多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置_第1頁
多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置_第2頁
多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置_第3頁
多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置_第4頁
多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置_第5頁
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多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置第一頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成

11.1.1建筑體型的形成從幾何學(xué)的概念來分類,建筑平面與立面形狀可分為凸形與凹形兩大類。凸?fàn)顖D形中,任何兩點的連線都不可能穿越圖形界限;凹狀圖形中,則可用一條穿越圖形界限的直線連接圖形內(nèi)的兩點,如圖所示。以下把凸?fàn)顖D形稱為簡單圖形,把凹狀圖形稱為復(fù)雜圖形。在建筑設(shè)計中常用的建筑平面可如圖所示分成簡單建筑平面與復(fù)雜建筑平面,建筑立面可如圖分成簡單建筑立面與復(fù)雜建筑立面。

第二頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成從幾何學(xué)的概念來分類,建筑平面與立面形狀可分為凸形與凹形兩大類。圖11-1-1幾何圖形的分類

(a)簡單圖形;(b)復(fù)雜圖形第三頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成在建筑設(shè)計中常用的建筑平面可分成簡單建筑平面與復(fù)雜建筑平面。圖11-1-2建筑平面的形式(a)簡單建筑平面;(b)復(fù)雜建筑平面(a)(b)第四頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成建筑立面可如圖分成簡單建筑立面與復(fù)雜建筑立面圖11-1-3建筑立面的形式(a)簡單建筑立面;(b)復(fù)雜建筑立面第五頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成從二維轉(zhuǎn)為三維,任何一個建筑體型可歸納為平面上的兩個基本類型與立面上的兩個基本類型的組合,即一共有四個基本組合,如圖所示。圖11-1-4建筑休型的組合(a)簡單平而與簡單立面的組合;(b)復(fù)雜平面與簡單立面的組合;(c)簡單平面與復(fù)雜立面的組合;(d)復(fù)雜平面與復(fù)雜立面的組合第六頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

11.1.2建筑體型的變化1)簡單平面與簡單立面的組合

簡單平面的尺寸變化包括絕對尺寸和相對尺寸兩個方面,平面尺寸較大的建筑物的受力顯然比平面尺寸小的建筑物要復(fù)雜些,這時要考慮到結(jié)構(gòu)的空間整體性,同時又要考慮到溫度應(yīng)力、混凝土收縮等不利因素的影響。而平面的長寬比較大的建筑物顯然比平面為正方形的建筑物更容易受到扭轉(zhuǎn)、不均勻沉降等的威脅。第七頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

11.1.2建筑體型的變化1)簡單平面與簡單立面的組合

簡單立面的尺寸變化對結(jié)構(gòu)的影響也包括絕對尺寸和相對尺寸兩個方面。建筑物越高,側(cè)向風(fēng)荷載和地震作用的影響越大;建筑物的高寬比H/B越大,結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和抗傾覆穩(wěn)定性就越差;當(dāng)高寬比一定時,降低建筑物的質(zhì)量中心則有利于結(jié)構(gòu)的抗側(cè)穩(wěn)定性,如圖所示。圖11-1-5建筑質(zhì)心與結(jié)構(gòu)的抗側(cè)穩(wěn)定性第八頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成2)復(fù)雜平面與簡單平面的組合

復(fù)雜平面的形狀很多,其基本尺寸對結(jié)構(gòu)受力的影響也可以從絕對尺寸和相對尺寸兩個方面考慮,其中主要為肢翼長度和肢翼寬度之比。一般地說,肢翼長度越大,肢翼寬度越小,則結(jié)構(gòu)受力越不利。第九頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成

