竖向分体系的初步设计三

5竖向分体系的初步设计

6延性结构与延性构件的设计概念

7高层建筑基础设计的内在潜力高层建筑概念设计15.1引言5竖向分体系的初步设计2

竖向承重单体与水平抗侧力结构单元包括：框架（普通，巨型）、剪力墙（筒体）、支撑；从传递竖向和水平荷载来讲，高层建筑的竖向分体系主要有（框架结构、剪力墙结构、筒体结构、框-剪、框-筒等）；水平分体系可通过抗弯，抗剪来承受和传递竖向荷载，同时又通过横隔板作用，将水平荷载传给竖向分体系；

竖向分体系3水平分体系通过与竖向分体系及其构件有机地连接，形成共同作用的结构总体系；要求在方案设计和初步设计阶段综合考虑竖向分体系和水平分体系的最佳搭配组合。只有这样才能充分两者各自的最大潜力，并经济、有效地共同工作；4在方案和初步设计阶段，设计人员必须通过概念近似计算来初步确定该结构分体系及其构件的尺寸大小，并验证设计的可行性。而且，概念性近似计算也是不断优化结构总体布置方案的一种简洁有效的手段，不但为计算机整体分析建立了原始数据，也为判断计算机输出结果的正确与否提供了可靠的依据。同时也是设计人员不断充实自身设计经验、概念和提高判断能力的一个必不可少的过程；

竖向分体系5

竖向分体系65.2剪力墙结构剪力墙可分为钢筋混凝土实心墙和桁架式剪力墙（或称框支撑框架）。剪力墙可以有效地抵抗墙体平面内的水平荷载，但对于抵抗垂直于墙面的水平荷载是极其微弱的（平面内刚度大，平面外刚度小）；在建筑物中，剪力墙宜在两个正交方向都各自对称居中布置，这样不但对抵抗水平力和抗扭有利，而且对减小温度、徐变和收缩的影响也有较好的效应；剪力墙的变形：弯曲型为主同时也包含剪切型成份；

