[工程科技]5第五章高层建筑的其它设计方法.ppt

第五章 高层建筑结构选型其他问题 5-1 选择有效的房屋形式以控制侧移 5-2 楼屋盖结构 5-3 基础 5-4 国内外高层建筑实例 5-1 选择有效的房屋形式以控制侧移 控制侧移的途径： １选择合适的结构体系 砖混结构－框架结构－框剪结构－剪力墙结构－框筒结构－筒中筒结构－成束筒结构－巨型结构 ２选择有效的房屋形式 上窄下宽的房屋形式 圆形或椭圆形房屋形式 图例： 设计方案（2） 三角形房屋形式 新月形房屋形式 5－２ 楼（屋）面结构体系 肋梁楼盖 无梁结构 井字梁结构 密肋结构—小间距，小梁 钢—混凝土组合结构 后张预应力技术—加大柱距，降低层高 肋形楼盖是由板、次梁、主梁等构件组成的，板的四周可支承于次梁、主梁或砖墙上。 弯曲后短向曲率比长向曲率大很多的板叫单向板。 当板的长边与短边相差不大时，由于沿长向传递的荷载也较大，不可忽略，板弯曲后长向曲率与短向曲率相差不大，这种板叫双向板。 《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）以下简称规范)中规定了这两种板的界定条件： 二、无梁结构 特点：钢筋混凝土板直接支承在柱上，无主次梁，板较厚。有柱帽 优点：板底平整，可有效利用净空，便于管道在室内天棚架设，可使隔墙安设在楼盖的任何地方 (1) 现浇无梁结构 组成：板、柱、柱帽 柱网： 正方形（跨度不超过6米） 矩形（长短跨比不大于4：3） 柱帽形式及构造 板带划分 (2) 装配式无梁楼板 分类：单向板、双向板 (3) 无梁楼板升板结构 (4) 井字梁系 井字梁体系类型 大跨井字梁楼面实例 （5）密肋体系 （6） 钢—混凝土组合楼盖 组合楼盖类型 现浇钢筋混凝土板组合楼盖 钢梁与现浇混凝土板通过剪力联结件组成。 预制钢筋混凝土板组合楼盖 预制（预应力）混凝土板，两预制板间留有槽口，用细石混凝土浇筑，钢梁上焊有栓钉。 可在预制板进行叠合，形成叠合楼板。 压型钢板组合楼盖 压型钢板作为施工底模和混凝土板的组合部分；混凝土板与凹凸相间压型钢板和和带剪力联结件浇筑在一起。 钢—混凝土体系 现浇板组合楼盖 预制板组合楼盖 压型钢板组合楼盖 压型钢板组合板 主要依靠压型钢板纵向波槽作用 为加强与压型钢板沿凸肋方向的粘结作用，在钢板上制作压痕、开小孔、焊接横向钢筋 为减小压型钢板与混凝土之间相对滑移，须设置端部锚固件 压型钢板 组合梁、板工作原理 混凝土与钢梁共同作用基础 混凝土与钢梁界面的抗剪 混凝土与钢梁界面设置抗剪联结件，以抵抗钢梁与混凝土板之间的相对滑移 组合梁在弯矩作用下符合平截面假定 （7） 预应力楼（屋）面结构 后张预应力技术—加大柱距，降低层高 预应力大梁 预应力楼板 预应力悬挑梁、板 大跨度预应力楼板 预应力混凝土技术 概念：张拉钢筋并利用混凝土阻止钢筋恢复变形，使混凝土获得压应力。 定义：高强度钢材、较高强度混凝土、先进工艺、现代设计概念和设计方法的高效预应力混凝土。 优点 减轻结构重量（减小截面尺寸） 增大结构跨度 增大使用空间 改善使用性能 改善卸载后的恢复能力 提高耐疲劳强度 充分利用高强度钢材 预应力混凝土梁的基本原理 大跨多层框架结构 高层建筑预应力楼面（1） 高层建筑预应力楼面（2） 5-3 基础 基础形式与受力特点 独立基础 条形基础 十字型基础 片筏基础 箱型基础 桩基础 独立基础 条形基础 十字形基础 当荷载较大或地基比较软弱时，多层框架房屋则采用条形基础 当采用一般条形基础仍不能满足强度和刚度要求时，可采用十字形基础 当地基持力层略深或土层分布不均时，也可采用刚性墙单独基础或刚性墙条形基础 片筏基础 特点： 片筏基础以整个房屋下大面积的筏片和地基相接触，可以传递很大的上部荷载，并且具有良好的整体刚度，适用于地基承载力较低、上部结构荷载较大的工程 平板式筏片基础厚度大用料多，刚度较差，但施工较方便 倒交梁楼盖式片筏基础厚度小、用料省、刚度好，但施工麻烦，费模板 筏板构造要求： （1）混凝土 筏形基础下的垫层厚度不小于100mm，强度等级不低于C10。 筏形基础混凝土强度等级不宜低于C20，防渗等级不应低于S6。 （2）筏形基础与柱、墙的连接 框架柱与基础梁连接时，梁应局部加宽，使柱外皮至梁边的净宽不小于50mm。 剪力墙与筏形基础相连处应加厚，形成基础梁，或直接落在基础梁上 筏板基础后浇带 筏形基础一般伸出外墙1米左右，使筏形基础面积稍大于上部结构面积 片筏基础在地基较软且不甚均匀时，常显得过小，难于满足要求，这时可采用箱形基础 箱形基础 特点： 由数量较多的纵向与横向墙体和有足够厚度的底板、顶板组成刚度很大的箱形空间结构。 整体刚度好，能将上部荷载角均匀地传递给地基 有利于抗震 箱形基础结构布