1、,第三章 高層建筑結構體系,目前在高層建筑中，常用的結構形式有： 框架結構； 框一剪結構； 剪力墻結構； 筒體結構等。,目前世界各國對超高度建筑的劃分高度及 層數(shù)也沒有統(tǒng)一規(guī)定。一般國際上把高度在100m 或層數(shù)在30層以上的高層建筑超高層。,第一節(jié)高層建筑結構體系概述,一、高層建筑結構體系的分類 （一）按所用材料分 1、鋼筋混凝土結構體系 2、鋼結構體系 3、鋼鋼筋混凝土組合結構體系 （二）按結構形式分 1、框架結構體系 2、剪力墻結構體系 3、框架剪力墻結構 4、框架-筒體結構體系 5、簡體結構體系框筒、筒中筒、成束筒,二、地震區(qū)高層建筑結構體系選型原則: 鋼筋混凝土結構適用的最大高度見1

2、-14表 2、建筑結構的高寬比為防止高層建筑在水平力作用下發(fā)生傾覆和失穩(wěn)，其高寬比不宜超過 6 ，具體詳下表。 3地震區(qū)高層建筑結構的平面布置宜規(guī)則簡單，常用平面見下圖，其中突出部分應盡量縮小。 4.高層建筑的豎向布置宜規(guī)則，避免有大的外挑或內收；結構的側向剛度宜下大上小，均勻變化；為保證高層建筑有良好的抗震性能，宜設置地下室。圖一,鋼筋混凝土高層建筑最大高寬比的限值,第二節(jié)高層框架結構,1. 高度限制: 非地震區(qū)不宜超過60米; 地震區(qū)不宜超過50米。 2. 構件估算: 梁: 梁截面高度 h 取 1/10跨度 梁截面寬度 b 取 （1/2 1/3）h 250、300、350等。 懸臂梁截面高

3、度 h 取 1/6跨度 柱：一般為矩形或正方形 柱截面寬度 b ?。?/151/10）層高 柱截面高度 h 取（12）b,現(xiàn)澆板: 單向: 1/30 跨度 雙向: 1/40 跨度 懸臂： = 1/12懸臂跨度 現(xiàn)澆板一般不小于80mm 預應力空心板: 板寬: 500mm、600mm、900mm、1200mm 板厚: 120mm、180mm 板長: 2.7m、3.0m、3.3m、3.6m、3.9m、4.2m等。,第三節(jié) 剪力墻結構 一、組成：鋼筋混凝土墻互相連接承重墻結構 二、特點： 承擔水平及豎向荷載且起外圍護、內分隔作用。 抗側強度大，側向變形小，結構整體性強，易于建 造較高建筑。 抗震性、

4、防火性好，承受地震裂而不倒。 但墻體較密，建筑平面布置和空間利用受限。 結構自重較大。 圖1。,三、適用范圍 適于隔墻較多的高層住宅、公寓和旅館。 四、分類 （一）按施工工藝分： 1. 大模板現(xiàn)澆剪力墻 2滑?，F(xiàn)澆剪力墻 3全裝配大板結構體系 4內澆外掛剪力墻內墻現(xiàn)澆， 外墻予制。,（二）根據剪力墻的整體性分： 1(小開口)整體墻 2雙肢墻 3聯(lián)肢墻 4豎式框架. 此外，框支墻，錯洞墻，小墻肢的開洞墻。 如圖2,(三）根據墻肢高度與厚度之比分: 一般剪力墻的墻肢高度與厚度之比大于 8 短肢剪力墻的墻肢高度與厚度之比 58,五、一般要求 （一）材料。砼C20 （二）截面尺寸： 墻厚h1/20樓層

