高层建筑结构体系与布置原则

高层建筑结构体系

与布置原则本章内容2.1基本概念2.2高层建筑的结构体系2.3高层建筑结构的布置原则2.1基本概念结构体系：指结构抵抗外部作用的构件的组成方式高层建筑中基本的抗侧力单元有框架、剪力墙、实腹筒(又称井筒)、框筒及支撑。由这几种单元可以组成多种结构体系结构体系有：框架结构体系剪力墙结构体系框架——剪力墙结构体系（框架——筒体结构体系）筒体结构体系其他形式如：板柱－剪力墙结构、框架－支撑(抗震墙板)结构、竖向桁架结构、核心筒加复合巨型柱结构等2.2高层建筑的结构体系1.框架结构由梁、柱构件组成的结构称为框架整幢结构都由梁、柱组成，就称为框架结构体系，有时称为纯框架结构框架结构体系的常见布置形式PacificParkPlaza公寓标准层平面昆明工人文化宫1.分类按材料不同分为：钢、钢筋混凝土、钢骨(型钢)混凝土、钢管混凝土等钢筋混凝土框架按施工方法的不同，可分为：现浇框架、半装配式框架、全装配式框架等2.框架结构的特点①建筑平面布置灵活；②立面设计灵活多变；（外墙是非承重构件，立面可任意划分）③构件类型少，易于标准化、定型化。④具有较好的抗震性能——“延性框架”；⑤梁柱截面惯性矩小，侧向变形较大，限制了框架结构的使用高度。以15～20层以下为宜3.框架结构的布置要求(1)承重框架的布置承重框架指承受楼面竖向荷载的框架框架结构承重方案有横向框架承重方案纵向框架承重方案纵横向框架混合承重方案框架结构承重方案横向框架承重方案纵向框架承重方案纵横向框架承重方案(2)结构布置要求应设计成双向框架抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架框架梁、柱中心线宜重合结构应受力明确，构造简单抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重电梯井贴梁柱布置，不得独立填充墙应位于框架平面内，并受柱约束现浇框架梁、柱、节点的混凝土强度等级，按一级抗震等级设计时，不应低于C30；按二～四级和非抗震设计时，不应低于C20现浇框架梁的混凝土强度等级不宜大于C40；框架柱的混凝土强度等级，抗震设防烈度为9度时不宜大于C60，抗震设防烈度为8度时不宜大于C704.框架结构在水平荷载作用下的受力变形特点(1)柱和梁的弯曲变形产生——剪切型：下部的梁、柱内力大，层间变形也大，愈到上部层间变形愈小(2)柱的轴向变形产生——弯曲型：这种侧移在上部各层较大，愈到底部层间变形愈小(3)框架结构中第一部分侧移是主要的，随着建筑高度加大，第二部分变形比例逐渐加大，但合成以后框架仍然呈现剪切型变形特征2.剪力墙结构体系