兩種常見的復(fù)雜平面(L形平面和U形平面)與簡單立面組合后建筑體型的變化如圖所示。對于L形平面,凹角部位常會由于應(yīng)力集中而引起破壞,特別是當(dāng)a1/a和b1/b均較大時。當(dāng)a1/a及b1/b均較小或一個較大另一個較小時,則對結(jié)構(gòu)的影響較小。對于L形平面。當(dāng)a1/a較大時,也可以在結(jié)構(gòu)上采用懸挑的手段,使主體結(jié)構(gòu)的平面成為簡單平面,如圖a所示。對于U形平面,當(dāng)b1/b越小,則結(jié)構(gòu)受力越復(fù)雜,此時也可在結(jié)構(gòu)上設(shè)置變形縫把它分成兩個矩形平面,如圖b所示。當(dāng)b1/b較大時,也可通過設(shè)連接梁在結(jié)構(gòu)上把它連成一個完整的矩形平面,如圖c所示,當(dāng)然這對建筑立面有一定的影響。第十頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成2)復(fù)雜平面與簡單平面的組合圖11-1-6L形平面和U形平面的體型變化(a)L形平面;(b)U形平面第十一頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成圖11-1-7復(fù)雜平面轉(zhuǎn)化成簡單平面(a)設(shè)懸挑;(b)設(shè)變形縫;(c)設(shè)連接梁第十二頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成3)簡單平面與復(fù)雜立面的組合由于立面是復(fù)雜立面,因此整個建筑物在不同的高度有不同的建筑平面。各種收進方式及各種尺寸變化時的情況如圖11-1-8所示,這種建筑體型的變化對豎向荷載和水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力都將產(chǎn)生影響。第十三頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成3)簡單平面與復(fù)雜立面的組合圖11-1-8簡單平面與復(fù)雜立面的組合(a)兩鄰邊收進;(b)四邊收進第十四頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成較常見的兩種建筑立面如圖11-9所示。圖11-1-9a常見于帶小塔樓的建筑,在地震作用下,小塔樓由于鞭稍效應(yīng)產(chǎn)生較大的慣性力,會造成塔樓根部的破壞甚至塔樓的倒塌。設(shè)計中一般是控制b/h值,即小塔樓不能突然內(nèi)收很多,避免剛度發(fā)生突變。圖11-1-9b為帶裙房的建筑,由于群房部分與主樓部分自重相差懸殊,會產(chǎn)生地基的不均勻壓縮,引起建筑物的不均勻沉降,或?qū)е禄A(chǔ)結(jié)構(gòu)的破壞。第十五頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成在地震作用下,小塔樓由于鞭稍效應(yīng)產(chǎn)生較大的慣性力,會造成塔樓根部的破壞甚至塔樓的倒塌。設(shè)計中一般是控制b/h值,即小塔樓不能突然內(nèi)收很多,避免剛度發(fā)生突變。圖11-1-9建筑立面的收進第十六頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成4)復(fù)雜平面與復(fù)雜立面的組合這種組合條件下的建筑體型可以無限地變化,在工程實踐中也較多見。復(fù)雜的建筑體型使建筑物具有明顯的個性,但卻給結(jié)構(gòu)布置帶來了難題。圖11-10為復(fù)雜平面與復(fù)雜立面組合的一個例子。對于復(fù)雜平面與復(fù)雜立面組合的結(jié)構(gòu)的布置,首先是限制;如閑職群房外伸、限制小塔樓的高度、限制內(nèi)收尺寸等。其次是加強,如通過設(shè)置剛性基礎(chǔ),剛性層、或其它的構(gòu)造措施來保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)上述兩種方法均無法令人滿意時,也可設(shè)置變形縫,把復(fù)雜的建筑體型分成若干個簡單的結(jié)構(gòu)單元。第十七頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.1建筑體型

