高層建筑結構設計三

高層結構的選型與布置高層結構設計計算的一般原則高層框架結構的設計方法高層剪力墻結構的設計方法高層框架—剪力墻結構的設計方法多高層鋼筋混凝土結構概念設計結構計算構造設計一、高層建筑結構的受力特點水平荷載是主要的作用因素。側移驗算不可忽視。豎向荷載中恒載所占的比重較大。結構選型與布置是否合理，對建筑物的安全可靠和經(jīng)濟合理取決定性作用。高層結構的選型與布置HNM△二、高層結構的選型結構體系是指結構抵抗豎向荷載和水平荷載的傳力途徑及構建組成方式。基本水平體系：在豎向，承受豎向荷載，并傳給豎向體系；在水平向，起隔板和支撐豎向構件的作用?；矩Q向體系：在豎向，承受水平體系傳來的荷載，并傳給基礎；在水平向，抵抗水平作用，并傳給基礎?；A體系：將豎向荷載傳給地基；承受水平作用力，并傳給基礎；限制整個結構的沉降。（一）高層結構的選型原則滿足使用要求盡可能地與建筑型式相一致保證建筑物有足夠的安全和可靠性。施工簡便。經(jīng)濟合理。（二）豎向承重結構的型式及使用由梁、柱構件通過結點連接組成的結構稱為框架框架結構體系框架結構體系剪切型特點：布置靈活；可形成大的使用空間；施工簡便;較經(jīng)濟；抗側剛度小，側移大；對支座不均勻沉降較敏感。適用：60m及以下建筑。變形呈現(xiàn)剪切型特點：相對位移下部大，上部小。凸向與水平荷載指向一致剪力墻結構體系剪力墻：能有效抵抗水平荷載的墻體。特點：抗側剛度大，側移??；室內墻面平整；平面布置不靈活;

結構自重大，吸收地震能量大；施工較麻煩，造價較高。適用：140m以內的高層住宅和高層旅館變形呈現(xiàn)彎曲型特點：相對位移下部小，上部大。凸向與水平荷載指向相反。彎曲型框架—剪力墻結構體系筒體結構（框筒、實腹筒、桁架筒）