利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件剪力墙结构典型布置剪力蜻墙结询构布架置举搞例上海就花园亡饭店底部霞大空谣间剪献力墙坛结构俩(立肾面)1.拨剪症力墙嫁结构谎体系莫的特悠点承载电力要迹求容伤易满戚足(胸截面秀尺寸勤大)整体食性好武，刚天度大租，在瞧水平颜荷载宏作用绕下侧尘向变胶形小任(现邮浇钢吉筋混梁凝土认剪力鞋墙结砍构)兆，适状合于堂建造定较高夹的高拍层建课筑(负10虹～3劲0层阅，1颗00挽～1棕40幼m)抗震盏性能系好—柄—延夫性剪矩力墙幅结构平面勿布置葵不灵势活，陡(剪霞力墙循的间弊距取锻决于辽楼板脖的跨息度。到一般均情况歇下剪斩力墙据间距斩为3盾～8费m，捧适用寺于要结求较闸小开描间的优建筑埋)结构绝自重恭较大2.窝剪流力墙载结构罩体系轮的布主置要迹求(1探)结可构布景置原披则剪力粮墙应鼠沿结蹈构的咐主要组轴线巴布置剪力深墙应扫沿竖阅向贯烧通建鹅筑物皇的全财高剪力兴墙的剑厚度住应按辨阶段他变化孕，每傲次厚毛度减黄少宜渠为5疫0～岁l0绿0m码m剪力音墙的价洞宜尿上下沟对齐厉，成酷列布茶置，希避免反小墙盟肢（撕hw/bw<3弱）墙段胆的高局宽比体应≥显2(厚呈受梨弯工悄作状区态)每一很墙肢曲的宽限度不说宜＞辅8m剪力进墙结沸构布犹置剪力蝴墙的振墙段(2只)籍平面位布置润方案横墙揭承重劈燕方案奶：楼撤板支追承在歌横向私剪力悬墙上纵横悉墙承晃重方花案：鹊楼板其直接伶支承尝在纵江横向浸墙上隶或通馋过进前深大锅梁传获递底层粥大空莫间剪烘力墙熟方案特点寄：框汤支墙笋上下窜刚度迷相差扣悬殊信，不盐利抗躁震要求肾：不允者许单要独采吗用框庙支剪谋力墙控制异建筑针物沿题高度显方向屿的刚糠度变煌化幅恶度落地婆剪力专墙的避间距麦L应气满足常一定有要求提高披转换厉层附千近楼皱盖的搁强度昏及刚获度(3盼)蜂剪力衣墙的革构造剪力垃墙的堂间距诵：3歌m~五7.眠2m剪力宏墙的怕厚度鱼：a.妖构造保要求挖(规序范规粒定)：竿bw≥1妇60匀mm皱及h孔/2充0小墙蒙肢—北—墙绩肢截耍面高款度与霉厚度盛之比飘hw/bw<3项的剪校力墙短肢暂剪力堂墙—柿—即匆：hw/bw=蹦5～洲8的浇剪力乎墙一般双剪力震墙—落—是杆指hw/bw＞8得的剪缓力墙异形饮柱妖——米截面护几何轿形状蔽为L毫形、廉T形调和十柜字形趴，且册截面籍各肢孕的肢循高肢嚼厚比坑hw/bw<4逐的柱衣(剪涨力墙昨)b.罩墙肢势轴压渴比μN限制：抗罚震等忌级为怨一、劲二、贤三级读时分矮别不脚宜大及于0燥.4自5、凳0.窜5、任0.遭553.的剪员力墙葵的受盯力变炮形特震点在承弯受水甜平荷称载作蚕用时旗，剪糖力墙杯相当蔽于一绵根下煎部嵌罚固的穴悬臂日深梁剪力派墙的兆水平陪位移逐由弯餐曲变债形和铲剪切抹变形羞两部去分组选成高层雨建筑府剪力滥墙结粒构，子以弯探曲变扯形为巨主，宪特点袄是结谋构层澡间位秋移随典楼层及增高削而增径加3.宾框著架－它剪力结墙结鸣构体缠系在框年架结控构中衣设置劣部分戒剪力单墙，意使框旅架和表剪力血墙两熊者结梯合起严来，超共同脚抵抗矿水平怒荷载虑，就骑组成侨了框什架－疯剪力策墙结肆构体魂系活(如旅果把们剪力赵墙布杠置成筒体洋，又妥可称夸为框作架－鸽筒体房诚结构邪体系挣)剪力臣墙将承冒担大不部分水平据力(有旱时可炸达8纵0％显～9铲0％好)，印是抗谨侧力怒的主炉体框架主要毁承担竖向艳荷载，提您供了习较大企的使拼用空汗间，革同时宁也承盒担少症部分践水平旬力北京榆饭店1.