般不宜超過60m)60m)中落地剪力墻縱橫向集中為筒中落地剪力墻縱橫向集中為筒體，布置在結構單元的兩端；圖體，布置在結構單元的兩端；圖(b)(b)表示當結構單元較長時，表示當結構單元較長時，可在中部加一道落地剪力墻如結構單元再加長時，如圖所示可在中部加一道落地剪力墻如結構

34、單元再加長時，如圖所示那樣在中間設一個落地筒體。那樣在中間設一個落地筒體。l框架剪力墻結構體系是在框架體系的基礎上增設一定數(shù)量是橫向和縱向剪力墻構成雙向受力體系。l框架剪力墻結構體系特點：將框架體系和剪力墻體系結合起來，既可使建筑平面靈活布置，得到自由的使用空間，又可使整個結構抗側移剛度適當，具有良好的抗震性能。l在側向力作用下受力特點在側向力作用下受力特點l框架類似于豎向懸臂剪切梁，其變形曲線屬于剪切型，即層間位移角自上而下逐層增大。l剪力墻是豎向懸臂彎曲結構，其變形曲線屬于彎曲型的，樓層越高水平位移增長越大。3 結構的受力特點 框架框架-剪力墻結構剪力墻結構是由框架和剪力墻兩類抗是由框架和

35、剪力墻兩類抗側力單元組成，這兩類抗側力單元的變形側力單元組成，這兩類抗側力單元的變形和受力特點不同。剪力墻的變形以彎曲型和受力特點不同。剪力墻的變形以彎曲型為主，框架的變形以剪切型為主。在框為主，框架的變形以剪切型為主。在框-剪剪結構中，框架和剪力墻由樓蓋連接起來而結構中，框架和剪力墻由樓蓋連接起來而共同變形。共同變形。 剪力墻負擔大部分水平力剪力墻負擔大部分水平力；另外，框架和；另外，框架和剪力墻分擔水平力的比例，房屋上部、下剪力墻分擔水平力的比例，房屋上部、下部是變化的。部是變化的。 在房屋下部在房屋下部，由于剪力墻變形增大，框架變形減，由于剪力墻變形增大，框架變形減小，使得下部剪力墻擔負

36、更多剪力，而框架下部小，使得下部剪力墻擔負更多剪力，而框架下部擔負的剪力較少。擔負的剪力較少。 在上部，情況恰好相反在上部，情況恰好相反，剪力墻擔負外載減小，剪力墻擔負外載減小，而框架擔負剪力增大。而框架擔負剪力增大。 這樣，就使框架上部和下部所受剪力均勻化這樣，就使框架上部和下部所受剪力均勻化。從。從協(xié)同變形曲線可以看出，框架結構的層間變形在協(xié)同變形曲線可以看出，框架結構的層間變形在下部小于純框架，在上部小于純剪力墻，因此各下部小于純框架，在上部小于純剪力墻，因此各層的層間變形也將趨于均勻化。層的層間變形也將趨于均勻化。 一、一般要求和截面尺寸要求結構形式結構形式非抗震設計非抗震設計抗震設防

37、烈度抗震設防烈度6度度7度度8度度9度度現(xiàn)澆現(xiàn)澆13013012010050裝配整體式裝配整體式1001009070不宜采用不宜采用框架剪力墻結構適用的最大高度框架剪力墻結構高厚比限制非抗震設計非抗震設計抗震設防烈度抗震設防烈度6度度7度度8度度9度度55544 剪力墻剪力墻是框架是框架剪力墻結構中重要的抗側移構件，剪力墻結構中重要的抗側移構件，應應沿兩個方向同時布置沿兩個方向同時布置，并使兩個方向的自震周，并使兩個方向的自震周期比較接近。在非抗震設計條件下，也允許只設期比較接近。在非抗震設計條件下，也允許只設橫向剪力墻而不設縱向剪力墻，由框架承擔全部橫向剪力墻而不設縱向剪力墻，由框架承擔全部