竖向分体系7建筑限物中适各片卖墙所偿承担误的剪矿力，恋在墙惜的高训度比健小于仔或等稻于2~斥3时（页按抗帅侧刚庆度D更合汇理）很，水顺平荷疼载可露按各仍墙截皮面面勒积狂的比源例来槽进行己分配堡；对姥于高地宽比掏等于关或大躲于4~钢5的剪踏力墙危时，谦则需语要按资各墙弃截面醒惯性工矩公的饭比例港来进社行分名配（速抗等勒效抗劳弯刚晃度更室合理巧）；竖向翁分体滥系8整体府墙近隶似计培算方叙法当墙萌上无递洞口练或开植洞较汽小时郊，可矩按整劳体墙伍计算孔。整傲体墙康是悬易臂墙竭，为森静定专结构摊，内逃力及宝位移布按材宾料力咱学方局法即炭可计吼算。楚如有药小洞爽口，竭截面暑惯性订矩取悔有洞横口截倚面与朵无洞斧口截宗面惯螺性矩民的加五权平收均值状，整俘体墙宅刚度支取士，截似面折锹算惯威性矩包及折捞算面绍积骨计任算公盖式为坛：竖向毕分体宗系9竖向逆分体丈系105.罢3筒体延结构井筒利结构忧常用营来作起为竖叔向交咳通运叼输和酸服务狠设施的通兴道，指同时添也是少结构路总体幼系中典抗侧客力的倘主要暂构件趋。从整种体来铺讲，词筒体粮是一贵种三趋维结础构，贿在各迟个方仍向都研有比较睡大的蚂刚度诉和承言载力慕；筒中域筒在超杜高层垫建筑市中是胆一种灿比较奶常用壁的结腥构设计团方案机，其高结构悟设计娃概念哑是，碑外筒炒的截址面宽盏大，毫可以非侄常有裕效地龟抵抗毕倾覆缴力矩斩；与更外筒水相比炎内筒棚相当落细长，辫其抵抄抗倾淋覆力岸矩并滩不是掘很有士效；竖向志分体障系11在初但步设勇计设缓计阶等段当筒伍体侧扑面的恳孔洞嗓面积并小于30膀%时，狂对其申自身嫂的刚汗度和顾强度豆影响正不大爽，但腰在初球步设足计时枣可以补忽略先；当筒籍体的断孔洞唱面积趴大于50都%~本60研%时，领特别浴是将蔬筒体汪作为拨外墙便时，扯其结固构受党力性泉能更归接近虽框筒阳（密喇柱框没梁）妥，其罪自身懒的强屡度和倒刚度嫂都会虑有相款对较垂大的幸降低柳，此萍时，误即使承是初遗步设哥计也般不得困不考颈虑孔渗洞的眠影响捷；竖向侍分体宵系12当筒苦体的娘高宽滤比小犁于3时，宽主要跃表现婆为刚爹性抗民剪筒扫体，脾抗弯往不会帜成为止这种盖矮筒喉的控庸制因除素；当筒虚体的班高宽散比为3~沫6时，奶剪力律将不怨起主册要控陷制作分用，存而由锤抗弯纯来决传定其优设计煮；高宽静比大喉于或漆等于7，则飘属于税柔性训筒，匠必须敌通过垒水平跪分体猎系和粱其他质抗侧泽力构约件连谢成整法体，梢共同绸作用剪；竖向绒分体纽奉系13筒体韵属三虽维结咸构，洒各向嘉刚度叠和承呼载力珍较二暑维结千构大搅；在初匪步设树计时绣仍需衬要注止意对谷于框宾筒结释构，鼓当其劈燕作为悠一个警竖向积悬臂巴结构户侧向摆弯曲庸变形困时，些框架远的局候部弯品曲会享在柱独间形辞成剪策力滞凡后现丛象；竖向萍分体稼系14竖向体分体碗系15竖向最分体赠系16竖向忌分体这系175.锁4框架帽结构既能余抵抗脖竖向漫荷载隐又能奔抵抗筛水平危荷载视的框兰架体换系是如建筑坑物设哄计中掏用得络最早裕，也旗是最摆广泛您的一掏种典若型的僵结构织模式六。与书剪力柴墙体窄系相册比，浙框架缺结构领更便晃于在辫建筑译物的即内墙出和外兆墙上莲开大侍面积熄的孔留洞，饰以充渐分满沃足建俯筑空惭间功锁能的命要求血。框架孕的整国体刚园度往兄往不肉如剪柄力墙朋结构踩，但输与剪光力墙季相比执，框架沉具有坑更大集的延矩性。特别摔是钢定框架每高层在建筑熔的延朴性耗碌能能捐力要哨比钢业筋混关凝土浅框架互大，母相应蓬的地疑震震刑害要拾少；竖向寨分体掌系18竖向折分体粮系19竖向翅分体城系20合理跌设计忌的框农架延马性好杯，变商形能腹力及键耗能友能力变强；延性央框架延设计忽要点恰：强柱坐弱梁吓；强剪拒弱弯公；强核抓芯区粮、强宾锚固纸；局部扁加强筹；限制掏柱轴霞压比堵，加散强柱婆箍筋降对混努凝土何的约携束；竖向轮分体搭系215.钉4.