纹结唐构布均置要葱求框架薄－剪域力墙穷结构宅平面致布置窝要注驱意以闻下方仆面问秀题：剪力注墙数搞量剪力崖墙位蓄置框架狡、剪屯力墙足的设惹置要飘求剪力拦墙间密距（1杰）剪批力墙洲数量当每它m2楼面绳平均煎剪力颜墙长沸度少杯于5恒0m摩m时杀，震蜂害严换重；泡多于怎15悲0m苏m时仙，破堵坏极喊轻微剥，甚抬至无狮震害当平昨均压丘应力仪σ=誓G/渐(Ac+Aw)＜流1.裤2M央pa意，壁晚率大歼于5授00袍0m畏m2/m2时，床无震现害。台两个仰条件晴均不晕满足血时，巷严重胆震害剪力骂墙的白合理嚷数量玻：兼含顾抗益震性腰和经雷济性秩两方秧面的发要求锈—在箭满足金侧移墙和舒僻适度足的前艇提下齿剪力个墙尽涝量少（2票）剪销力墙笛的位尊置剪力桶墙布除置，标应遵瓜循“婆对称愤、均任匀、看分散罗、周养边”蛛的原膊则竖向哑荷载研较大厉处建筑勤物端巴部附撒近平面作形状传变化倾处楼梯俘、电络梯间苹等（3今）框为架、米剪力池墙的菌设置鬼要求框架哲应在捷各主挣轴方蜂向均汁做成缝刚接剪力未墙应辩沿各欢主轴朵布置滥(在丙非抗辱震设炼计，阻层数芬不多屡的长秘矩形劫平面尝中，供允许旋只在鸡横向栗设剪原力墙迈)纵横鄙向剪茶力墙迈宜合驾并布暖置为引L形芝、T屯形和璃H字六形合理堂调整淘剪力然墙的谢长度（4屑）剪严力墙逝的间巨距以限戒制L忍／B拳比值槽作为念保证拼楼盖氏刚度万的主敌要措筑施。拢JG热J3蠢—2血01谱0《悄高层崖建筑蛇混凝逐土结枪构技窗术规再程》涛，以皆后简佩称《班高层领规程屋》，快规定脸的剪慰力墙掘间距企见下怨表：楼盖形式非抗震抗震设防烈度6、7度8度9度现浇≤5.0B，≤60m≤4.0B，≤50m≤3.0B，≤40m≤2.0B，≤30m装配整体≤3.5B，≤50m≤3.0B，≤40m≤2.5B，≤30m

2.季框承架一咱剪力艰墙结怨构体离系的收变形绸特点框架色本身拢在水亮平荷奔载作帜用下港呈剪古切型修变形剪力蕉墙则婆呈弯棒曲型胖变形当两灰者通注过楼帆板协话同工号作，摇侧向众变形雄将呈墨弯剪辜型其上爽下各曾层层侄间变塑形趋配于均蒜匀4.关筒泽体结耳构（1柳）点筒体揪基本抱形式基本胸抗侧寸力单哀元有肃三种串：实腹料筒框筒桁架剑筒承重土结构粥形式忍有：框架亮-筒矛体结翁构筒中离筒结载构成束触筒结赔构等(a构)实烟腹筒裂(脾b)合框筒交(姑c)粪桁架难筒实腹雅筒：用剪涝力墙新围成撒的筒盐体称灯为实弃腹筒玻(洞虫口很抓小)框筒浆：在实畜腹筒占的墙绍体上宴开出挠许多东规则猴排列院的窗郑洞所齐形成贤的开哪孔筒炎体称煮为框市筒，仁它实说际上颈是由辟密排悔柱和毁刚度馒很大犯的窗栋裙梁增形成套的密贷柱深蛛梁框大架围度成的夜筒体框筒董构造柱中谷距为滚1.制2～跨3.披0m横梁盖跨高扮比为氏2.冷5～版4，泥当横唱梁尺其寸较闻大时务，柱追间距悄亦可溪相应拾加大角柱息面积警约为轻其他借柱面膨积的头1.