第五章 多高层房屋建筑结构基本知识

1、第五章 多高层房屋建筑结构基本知识台北国际金融中心高度509m，101层，2004年建成Taipei,101吉隆坡石油大厦高度451.9m，88层，钢混凝土结构。1998年建成，位于马来西亚首都吉隆坡。总建筑面积395000平方米，共有电梯78部。Petronas Towers,Kuala LumpurMalaysia.西尔斯大厦美国目前最高的建筑，高442m,110层，1974年建成。钢结构，位于芝加哥市。总建筑面积为416000平方米，电梯104部。 Sears Tower,ChicagoWorld Trade Center110floors,417mNew York,1973纽约帝国大厦

2、1931年建成，高381m，102层，钢结构。其建筑面积为208879平方米，电梯73部。Empire State Building,New York.上海金茂大厦高度420.5m，88层，钢混凝土结构。1998年建成。总建筑面积为289500平方米，电梯130部，总造价5.4亿美元。Jin Mao Tower,Shanghai.上海环球金融中心内陆最高大楼，高度492m，地上101层，2008年建成。Jin Mao Tower,Shanghai.高度828m，共162层，2010年建成，世界第一摩天大楼。迪拜塔高层建筑的界定究竟多高的建筑算作高层建筑，世界各国的划分标准并不完全一致。1、美国

3、：2225m以上、7层以上的建筑称为高层建筑。2、英国：24.3m( 80feet )以上的建筑定为高层建筑。、法国：超过50m的住宅或28m以上的其它建筑为高层建筑。4、德国：建筑高度超过22m为高层建筑。5、比利时：25m以上的建筑为高层建筑。、日本：515层建筑为高层建筑，超过15层的建筑为超高层建筑。7、前苏联：10层及10层以上的住宅或7层以上的其他建筑为高层建筑。 除日本以外，其他各国均把100m以上的建筑定为超高层建筑。1972年的国际高层建筑会议,给出了如下标准,得到了大多数国家的赞同:多层建筑 8层超高层建筑 40层 高度100m第一类 916层 高度50m高层建筑 第二类

4、1725层 高度75m第三类 2540层 高度100m国际标准我国民用建筑设计通则规定：10层及10层以上的住宅建筑以及高度超过24的公共建筑和综合性建筑为高层建筑，而高度超过100m时，不论是住宅建筑还是公共建筑，一律称为超高层建筑。高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)则规定：10层及10层以上或房屋高度超过28m的建筑物作为高层建筑。我国关于高层建筑的规定多高层建筑结构体系的总体布置原则1、结构平面形状 平面布置应简单、规则、对齐、堆成，宜采用方形、矩形、圆形、Y形等有利于抵抗水平荷载的建筑平面。平面长度不宜过长，突出部分长度不宜过大。2、结构竖向布置 结构竖向布置要做到刚度均

5、匀而连续，避免薄弱层。高层建筑结构宜设置地下室。3、房屋适用高度和高宽比 钢筋混凝土高层结构的最大适用高度和高宽比分为A级和B级。抗震设防烈度结构体系建筑高度抗震等级一、框架结构框架体系：由梁、柱组成承重体系，内、外墙仅起围护和分隔的作用。 优缺点：能获得较大空间，平面布置灵活；但侧向刚度小，使用高度受限。适用：适用于高度不超过45m的办公楼、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房中。类型：全现浇（梁、板、柱） 半现浇（梁、柱或柱） 装配式 装配整体式结构布置：1、柱网和层高：柱网布置决定开间和进深，柱网尺寸和层高一般以300mm为模数，应尽量均匀对称、体型简单，并减少构件的种类和规格。2

6、、结构布置方案：横向、纵向、纵横向混合横向方案：承重梁沿横向 横向刚度大 主梁截面大 净空小纵向方案：承重梁沿纵向 横向刚度小 净空大 工业厂房纵横向混合方案：承重梁沿纵、横向 柱网近正方形 楼面活荷载较大 现浇整体式构件设计：1、梁柱截面尺寸 梁：矩形、T形、I形； h=(1/101/18)l0 且 h1/4ln b1/4h 且b200mm 柱：矩形、T形、I形、圆形； b250mm ，d350mm h/b3 2、材料强度等级 混凝土：不低于C20，梁柱强度等级相差不宜大于1个标号，超过时将节点处理成与柱相同 钢筋：HRB335和HRB400 3、配件计算 梁：受弯构件正截面和斜截面承载力计