升1钢梁-混凝烈土柱供组合赌框架罩结构在上厅个世汗纪80年代挤初，革美国伍率先误在传捐统的墨钢筋跌混凝胸土框弊架结布构、练钢结肢构及呈后续仍发展顿的钢燥骨混垦凝土巾（SR剂C）复叹合式备框架园结构附的基聪础上汪，成份功地作开发巴研制盈了一防种充道分利姻用和筹发挥抗钢构庆件和啊钢筋监混凝钓土构搁件各瞎自在烂抗弯戴或抗与压强志度、槐刚度滑、延危性及嗽建筑丹功能惭适用摊性方哪面优亏势的就新型叉组合鬼式框后架结锤构体康系，忍即由然钢筋川混凝巷土柱轰和钢橡梁组鲁成的RC口S组合恰框架贷结构女体拐系（Co纸mp铃os肯it土e棍R配CS怕Mo明me榜nt奔F肉ra疼me帝s腾Sy涉st袜em），肚并已绑成功朋地应魔用在赛中、倍高层舌建筑酬中。竖向烘分体扮系22同期徒日本辨的RC荣S组合廊框架辜结构兔稍晚奔于美烦国，铁主要已是因究为受帐当时抓日本AI伤J（Ar才ch妥it子ec德tu毫ra恋l灿In兴st茧it沟ut解e谎of岩J险ap尿an）钢残骨规挨范（SR垃C再St疾an逆da志rd）条挡文的厘阻碍翅。竖向甘分体工系23例如受，AI献J对SR考C柱的挺钢骨愈截面舅抗弯凳强度赢作了扇如下再的强打制性俱规定（19器75年）（19维87年）其中快为A节点SR供C柱的跨钢骨弹抗弯洒强度宏，为A节点SR培C梁的腊钢骨代抗弯苦强度阵。竖向尽分体桌系24对于妥钢筋舒混凝桂土柱宋与钢杏梁组津合节退点来讲，弓其况，骑则该灰条文皂严格态地禁顾止了RC脏S组合门框架省结构炊的应汽用。响一直午到20世纪80年代马末，租日本圣学者从和AI滤J逐渐流认识翻到RC峰S组合垫框架动结构覆的优励越性杨，且誉已研粘制开沿发出秤若干能卵满足夺钢梁海和钢套筋混依凝土台柱之挂间复堪杂内浓力传递跃的梁静柱节舅点构充造，六这才批使RC阴S组合爱框架结构搬在日烛本得惩以重津视和没发展勿；竖向礼分体庭系251.不同岔的设岔计思绍想、闭节点洪构造蚂和施框工方蛇法美国RC肿S组合咐框架擦结构揭被视略为传邀统的英中、高层泻建筑游钢结逗构的一挽种延传伸。庄（混碰凝土乞部分寒取代华钢柱面）优点谷：对承盐受大移轴压惯力来爸讲，哥钢筋昂混凝静土柱船要比秘钢柱昨相对镇经济齿得多转，并幼能增窃加结稼构的仁整体挨刚度羊，减裙小侧涉向位朵移；免除深了梁决柱节郑点的哨现场么焊接连工作别量；缩短葡了施港工工经期等晴；竖向描分体侮系26日本RC鞠S组合侦框架碍结构垦作为罗低层捐建筑钢筋雀混凝励土框专架结拣构的一虾种变花新。阀（钢贯梁取贿代混禾凝土乡丰梁）优点占：节省牲了楼部盖混姓凝土状的模派板及数其支港撑；可加挥大梁宜的跨瓦度来霉增加抹可使父用的建功能周空间分；采用膏现场倘预制殃或工芹厂预僻制构柔件能位达到糖加快蓬施工追进度察和降迹低施李工成随本等润；除上如述优反点外扮，相列对钢杰框架巩结构皱来说欺还能铅降低曲防火男覆盖着的成烤本，熄减小捞结构隙总高隆度，条减轻踢楼盖汤自重签从而鞭降低捷地震剧作用庸，以泛及增团加结汗构的常承载角能力筹及延纺性功唤能等扁有利开之处例；竖向周分体据系27梁柱斗节点激构造竹处理多：不同串的设初计思译想，汉梁、污柱秋节点田处理附措施任不同御。美国梁贯念通（Th绩ro介ug荣h播Be帅am）式梁柱吸节点禾处增剑设补战强构蔬件：造面承把板（Fa逗ce希B疤ea阁ri佩ng甩P坐la绍te告o标r龟FB倡P）或芝剪力功钉；竖向匙分体捐系28日本柱贯速通（Th蚕ro洽ug他h赔Co们lu史mn）式穿（钢是梁不乓应整被体连夸续穿惩过柱患）钢梁栽只是取连接较在钢侍筋混倚凝土针节点睬区域捧的周萌边柱之面钢脆板（Co厅ve间r爪Pl帐at屈e）上对。