高层建筑结构的类型

高层建筑结构的类型

高层建筑结构的类型

高层建筑结构的类型按使用的材料,高层建筑可采用砌体结构、混凝土结构、钢结构和钢-混凝土混合结构等类型。下面在为大家讲解一下不同类型高层建筑结构的优缺点!

1、砌体结构

优点:取材容易、施工简便、造价低廉;

缺点:脆性材料,其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低,抗震性能较差;

配筋砌体可改善砌体的受力性能,但较少用于高层。

2、混凝土结构

优点:取材容易、良好耐久性和耐火性、承载能力大,刚度好、节约钢材、降低造价、可模性好;

缺点:自重大、构件截面较大、施工工序复杂、建造周期较长且受季节的影响;

应用情况:我国绝大多数高层建筑都是采用混凝土结构,今后仍将是高层建筑发展的主流。

3、钢结构

优点:材料强度高、截面小、自重轻、塑性和韧性好、制造简便、施工周期短、抗震性能好;

缺点:用钢量大、造价高、防火性能差、刚度差;

应用情况:采用钢结构的高层建筑不断的增多;美国、日本等从钢结构起步建造高层建筑的国家已转向发展混凝土结构。

目前世界上最高的钢结构建筑为美国芝加哥西尔斯大厦,110 层、高443m。

4、钢-混凝土组合结构或混合结构

高层建筑结构设计复习试题(含答案)

高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D ):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。 第一章 概论 (一)填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。

高层建筑的常见结构形式及特点

高层建筑的常见结构形式及特点 高层建筑的结构体系主要有:框架结构、框架―剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。 框架结构,是由纵梁、横梁和柱组成的结构,这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。框架结构的优点:强度高,自重轻,整体性和抗震性好,柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间;施工简便,较经济;框架结构的弱点:抗侧移刚度小,侧移大;对支座不均匀沉降较敏感等。根据分析,框架房屋高度增加时,侧向力作用急剧地增长,当建筑物达到一定高度时,侧向位移将很大,水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。 框架―剪力墙结构,又称框剪结构,框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多(高)层房屋结构体系。它是在框架纵、横方向的适当位置,在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体(剪力墙)。在这种结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,框架则以承担竖向荷载为主,这样,可以减少柱子的截面。剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点,既能获得大空间的灵活空间,又具有较强的侧向刚度。所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。框架一剪力墙结构,一般用于25层以下房屋结构。

剪力墙结构,是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构,即结构采用剪力墙的结构体系。墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外,还对房屋起围护和分割作用。剪力墙结构优点是整体性好,侧向刚度大,适宜做较高的高层建筑,水平力作用下侧移小,并且由于没有梁、柱等外露构件,可以不影响房屋的使用功能。缺点是由于剪力墙位置的约束,使得建筑内部空间的划分比较狭小,不能提供大空间房屋,结构延性较差。因此较适宜用于宾馆与住宅。全剪力墙结构常用于25~30层结构。 筒体结构,是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。筒体在侧向风荷载的作用下,它的受力特点就类似于一个固定在基础上的筒形的悬臂构件。迎风面将受拉,而背风面将受压。筒式结构可分单筒、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。筒体可以为剪力墙,也可以采用密柱框架;也可以根据实际需要采用数量不同的筒。筒体结构多用于高层或超高层公共建筑中。筒式结构则用于30层以上的超高层房屋结构,经济高度以不超过80层为限。

高层、超高层建筑及结构体系

高层、超高层建筑的结构体系 摘要:本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系,并结合“科技研发中心”超高层全钢结构的制作与安装及钢结构主要构件的翻样、下料、制作等各个重要环节的质量控制和材料选用提供一些粗浅的意见。对于支撑体系,消能减震装置不在此文内介绍。 关键词:超高层智能大楼节点域MST组合梁一、概况 高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史,1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起,到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长,以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高,使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面积比率越来越大,在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑;同时高强度钢材应运而生,在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。 超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材

料工业水平和综合技术水平,也是建设部门财力雄厚的象征。

我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98。 二、高层及超高层结构体系 对于高层及超高层建筑的划分,建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定,一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑,建筑总高度超过60m为超高层建筑。 对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。 高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。

