第2章(结构体系与结构布置

合集下载

高层建筑结构总复习

高层建筑结构总复习

高层建筑结构-总结
3)结构体系应具备必要的承载能力,良好的变形能力 和消耗地震能量的能力。
足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。
有较大的 变形能力而缺 少较高的抗侧 向力的能力如 钢或钢筋混凝 土纯框架,由 于在不大的地 震作用下会产 生较大的变形, 导致非结构构 件的破坏或结 构本身的失稳。
高层建筑结构-总结
高层建筑结构-总结
2、风荷载 ZsZ0
0 基本风压
0

v2 1600
——由空旷平坦地面,离地10m统 计的重现期为50年(或100年)的10
分钟平均最大风速计算所得。
Z
1z
Z
Z 风压高度变化系数
风荷载体形系数 s
高层建筑结构-总结
3 地震作用
高层建筑结构-总结
1) 受力明确、传力合理、传力路线不间断、抗震分析与 实际表现相符合。
高层建筑结构-总结
2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧 失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
由于柱子的数量较少或承载能力较 弱,部分柱子退出工作后,整个结构系 统丧失了对竖向荷载的承载能力。
抗震设计的一个重要原则是结构应 有必要的赘余度和内力重分配的功能。
宜采用加强措施。 (4) 施工简便,造价省。
高层建筑结构-总结
3、结构竖向布置
高宽比 H/B 应满足表中的要求; 高层结构高宽比的限值
结构类型
抗震设防烈度
非抗震设计
6、7度
8度
9度
框架 、板柱-剪力墙
5
框架-剪力墙
5
剪力 墙
6
筒中筒、框架-核心筒
6
4
3
2
5

高层建筑结构课件第2章(结构体系与结构布置)

高层建筑结构课件第2章(结构体系与结构布置)

六.截面尺寸初估(方案设计和初步设计时)
1.柱截面:
由轴压比控制
N c c f cbh
轴压比限值 P68表4.4
柱负荷面积 表4.4
单位面积荷载:框架、框-剪12~14kN/m2; 框架柱轴压比限值 剪力墙、筒体13~16
N Q S Qn
结1.1 构~ 体 系 系数 1.2
3.适用范围:适用于200m以下的超高层
代表作品及平面:
深圳国贸大厦
back
五.结构体系(抗侧力体系)的选择
•建筑使用功能 •建筑平面
•建筑高度
•抗震等级 •地质条件 •施工技术 ……
用 途 住 宅 旅 馆 公 共
≤50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 框架 框架-剪力墙、框架
≥50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 筒体 框架-剪力墙、筒体
竖向抗侧力构件不连 竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平 续 转换构件(梁、桁架等)向下传递 楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80%
五.设置变形缝的原则
1.设置原则:
1)尽量不设缝,而调整平面形状、尺寸和结构布置, 采取构造和施工措施。 2)设缝时,应形成独立的结构单元,保证足够的缝宽。
框架结构 框架—剪力墙结构、筒体结构 部分框支剪力墙结构 0.7 0.75 0.6
抗震等级
计算截面以上层数 一级 二级
三级 0.9 0.95 ---
0.8 0.85 0.7
2.梁截面:
由高跨比控制:P18表2.9
注意:梁高有减小的趋势。
抵抗温度应力 3.板厚: 加强顶层约束 提高抗风抗震 一般楼层:80-140 顶层现浇板:≥120,宜双层双向配筋 地下室顶板:≥160

