2高层建筑b结构形式

建筑构造（二）

--高层建筑的构造

讲课人：王世礼

第二节、高层建筑结构体系：一、从建筑材料来划分高层建筑的结构形式

(一）砌体结构特点：强度低、自重大、抗震性能差我国只用于6层及其以下民用房屋国外轻质高强空心砖也可用于8-18层住宅建筑（二）钢结构

特点：自重轻、强度高、并具有延性、能承受较大变形、施工快、便于装配我国多用于超高层建筑（三）钢筋混凝土

特点：与砌体结构相比，强度高、刚度好、抗震性好与钢结构相比，耐火性、耐久性强，材料来源丰富。二、高层建筑的结构体系高层建筑结构：水平结构、垂直结构水平结构：要求有足够的抗弯、抗剪强度和刚度。垂直结构：要求有足够的抗压强度。（一）纯框架体系1.结构特征、优缺点和适用范围纯框架体系：是指竖、承重结构全部由框架组成，水平荷载下，本体系强度低、刚度小，水平位移大，称为柔性结构体系。缺点：建筑高度过高因水平荷载所引起的柱中弯矩加大，使底层柱截面过大而影响使用；优点：因只有框架柱承重而形成较大的空间。适用范围：在高烈度地震区不宜采用。目前主要用于10层左右住宅楼及办公楼。2.柱网布置及尺寸框架柱的截面形式：常为矩形；T形、I形和其他形式。横梁截面形式：常为矩形或T形；提高房屋净高花篮形。柱网布置原则：满足使用要求；结构布置合理、受力明确、直接、施工方便；综合经济技术条件。柱网尺寸：根据我国情况，住宅建筑开间一般在3.3~4.5m；公共建筑开间在6.6~7.5m。

框架两跨度通常在4~9m之间。梁高h=(1/10~1/15)L梁宽b=(1/2~1/3)h

其中L为梁的跨度柱截面尺寸：按轴心受压估算，估算压力值可提高20%～40%，中柱取低值，边柱取高值。（二）纯剪力墙体系1.结构特征、优缺点和适用范围纯剪力墙体系：是指该体系中竖向承重结构全部由一系列横向纵向的钢筋混凝土剪力墙所组成的结构体系。缺点：剪力墙通常为横向布置，间距小，约为3~6m，平面布置不灵活；优点：侧向刚度大、侧移小，为刚性结构体系。适用范围：仅适用于小开间的高层住宅、旅馆、办公楼等，理论上可建造上百层的民用建筑，但从技术经济考虑，地震区一班控制在35层，总高110m内，非地震区可适当放宽。

框支剪力墙结构：由于使用需要，剪力墙体系地层改为框架，形成框支剪力墙结构。特点：上部刚度与底层刚度相差悬殊，刚度突变，对地震区建筑不利。

2.剪力墙的结构布置在民用建筑中，一般为横墙短而数量多，纵墙长而数量少。（1）横向布置：楼板支承在横墙上，横墙间距及楼板的跨度，通常剪力墙间距为3~6.6m。

特点：刚度较好，但空间小，多用于住宅、旅馆等。（2）纵向布置：楼板支承在纵墙上，根据建筑物的宽度可布置2~4道剪力墙。特点：刚度较差，但空间较大。（3）纵横向布置：大梁支承在纵墙上，半支承在横墙上。

在塔式高层建筑中，由于建筑平面纵横两个方向长度差别不大，采用此种方式较合理。（三）框架-剪力墙体系1.结构特征、优缺点和适用范围框架-剪力墙体系：是指在框架体系中适当布置能抵抗水平推力的墙体，并使框架柱、楼板有可靠的连接而形成的结构体系。结构特征：房屋竖向荷载由框架柱和剪力墙共同承担，而水平荷载主要由刚度较大的剪力墙来承受。优点：既有框架结构布置灵活的优点，又能承受水平推力。适用范围：目前高层建筑常采用的结构形式，一般适用于25层以下的建筑，纵高度在90m以内。2.剪力墙的结构布置在框架—剪力墙体系中，剪力墙的数量、间距、位置的布置合理与否，对高层框-剪结构受力、变形及经济影响很大。剪力墙的布置原则和要求（1）剪力墙的平面位置1）地震区剪力墙沿房屋纵、横两个方向布置；非地震区，仅沿横向布置剪力墙。2）剪力墙宜对称布置，设在建筑端部、平面形状变化及静载大的地方。3）剪力墙中心线应与框架柱截面重心线重合，并使剪力墙与柱布置在一起形成┌┐形、┣形、─字形。（2）剪力墙沿高度方向位置1）剪力墙宜贯通房屋的全高，其截面厚度应不变，防止刚度剧烈变化。2）剪力墙尽量不开洞，如必需开洞应布置在中部，开洞面积与剪力墙面积之比小于0.16。3）剪力墙的间距：剪力墙的间距不宜过大，现浇楼板L/B≤4(L-剪力墙间距；B-房屋宽度）；再现浇面层的装配式钢筋混凝土楼板L/B≥2.54）剪力墙的数量：合理的确定剪力墙的数量，保证剪力墙能够承担80%～90%的水平力，用“壁率”这一指标表示。壁率：是指每平方米建筑面积中剪力墙水平截面的长度（cm/m)。一般取“壁率”为12~50cm/m。实例：广州白天鹅宾馆广州白天鹅宾馆内景（四）筒体体系1.结构特征、优缺点和适用范围筒体体系：是指由框架或剪力墙围合成竖向井筒，并以各层楼板将井筒四壁相互联系起来，形成一个空间构架的结构体系。优点：

a.空间刚度较单片框架或剪力墙大得多。

b.不仅能承受竖向荷载，而且能承受很大的水平荷载。

c.内部空间较大，建筑平面布局灵活。适用范围：是用于超高层建筑，尤其在地震区更能显示其优越性。2.筒体结构的类型筒体可分为：实腹式筒体和空腹式筒体实腹式筒体（墙式筒体）：由剪力墙围合而成的筒体。空腹式筒体（框架式筒体，简称“框筒”）：由密集立柱围合而成的筒体。单筒、筒中筒、束筒三种类型根据筒体的数目多少和布置方式分：(1)单筒结构很少单独使用，多与框架混合使用按照框架与筒体的相对位置分为：

a.外筒内框架图2-8（a）

b.内筒外框架图2-8（b）

特点：电梯井道和管道井布置于中心位置，形成天然的筒体结构，框架在外围利于采光。单筒结构布置的共同特点：竖向荷载由框架（或剪力墙）共同承担；水平荷载全部或绝大部分由筒体承担。（2）筒中筒结构筒中筒结构：是指由内外套置的几层筒体，内外筒之间通过楼板连成整体。比单筒承受的水平力要大得多内筒一般布置成辅助用房和交通空间，多采用实腹筒也可用空腹筒，外筒宜用空腹筒利于采光。内部空间较大，抗侧力好，特别适用于建造办公、商店、旅馆等多功能的超高层建筑。（3）束筒结构束筒结构：就是由若干筒体相并列，其真替刚度有显著提高纽约世界贸易大厦例：西尔斯大厦3.筒体结构布置要点