高层建筑结构设计电子教案第2章.docVIP

第 2 讲 第 6 周， 第 2 次课 年 月 日 章、节名称 第二章 高层建筑结构体系与结构布置 第一节 高层建筑结构形式与结构体系 第二节 结构布置原则 第三节 水平位移限值和舒适度要求 教学目的 与教学要求 了解高层建筑结构形式与结构体系 理解结构布置原则 了解水平位移限值和舒适度要求 教学重、难点 结构布置原则 教 学 方 法 利用多媒体教学手段，结合规范、图片进行分析教学 教 学 内 容 结构形式与结构体系 ?结构布置原则 ?楼盖结构布置 ?基础结构布置 2.1 高层建筑结构形式与结构体系 2.1.1结构形式 1、钢筋混凝土结构 优点：材料丰富、结构刚度大，耐火性好 缺点：自重大、抗震性能一般， 2、钢结构 优点： 1）强度高，延性好：混凝土的抗拉和抗剪强度均较低，延性也差，混凝土构件开裂后的承载力和变形能力迅速降低，钢材基本上属于各向同性的材料，抗压、抗拉和抗剪强度均很高，重要的是具有良好的延性。地震作用下，钢结构因良好的延性，不仅能够减弱地震反应，而且属于较理想的弹塑性结构，具有抵抗强烈地震的变形能力 2）减轻结构自重，降低基础工程造价：两类结构的结构自重的比例为2：1，荷载减小，基础处理的难度和基础工程的造价均下降 3）结构面积小：能够满足建筑上对大跨度、大空间的要求 4）施工周期短：工厂制作，现场安装，无须大量脚手架，压型钢板可以作为混凝土楼板的永久模板，可节约20%～30%的施工时间 缺点： 刚度较小，耐腐蚀、耐火性差（800度以上强度为0），造价高（综合造价高于混凝土结构10％～30％） 3、钢－混凝土组合结构——具有二者的优点 ?侧向刚度大于钢结构，变形小，舒适性佳 ?结构造价介于钢结构和钢筋混凝土结构之间 ?施工速度比钢筋混凝土结构加快 ?结构面积小于钢筋混凝土结构 ?耐腐蚀、耐火，维护方便 结构形式选择的基本要求 ?经济性（必要时考虑综合经济效果） ?技术条件（包括设计技术、施工技术等等） ?材料供应情况 2.1.2 结构体系 框架结构 ? 剪力墙结构 ? 框架－剪力墙结构 ? 框架－筒体结构 ? 框筒结构 ? 筒中筒结构 ? 多筒结构 ? 成束筒结构 ? 新结构体系 框架结构体系 梁＋柱＋节点 特点： 建筑平面布置灵活，可形成较大空间，加隔墙后，也可做成小房间；如果采用轻质隔墙，则可减轻建筑物重量； 框架结构侧向刚度小，属柔性结构，因而对其建造高度应予控制；在多层建筑中，框架结构是一种常用的结构体系。 剪力墙结构体系 利用建筑物的钢筋混凝土墙体，作为竖向承重和抵抗侧力的结构，通常，楼盖内无次梁，楼板直接支承在墙上，墙体同时也是维护和分隔房间的构件。 剪力墙的间距受到楼板构件跨度的限制，一般为3～8m，房间墙面及天花板平整，无需吊顶，层高较小，因而剪力墙结构适合于具有小房间的住宅、旅馆等建筑。 特点：抗侧移刚度大，侧移小，但空间受限制 上图是一种常用的剪力墙结构的平面，广州宾馆（27层，87m） 框架－剪力墙结构体系 框架－剪力墙结构是把框架和剪力墙结合在一起，共同抵抗竖向和水平荷载的一种结构体系。房屋的竖向荷载分别由框架和剪力墙共同承担，而水平作用主要由抗侧刚度较大的剪力墙承担。 这种结构既具有框架结构具有平面大空间、立面易造型等优点，同时利用部分位置上布置的剪力墙的高抗侧力刚度和较强抗震性能，弥补框架结构柔性大、侧移大的弱点；因此，框架－剪力墙结构是一种较好的结构体系，在多高层公共建筑及办公楼建筑中得到了广泛的应用。 框架－筒体结构体系 框架－筒体结构与框架－剪力墙结构并无本质上的区别，框架－筒体结构实际上就是在框架内的一定位置上，设置剪力墙内筒，外周为一般框架，其平面形状较为自由、灵活多样；但是，为了尽可能较少在水平力作用下的扭转，还是应尽可能采用具有对称轴的简单、规则平面。 其常见到平面图如左图所示，上海联谊大厦（28层，101.15m）、南京金陵饭店（37层，110m）均是框架－筒体结构。 框筒结构体系 将建筑物的外围钢筋混凝土墙体做成一个大筒体，它具有很大的抗侧刚度，由于需要开窗，在墙体上开洞而形成了“梁”和“柱”，它的外形与框架类似，但梁的高度大（即窗裙梁），柱的间距小，形成密柱深梁组成的空腹筒结构，称之为框筒，左图系某框筒平面。 筒中筒结构体系 筒中筒结构是由两个筒体，作为竖向承重和抗侧力结构的高层结构体系，是框筒结构和核心筒的结合；一般而言，内部核心筒是利用电梯间、楼梯间和设备间等墙体构成。 采用筒中筒结构的有广东国际大厦、深圳国际贸易中心、上海电讯大楼（20层，125m）、北京中央彩电中心（26层，107m），左图为某筒中筒结构平面。 多筒和成束