2.1 结构形式和结构布置

2.1  结构形式和结构布置

第三章重型厂房结构设计
上层柱 间支撑
刚性系 杆
屋盖垂 直支撑
下层柱 间支撑
第三章重型厂房结构设计
3)设置规定: 每列柱都必须设置柱间支撑; 多跨厂房的中列柱的柱间支撑宜与其边列柱的柱间支 撑布置在同一柱间; 每列柱顶均要布置刚性系杆; 下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部,以减少 纵向温度应力的影响。下层柱间支撑与柱和吊车梁一 起在纵向组成刚性很大的悬臂桁架。为了使纵向构件 在温度发生变化时能较自由地伸缩,尽量减少温度应 力,下层支撑应该设在温度区段中部。只有当吊车位 置高而车间总长度又很短时放在两端才是合理的。此 时下层支撑设在两端不会产生很大的温度应力,而对 厂房纵向刚度却能提高很多时。 当温度区段小于90m时,在它的中央设置一道下层支 撑(图9.3.1,a);如果温度区段长度超过90m,则在 它的1/3点处各设一道支撑(图9.3.1,b)
第三章重型厂房结构设计
②合理柱网尺寸:柱网布置应使总的经济效应最佳. ※ 在跨度不小于30m、高度不小于14m、吊车额定起重 量不小于50t时,柱距取12m较为经济; ※ 参数较小的厂房取6m柱距较为合适; ※ 当采用轻型围护结构时取大柱距15m,18m及24m较适 宜; ※ 位于软弱地基上的重型厂房,应采用较大柱距。 ③温度收缩缝的设置: ♫ 设置规定:厂房的纵向或横向的尺度超过表9.1.1规 定的数值时应设置温度收缩缝,以避免结构中衍生过 大的温度应力。 ♫ 设置方法:原则上双柱温度收缩缝或单柱温度收缩缝 皆可采用,不过在地震域区宜布置双柱收缩缝。
第三章重型厂房结构设计
(4)支撑构件截面验算 a.支撑构件的长细比验算 支撑的截面尺寸一般由杆件的长细比按构造要 求确定,即首先应满足其容许长细比的要求: max [ ] 式中[λ]为支撑杆件的容许长细比。 计算支撑杆件的λmax时,应符合下列规定: (1)张紧圆钢拉条的长细比不受限制。 (2)十字交叉支撑斜杆的计算长度: 平面内计算长度:取节点中心到交叉点间的距离; 平面外的计算长度:当按拉杆设计时,取节点中心 间的距离l(交叉点不作为节点考虑); 当按压杆设计时,应按表8.3.1取用。

《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结

《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结

际风压与基本风压的比值,它表示不同体型建筑物表面
风力的大小。 • 当风流经过建筑物时, 通常在迎风面产生压力(风荷
载体型系数用+表示),在侧风面及背风面产生吸力
(风荷载体型系数用-表示)。
• 风压值沿建筑物表面
的分布并不均匀, 如
右图所示, 迎风面的
风压力在建筑物的中
部最大, 侧风面和背
风面的风吸力在建筑
2021/8/30
16
2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用
2. 三水准抗震设计目标及一般计算原则
④ 一般计算原则
a) 一般情况下, 应至少在结构两个主轴方向分别考虑水平 地震作用计算;有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度 大于15°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震 作用。
b) 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双 向水平地震作用下的扭转影响。其他情况,应计算单向 水平地震作用下的扭转影响。
周期应根据场地类别和设计地震分组按附表8.5 采用,
计算8、9 度罕遇地震作用时, 特征周期应增加0.05s。
2021/8/30
20
2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用 4. 反应谱理论
2021/8/30
21
2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
4. 反应谱理论
附表8.4 水平地震影响系数最大值
② 当建筑结构的阻尼比不等于0.05时,地震影响系数曲线
的形状参数和阻尼比调整应符合下列要求:
a) 曲线水平段地震影响系数应取

b) 曲线下降段的衰减指数应按下式确定:
γ=0.9+(0.05 - ζ)/(0.3+6ζ)
式中 γ ——曲线下降段的衰减指数;ζ ——阻尼比。

高层建筑复习题及答案

高层建筑复习题及答案

高层建筑复习题及答案1、我国将高度超过_____以上的建筑定义为超高层建筑。

()A 、80m ;B、100m;(正确答案)C 、150m;D、 200m答案解析:我国将10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其它高层民用建筑定义为高层;将高度超过100m以上的建筑定义为超高层建筑2、埃菲称铁塔采用的技术包括_____。

()A 电梯 ;(正确答案)B 压型钢板组合楼板;C 粘弹性阻尼器;D 风洞试验。

答案解析:1889年,巴黎埃菲称铁塔建成,是钢结构和电梯的结合,对高层建筑的发展有很大的推动作用。

3、目前世界上最高的建筑是_____。

()A 101大厦;B 哈利法塔;(正确答案)C 上海环球金融中心;D 金贸大厦。

答案解析:台北101大楼总高度509米;哈利法塔总高度828米;上海环球金融中心总高度492米;金茂大厦421米4、下面哪种材料属于强度高,韧性大,易于加工,施工方便,工期短,结构断面小,自重轻,抗震性能好,造价高,耐火性能差? ()A 砌体;B 混凝土;C 钢;(正确答案)D 木材。