建筑體型的形成圖11-1-10復(fù)雜平面與復(fù)雜立面的組合第十八頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.1對稱性最佳的方案是使建筑平面形心、質(zhì)量中心、結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度中心在平而上位于同點上,而在豎向則位于同一鉛錘線上,簡稱“三心重合”。圖11-211建筑平面的對稱性(a)雙軸對稱;(b)單軸對稱;(c)無軸對稱第十九頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.1對稱性1)建筑平面的對稱性建筑平面形狀最好是雙軸對稱的,不對稱的建筑平面對結(jié)構(gòu)來說有三個問題。2)質(zhì)量布置的對稱性:若建筑物質(zhì)量分布較大偏心,當(dāng)遇到地震作用時,地震慣性力的合力將會對結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度中心產(chǎn)生扭矩,這時也會引起建筑物的扭轉(zhuǎn)及破壞。3)結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的對稱性:抗側(cè)力構(gòu)件的布置對結(jié)構(gòu)受力有十分重要的影響。常常會遇到這樣的情況,即在對稱的建筑外形中進行了不對稱的建筑平面布置,從而導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)剛度的不對稱布置。第二十頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.1對稱性圖11-2-2抗側(cè)墻體的不均勻布置之一圖11-2-3抗側(cè)墻體的不均勻布置之二第二十一頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.1對稱性圖11-2-4馬拿瓜國家銀行結(jié)構(gòu)平面

在矩形的建筑平面中,一側(cè)集中布置了實心填充外墻及兩個核心筒,而另三邊則采川了空曠的密柱框架,樓蓋結(jié)構(gòu)為單向密肋板。結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度中心明顯地與建筑質(zhì)量中心偏離,該建筑己在一次地震中倒塌。實例分析第二十二頁,共五十一頁,2022年,8月28日不對稱帶來的災(zāi)難結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度對稱第二十三頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.1對稱性布置樓梯間、電梯間四周的墻體所形成的核芯井筒往往能提高較大的抗側(cè)剛度,因此核芯井筒的位置對結(jié)構(gòu)受力有較大的影響。圖11-2-5核心井筒的布置第二十四頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.2連續(xù)性連續(xù)性是結(jié)構(gòu)布置中的重要方面,而又常常與建筑布置相矛盾。建筑師往往希望從平面到立面都豐富多變,而合理的結(jié)構(gòu)布置卻應(yīng)該是連續(xù)的、均勻的,不應(yīng)該過度發(fā)生突變。建筑的連續(xù)有兩個方面的表現(xiàn):剛度與質(zhì)量

圖11-2-6為框架結(jié)構(gòu)剛度不連續(xù)、形成薄弱層的幾個例子。如圖11-2-6a中由于底層大空間的要求抽調(diào)了部分柱子,即由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置得不連續(xù)性形成了薄弱層。圖11-2-6b是由于結(jié)構(gòu)底層層高較高,即由于結(jié)構(gòu)尺寸變化在豎向德布連續(xù)性形成了薄弱層。有時建筑上層高可能是一致,但因上部結(jié)構(gòu)的層高是樓板至樓板的高度,而底層結(jié)構(gòu)的層高是自二層樓板至基礎(chǔ)頂面的高度,這樣便自然出現(xiàn)了底層層高大于上部層高的情況。圖11-2-6c是建筑物建于山坡上的情況,即由于結(jié)構(gòu)尺寸變化在層平面內(nèi)的不連續(xù)性形成了薄弱層。很顯然當(dāng)柱子截面尺寸相同時,由于短柱具有較大的抗側(cè)剛度,因此將承受較多的側(cè)向地震力而容易首先破壞。第二十五頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.2連續(xù)性

圖11-2-6框架結(jié)構(gòu)的薄弱層第二十六頁,共五十一頁,2022年,8月28日即底層柱與上層柱不連續(xù)第二十七頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.2連續(xù)性