超限高层建筑工程界定标准

超限高层建筑工程界定标准 根据国家建设部《超限高层建筑工程抗震设防审查技术要点》确定的超限高层建筑工程界定标准,结合我省实际予以细化,归纳整理如下: 一、房屋高度超过以下规定的高层建筑属于超限高层建筑 (一)现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(M) 结构类型烈度 6 7 8 9 框架60 55 45 25 框架-抗震墙130 120 100 50 抗震墙140 120 100 60 部分框支抗震墙120 100 80 不应采用 框架-核心筒150 130 100 70 筒中筒180 150 120 80 板柱-抗震墙4 0 35 30 不应采用 注:1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分); 2、框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构; 3、部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构; 4、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度; 5、超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。 (以上摘自《建筑抗震设计规范》表6.1.1) 《建筑抗震设计规范》第6.1.1条还规定:平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构,适用的最大高度应适当降低(规范条文说明规定“一般降低20%左右”)。 (二)钢结构房屋适用的最大高度(M) 结构类型6、7度8度9度 框架110 90 50 框架-支撑(抗震墙板)220 200 140 筒体(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒)和 巨型框架300 260 180 注:1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分); 2、超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。(以上摘自《建

高层建筑的常见结构体系

高层建筑的常见结构体系 王轶杰11建筑2班2011331210224 高层建筑常见结构体系有以下几种:纯框架体系、纯剪力墙体系、筒体体系、体系组合,其中体系组合又分以下几种:框支剪力墙体系、框架—剪力墙体系、框架—筒体体系、筒中筒体系、束筒体系。 纯框架体系: 结构特点——整个结构的纵向和横向全部由框架单一构件组成的体系,框架既承担重力荷载,又承担水平荷载,在水平荷载作用下,该体系侧向刚度小、水平位移大。 适用范围——在高烈度地震区不宜采用,目前,主要用于10~12层左右的商场、办公楼等建筑。 实例分析: 芝加哥百货公司大厦,采用的是框架结构,在平 面布置上,通过合理的柱网分布,将平面布置灵 活,而且提供了较大的内部空间,布置上受限制 也就减少了。 纯剪力墙体系: 结构特点——该体系中竖向承重结构全部由一 系列横向和纵向的钢筋混凝土剪力墙所组成,剪 力墙不仅承受重力荷载作用,而且还要承受风、 地震等水平荷载的作用,该体系侧向刚度大、侧 移小,属于刚性结构体系。 适用范围——理论上讲该体系可建造上百层的 民用建筑,但从技术经济的角度来看,地震区的剪力墙体系一般控制在35层、总高110m为宜。 实例分析: 广州白云宾馆,该建筑共33层, 横向布置钢筋混凝土剪力墙,纵 向走廊的两遍也为钢筋混凝土剪 力墙,墙厚沿高度由下往上逐渐 减小,混凝土强度等级也随高度 而降低。 筒体体系: 结构特点——由框架或剪力墙合成竖向井筒,并以各层楼板将井筒四壁相互连

接起来,形成一个空间构件,可将受力构件集中,形成较大的室内空间。 适用范围——超高层建筑都用筒体结构。 实例分析: 美洲银行中心,由密集立柱围合成 的空腹式筒体,属于一个矩形内筒 外框架,拥有筒体结构主要的特征, 内部空间大,并且平面布局也能非 常灵活。 体系组合中体系: 框支剪力墙体系: 结构特点——建筑上部采用剪力 墙结构,下部分采用框架体系来满 足建筑功能对空间使用的要求。 适用范围——适用于高层旅馆、高层综合楼 实例分析: 北京粮食公司高层商店住宅,在底层,则作 为框支剪力墙,使标准层中间6道横向剪力 墙不落地面做成框架,形成较大空间作为商 店营业厅用。 框架—剪力墙体系: 结构特点——框架中布置剪力墙,并使楼 板与框架有可靠连接的结构体系。竖向荷载 由剪力墙和框架承担,水平荷载由剪力墙承 担。 适用范围——绝大多数高层建筑都为框架剪力墙结构,15~25层较多,非地震区120m,7度区可达100m,8度区90m,9度区40m。 实例分析: 北京民族饭店,从平面图上可以看出, 该层平面在框架的的基础上增加了一 定数量的纵、横向剪力墙,图上左边 和右边各有几处剪力墙,竖向荷载由 框架柱和剪力墙共同承担,水平荷载 则主要由刚度较大的剪力墙来承受, 融为一体,取长补短。

