2024/8/81第十七章

多高層房屋結(jié)構(gòu)簡介17.1概述2024/8/8概述2我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）以10層及10層以上或房屋高度超過28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高層民用建筑為高層建筑?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計防火規(guī)范》（GB50045-2005）以10層及10層以上居住建筑和高度超過24m的公共建筑為高層建筑。《民用建筑設(shè)計通則》（GB50352-2005）以10層及10層以上或大于24m為高層住宅，大于100m的民用建筑為超高層建筑。目前，多層建筑多采用混合結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高層建筑常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。2024/8/83概述高層建筑中，高度和層數(shù)是其兩個主要的指標(biāo)，在1972年召開的聯(lián)合國國際高層建筑會議上，將高層建筑劃分為四類：第一類高層建筑為9～16層（最高為50m）；第二類高層建筑為17～25層（最高到75m）；第三類高層建筑為26～40層（最高到100m）；第四類高層建筑為40層以上（即超高層建筑）。我國規(guī)定超過100m的為超高層。2024/8/8概述42024/8/8概述52010年迪拜哈利法塔162層、高828m中國臺北101大廈101層、高508m2004年2024/8/8概述62024/8/8概述72024/8/8概述82024/8/8概述9高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)與多層建筑結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于側(cè)向力成為影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力、結(jié)構(gòu)變形及建筑物土建造價的主要因素。多層建筑結(jié)構(gòu)中，豎向荷載是影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力的主要因素。在結(jié)構(gòu)變形方面，主要考慮梁在豎向荷載作用下的撓度，一般不考慮結(jié)構(gòu)側(cè)向位移對建筑使用功能或結(jié)構(gòu)可靠性的影響。2024/8/8概述10高層建筑結(jié)構(gòu)中，豎向荷載的作用與多層建筑相似;水平方向作用的風(fēng)荷載或地震力作用可近似認(rèn)為呈倒三角分布，所產(chǎn)生的彎矩和側(cè)向位移常成為決定結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面尺寸的控制因素，因此高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵問題就是應(yīng)設(shè)置合理形式的抗側(cè)力構(gòu)件及有效的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，使結(jié)構(gòu)具有相應(yīng)的剛度來抵抗側(cè)向力。多高層建筑結(jié)構(gòu)中基本的抗側(cè)力單元是：框架、剪力墻、井筒、框筒及支撐。2024/8/8概述11確定高層建筑結(jié)構(gòu)體系時應(yīng)遵循以下原則：（1）應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的水平地震作用力傳遞路徑。（2）應(yīng)具有多道抗震防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)體系喪失抗震能力。（3）應(yīng)具有必要的強(qiáng)度和剛度、良好的變形能力和能量吸收能力，結(jié)構(gòu)體系的抗震能力表現(xiàn)在強(qiáng)度、剛度和延性恰當(dāng)?shù)仄ヅ?。?）具有合理的剛度和強(qiáng)度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中。2024/8/8概述12（5）宜選用有利于抗風(fēng)作用的高層建筑體型，即選用風(fēng)壓較小的建筑體型形狀。（6）高層結(jié)構(gòu)的開間、進(jìn)深尺寸和選用的構(gòu)件類型應(yīng)減少規(guī)格，符合建筑模數(shù)。高層建筑的建筑平面宜選用風(fēng)壓較小的形狀，并考慮臨近建筑對其風(fēng)壓分布的影響。（7）高層建筑結(jié)構(gòu)的平面布置宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心；平面長度及結(jié)構(gòu)平面外伸部分長度均不宜過長；豎向體型應(yīng)力求規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收使豎向剛度突變，以致在一些樓層形成變形集中而最終導(dǎo)致嚴(yán)重的震害。2024/8/8概述13第十七章

多高層房屋結(jié)構(gòu)簡介17.2多高層建筑結(jié)構(gòu)體系2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系14多高層建筑常用的結(jié)構(gòu)體系:混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)等。17.2.1混合結(jié)構(gòu)墻體采用磚砌體，屋蓋、樓蓋采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，故亦稱混合結(jié)構(gòu)。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系1517.2.2框架結(jié)構(gòu)由梁和柱以剛性連接而構(gòu)成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)稱為框架結(jié)構(gòu)。承重方案：橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向框架承重。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系16優(yōu)點(diǎn)：平面布置靈活、造型活潑等。適用高度：6～15層，非地震區(qū)也可建到15～20層。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在地震作用下側(cè)向位移較大。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系1717.2.3框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在框架結(jié)構(gòu)中的適當(dāng)部分增設(shè)一定數(shù)量的鋼筋混凝土剪力墻，形成的框架和剪力墻結(jié)合在一起共同承受豎向和水平力作用的結(jié)構(gòu)稱為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，簡稱框-剪結(jié)構(gòu)。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系18適用高度：10～40層。17.2.4剪力墻結(jié)構(gòu)利用建筑物墻體作為建筑的豎向承重和抵抗側(cè)向力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系19

適用于建造12～30層的高層住宅或高層公寓等。將底層或底部兩層的部分剪力墻改為框架，形成框支剪力墻體系。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系2017.2.5筒體結(jié)構(gòu)由豎向筒體為主組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)是由一個或多個筒體作承重結(jié)構(gòu)的高層建筑體系，適用于30層以上或100m以上的超高層建筑。筒體在側(cè)向力作用下，其受力類似剛性的箱型截面的懸臂梁。筒體結(jié)構(gòu)類型：框筒、框架-核心筒、筒中筒、桁架筒體和束筒結(jié)構(gòu)等。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系211.框筒結(jié)構(gòu)框筒是由布置在房屋四周的密集立柱與高跨比很大的窗間梁組成的一個多孔筒體，從形式上看，猶如由四榀平面框架在房屋的四個角組合而成，故稱為框筒結(jié)構(gòu)。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系222.框架-核心筒結(jié)構(gòu)核心筒結(jié)構(gòu)的外圍是由梁柱構(gòu)成的框架受力體系，而中間是筒體（如電梯井、樓梯間和設(shè)備管線井道），因為筒體在中間，所以稱為核心筒，又名框架—核心筒結(jié)構(gòu)。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系233.筒中筒結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)是由外筒和內(nèi)筒組成，外筒一般是框筒，內(nèi)筒一般是剪力墻實(shí)腹筒體。2024/8/8多高層建筑結(jié)構(gòu)體系244.桁架筒結(jié)構(gòu)在筒體結(jié)構(gòu)中，增加斜撐來抵抗水平荷載，以進(jìn)