圖11-2-7為剪力墻布置不連續(xù)的幾個例子。圖11-2-7a為框架支承的剪力墻,當(dāng)?shù)讓有枰蜷_間時往往將部分剪力墻在底層改為框架。圖11-2-7b、c為不規(guī)則布置的剪力墻結(jié)構(gòu),由于立面造型上的要求或建筑門窗布置的要求使剪力墻布置上下無法對齊。圖11-2-7d的布置則常常出現(xiàn)在樓梯間,由于樓梯間采光的要求使洞口錯位布置。很顯然,對于上述幾種結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變的剪力墻結(jié)構(gòu),常常會由于應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂縫或造成局部的損壞。第二十八頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.2連續(xù)性圖11-2-7剪力墻的不連續(xù)布置第二十九頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.2連續(xù)性剛度不連續(xù)歸納為:(1)抽柱;(2)層高變化;(3)依山建筑;(4)剪力墻不連續(xù);等。質(zhì)量的不連續(xù)這方面一般表現(xiàn)不突出,或者采取“抗”的方式,但是從動力學(xué)角度看,質(zhì)量均勻——連續(xù),其對結(jié)構(gòu)的影響較有利,否則對結(jié)構(gòu)不利。不連續(xù)表現(xiàn)在平面與立面。第三十頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.3周邊作用由于墻體具有較大抗側(cè)力剛度,因此墻體位置的變化對整個結(jié)構(gòu)的抗傾覆和抗扭轉(zhuǎn)能力有明顯的影響。在材料力學(xué)中就知道,材料布置得離中心越遠,它所作用的力臂越大,從而產(chǎn)生的抵抗矩就越大。因此在梁的設(shè)計中,廣泛地應(yīng)用工字形截面梁來代替矩形截面梁。而在高層建筑平面布置時,則應(yīng)把具有較大抗側(cè)剛度的剪力墻、核心筒布置在建筑物周邊。圖11-2-8抗側(cè)力墻體的布置第三十一頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.4角部構(gòu)件角部構(gòu)件往往受到較大的荷載或較復(fù)雜的內(nèi)力,在結(jié)構(gòu)布置時應(yīng)特別注意。在多層框架結(jié)構(gòu)中,角柱雖然受到的軸力較小,但它為雙向受彎構(gòu)件,當(dāng)結(jié)構(gòu)整體受扭時所受到的剪力最大,所以角柱在整個柱高范圍內(nèi),都應(yīng)采取加密箍筋等構(gòu)造措施。筒體結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷載作用下,角柱內(nèi)會產(chǎn)生比其他柱子更大的軸力,且角柱是形成結(jié)構(gòu)空間工作的重要構(gòu)件,因此,筒體結(jié)構(gòu)中的角柱往往均予以加強,有時甚至在建筑平面的四角布置四個角筒,如圖11-2-9所示。第三十二頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.4角部構(gòu)件第三十三頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.4角部構(gòu)件圖11-2-9在筒體結(jié)構(gòu)四角布置角筒第三十四頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.5多道防御