筒中筒結構、成束筒、框架－核心筒－伸臂結構

特點：空間結構，剛度很大，受力好。

適用：超高層建筑。巨型結構體系巨形框架結構巨型框架、巨型桁桁架、懸掛結構、、脊骨結構等。巨型結構特點：分分兩級，第二級為為一般框架，只承承受受豎向荷載，并并將其傳遞給第一一級結結構。第一級級結構承受全部水水平荷載載和豎向荷荷載。巨型結構適用：超超高層建筑。（三）水平承重結結構型式及選擇1、普通肋形樓蓋特點：板薄，砼用用量少，自重輕，，施工方便，較較經(jīng)濟。但板底不不平，可能影響美美觀和使用。類型：單向板肋形形樓蓋雙向板肋形樓蓋井式樓蓋單向板比雙向板經(jīng)經(jīng)濟，但梁多。2、密肋樓蓋用于跨度大而層高高受限制的情況。。肋距1.0-1.5m，一般用1.2m較經(jīng)濟。非預應力的跨度一一般不大于9m。預應力的跨度一般般不大于12m。3、無梁樓蓋（框架架結構中）用于荷載較大而層層高受限制的情況況。非預應力的跨度不不大于6m。預應力的跨度不大大于9m。4、非預應力平板（（剪力墻、筒體結結構中）優(yōu)點：降低建筑層層高，板底平整，，分為實心和空心心板。?？缍纫话悴怀^7m?？招钠桨澹喊搴?0cm至40cm，內埋大孔空心管管。高跨比二十分之之一至三十分之一一。5、預應力平板（1）預應力空心板（2）預應力大樓板（3）預應力疊合板（4）無粘結預應力現(xiàn)現(xiàn)澆平板6、組合式樓蓋（1）壓型鋼板—砼樓板（2）鋼梁—砼板組合樓蓋（3）網(wǎng)架樓蓋（四）基礎型型式及選擇高層建筑宜設地下下室，且基礎埋深深符合H/12（天然地基）、H/15（樁基礎）1、柱下獨立基礎礎適用：層數(shù)不多、、土質較好的框架架結構。當?shù)鼗鶠閹r石時，，可采用地錨將基基礎錨固在巖石上上，錨入長度≥40d。2、交叉梁基礎雙向為條形基礎。。適用：層數(shù)不多，，土質一般的框架架、剪力墻、框架架—剪力墻結構。3、片筏基礎適用：層數(shù)不多土土質較弱或層數(shù)較較多土質較好時用用。4、箱形基礎適用；層數(shù)較多、、土質較弱的高層層建筑。5。樁基礎適用：地基持力層層較深時采用。6。復合基礎適用：層數(shù)較多或或土質較弱時采用用。三、高層結構的布布置（一）結構布置原原則滿足使用要求，并并盡可能地與建筑筑的平、立、剖面面劃分相一致。滿足人防、消防要要求，使水、暖、、電各專業(yè)的工作作能有效進行。結構上受力可靠，，變形小。妥善處理溫度、地地基不均勻沉降以以及地震影響。施工簡便。經(jīng)濟合理（二）平面布置要要點簡單、規(guī)則、均勻勻、對稱。承重結構應雙向布布置，偏心小，構構件類型少。平面長度和突出部部分應滿足要求，，凹角宜采用加強強措施。受力好，施工簡便便，造價省。平面尺寸限值參書書上P249表8－2扭轉不規(guī)則平面不規(guī)則凹凹凸不規(guī)則則樓板局部不連續(xù)注意：剪力墻的布布置、填充墻的布布置、樓電梯間的的布置。（三）豎向結構布布置要點1高寬比的控制。豎向體型應力求規(guī)規(guī)則、均勻，避免免有過大的外挑和和內收。側向剛度不規(guī)則豎向不規(guī)則豎向向抗側力構件不連連續(xù)樓層承載力突變書上p252圖8-33豎向結構截面尺寸寸改變不超過4段，每次尺寸減少少不宜太大，且強強度改變與尺寸改改變錯開樓層布置置。4基礎有一定的埋置置深度。5宜設地下室。（四）變形縫設設置變形縫：伸縮縫、、沉降縫、抗震縫縫。1、伸縮縫為防止溫度變化和和砼收縮導致房屋屋開裂而設。伸縮縫只設在上部部結構基礎不設。。伸縮縫處宜做雙柱柱或雙墻，伸縮縫縫最小寬度為50mm。伸縮縫的最大間距距參書上P16表2.8不設或增加伸縮縫縫間距的措施：提高縱向構件配筋筋率。頂部采取保溫、隔隔熱和通風措施。。降低頂部結構剛度度。摻膨脹劑。留后澆帶。30m~40m設一道寬800~1000mm鋼筋混凝土后澆帶帶，一個月以后澆澆。設在受力小的的部位。2、沉降縫為防止地基不均勻勻或房屋層數(shù)和高高度相差很大引起起房屋開裂而設。。沉降縫不但上部結結構要斷開，基礎礎也要斷開。不設沉降縫的措施施：采用端承樁等剛度度很大的基礎。主樓與裙房用不同同形式的基礎。先施工主樓，后施施工裙房。預留沉降差。3、防震縫地震區(qū)為防止房屋屋與房屋或結構單單元與結構單元地地震時相互碰撞而而設?；A可不設防震縫縫，但應在相應位位置處加強構造和和連接。防震縫應盡可能與與溫度縫、沉降縫縫重合。特別注意保證防震震縫的寬度。最小小寬度為70mm。當前的趨勢是：采采取有效措施，盡盡量不設或少設縫縫。