全5～页2倍孔洞楼面积围不大弊于立献面面锐积的练50葡%框筒但受力唱特点得：形成援受拉盒翼缘恶框架颈和受泛压翼蓄缘框庙架剪力日滞后男现象疤：角处柱轴次力大申于平肆均值单，远幕离角寺柱的挣各柱芹力小裤于平岸均值借；齿腹板洞框架楚各柱坊轴力者分布社不是诱直线兵规律恒。剪芹力滞皂后现阳象愈逃严重愁，参千与受晋力的扛翼缘培框架磁柱愈诵少，饺空间塔受力维特性折越弱框筒磁结构治剪力双滞后美现象桁架评筒：屋筒体丢的四考壁是颤由竖光杆和库斜杆旗形成哗的桁刑架组像成。采用铲若干炎个建永筑层甜高作迈为桁爱架的功节间锹距，肚以若植干个速建筑附开间裁作为泽桁架贝的弦积杆间塞距，拥形成障巨型捎桁架玩，四喂片桁歼架围世成桁便架筒一般皆采用奥钢结村构。促可作甲为高芳层建长筑的称承重贵结构丽，同播时承在受竖奶向荷词载和散水平俭力钢桁置架筒颂结构戚的刚陆度大释，比端框筒头结构堂更能您充分躲利用肯建筑新材料僵，适抓用于满更高撑的建烤筑芝加满哥J聚oh不n贵Ha咐nc悟oc帜k访大厦2、印筒体墨受力搂特点筒体宁最主牵要的财特点壮是它蒙的空虫间受肤力性露能在水料平力的作用奋下都网可看陵成固状定于蔑基础块上的判箱形厌悬臂虑构件比单疼片平树面结推构具坝有更超大的仆抗侧隙刚度揪和承脸载力晃，并框具有炎很好魔的抗仪扭刚抛度3、谅筒体奶结构怠布置恋方式（1送）框吉架—溪筒体碰结构内部辞实腹爱筒体雀(电善梯井娱、楼投梯间爸等)孤，外木围布悄置框预架（2短）筒拣中筒钻结构筒中昼筒结拐构是旷上述云筒体非单元更的组圾合，虹通常熟由实笋腹筒栽做内板部核霞心筒能，框同筒或醉桁架范筒做穿外筒擦，两碎个筒型共同汁抵抗思水平助力作链用北京墙国贸摆中心筒中泥筒结袄构的充受力桌特点歪：在水问平力魂作用护下，桃外框衰筒以村剪切沈型变存形为客主，康内筒充以弯趣曲型帜变形量为主登，在孟楼盖榆的作残用下工，两霞者位坑移需形协调脆，其道侧移涛曲线痕为弯妨剪型在下韵部，要核心扰筒承偶担大键部分违剪力城；在丽上部粱，剪酸力转准移到税外筒筒中无筒结昌构抗京侧、控抗扭恢刚度丙大，即层间找变形净均匀钩。外御筒主起要抵观抗倾稻覆力乡丰矩及甚扭距栋，内室筒主考要抵朴抗水两平剪驻力在水纺平力追作用翅下，笨外框皆筒也还有剪牙力滞嘴后现堂象（3修）多免筒体土系—奖—束用筒两个全以上焦框筒锯(或捡其他旨筒体剥)排而列在跌一起加成束授状—秃—西辉尔斯裤大厦束筒项结构秧的特梢点:束筒切结构册的腹索板框锋架数精量较侄多，茄使翼苗缘框指架与高腹板迹框架馒相交歉的角挂柱增摆加，气大大展减小过剪力纪滞后宪，充酿分发乞挥筒输体结虑构的谨空间翁作用束筒仓结构句的腹唐板框划架数不量较隆多，知使翼敞缘框圾架与注腹板忠框架些相交烂的角珍柱增脊加，敢大大预减小肠剪力跨滞后蹄，充横分发漂挥筒暴体结屿构的根空间贝作用西尔全斯大争厦平笔面及超筒体撤变化成束议筒结席构剪轻力滞贤后现踪蝶象5.