梁、封柱节勉点的练处理竖向怀分体店系29日本AI投J，RC亏S组合露结构春分会19盈94年的榜“RC若S组合得结构迷接点屯设计碍准则栋”将第上述破梁柱赛节点芒构造钞的专顽利技本术归绿类为登以下慨几类柱面矮钢板燥型镜（Co度ve因r陕Pl志at蜻e下Ty赶pe）面承刮板型牺（Fa沿ce橡B粪ea发ri估ng秘P讯la登te桶T捕yp他e）露头州式面斤承板他型凡（Ex腾te虹nd疮ed殿F阔ac波e家Be径ar兼in喜g朱Pl神at但e较T走yp之e）钢箍讯板型丙（St安ee宇l冻Ba艺nd阁T行yp萝e）内镶木或外智露横豆隔板邀型材（In独ne触r将or赴O愤ut典er暂D读ia偷ph轮ra胶gm筹T云yp肌e）承压饼钢柱胸型鸭（Be泪ar箭in懒g脾St喷ee盐l董Co慰lu挽mn维T料yp怎e）局部训钢骨忙混凝垒土梁归型涨（Pa冶rt伏ia旧l悉SR额C肢Be绣am秤T雾yp极e）等十竞二种追；如下捆图所训示：竖向骂分体撒系30竖向叙分体火系31竖向较分体名系32竖向界分体啄系33竖向脏分体举系34竖向顺分体杆系35施工薪方法美国乒工程讯界所晚采用禽的施蜡工方端法有邻点类耀似于境钢结冰构，艳特点孤是采刑用一晓种小雄截面纸的型僻钢作植为架虾立钢狠柱（St界ee保l放Er震ec伯ti唐on桌C脚ol碑um篇n）。从概阿念设绢计来岗分析鲁，该你架立馒钢柱逐截面翠很小两，又进居于停钢筋忙混凝梅土柱妇的截量面中浆央，狸故其扭对钢枣筋混垦凝土饼柱的乔抗弯昼强度让和侧剧向刚用度的酷贡献忠小到危可以趴忽略富不记救。但可从承党受轴粒压力左的角见度来案分析攻，它注能起京到钢增筋混禾凝土粒柱的捎芯筋句作用尝，对闻提高RC柱核腹心区笔混凝退土极插限压号应变拖能力牺，延壶缓核冠心区笑混凝拐土压阁酥，介提高承延性愚功能惭是有温一定概帮助棒的。竖向如分体竭系36日本祸工程乓界的庸施工相方法哗大体现分为刮两种崖：一种耻是现枝场预君制法孙；另谣一种散是工污厂预锅制法界。竖向持分体难系372.葡R饿CS组合医框架材的抗扒震性嘱能研究RC悦S组合犁框架误抗震泳性能扒需重缠点掌种握的几点：不同怨破坏杠模式呀对RC店S组合路框架曾抗震贼性能钓的影楼响；不同异的节掏点构修造、义混凝缩慧土强碧度等绑级及干柱轴蚊向荷热载RC舟S组合命节点焦的弹家塑性枯滞回劲特征楼的影幼响；RC根S组合致框架驻结构麻抗震右设计宰时的虫最佳温延性菜节点破坏启式的格选择灭等；竖向罪分体苹系38RC耽S组合董试件伟的基煤本破宝坏模烘式试验裳表明，基杀本破挎坏模暴式分登下述弹几种企：节点疑外梁航塑性掌铰（Be苍am股h航in得gi证ng）破毅坏；梁柱异节点绣破坏（jo责in险t狸fa足il犯ur粗e）（丈两种份）；梁-节点丙混合挂破坏（Be箱am描-J钱oi碎nt标f佳ai瓦lu败re）；柱破身坏（Co首lu呼mn甲f枯ai霸lu运re）；竖向圈分体拉系39其中想梁柱剃节点横破坏醋又可傅分为节点班区域碎的剪旬切破迟坏（Jo穴in启t方Pa颠ne枣l齐sh粱ea扬r蜓fa魔il颂ur上e）及节点罚混凝梨土承纵压破烈坏（Jo姿in冻t伙be欧ar浙in令g叼fa雕il割ur避e）模建式;竖向鞭分体殃系405种破碰坏模创式在脚反复庸荷载冤作用齐下的走力-位移羡关系种滞回倚曲线竖向鱼分体益系41图中押，为为延性吴比（Du娇ct惧il氧it哭y菠Ra远ti索o），岗其中哭为勾在梁摔端量取测所壮得的怠位移踩，嫂是吉根据AT逮C-稳24准则之提出勤的方待法用湾力-位移瓣关系和曲线较计算苹所得率的屈数服位苹移，捉即弹员性极瓦限变炉形；滞回邪曲线慨：丰计满，桐所包说面积仿大则堆耗能寺强，贿延性逃好；略否则衣应避穴免；竖向宁分体到系423.抗震联设计拦的破获坏控崖制模勿式由于宣节点怪外（罢或柱抢面外蚕）梁愁塑性侧铰破竹坏模耗式的滞符回线仆最丰渐满，玻具有肝极高铁的延驴性和错耗能漂能力，黎且震氧后修剖复简胜便，跟成本裹低，侦故势涨必成边为RC尊S组合虎框架角结构词设计读首选苏的延由性节荣点破习坏模式；竖向恶分体获系抗震善设计懒延性治节点时破坏供模式语的选基择43节点稼区域略剪切款破坏堡或梁顾塑性笼铰和光节点剪切合混合背破坏欣模式疑也具缎有很恒高的乔延性恭和耗能能拉力，中但由润于受趁传统探钢筋淡混凝临土框话架结构设肉计中屯严格话禁止浴节点类剪切出破坏婆的习粗惯影响，峡在RC隶S组合钩框架恩设计贵中很底少将堪节点专剪切破物坏作奸为延即性节脚点破来坏模恢式。柱和换节点街承压伴破坏不允色许作为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