城市高层建筑的概念

城市建筑┃建筑经济·管理┃U RBANISM A ND A RCHITECTURE ┃C ONSTRUCTION E CONOMY AND M ANAGEMENT 297 城市高层建筑的概念 Concept of City High-rise Building ■ 彭作军 ■ Peng Zuojun [摘 要] 经济全球化发展带动了建筑行业的高速发展,加之土地使用量的快速增加,土地资源越来越匮乏,建筑工程正朝着高层发展。随着高层建筑物的不断出现,人们生活水平的不断提高和社会、科技发展,人们对建筑空间分布和结构布置的要求不断地提高。本文在高层建筑的施工管理的基础上, 定义了高层建筑的概念,并提供了高层建筑施工的基本特征以及质量管理。 [关键词] 城市高层建筑 施工管理 建筑工程 质量控制 [Abstract] The development of economic globalization has led the construction industry high speed development, coupled wi- th a rapid increase in the volume of land use, land resource is becoming more and more scarce, construction is facing the hi- gh-rise development. High-rise buildings appear constantly, c- onstantly improve the living standards of people and society, the development of science and technology results, along with the people of building spatial distribution and structure layout requirements continue to increase, in high-rise building is more and more widespread application, based on the summary of the high-rise building construction management on the basis of the definition, the high-rise building concepts, and provide the hig- h-rise building construction the basic features and quality man- agement. [Keywords] city high-rise building, construction management, architectural engineering, quality control 前言 随着经济增长有效提升了人们生活水平,高层建筑朝着功能多样化、体型负责的综合性方向发展,进一步提升了结构形式的复杂多样。一直以来,高层建筑以高度大、层数多、体型复杂以及施工难度大都特征,要控制质量难度越来越大,因此管理和控制高层建筑施工质量受到相关人员的关注和深入探究。对于高层建筑的质量上无论是施工还是管理上,都取得了较大的进展。因此在这种形势下,探究高层建筑的施工及管理具有实际意义。 二、 高层建筑施工的基本特征 各行业都有其自身特征,当然高层建筑行业也不例外,但是相比其他的建筑施工而言,高层建筑主要有如下几个方面的特征。 (1)高。高层建筑高度较高,这就为垂直运输带来极大难处,如没有合理垂直运输设备,就会为施工带来困难;其次由于高空作业较多,因此对高空的安全保护、用水、用电以及通讯、施工技术、消防、装饰、设备等都有了较高的要求,必须要确保方方面面高要求才能正常施工。 (2)深。该特征主要体现在高层建筑的地基深度,只有达到科学合理的深度才能确保整体的稳定性;一旦地基上没有达到合格要求,必然严重影响到高层建筑的质量和安全性。 (3)长。主要指高层建筑施工周期时间长,而不可避免的要经历季节性施工。 (4)密。一般而言高层建筑大都处于密集建筑 群之中,故此施工用地十分紧张,要想方设法压缩场地,降低现场的制品、材料以及各种设备储存量;可以说,高层建筑所处的环境用一个密来形容特别贴切。 三、 高层建筑的施工质量管理 建筑的生命线就是质量,也是发展之根本。这也是高层建筑发展的基本保障。