斩巨验型结搏构（1键）玻巨形聋框架艇结构巨形训框架懒结构很的受软力特告点水平隶荷载治主要蔬由巨财形框葵架承裹担或额由巨足形框遣架和他核心鹅筒共斥同承凡担次框粮架仅乓承受猪竖向假荷载定，并灶传至第巨形妙框架贞上，坟再由占巨形飘框架法柱传仓至基狂础巨形妻框架祸结构巨形玻框架呢结构歼实例巨形殃框架逆结构尖实例逝（台管北1仆01茧大厦浊）（2雹）巨乡丰形空敌间桁学架结版构整栋模结构讽用巨之柱、酸巨梁盈和巨泰型支雷撑等妥巨型扰杆件敞组成唇空间斑桁架田，相谣邻立兔面的丑支撑开交汇愧在角幼柱，顶形成差巨形计空间挨桁架尝结构空间窃桁架钞可以把抵抗呀任何储方向折的水杂平力昌，且话水平铅力产述生的残层剪净力由戏支撑弊斜杆椒的轴妥向力傅抵抗寨，可沾以最懒大限才度地程利用赶材料巨形涂空间恒桁架局结构肥实例河（香击港中踏国银难行大喜厦）2.女3类高层苹建筑幻玉结构渔布置裁原则1.朝最条大适宵用高首度规程岛中将发混凝季土高期层建顿筑分悼为了柴两级摇，即栽常规蓬高度砖的高牲层建帖筑(删A级剧)和乖超限音高层医建筑钉(B冤级)济，分摊别给池出了末其适课用的仪最大点高度2.高宽猫比限罢值为了沉宏观挺控制僵结构承的刚瓜度、刮稳定美和承堵载力,规会范限会制了贴高层跟建筑点的最浸大高栏宽比巨。分相别按唱钢筋招混凝兰土常伸规建螺筑(温A级另)亿和超绕限高拉层建贩筑(佳B级选)率、钢颠结构淘及混政合结怨构限障制各种销钢筋郑混凝砍土结酬构体绕系的钱适宜砌高度竭范围3.隔结艘构的怪平面致布置平面壤布置书简单统、规毅则、裤对称让对抗卡震有顷利要使谨结构益的刚塔度中肺心和目质量浴中心除尽量桑重合搂，以聚减少疗扭转聪，通蚂常偏丈心距鹊e不丧宜超吹过垂惑直于僵外力渣作用哀线边鹿长的槐5％刚度爷要均森匀对恢称，什要注攻意钢叉筋混押凝土辫剪力尚墙的篇位置才，也壶要注况意砖扑填充育墙的屯位置凸出婶部分筒的尺飞寸不葡宜太承大应避仔免在碰拐角凡、端天部等邻处布屋置楼骆电梯幸间4.阀结副构的齿竖向竖布置结构态竖向害布置询应注玻意刚损度均艳匀而遇连续昨，无隔突变抗震撇设计体时，镇结构台竖向封抗侧丑力构需件宜赛上下沿连续蜂贯通抗震崭设防游的高社层建创筑，伐竖向筹体型抢应力催求规酷则、藏均匀做，避辽免有楚过大饲的外曾挑和闸内收结构织的侧御向刚肠度宜馅下大丹上小丝式，逐骑渐均驰匀变滤化(戒当某宴楼层蹦侧向倡刚度沿小于很上层独时，罢不宜算小于痒相邻再上部嚼楼层苏的7锄0％锻)高层奇建筑建结构爬宜设辩置地正下室上下是层结滨构轴总线布粮置或骗者结奥构形叙式发何生变泳化时行，要泉设置南结构妙转换争层5.养变形首缝（1礼）伸缩欠缝及咳减小蚕温度活收缩终影响充的措献施设后斗浇带设控堪制缝仆：人黎为控拿制其权位置镜，使太裂缝赞有规猛律的段发生斜在对怜结构贴和建谣筑影他响最留小的遮部位局部使设伸茂缩缝子：在寒上面选或下非面几珠层局董部设国缝(蚁约1疗／4陕全高散)从布闯置及丘构造彻方面旺采取石措施弟减少异温度鬼应力租的影挣响：屋顶乞采取斧有效资的保丝式温隔产热措希施屋面匠做成蝴高低阳错落禾的屋狠顶外墙桂注意柳保温怠隔热泄措施在温垫度变牙化影谁响较落大和弱对温汤度应羽力比萄较敏筒感的惕部位狐提高宜配筋闭率。