多道防御的設(shè)計概念對抵抗未能預(yù)測的災(zāi)害有重要意義,在自然界中也有許多多道防御的例子。例如:蜘蛛網(wǎng)即使一般的網(wǎng)線被折斷了也不會毀壞。另外,飛機的動力系統(tǒng)中一般都備有多個發(fā)動機,當(dāng)其中一個甚至二個發(fā)動機發(fā)生故障時,剩余的發(fā)動機仍能繼續(xù)工作、控制飛行。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,亦要求當(dāng)結(jié)構(gòu)中的某些截面出現(xiàn)塑性鉸或一部分構(gòu)件受到破壞時,整個結(jié)構(gòu)仍能繼續(xù)工作,承受荷載。多道防御的設(shè)計概念可應(yīng)用于單榀結(jié)構(gòu),亦可應(yīng)用于整個結(jié)構(gòu)。以框架結(jié)構(gòu)為例,由于梁、柱內(nèi)塑性鉸出現(xiàn)次序的不同而又多種可能的破壞形態(tài),其中最典型的破壞形態(tài)如圖11-2-10所示。圖11-2-10a、b的結(jié)構(gòu)為強梁弱柱型的,即結(jié)構(gòu)在豎向荷載和地震力作用下,首先是在柱端截面發(fā)生破壞。顯然,只要在某一層柱的上下端出現(xiàn)塑性鉸,機會造成整個結(jié)構(gòu)的破壞。圖11-2-10c的結(jié)構(gòu)圍墻柱弱梁型的,即結(jié)構(gòu)在豎向荷載和地震力作用下,塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端。第三十五頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.5多道防御多道防御的設(shè)計概念對抵抗未能預(yù)測的災(zāi)害有重要意義。圖11-2-10框架結(jié)構(gòu)的破壞形式第三十六頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.5多道防御實例分析在1972年尼加拉瓜地震中,美洲銀行的成功也說明了多道防御的概念在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要性。美洲銀行結(jié)構(gòu)平面布置如圖11-22所示。該大樓共18層,有兩層地下室,外圍為—典型的框筒結(jié)構(gòu),內(nèi)部為四個核心筒對稱布置,四個核心筒又有梁連接成整體。地震發(fā)生后,該結(jié)構(gòu)只在第37層核心筒體的聯(lián)系梁上有輕微的裂縫。其他都完好無損,非結(jié)構(gòu)性破壞幾乎沒有。

這個結(jié)構(gòu)出了整體抗側(cè)剛度較大這一優(yōu)點外,多道防御的作用是一個重要的因素。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時,地震慣性力由較柔的外框筒和較剛的組合核心筒共同承擔(dān)。當(dāng)然,組合核心筒承受了較大的側(cè)向作用力,而組合核心筒事實上又發(fā)揮了多道防御的作用;首先是個核心筒按剛架共同工作,當(dāng)連系梁發(fā)生曲阜、梁端出現(xiàn)塑性鉸后,個個核心筒羽連梁按排架進行工作。這次地震的作用即將突破了結(jié)構(gòu)的第一道防線,第二道防線的作用尚可進一步發(fā)揮,從而保證了建筑物在地震中的安全性。第三十七頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.5多道防御圖11-2-11美洲銀行結(jié)構(gòu)布置圖第三十八頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.2結(jié)構(gòu)布置

11.2.5多道防御缺少多道防御的一個反面的例子是1968年倫敦的RonanPoint公寓建筑一角的逐漸坍塌。由于第十八層發(fā)生了煤氣爆炸事故,該層的一塊預(yù)制嵌板遭到了破壞,從而毀壞了該層建筑的一角。由于沒有第二條路線來傳遞上面四層的荷載,故在該角落的上部四層又逐漸塌落了,接著,上部幾層倒塌的沖擊力又逐漸破壞了其正下方的十七層中每一層的結(jié)構(gòu)。這也提醒我們在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該設(shè)置一些加強曾,當(dāng)上部數(shù)層由于某些原因發(fā)生坍塌時,加強層可以承受坍塌時的沖擊力并能承受坍塌后的廢墟堆積荷載的作用。第三十九頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,限于目前的計算技術(shù)和理論水平,對許多問題尚不能進行準(zhǔn)確地分析,如混凝土結(jié)硬過程中的收縮在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力,氣溫的變化或溫差對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,地基的變形擠兌結(jié)構(gòu)的影響,地震對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的作用等等。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計時只能通過一些定性的分析對建筑體型進行某些限制,或通過設(shè)置一些變形縫把結(jié)構(gòu)分割成若干個獨立的單元。設(shè)置變形縫是避免建筑體型與結(jié)構(gòu)受力之間矛盾的有效方法,但設(shè)置變形縫也會帶來許多弊病,如材料用量增加、結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜、建筑立面處理困難、變形縫處易滲漏水等,因此,目前在一些建筑設(shè)計中不設(shè)或少設(shè)變形縫的做法日趨流行。第四十頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造