但是要其施工质量管理也同样重要。因此,以下从几个方面简单探讨施工质量管理。 1.施工前要做好充分准备 在施工前要对施工场地进行地质勘查,拿出比较准确的地质数据与资料,对调查详尽分析,要全面考虑设计的图纸,计算好荷载与内力分析,了解清楚地下滑坡、软土层、孔洞以及墓穴等等底层的构造。只有得到详尽、准确的数据和图纸,才能有针对性制定出预防措施,及各方面充分准备,避免出错。 2.施工时处理好地基 地基是建筑之根本及建筑优良的重要标准之一。要依据地下实况处理好地基和上部的结构有机结合;对充填土、软土、杂填土、土洞等等不均匀的地基要做好加固处理。 3. 选择好建筑材料 优质材料是确保质量之关键。因此在购买建筑材料之时,一定要择优选择,最好是选用知名度较高声誉较好的厂家,加强材料管理确保工程质量。 4. 构建合格施工队伍,建立完善的管理制度 高层建筑施工素质好坏关系着工程质量优劣,一旦高层建筑项目被批准后,就要经过招投标或者议标来选择合格施工队伍。因为拥有一支合格的施工队伍至关重要。 一听,要仔细听施工队伍介绍各方面的施工专业问题。这是考核施工队伍重要方法之一。 二看,必须到施工完成的工程去实地考察,听取入住户的评价,并监察所建工程的质量。 三查,要严格考察招标施工单位设备、企业等级、技术力量以及资格证书。 四访,对交付使用的建筑工程进行走访,询问使用单位为工程队伍进行评价,便于了解企业的信誉。 5. 签订施工合同 一旦确定好了施工队伍之后,建筑单位和施工单位要签订法律认可的合同;合同一旦签订之后,就要经过相关部门到公证处以及法律的监督,在实施中发生问题就按照合同办事。 6. 制定完善的养护制度 混凝土一旦完成,就要对养护措施及现场的养护情况实施记录,保证养护有效性。 四、 高层建筑施工质量控制 从高层建筑施工的特征可以看出;确保工程质量做法上仅仅依靠合理管理是不够的,还必须要从技术方面加强质量控制。要从技术和管理两个方面双管齐下。事实上,高层建筑施工技术控制能够从下面几个方面展现出来。 1. 控制建筑混凝土强度 由于高层建筑的混凝土用量大,施工周期长,经常受到气候、环境条件等影响,因此做好混凝土强度控制十分重要,也是控制施工质量的关键。 (1)选定配合比。在施工之前,就要按照相关设计要求来配制出各种强度的混凝土。当然在施工现场,还必须要依据实况进行适当调整含水率确定砼配合比。 (2)完善养护制度;高层建筑施工之时大都使用泵送混凝土,这种方式不但能够降低施工周期,还能够有效改善混凝土施工的性能。但是从实际使用中发现,就是严格控制原材料、配比以及振捣情况下,还是时常发生混凝土不足之现象。主要根源在于许多施工队伍抢工致使养护时间不足造成。因此养护上要从水源、时间、人员以及昼夜、覆盖等各个方面采取相应的措施,还要依据不同水泥品牌与砼的要求来决定养护的时间,不能漏掉关键细节。 (3)做好混凝土的强度评定;要依据相应的评定标准对混凝土的强度进行评定,评定之时最好实施分批分块评定;不能够什么都混合在一起进行评定,走走过场而已,这样的评定和没有评定相差不大;试验的混凝土块要在浇筑点进行随机抽取,而不能够弄虚作假,要确保试块真实性。 2. 控制高层建筑裂缝 (1)设计措施。在设计措施上要做到放与抗方面的措施,两者是缺一不可,不能够只关注某一方面而忽视另一方面,两者结合使用就能够有效的控制高层建筑裂缝。 必须要加强构造钢筋配制,提防结构断面发生突变造成应力集中;如果使用了混凝土的小型空心砌块等等轻质的墙体,要加设出间距小于3 m 构造柱,而每层墙高中部都要加设出厚度为120 mm 和墙一样宽的腰梁;砌体没有约束一段还要加设构造柱;在各种不相同的基体连接处,要使用钢丝网处理等。还要科学设置出后浇带,使用相应的补偿收缩混凝土技术,而且对于混凝土中还要科学的掺杂进纤维素类物质。 (2)施工措施。要控制高层建筑的裂缝,早期对混凝土养护十分重要。在早期时要降低其收缩,做好构件湿润养护的控制,防止表面的水分过快蒸发,要提防出现较大收缩导致内部约束而开裂。对于大体积的混凝土,应该加强控制砼升温,降低砼降温速率及收缩,增强砼的拉伸值极限,改善完善与约束构造设计等等各个方面采取措施。 3. 控制施工的测量 高层建筑不但层数多、高度高而且还必须要求高测量精度,因此施工之前就要制定出测量方案,而且还要对该方案实施可行性分析。同时还应该选择好测量仪器,依据施工的方案构建出施工控制网。对于高层建筑施工中的测量,要依据实况使用切实可行方法实施,还要对结果进行校对与复核,保证结果准确无误。 当然控制高层建筑施工质量不仅仅体现在上面几个方面。 (下转第283页)