7、算变形和裂缝宽度验算构造要求 柱：偏心受压4、配筋构造要求 梁：纵筋和箍筋（18mm与20mm受拉搭接） 柱：纵筋、箍筋以及纵筋和箍筋的连接梁柱节点的构造要求：主要是钢筋锚固和搭接方面的要求，分抗震和非抗震两种情况。 非抗震时抗震时二、剪力墙结构剪力墙体系：由剪力墙组成承重体系，剪力墙沿主要轴线布置，承受水平和竖向荷载。优缺点：整体性强，抗侧刚度大，抗震性好；但平面布置受限且自重大。适用：适用于1535层的住宅、公寓、旅馆等小开间民用建筑。类型：开口宜上下对齐、成列布置 整体剪力墙（15%且间距l1） 整体小开口墙（15%） 联肢剪力墙（双肢、多肢） 壁式框架（洞口大、墙肢宽度小）整体剪力墙整

8、体小开口墙联肢剪力墙壁式框架结构布置：沿主要轴线布置，尽量布置得规则、拉通、对直且上下连续布置；抗震设计中应尽量避免单向有墙。1、平面为矩形、T形、L形：沿纵横两个方向布置2、平面为三角形、Y形：沿三个方向布置3、平面为多边形、圆形、弧形：沿环、径向布置构造要求：1、剪力墙的截面厚度：抗震设计：底部加强部位（1/8墙肢高和底部两层二者较大值；墙高超过150m，取1/10墙肢高）、其他部位。非抗震设计：160mm2、轴压比：底部加强部位约束边缘构件（暗柱、翼墙、端柱、L形墙） 暗柱有翼墙有端柱转角墙剪力墙的构造边缘构件 3、材料强度等级 混凝土：不低于C20，梁柱强度等级相差不宜大于1个标号，超

9、过时将节点处理成与柱相同 钢筋：HRB335和HRB400 3、配筋要求 墙中分布钢筋：一级抗震设计时，高层建筑一般剪力墙中的分布钢筋配置如何？（配筋率、间距、直径、分排、拉筋情况等）墙中受力钢筋：均匀分布剪力墙钢筋的锚固和连接：搭接超过50%，需错开连梁配筋： 连梁的腰筋如何配置？洞口配筋： （1）墙面开非连续小洞口（b800mm）：洞口周围布置加强筋，且d12mm。 （2）管道穿过连梁：h11/3hb且h1200mm，洞口布置加强筋且进行承载力验算。框支剪力墙：局部或部分剪力墙不能落地，直接落在下层框架梁上。适合于底部为商场、餐馆、车库，而上部为住宅、旅馆、办公室的高层建筑。优缺点：抗侧力

10、：剪力墙框支剪力墙框架剪力墙框架空间布置：框架框架剪力墙框支剪力墙剪力墙三、框架-剪力墙结构框架-剪力墙体系：由梁、柱、剪力墙组成承重体系，剪力墙沿主轴布置，遵循“均匀、对称、分散、周边”的原则。优缺点：变形性能优于纯剪力墙，抗震性能优于纯框架。适用：适用于1625层的工业与民用建筑。类型： 框架与剪力墙分开布置 在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙 在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙 上述两种或三种的混合结构布置：1、抗震剪力墙：宜贯通房屋全高，不能开大洞口，横、纵向剪力墙宜相连，剪力墙宜上下对齐。2、横向剪力墙：宜均匀对称地设置在建筑物的端部附近、楼（电）梯间、平面形状变化处及恒载较大处

11、。3、纵向剪力墙：宜布置在单元的中间区段内，当房屋纵向较长时，不宜集中在房屋的两端布置。构造要求：1、楼盖：宜采用现浇楼盖2、截面厚度：以带边框剪力墙为例，抗震设计时，一二级剪力墙的底部加强部位应h200mm且h1/16层高；其余情况h160mm且h1/20层高。3、构件设计：剪力墙宜按工字型设计，与剪力墙重合的框架梁可保留或做成暗梁。4、配筋：墙中分布钢筋配筋率抗震设计0.25%，非抗震设计0.2%；至少双排；拉筋？边框柱配筋？四、筒体结构筒体结构体系：由框架-剪力墙演变而来，将剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭筒体。优缺点：抗侧移刚度和空间刚度均较大，抗扭性和抗震性能好，平面布置灵活且造型美观。适用：适用于高层和超高层。类型： 框架核心筒 框筒 筒中筒 束筒框架核心筒：外部框架柱距45m 内部剪力墙薄筒 框筒：外部密柱深梁框架 角柱截面和刚度大 筒中筒：外部密柱深梁框架 内部剪力墙薄筒 内外筒间距不大于12m 高度不宜低于80m 高宽比不应小于3束筒：圆形和正多边形 平面尺寸大 结构布置：1、平面布置平面形状首选圆形、正多边形，边数越多越好；采用矩形时，长宽比不宜大于1.5且不应大于2