篇如顶朴层、阴底层堡、山掌墙、舞内纵热墙端院开间不要扯在长垫建筑君物的雹端部攀设置醋刚度寄很大慰的纵蹦向剪平力墙（2葱）沉值降缝路及减蛇少沉汤降危夏害的膀措施设置帜位置劈燕：所元有可抬能产确生不帅均匀屯沉降冒处土质柳松软溪，土竞层变进化较盆大处基础政标高眼相差粗过大优，基鱼础类锣型不震同，让地基者处理栗不同尺处房屋嫩层数贺、高部度、控荷载住或刚笛度变淋化过针大处上部聚结构穿类型饶、体顶系不透同处减少奶沉降棍危害踪蝶的措嚷施“放杠”－设禾沉降黄缝，洲让各劝部分喉自由导沉降“抗位”－不红考虑村永久受设缝献要求“调畏”－在均设计炸中采废取措鲁施，般调整马各部宪分沉凤降，宿减少诱其差门异，遭降低友由沉沾降差容产生卵的内桨力(1届)利巷用压辜缩性脆小的哥地基减小基总沉寨降量锯及沉多降差落。当弱土质续较好资时，蹈可加屋大埋丑深，竹利用汪天然滴地基缝，以武减小艘沉降葱量。董当地瘦基不村好时呀，可牌以用据桩基(2阵)采顷用后计浇施巧工缝高低永部分以的结对构及侦基础喜设计潮成整桌体，践但在附施工惜时将沃它们述暂时隔断开毕，待脏主体约结构扛施工矿完毕鼻，已缩慧完成遥大部桐分沉婚降量挖(5笨0％吊以上浅)以盖后再迹浇灌退连接匙部分抬的混匙凝土笋，将茫高低麦层连苦成整惭体。陕这种征缝称柱为后余浇施熄工缝(3蚊)将擦裙房闯做在债悬挑项基础屠上这样鄙裙房缓与高谋层部揉分沉狗降一绸致，说不必绩用沉迹降缝贡分开冻。这矛种方族法适愁用于唐地基砍土软骂弱、牺后期匪沉降浊较大耐的情烧况（3雷）防勺震缝目的笛：对布损置不胁规则晒的建湖筑物避免颤造成洁震害原则朋：不分拼则已农，分哗则彻波底要求海：防震革缝的港最小闹宽度测要求框架乔房屋赖，当都高度饺不超未过1全5m验时可赖采用修70才mm递；当乓超过愉15彻m时韵，6侍、7扑、8箱度和怠9度个相应骂每增蹲加高林度5隶m、嫁4m愤、3歉m和绑2m敏，宜死加宽肉20宣mm框架遥一剪没力墙筐房屋街的防闻震缝责宽度蚀可按练第一妖款最零后数汪值的先70异％，鞠剪力腔墙房以屋的盾防震朱缝宽令度可识按第延一款持最后晕数值疫的5筐0％靠，同躁时均屿不宜脆小于屯70虾mm防震伪缝两光侧结利构体纤系不岭同时饺，防虎震缝浸宽度圆按不附利的鉴体系脚考虑缝，并裹按较诞低高亩度计蕉算缝镇宽防震病缝应腥沿房雨屋全醒高设聋置，贪地下搞室、必基础榴可不辨设防羡震缝械，但麻在防贵震缝刮处应槐加强秋构造揭和连馅接设置宅位置控：在房阔屋的态下列尝部位如应设务防震飘缝：(1尽)腹建筑辛平面柱突出匆部分抢较长如而又腐没有肥采取伶加强盲措施副处(椅如L岛形、躺T形怜、I蹈形、狗H形车、U想形平杯面等当)；(2逃)差房屋勾有错控层，统且楼布面高识差较暑大处理；(3阳)练房屋管各部长分的掠刚度耻、高搬度及俊重量嗽相差档悬殊斑处。避免巩设缝槽的方料法：高层恭建筑域设缝果而缝迎的宽躬度不捐足时敢，在轿地震乓作用膜下便旧容易隔遭受甘破坏板。第一寸要避煮免设弱缝，第二袋是如汇果必酸须设垒缝，龙就要葡给予左足够葱的宽隆度。避免即设缝员的方馅法是衫：（1祝）宜优先仪采用勉平面鱼布置滔简单疮、长蛛度不瓶大的旋塔式有楼；（2维）悼在体台型复援杂时孕，采到取加联强结叠构整转体