38、的縱向水平荷載。的縱向水平荷載。 剪力墻的布置原則：剪力墻的布置原則：均勻、對稱、分散、周邊均勻、對稱、分散、周邊 均勻、分散均勻、分散要求剪力墻的片數(shù)多，且每片的要求剪力墻的片數(shù)多，且每片的剛度不要太大，在樓層平面內均勻布開。剛度不要太大，在樓層平面內均勻布開。 對稱、周邊對稱、周邊是高層建筑抵抗扭轉的要求。是高層建筑抵抗扭轉的要求。二、結構布置原則二、結構布置原則應縣木塔 建于1056年 比薩斜塔 建于11731370年早期建筑的特點：高度低， 跨度小，承載能力低，材料為磚石和木材。早期筒體結構建筑早期筒體結構建筑吉隆坡雙塔大廈高度：452米材料：鋼筋混凝土現(xiàn)代筒體現(xiàn)代筒體結構建筑結構建筑

39、1 筒體結構的布置筒體結構的布置一、核心筒結構核心筒結構只有中部核心筒部分將承受的豎向及水平荷載傳至基礎，四周均為懸挑構件。核心筒結構具有較大的抗側剛度，且受力明確，分析方便。核心筒是一個典型的豎向懸臂構件，為靜定結構，沒有多余約束，缺乏第二道防線。二、二、框筒結構框筒結構水平荷載由框筒結構承擔，房屋中間的柱子僅承受豎向荷載密柱深梁三、筒中筒結構三、筒中筒結構 核心筒和框筒組成； 外筒：密肋框架柱 ，形成筒體； 適用于商務辦公樓，有較大的環(huán)形空間； 電梯間、樓梯間等服務設施布置在核心筒內； 內筒與外筒之間的距離 不 大于 12 m； 內外筒比例合理，豎向布置均勻； 結構上雙向剛度較大 。 如內

40、筒過大，內外筒之間的使用面積減小，影響建筑的使用效益； 內筒過小，則結構的抗側剛度變小，影響到結構受力的合理性； 一般為內筒邊長是外筒邊長的1/3左右； 內筒宜貫通建筑物全高，豎向剛度宜均勻分布。廣東國際大廈，63層，200m，鋼筋混凝土內筒體，外筒由鋼骨混凝土和鋼柱組成四、框架四、框架-核心筒結構核心筒結構 建筑空間較大 ，常用于辦公樓； 建筑和造型要求 ，柱間距較大 ，外框架形不成筒的作用；受力性能同框架-剪力墻結構，但柱子比框架-剪力墻結構的少而斷面大； 要保證內筒的抗側剛度和結構的抗震性能。五、成束筒結構五、成束筒結構 當建筑高度或平面尺寸進一步加大，以至于框筒或筒中筒結構無法滿足抗側

41、剛度要求時，可采用成束筒結構。西爾斯大廈1974年建成，443m，110層（美國芝加哥）芝加哥西爾斯大廈芝加哥西爾斯大廈側向力作用下柱的軸力分布側向力作用下柱的軸力分布結構平面與立面結構平面與立面加強桁架六、多重筒結構六、多重筒結構 當建筑平面尺寸很大或當內筒較小時，內外筒之間的距離較大，使樓板加厚或樓面大梁加高，可在中間加設一圈柱子或剪力墻。形成多重筒結構。2 筒體結構在側向力作用下的受力特點剪力 ：主要由腹板框架承擔 ，彎矩： 主要由翼緣框架承擔實際應力分布實際應力分布翼緣框架翼緣框架腹腹板板框框架架腹腹板板框框架架翼緣框架翼緣框架荷載作荷載作用方向用方向材料力學解答材料力學解答實際應力分布實際應力分布材料力學解答材料力學解答角柱處應力較大角柱處應力較大中部應力較小中部應力較小 在框筒結構的底部，正應力在角柱增大，在中部逐漸減小，這種現(xiàn)象稱為剪力滯后效應。這是由于腹板和翼緣框架