11.3.1溫差及混凝土收縮對結(jié)構(gòu)布置的要求要準(zhǔn)確地計算由于溫差或混凝土收縮產(chǎn)生的附加內(nèi)里較為困難,目前在設(shè)計中一般通過設(shè)置伸縮縫,來避免在設(shè)計中計算結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫差應(yīng)力或收縮應(yīng)力。而在伸縮縫區(qū)段范圍內(nèi),則認(rèn)為由于溫差或收縮引起的應(yīng)力已經(jīng)很小,可以忽略不計。伸縮縫區(qū)段的允許長度是一個值得探討的問題,它與結(jié)構(gòu)形式及保溫隔熱條件有關(guān)。目前我國的有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距如表11-1所示。但近年來國內(nèi)外均有一些總長度超過100m的建筑物未設(shè)伸縮縫并取得了成功。第四十一頁,共五十一頁,2022年,8月28日結(jié)構(gòu)類型施工方法最大間距框架框架—剪力墻裝配式75現(xiàn)澆外墻裝配65外墻現(xiàn)澆55剪力墻外墻裝配65外墻現(xiàn)澆45伸縮縫的最大間距第四十二頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造

11.3.1溫差及混凝土收縮對結(jié)構(gòu)布置的要求

當(dāng)結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距超過了表中規(guī)定時,為減少混凝土的收縮應(yīng)力,可在適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置后澆帶,一般每個30~40m間距留出施工后澆帶,后澆帶保留時間一般不少于一個月,使縫兩側(cè)混凝土在澆灌以前可以自由收縮。在此期間,收縮變形可完成總收縮量的30%~40%。后澆帶寬度800~1000mm,縫內(nèi)鋼筋采用搭接或直通加彎的做法,如圖11-22所示,后澆帶混凝土澆灌時的溫度宜低于主體混凝土澆灌時的溫度。圖11-3-1后澆帶構(gòu)造第四十三頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造

11.3.1溫差及混凝土收縮對結(jié)構(gòu)布置的要求

為減少溫度應(yīng)力,首先的問題是要減少溫差,一般采用保溫隔熱等措施,如在屋頂層增設(shè)保溫隔熱層,或采用架空通風(fēng)晤面,也有時外柱采用保溫隔熱措施。當(dāng)伸縮縫間距超過出表中的限制而未采取上述措施時,則可對結(jié)構(gòu)中溫度應(yīng)力比較敏感部位,如在頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開間等處適當(dāng)加強配筋來抵抗溫度應(yīng)力,也可將頂部樓層改用剛度較小的結(jié)構(gòu)形式或在頂部設(shè)置局部溫度縫,把結(jié)構(gòu)劃分成長度較短的區(qū)段。伸縮縫應(yīng)從基礎(chǔ)頂面開始,基礎(chǔ)可不分開,將兩個溫度區(qū)段的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全分開,并留出一定寬度的縫隙,使上部結(jié)構(gòu)在氣溫有變化時,水平方向可以自由地發(fā)生變形。第四十四頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造

11.3.2沉降的要求沉降縫是為減少不均勻沉降引起的內(nèi)里而設(shè)置的變形縫。當(dāng)建筑物兩部分高差懸殊時,或當(dāng)建筑物兩部分荷載相差懸殊時,或建筑物先后建造且先后間隔時間較長時,都應(yīng)設(shè)置沉降縫,使縫兩側(cè)的建筑物可以自由的沉降,以免產(chǎn)生裂縫。沉降縫應(yīng)將建筑物從基礎(chǔ)至屋頂全部分開,并有足夠的寬度,縫寬可按表11-3-2選用房屋層數(shù)沉降縫寬度(mm)2、3層50—804、5層80—1005層以上不小于120沉降縫的寬度第四十五頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造

11.3.2沉降的要求圖11-3-2沉降縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)處理第四十六頁,共五十一頁,2022年,8月28日第11章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置

11.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造

11.3.2沉降的要求

沉降縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)處理方式如圖1

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