5、高且160mm （三）洞口設置 圖3 洞口位置距端墻要保持一定的距離，同時洞口墻寬度應滿足上圖。B3b(b為墻面原厚度) 此外，洞口宜上下沖齊，若需錯開時，應滿足下圖4。,鋼筋混凝土結構的最大適用高度（m）,表1-14,（四）、結構布置要求： 、平面布置應對稱、均勻；沿結構平面的主要軸線布置。 、平面上盡量拉通、對直、連成若干形式。 (若為單片剪力墻其長度不宜過大，一般8m。) 3、剪力墻平面布置與平面形式。 矩形、T形、L形時：剪力墻沿兩個正交的主軸方向。 三角形、Y形時：三個方向布置。 園形、正多邊形、弧形時：沿徑向及環(huán)向布置。（圖6）,4、豎向應貫通全高，盡量不開或少開洞口。 （開洞面積

6、1/6墻面，聯(lián)梁1/5層高） 、剪力墻的洞口宜上下對齊，成列布置，從而形 成墻肢和聯(lián)梁。 、當建筑使用的功能要求底層大空間時，可采用 框支剪力墻，或底層大空間剪力墻（或筒體）協(xié) 同工作結構體系。如圖7：,其 中： 落地剪力墻數(shù)量應占全部橫向剪力墻數(shù)為： 非震區(qū)30%抗震區(qū)50% 落地剪力墻間距 L2.5BL30m（6.7度） 框支梁的截面 bb2h(上層墻體)且400mm hb1/6L(抗震設計)， 1/8L（非震區(qū)） 框支柱的截面 柱寬：柱寬與梁同寬或柱寬=梁寬+50mm 非抗震設計時：柱寬bc 400mm，柱高hc1/15梁跨 抗震設計時： bc450mm hc1/12Lb 砼C30,圖1

7、 現(xiàn)澆剪力墻體系示意,圖2 各種類型剪力墻,（a）整體墻；（b）雙肢墻；（c）聯(lián)肢墻；（d）壁式框架；（e）框支墻；（f）錯洞墻；（g）帶小墻肢的開間墻,圖3 洞口位置距墻的最小距離,圖4 錯洞剪力墻,（a）一般錯洞墻；（b）疊合錯洞墻；（c）底層局部錯洞墻,圖5 落地剪力墻（筒）與框支剪力墻的平面布置方式,（a）底部雙筒式；（b）底部雙筒+隔墻式；（c）底部三筒式,圖6 剪力墻結構布置實例,圖7 落地剪力墻（筒）與框支剪力墻的平面布置方式,（a）一般錯洞墻；（b）疊合錯洞墻；（c）底層局部錯洞墻,第四節(jié) 框架一剪 力墻結構 一、組成：框架+剪力墻 二、特點：框架- 構成的空間自由靈活，易滿足

8、不同的功能要求； 剪力墻- 具有較強的抗震能力，可提高結構的抗側移能力。 三、適用范圍：8-30層 辦公、旅館、教學樓、病房樓等公共建筑。 四、結構布置要求： 、框架主要承受豎向荷載，剪力墻抵抗水平力。對于抗震設防地區(qū)宜雙向布 置剪力墻?？蚣芰褐行呐c柱中心線偏心距不宜大于柱寬的1/4. 2、剪力墻應根據平面形式合理布置（參見前章內容），并按照“均勻、對稱、 分散、周邊”的原則布置。,3、剪力墻的適宜位置： 電梯間、樓梯間； 橫向剪力墻宜布置在接近房屋端部但又不在建筑物盡端 （充分發(fā)揮抗扭轉作用）； 建筑平面的復雜部位； 恒載較大部位。 、剪力墻不適宜位置 變形縫兩側-不利于支摸； 建筑物盡端-

9、不利于剪力墻嵌固，需較大剛度的基礎； 縱向剪力墻的端開間-縱墻較長溫度變形約束作用對結構不利。 5、縱橫向剪力墻宜交接成組布置：、形。圖8 、豎向應貫通全高，避免沿高度方向剛度突變。 、剪力墻的洞口宜上下對齊，成列布置。圖2,五、剪力墻的數(shù)量： 1、估算,A剪 底層剪力墻截面積； A柱框架柱截面積A樓樓面截面積,2、間距：現(xiàn)澆樓板 L4B, 50m （ B-房屋橫向尺寸） 其最大間距應符合下表：,六、剪力墻構造： 1厚度： 1/20層高 且160mm。 2材料（ C20） h200mm 單層配筋 h200mm 雙層配筋,剪力墻之間的間距（m）或樓蓋長寬比限值,圖8 縱橫剪力墻聯(lián)成組布置,第五節(jié)