高层建筑结构设计思考题答案-(2)讲解学习

第二章 2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?钢筋混凝土房屋建 筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?每种结构体系举1~2例。 答:钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有:框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店);框架剪力墙结构(如26层的上海宾馆);剪力墙结构(包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙);筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦(框筒),芝加哥John Hancock大厦(桁架筒),北京中国国际贸易大厦(筒中筒)];框架核心筒结构(如广州中信大厦);板柱-剪力墙结构。钢结构房屋建筑的抗侧力体系有:框架结构(如北京的长富宫);框架-支撑(抗震墙板)结构(如京广中心主楼);筒体结构[芝加哥西尔斯大厦(束筒)];巨型结构(如香港中银大厦)。 2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点? 答:(1)框架结构在侧向力作用下,其侧移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的侧移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线为弯曲型,自下而上层间位移增大。第一部分是主要的,所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。(2)剪力墙结构在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大。(3)框架-剪力墙在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。 2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别? 答:(1)框架结构是平面结构,主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩,必须在两个正交的主轴方向设置框架,以抵抗各个方向的侧向力。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。框筒结是由密柱深梁组成的空间结构,沿四周布置的框架都参与抵抗水平力,框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。 2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的?偏心支撑钢框架有哪些 类型?为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好? 答:中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。偏心支撑框架的特点是支撑连接位置偏离梁柱节点。偏心支撑框架的基本形式有单斜杆、人字形和V形。偏心支撑框架的刚度与中心支撑框架接近,消能梁段越短,其刚度越大。经过合理设计的偏心支撑框架,在大震作用下,消能梁段腹板剪切屈服,通过腹板塑性变形耗能地震能量;支撑斜杆保持弹性,不会出现受拉屈服和受压屈曲的现象;偏心支撑框架的柱和消能梁段以外的梁,也保持弹性。研究表明,消能梁段的腹板剪切屈服,具有塑性变形大、屈服后承载力继续提高、滞回耗能稳定等特点。偏心支撑框架的抗震性能明显优于中心支撑框架。 2.6为什么规范对每一种结构体系规定最大的适用高度?实际工程是否允许超过规范规定 的最大适用高度? 答:要根据房屋建筑的高度、是否需要抗震设防、抗震设防烈度等因素,确定一个与其匹配的、经济的结构体系,使结构效能得到充分发挥,建筑材料得到充分利用。而每一种结构体系,也有其最佳的适用高度范围。 实际工程允许超过规范规定的最大适用高度,但结构设计应采取有效的加强措施,并且有可靠依据,或进行专门的研究和论证。 2.7什么样的建筑体形对结构抗震有利?为什么?为什么结构平面布置对称、均匀及沿竖向布置连续、无突变有利于抗震? 答:对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。结构构件的平面布置与建筑平面有关。平面简单、规则、对称的建筑,容易实现有利于抗震的结构平面布置,

高层建筑结构体系

高层建筑结构体系 一,框架结构体系 与多层框架结构体系相似,高层建筑中框架结构体系也由,横向框架所组成,形成空间框架结构体系,以承受竖向荷载和水平力的作用。 优点:框架结构具有布置灵活,造型活泼等优点,容易满足建筑使用功能的要求,如会议厅,餐厅等。框架结构可以具有较好的延性和抗震性能。 缺点:但框架结构构件断面尺寸较小,结构的抗侧刚度较小,水平位移大,在地震作用 下容易由于大变形而引起非结构构件的损坏,因此其建设高度受到限制,一般在非地震区不宜超过60m,在地震区不宜超过50m。 二,剪力墙结构体系 剪力墙结构是利用建筑物的外墙和永久性内墙的位置布置钢筋混凝土承重墙的结构,剪力墙既能承受竖向荷载,又能承受水平力。一般来说,剪力墙的宽度和高度与整个房屋的宽度和高度相同,宽大十几米或更大,高达几十米以上。而它的厚度侧很薄,一般为160——300mm,较厚的可达500mm。 剪力墙结构常被用于高层住宅和旅馆建筑中,因为这类建筑物的隔墙位置较为固定。三,框架剪力墙结构 框架剪力墙结构体系是由于框架和剪力墙共同作为承重结构的受力体系。它克服了框架结构抗侧力刚度小的缺点,弥补了剪力墙结构开间过小的缺点,即可使建筑平面灵活布置,又能对常见的30层以下的高度建筑提供足够的抗侧刚度。因而在实际工程中被广泛应用。 四,筒体结构 筒体结构体系包括框筒结构,筒中筒结构,框架核心筒结构,多重筒结构和束筒结构等。 1,框筒结构 框筒结构是由周边密集柱和高跨比很大的窗裙梁所组成的空腹筒结构。为保证翼 缘框架在抵抗侧向荷载中的作用。以充分发挥筒的空间工作性能,一般要求墙面 上窗洞面积不宜大于墙面总面积的50%,周边柱轴线间距为2.0——3.0m,不宜大于4.5m,窗裙梁截面高度一般为0.6——1.2m,截面宽度为0.3——0.5m,整个结 构的高宽比宜大于3,结构平面的长宽比不宜大于2。