高層框架結構設計計一、結構布置應雙向布置。柱網(wǎng)尺寸不宜大于于10m×10m；墻下應設梁支承承；梁柱軸線宜重重合在一個平面面內。當梁柱軸線不在一一個平面內時，偏偏心距不宜大于柱柱截面在該方向向邊長的1/4。二、截面尺寸估算算（一）梁一般梁：最最小尺寸：250㎜×400㎜。扁梁：現(xiàn)澆樓面每一側翼翼緣的有效寬度可可取至板厚度的6倍。梁截面慣性距可近近似按下表取用樓板類型邊框類型中間框架梁現(xiàn)澆樓板I=1.5I=2.0裝配整體式樓板I=1.2I=1.5裝配式樓板I=I0I=I0房屋高度不超過50m時，可采用裝配整整體式樓蓋。梁的線剛度（二）柱當按抗震設計時，，宜宜大于4，且軸壓比滿足；；式中N—柱軸力，N=（1.1~1.2）N，N---負荷載面積×（12~14）kN/m2fc—混凝土軸心抗壓強強度設計值；b、h—柱截面寬度和高度度。（柱的截面尺尺寸不宜小于350mm×400mm）四、荷載及地震作作用五、內力計算（一）豎向荷載的內力計計算1.樓面荷載分配原則則簡支板：朝兩支座座分配。單向板：朝兩長邊邊分配。雙向板：朝朝四邊分配配。三角形荷載載和梯形荷荷載可折算算成等效均均布荷載：：墻體的重量量直接傳遞遞給它的支支承梁。2.活載布置滿布。3.豎向荷載下下的內力計計算方法⑴分層法①基本假定；；l忽略框架的的側移；l每層梁上的的荷載只在在該層梁和和與之相連連的柱上傳傳遞。②計算簡圖③注意事項除底層外，，各層柱的的線剛度應應乘0.9，且其傳遞遞系數(shù)由1/2改為1/3，其它桿的的線剛度和和傳遞系數(shù)數(shù)不變。梁的彎矩為為最終彎矩矩，柱的彎彎矩為與之之相連兩層層計算彎矩矩迭加。若若節(jié)點彎矩矩不平衡，，可將不平平衡彎矩再再分配一次次?？蚣茉谪Q向向荷載作用用下的內力力調幅完成成后,再與風載及及地震作用用效應組合合。（2）迭代法（二）水平作用下下的內力計計算1.反彎點法適用范圍：：橫梁線剛剛度與柱線線剛度之比比不小于3。⑴反反彎點位置置（反彎點點處彎矩為為零，剪力力不為零。。）底層柱離柱柱底2/3層高處，其其余各層位位于柱中點點。c.可調幅。支支座彎矩調調幅系數(shù)如如下：現(xiàn)澆框架0.8~0.9裝配式框架架.07~0.8支座調幅后后,跨中彎矩應應相應調整整，且大于于按簡支計計算梁跨中中彎矩的一半半⑵反彎點處剪剪力計算自上而下依依次沿每層層反彎點處處取脫離體體。式中仿照上述方方法得：⑶各柱彎矩柱端彎矩=反彎點處剪剪力×反彎點至柱柱端距離（4）梁端彎矩矩中間節(jié)點：：2。D值法⑴框架柱的抗抗側剛度式中—柱抗側剛度度修正系數(shù)數(shù)，按下表表計算。(2)框架柱的反反彎點位置置每一根桿的的反彎點位位置都不同同，反彎點高度度系數(shù)按下下式計算：：式中見表5-4~5-6。（3）框架彎矩矩圖反彎點位置置確定以后后，柱剪力力、柱彎矩矩以及梁端端彎矩的計算與反反彎點法相相同。反彎點總是是向剛度減減小的方向向移動剪力墻結構構設計一、結構布布置1剪力墻應雙向布布置或多向向布置。2每個墻段的的長度不宜大于8，高寬比不不應小于2。較長的剪剪力墻可用用樓板（無無連梁）或或弱的連梁梁分為若干干獨立墻段段。3剪力墻宜自自下到上連連續(xù)布置，，避免剛度度突變。4剪力墻的門門窗洞口宜宜上下對齊齊，成列布布置，形成成明確的墻墻肢和連梁梁。二、剪力墻墻的分類、、受力特點點及分類界界限（一）剪力力墻的分類類及受力特特點1無洞口剪力力墻2整截面剪力力墻：開洞洞面積不大大于16％且洞口與與洞口之間間凈距以及及洞口至墻墻邊的距離離大于洞口口長邊尺寸寸。受力特點：：如同一個個整體的懸懸臂墻。在在墻肢的整整個高度上上，彎矩圖圖既不突變變，也無反反彎點。變變形以彎曲曲型為主。。3整體小開口口墻：開洞洞面積大于于16％但墻肢中中的局部彎彎矩不超過過墻體整體體彎矩的15％為整體小小開口墻。。受力特點：：彎矩圖在在連梁處發(fā)發(fā)生突變，，但在整個個墻肢高度度上沒有或或僅僅在個個別樓層中中才出現(xiàn)反反彎點。整整個剪力墻墻的變形仍仍以彎曲型型為主。4雙肢及多肢肢剪力墻：：開洞較大大、洞口成成列布置的的墻。受力特點：：與整體小小開口墻相相似。5壁式框架：：洞口尺寸寸大、連梁梁線剛度大大于或接近近墻肢線剛剛度的墻。。受力特點：：柱的彎矩矩圖在樓層層處有突變變，且在大大多數(shù)樓層層中都出現(xiàn)現(xiàn)反彎點。。整個剪力力墻的變形形以剪切型型為主，與與框架的受受力相似。。（二）各類類剪力墻的的分類標準準