高层建筑结构设计3ppt课件

1、高层建筑构造授课教师：季韬第三章第三章 高层建筑构造荷载作用与构高层建筑构造荷载作用与构造设计原那么造设计原那么3.1 恒荷载及楼面活荷载的计算3.2 风荷载的计算3.3 地震作用的计算3.4 荷载效应组合3.5 构造简化计算原那么3.6 改动效应简化计算3.7抗震设计的普通原那么3.1 恒荷载及楼面活荷载的计算*. 高层建筑遭到的荷载与作用有哪些?1 竖向荷载恒荷载和活荷载2 风荷载3 地震作用4 施工荷载5由于资料体积变化受阻引起的作用(包括温度、混凝土的徐变和收缩引起的作用6 地基不均匀沉降*. 高层建筑受荷特点是什么?程度荷载的影响显著添加，成为高层建筑构造设计的主要要素。所以高层建筑

2、要有较大的抗侧刚度。*. 什么是高层建筑恒荷载?恒荷载包括构造本身的自重和附加于构造上的各种永久荷载。如非承重构件的自重、可挪动的隔墙重、玻璃幕墙及附件重、各种外饰面的资料重、楼面的找平层重、吊在楼下的各种设备管道重。资料的自重可查(GB500092019)* 高层建筑活荷载的规定1高层建筑楼面活荷载按(GB500092019)取用。2) 设计楼面梁，墙、柱及根底时，楼面活荷载规范值应乘以规定的折减系数。活荷载的折减系数按。3施工活荷载取1-1.5kN/m2 。4旋转餐厅轨道和驱动设备的自重应按实践情况确定。5)擦窗机等清洗设备应按其实践情况确定其自重的大小和作用位置。6)活荷载平均为1.5-

3、2kNm2,活荷载仅占全部竖向荷载的10-15% 。规范规定的活荷载恒、活荷载合并计算 在工程设计中，普通将恒荷载与活荷载合并计算，按满载思索，不再思索荷载的不利布置。假设活荷载较大，可将最终的弯矩乘以1.1-1.2%的系数加以放大。 *。钢筋混凝土高层建筑单位面积分量的取值为多少？ 1框架、框架-剪力墙构造体系 12-14kN/m2 。2剪力墙、筒体构造体系 14-16kN/m2。第三章第三章 高层建筑构造荷载作用与构高层建筑构造荷载作用与构造设计原那么造设计原那么3.1 恒荷载及楼面活荷载的计算3.2 风荷载的计算3.3 地震作用的计算3.4 荷载效应组合3.5 构造简化计算原那么3.6

4、改动效应简化计算3.7抗震设计的普通原那么3.2 风荷载的计算风对建筑物的作用风对建筑物的作用, ,会产生如下的结果会产生如下的结果: :1.1.强风会使外墙，装修等产生损坏；强风会使外墙，装修等产生损坏；2.2.风力作用会使构造开裂或留下较大的剩余风力作用会使构造开裂或留下较大的剩余变形；变形；3.3.风力使建筑物产生摇摆，使居住者感到不风力使建筑物产生摇摆，使居住者感到不适；适；4.4.长期风力作用会使构造产生疲劳。长期风力作用会使构造产生疲劳。在高层建筑的抗风设计中，应思索以下问题在高层建筑的抗风设计中，应思索以下问题: :1.1.保证构造具有足够的强度，能可靠地接受风荷载作保证构造具有

5、足够的强度，能可靠地接受风荷载作用下的内力；用下的内力；2.2.构造必需有足够的刚度，控制高层建筑在程度荷载构造必需有足够的刚度，控制高层建筑在程度荷载下的位移，保证良好的居住和任务条件；下的位移，保证良好的居住和任务条件；3.3.选择合理的构造体系和建筑外形，采用较大的刚度选择合理的构造体系和建筑外形，采用较大的刚度可以减少风振的影响；圆形、正多边形平面可以减少可以减少风振的影响；圆形、正多边形平面可以减少风压的数据；风压的数据；4.4.尽量采用对称平面外形和对称构造布置，减少风力尽量采用对称平面外形和对称构造布置，减少风力偏心产生的改动影响；偏心产生的改动影响；5.5.外墙、玻璃、女儿墙及

6、其他围护构件必需有足够的外墙、玻璃、女儿墙及其他围护构件必需有足够的强度并与主体构造可靠地衔接。强度并与主体构造可靠地衔接。3.2.1风荷载规范值及根本风压0WWzszk 0WZSZ根本风压值； 风压高度变化系数； 风载体型系数； 风振系数。如何确定风荷载规范值?*.什么是风荷载根本风压?它应根据中附表D4采用，但不得小于0.3kN/m2。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑(60m以上),其根本风压值应按l00年重现期的风压值采用。风荷载体型系数与哪些要素有关? 不但与建筑的平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成的角度有关，而且还与建筑物的立面处置、周围建筑物密集程度及其高低等有关。 空心