高层建筑结构体系与布置

第一章绪论 学习要求: 1.了解高层建筑的定义 2.了解高层建筑的特点 3.了解国内外高层建筑发展概况及趋势 要点、难点分析: 学习高层建筑的特点时注意从其建筑功能和结构受力两方面来了解,尤其注意水平力的作用的影响。 第二章高层建筑结构体系与布置 学习要求: 1.熟悉高层建筑常用的各类结构体系的优缺点和变形特点以及适用范围; 2.了解水平力对结构内力及变形影响; 3.了解结构总体布置的原则及需要考虑的问题; 4.了解各种结构缝的处理及地基基础选型等; 5.了解各类楼盖结构形式及适用范围。 要点、难点分析 一、高层建筑常用的各类结构体系的优缺点和变形特点以及适用范围。 目前国内的高层建筑结构以钢筋混凝土结构为主,其结构体系主要有:框架结构、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构(筒体)体系、筒体结构和巨型结构等。在学习过程中,注意从各个结构体系的概念、优缺点、受力变形特点及适用范围几方面来考虑;主要掌握框架结构体系、剪力墙结构体系和框架—剪力墙结构(筒体)体系 1、框架结构 概念:框架由杆件——梁、柱所组成的结构; 优点:框架结构布置灵活,具有较大的室内空间,使用比较方便; 缺点:由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制; 变形特点:剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小; 适用范围:框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多;高度一般控制在70m以下。 2、剪力墙结构体系 概念: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。 优点:现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足; 缺点:主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求。此外,结构自重往往也较大。 变形特点:当剪力墙的高宽比较大时,是一个受弯为主的悬臂墙,侧向变形是弯曲型,即层间侧移随着层数的增加而增大。 适用范围:剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。 3、框架—剪力墙结构(框架—筒体结构)体系 概念:在框架结构中设置部分剪力墙,使框架和剪力墙两者结合起来;取长补短;共同抵抗水平荷载,就组成了框架—剪力墙结构体系。如果把剪力墙布置成筒体,又可称为

高层建筑结构简答题

简答题 1.框架结构和框筒结构的结构平面布置有什么区别? 【标准答案】 框架是平面结构,主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。框筒 是空间结构,沿四周布置的框架参与抵抗水平力,层剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗。倾覆力矩由腹板框架和垂直于水平力方向的翼缘框架共同抵抗。框筒结构的四榀框架位于建筑物周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒,使建筑材料得到充分的利用。因此,框筒结构的适用高度比框架结构高得多。 2.计算水平地震作用有哪些方法? 【标准答案】 计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。 具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。 3.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法?【标准答案】 第一阶段为结构设计阶段,第二阶段为验算阶段。保证小震不坏、中震可修、 大震不倒的目标实现。 4什么是地震系数、动力系数和地震影响系数? 【标准答案】 地震系数:地面运动最大加速度与g的比值。 动力系数:结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的最大系数。 地震影响系数:地震系数与动力系数的积。 5延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性? 【标准答案】 延性是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能。 构件延性比:对于钢筋混凝土构件,当受拉钢筋屈服后,进入塑性状态,构件刚度降低,随着变形迅速增加,构件承载力略有增大,当承载力开始降低,就达到极限状态。 延性比是极限变形与屈服变形的比值。

结构延性比:对于一个钢筋混凝土结构,当某个杆件出现塑性铰时,结构开始出现塑性变形,但结构刚度只略有降低;当塑性铰达到一定数量以后,结构也会出现屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段,是屈服” 后的联塑性阶段。结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。 6.什么是概念设计? 【标准答案】 结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。概念设计包含极为广泛的内容,选择对抗震有利的结构方案和布置,采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施,设计延性结构和延性结构构件,分析结构薄弱部位,并采取相应的措施,避免薄弱层过早破坏,防止局部破坏引起连锁效应,避免设计静定结构,采取二道防线措施等等。应该说,从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。 7.什么是内力组合和位移组合? 【标准答案】 内力组合是要组合构件的控制截面处的内力,位移组合主要是组合水平荷载作用下的结构层间位移。组合工况分为无地震作用组合及有地震作用组合两类。 8.为什么钢筋混凝土框架梁的弯矩能作塑性调幅?如何进行调幅? 【标准答案】 降低跨中弯矩。提高延性等。给一定系数的折减。 9.为什么梁铰机制比柱铰机制对抗震有利? 【标准答案】 梁铰机制是指塑性铰出在梁端除柱脚外,柱端无塑性铰;柱铰机制是指在同一层所有柱的上下端形成塑性铰梁铰机制之所以优于柱铰机制是因为:梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,而柱铰集中在某一层,塑性变形集中在该层,该层为柔软层或薄弱层,形成倒塌机构;梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力要求低,对柱铰的塑性转动能力要求高;梁是受弯构件,容易实现大的延性和耗能能力,柱是压弯构件, 尤其是轴压比大的柱,不容易实现大的延性和耗能能力.实际工程设计中,很难实现完全梁铰机制,往往是既有梁铰又有柱铰的混合铰机制?设计中,需要通过加大柱脚固定端截面