10、筒體結構 一、特點： 當建筑物層數(shù)多，高度大，抗震設防烈度高時，采用前述框架、剪力墻、框剪結構體系難以滿足抗側力要求。 二、分類： 1.按外圍結構：薄壁筒-剪力墻圍合而成 框筒-密排柱框架組成 2.按個數(shù)形成分：單筒（框筒） 筒中筒（二重筒） 多重筒 群筒（多筒） 組合筒（成來筒）如圖10：,三、筒體形式選擇 1.內筒：高層建筑的核心布置人流、貨流及管道線路集中之處 -電梯、樓梯、豎向管線井及服務井形成鋼筋混凝土簡體。 2.框筒：當建筑要求較大空間，外圍結構以密排柱、深裙梁構 成框簡。 3.框架簡體結構： 框架核心簡，中部設有各種豎向井，用于集中圍合形成中心簡，通過整體性很強的樓蓋將框架與簡聯(lián)

11、在一起。 外框架柱距，一般48m，形成稀柱框架簡體結構，,框架端筒 當要求中間區(qū)域具有較大建筑空間時，可將樓、電梯等豎向井布置兩端端筒簡，形成框架端筒。見圖11： 框架多筒 對于多邊形平面，或平面面積較大時，設有多個筒，形成框架多筒。如圖12： 4.筒中筒： 當結構層數(shù)較多，結構較高時，外圍以框筒，核心為筒體，構成筒中筒結構。 5.多重筒： 當結構層數(shù)更多，結構更高時，采用三重筒、多重筒結構。 如圖13。 它由9個以密排鋼柱組成的筒體組合，并沿高度減少簡體數(shù)量的變化，不僅減少了結構上部的受風面積及風荷載產生的側移，使結構體系具有更經濟合理的技術經濟指標。而且1在建筑處理上創(chuàng)造挺拔、美觀、活潑的

12、造型。 建筑結構巧妙結合與良好協(xié)調,四、一般要求： 1.筒體結構的適用最大高度 2.筒體結構的高寬比見表 其中筒中筒結構的高寬比宜大于3，高度不宜低于60m。,高寬比的限值,3.對平面形狀尺寸要求： 筒中筒宜采用對稱平面，優(yōu)先考慮圓形、正多邊形，矩形平 面長寬比2。 （若大于2則宜設剪力墻或柱距較小的框架，將簡體劃分 為若干小筒，其小簡接近方形）。 框筒平面長邊與短邊之比不宜大于1.5（最大2，否則可 采用組合簡體系）外框筒柱宜采用矩形或T形(長邊位于 外墻平面）間距為1.53.0m； 裙梁高為0.6-1.5m取1.0-1.5m，高跨比不應小于1/3。 4.對平面布置要求： 內外筒的間距非震區(qū)不宜大于12m，抗震區(qū)不宜大于10m。 外框筒的柱距不宜大于層高，宜小于3m，當建筑很高時，柱距 要放寬，但不宜超過4.5m。,外框筒立面開洞：不宜大于墻面的50%。 外框簡的柱截面：宜采用矩形或T型截面，長邊位于外墻 平面內，角柱面積可為中柱的1.5-2倍 ，并可采用L型角墻。 5.筒體結構的樓蓋： 除承受豎向荷載外，還作為筒體結 構的水平支撐保持筒體結構剛度的構件。 常選用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋，根據跨度常有以下布置。圖1-14,圖10 筒體結構的多種形式,（a）框筒；（b）筒中筒；（c）