7、流动产生的涡流，对建筑部分那么会产生较大的压力和吸力。如何确定体型系数？-4.2.3圆形和椭圆形平面， 0.8s正多边形及三角形平面， ns2 . 18 . 0n为多边形的边数 高宽比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取， 1.3s对于对于V形、形、Y形、弧形、双十字形、井字形平面建筑；形、弧形、双十字形、井字形平面建筑；L形、槽形及高宽比形、槽形及高宽比H/B大于大于4的十字形平面建筑；高宽的十字形平面建筑；高宽比比H/B大于大于4长宽比长宽比L/B大于大于1.5的矩形和鼓形平面建筑，的矩形和鼓形平面建筑，其风荷载体型系数为其风荷载体型系数为1.4.在需求更细致进展风荷载计算的情况下

8、，可按在需求更细致进展风荷载计算的情况下，可按附录采用，或由风洞实验确定。附录采用，或由风洞实验确定。风压高度变化系数与哪些要素有关? 位于平坦或稍有起伏的高层建筑，其高度变化系数与高度和地面粗糙度类别有关。 位于山区的高层建筑，在确定高度变化系数后，还应思索地形条件的修正。如何查风压高度变化系数？如何对地面粗糙度进和分类？ A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地域； B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； C类指有密集建筑群的城市市区； D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区.如何思索风载的动力效应? 风对建筑构造的作用是不规那么的，通常把风作用的平均值看成稳定风压

9、(即平均风压)，实践风压是在平均风压上下动摇的。平均风压使建筑物产生一定的侧移，而动摇风压使建筑物在平均侧移附近振动。 对于高度较大、刚度较小的高层建筑，动摇风压会产生不可忽略的动力效应。目前采用加大风载的方法来思索这个动力效应，即在风压值上乘以风振系数。如何计算风振系数？zzzz1-振型系数-脉动增大系数-脉动影响系数-风压高度变化系数z如何计算脉动增大系数?如何计算脉动影响系数？ B为迎风面的宽度。 H为总高度。 振型系数应根据构造动力计算确定。对外形、质量、刚度沿高度按延续规律变化的悬臂型挺拔构造及沿高度比较均匀的高层建筑，振型系数 也可近似采用振型计算点距室外地面高度与房屋高度H的比值

10、。 4.2.4 当多幢或群集的高层建筑相互间距较近时，宜思索风力相互关扰的群体效应。普通可将单独建筑物的体型系数s 乘以相互关扰增大系数，该系数可参考类似条件的实验资料确定；必要时宜经过风洞实验得出。z什么情况下宜采用风洞实验来确定建筑物的风荷载？4.2.7 房屋高度大于200m或有以下情况之一时1平面外形及立面外形复杂。2立面开洞或连体建筑。3周围地形和环境较复杂。3.2.2 总风荷载和部分风荷载niiisizzBWW10cos1总风荷载2部分风荷载l 在迎风面以及房屋侧面宽度为1/6墙面宽度的角隅部分，要验算外墙围护构造强度及衔接强度，迎风面体型系数用1.5，侧面体型系数为-1.5，因此单

11、位面积上的风荷载为：4.2.9 檐口、雨篷、遮阳板、阳台等程度构件，计算部分向上浮风荷载时，风荷载体型系数不宜小于2.0.05 . 1wwzzi05 . 1wwzzi02wwzziisiiiBcos0作业题： 框架剪力墙构造平面如图1所示，高度为45m，共15层，设地域根本风压为0.64kN/m2，D类场地，试求出总风荷载沿高度的分布及总风荷载在平面上的合力作用线。3.3 地震作用的计算 略 3.4 荷载效应组合3.4.1荷载效应和地震作用效应的组合方式在高层建筑构造上，作用有竖向荷载(包括恒荷载和运用荷载)、风荷载；在抗震设计时，还有程度地震作用和竖向地震作用。在构造计算时，该当首先分别计算

12、上述各种荷载作用下产生的效应(内力和位移)，然后将这些内力和位移分别按照建筑物的设计要求，进展组合，得到构件效应的设计值(内力设计值和位移设计值)。3.4.2 非抗震设计时的组台3.5 构造简化计算原那么3.5.1 弹性任务形状在抗震设计时，构造计算是对多遇的小震进展的，此时构造处于不裂的弹性阶段。但对于某些构件，由于按弹性计算所得的内力过大，出现截面设计困难，配筋不合理的情况，例如，连梁可思索刚度折减系数。“大震不倒经过构造要求予以保证，内力计算已无意义。3.5.2 高层建筑构造应思索整体任务l高层建筑楼板在本身平面内的刚度是很大的，几乎不产生变形，同层各构件的程度位移一样。l剪力墙构造中各片墙的程度力大致按其等效刚度分配。l框架构造中的各片框架程度力大致按其抗侧刚度分配。l框架-剪力墙和筒体构造那么受力较为复杂，要进展专门的计算。3.5.3 楼板在本身平面内的刚度为无限大，平面外的刚度可以不思索 楼板好像程度放置的深梁，在平面内刚度非常大，在平面内只需刚体位移平动和挪动，不改动外形。 现浇楼板可以满足楼板刚度无限大的假定。 框架-剪力墙采用装配式楼面时，必需加现浇面层。 楼板的出平面刚度较小，普通不思索其作用。3.5.4 在