浅谈几种高层建筑结构新体系

浅谈几种高层建筑结构新体系 浅谈几种高层建筑结构新体系 摘要:本文着眼于现代高层建筑的发展,详细介绍了巨型结构体系、短肢剪力墙结构体系、连体结构体系三种新型高层建筑结构体系,从定义、优缺点以及发展与应用等方面对其进行了阐述。 关键词:高层建筑;新型结构体系;巨型结构;短肢剪力墙结构;连体结构 一、巨型结构体系 (一)巨型结构的定义及分类。巨型结构是一种新型结构体系,适应了高层建筑多样化、综合化以及建筑平面布置和竖向体型复杂化的发展特点。巨型结构中由不同于传统梁柱的的巨型梁和柱组成主结构,共同工作的还有常规构件组成的次结构。巨型结构中,主结构本身即是独立结构,承担了绝大部分外力,次结构只是协助主框架抵抗外载。主结构通常为主要抗侧力体系,其中可以有跨越好几层的支撑或斜向布置的剪力墙板;而次结构只承担竖向荷载并负责传力给主结构,柱距小、荷载小,因而其粱、柱断面可以做得很小,有利于楼面的合理使用,两者协同保证巨型结构的巨大抗侧力刚度以及整体工作性能[1]。巨型结构按主要受力体系可以分为巨型桁架结构、巨型框架结构、巨型悬臂结构和巨型分离式结构;按材料可以分为巨型钢筋混凝土结构、巨型钢骨混凝土结构、巨型钢―钢筋混凝土混合结构以及巨型钢结构。 (二)巨型结构体系的特点。巨型结构的优点可以概括如下:(1)巨型结构整体刚度比传统高层房屋建筑大。对于同种材料,弹性模量相同,截面刚度取决于界面惯性矩,即和界面宽度以及高度成正比。巨型结构主结构的巨型梁柱界面尺寸相当于传统框架的柱距,因此界面惯性矩比常规构件大得多,因而刚度大。(2)巨型结构适应了建筑发展趋势。巨型建筑的大柱网大开间满足平面布置的灵活性,便于房屋改造。(3)可以将多种结构形式及不同材料进行组合,具有多样性,满足多种功能要求。由于巨型结构体系是由主结构和次结构共同工作

浅谈高层建筑的结构体系

浅谈高层建筑的结构体系 摘要:城市中的高层建筑是反映这个城市经济繁荣和社会进步的重要标志,当人们谈起举世闻名的摩天大楼时,往往和芝加哥、纽约这样的国际大都市联系在一起,足以说明高层建筑对城市社会形象的贡献。进入20世纪90年代以来,随着社会与经济的蓬勃发展,特别是城市建设的发展,高层建筑在城市中应运而升。 关键词:高层建筑;城市规划;结构体系 abstract: the city of the high-rise building is reflected the city of economic prosperity and social progress of the important symbol, when people talk about the world famous skyscrapers, often and chicago, new york such international metropolis relates in together, to justify high-rise building for urban social image of the contribution. in the 1990 s, along with the social and economic of booming development, especially the development of urban construction, high-rise buildings in the city in the times and rise. keywords: high building; urban planning; structure system 中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a 文章编号: 一、高层建筑的特点 在相同的建设场地中,建造高层建筑可以获得更多的建筑面积,这样可以部分解决城市用地紧张和地价高涨的问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观,如马来西亚首都的石油大厦和上海

高层建筑结构体系分析报告

高层建筑结构体系 分析报告 1

高 层 建结 筑构 体 系 分 析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常见的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一.框架结构 框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内主要为钢筋混凝土,框架结构的特点在于”刚节点”。从框 2

架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是很明显的。刚节点给柱子虽然带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处,因为钢筋混凝土不但抗压能力强,而且抗弯能力也很好。因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重,建筑平面布置灵活,能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常见于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。 工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自 1887 年到 1931 年纽约帝国大厦落成前, 保持了 45 年世界最高建筑物的地位, 铁塔 3

高层建筑结构体系分析报告

高 层 建结筑构 体 系 分

析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一.框架结构 框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内主要为钢筋混凝土,框架结构的特点在于“刚节点”。从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是很明显的。刚节点给柱子虽然带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处,因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也很好。所以,框架结构可以扩大梁的跨度,而且房屋的层数也可以增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的

最大优点在于不靠砖墙承重,建筑平面布置灵活,可以获得较大的使用空间,所以它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。 工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建,自1887年到1931年纽约帝国大厦落成前,保持了45年世界最高建筑物的地位, 铁塔高320公尺,建筑设计最著名的是防范强风吹袭的对称钢筋设计,兼具实用与美感考量。铁塔共分3层,登顶收费依楼层而定。搭快速升降梯直达274公尺高的顶层,就可尽览巴黎美景,白天视野佳时可远眺72公里远。 结构特色】 埃菲尔铁塔采用框架结构 的全钢结构,艾菲尔铁塔的金属 构架有1.5万个,重达7000吨, 施工时共钻孔700万个,使用铆 钉250万个,施工完全依照设计 进行,足见设计的合理与计算的 精确。铁塔占地约1万平方米,塔的最顶端不到100平方米,上下宽窄悬殊,

超高层建筑主流结构形式设计

超高层建筑主流结构形式(筒体组合) 近几年,我国建了大量超高层建筑,其中核心筒体系用得比较多,基本上每个超高层建筑都有 一个核心筒,不管是建筑或是设备使用的需要,结构也刚好利用,从各个工种来说核心筒非常有用。多数超高层建筑都有核心筒在中间,周边配上一些支撑结构,目前以框架、巨型框架和外框筒这三 种外周边结构居多。总体来说,现在的结构体系多是一个核心筒一个框架,如果不能满足规范要求,加一个伸臂桁架、腰桁架或是斜撑,从200米到500米基本上都用这种结构。 框架+核心筒 无论是哪种结构都是基本的,同时往往在这个基础上还有一个补强措施,在某个层面加上伸臂 桁架和腰桁架。巨框架已经具有腰桁架的形式,可能加伸臂桁架,有时还加斜撑。

柳州地王国际财富中心。高303米,矩形底盘44米×44米,高宽比是6.8(高宽比虽然是一个很粗略的指标,但是可以显示设计难度,高宽比越大设计难度越大。我个人认为比较正常的是7左右,7以下难度不大,超过8难度就来了,超过9就非常困难。不过这仅是一个方面的指标,不

是绝对的,还要看当地的自然条件,不要将7作为一个分界线),其结构为一个核心筒,加一个外周边的框架,每边4根柱,柳州自然条件比较好,六度区、风也不太大,在高宽比也不太大的条件下,这个结构设计并不困难。加了加强层,当时参加审查时,这个指标的参数非常好,我们建议取消一个,后来取消。 重庆瑞安嘉陵帆影。其外框架是椭圆形,半边错开,建筑高度440米(人可到达楼面高度),高宽比8.6。重庆自然条件好,六度区,风不大,超高层建设条件有利。由于该项目比较高,高宽比较大,采用五道加强层。

浅谈高层建筑常用结构体系及结构体系选择

浅谈高层建筑常用结构体系及结构体系选择 摘要:对目前较为普通的高层建筑结构体系的优缺点、适用性、经济性等方面的比较,并论述如何选择合理的结构体系方案,具有较高的参考价值。关键词:高层建筑;结构体系;经济合理性 Abstract: at present are normal of the high-rise building structure and the advantages and disadvantages of the system, applicability, economy, and other aspects of the comparison, and discusses how to select the reasonable structure system plan, is of high reference value. Keywords: high building; Structure system; Economic rationality 随着经济社会的不断发展,城市规划设计中的高层建筑越来越广泛。为了更好的使设计建筑结构设计工作在现实生活中得到合理的运用,这就需要设计师从概念设计为基础进行设计。而本文主要是探讨高层建筑的结构体系以及如何进行结构体系的选择。 1、高层建筑的结构体系目前国内的高层建筑目前最广泛基本结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构、钢结构等五种体系。(1)框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。优点是:建筑平面布置灵活,能获得大空间,房间隔墙可以随意拆改,建筑立面也容易处理,结构自重轻,计算理论也比较成熟,在一定高度范围内造价较低,已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。缺点是:框架结构本身柔性较大,抗侧力能力较差,在风荷载作用下会产生较大的水平位移,在地震荷载作用下,非结构构件破坏比较严重;并且框架柱尺寸过大,不适合民用住宅,在地震区不宜做太高。 剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”。其优点是:刚度大,空间整体性好。由于承重结构为片状的混凝土墙体,房间不见柱子的棱角,感觉更美观,比框架结构更适合用于住宅、旅馆等房屋。在历史地震中,剪力墙结构表现了良好的抗震性能,震害较少发生,而且程度也较轻微。缺点是:混凝土用量多,自重大,总高度通常无法超过150m。混凝土墙体为高强度承重墙体,房间不能拆改。剪力墙结构墙体较多,不容易布置面积较大的房间,为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求,以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求,可以

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