答案解析:钢结构:钢材强度高,韧性大,易于加工,施工方便,工期短,结构断面小,自重轻,抗震性能好,造价高,耐火性能差。

5、减少建筑在地震下破坏的技术包括? ()A 隔震;(正确答案)B 减震;(正确答案)C 耗能支撑;(正确答案)D采用砖混结构。

答案解析:隔震、耗能减震技术的应用将得到发展:被动减震及主动减震;被动耗能减震有耗能支撑,带竖缝耗能剪力墙、被动调谐质量阻尼器、油阻尼器。

主动减震则是计算机控制的,由各种作动器的调谐质量阻尼器对结构进行主动控制或混合控制的各种作用过程。

第二章:高层建筑结构体系与结构布置1、随着建筑高度的增加,下列哪一项增大最快? ()A 底层柱轴力;B 底层柱剪力;C 建筑顶点挠度;(正确答案)D 底层柱弯矩。

答案解析:N=∑N、V=qH、M=1/2qH2、f=qH4/8EI2、框架结构的缺点是____? ()A 空间布置灵活;B 整体性、抗震性能好;C 结构自重小;D 抗侧刚度比剪力墙的小。

结构体系及布置

结构体系及布置

结构体系及布置
1.1设计原则
在满足建筑功能要求的前提下,按照安全可靠、受力明确及经济合理的设计原则进行结构设计。

(1)结构布置受力明确,传力途径直接简单;
(2)加强结构整体性和结构抗扭刚度,采用现浇混凝土楼板、屋面板,加强楼屋盖系统;
(3)控制结构单元的刚度,做到平、立面尽量规则,各层刚度不发生突变;
(4)保证构件具有足够的延性,避免脆性破坏;
(5)采用合理、经济的材料,尽量减轻结构自重;
(6)加强楼梯间等的抗震构造措施。

1.2结构选型
本工程结构单元采用墙式剪切型抗震阻尼器消能减震设计,结构形式采用钢筋混凝土框架结构体系。

墙式剪切型抗震阻尼器消能减震是通过在建筑物的抗侧力体系中设置消能部件,由消能部件的相对变形和相对速度提供附加阻尼,来消耗输入结构的地震能量,减小结构的地震响应,提高结构的抗震能力。

本工程墙式剪切型抗震阻尼器主要布置在填充墙的位置,不会对建筑使用功能产生不利影响,在结构设计时需对与阻尼器相连的框
架梁、柱进行加强。

本工程属重点设防类,采用消能减震设计来进一步提高建筑物的可靠性和安全性。

1.3楼、屋盖体系
本工程楼、屋盖采用现浇钢筋混凝土楼板。

高层建筑结构设计第2章 高层建筑结构体系和布置原则

高层建筑结构设计第2章 高层建筑结构体系和布置原则

4 变形缝的设置
在未采取措施的情况下,伸缩缝的间距不宜超出 表1—8的限制。当有充分依据、采取有效措施时, 表中的数值可以放宽。
高层建筑结构伸缩缝的最大间距 表1—8
注: ①框架—剪力墙的伸缩缝间距可根据结构具体布置取表中框架结构与 剪力墙结构之间的数值; ②当屋面无保温或隔热层措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工 外露时间较长时,伸缩缝间距应适当减少; ③位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构,伸缩缝的间 距宜适当减少。
多年的高层建筑结构设计和施工经验表明:高层建 筑结构宜调整平面形状、尺寸和结构布置,采取构造 和施工措施,尽量不设变形缝;当需要设缝时,则应 将高层建筑结构划分为独立的结构单元,并设置必要 的变形缝。
4 变形缝的设置
温度缝:防止结构因温度变化和混凝土干缩变形 产生裂缝(基础以上上部结构断开) 不设温度缝的措施: 1. 温度影响较大部位提高配筋率; 2. 加厚屋面隔热保温层,或架空通风屋面; 3. 顶层局部设温度缝后浇带;即高强度等级的混凝 土;主体混凝土浇注后两个月;贯通结构的横截 面;位置应为结构受力影响最小,且曲折延伸避 免全部钢筋同截面搭接 ;一般每隔30~40m设一 道,后浇带宽800~1000mm。
适用30层以上 。
长/宽<2,截面尺寸接近正方形、圆形、正多边 形较好。
4、筒体结构体系
(1)框筒结构:内筒承受 竖向荷载,外筒承受水平 荷载,柱距一般在3m以内, 框筒梁比较高,开洞面积 在60%以下 1931年102层帝国大厦: 钢框架-剪力墙体系,用 钢量2.06kN/m2 1972年110层世界贸易中心:筒中筒结构体系,用 钢量1.81kN/m2
1974年110层西尔斯大楼:钢成束筒结构体系,用 钢量1.61kN/m2

第二章 重型厂房结构设计

第二章 重型厂房结构设计

三种荷载组合
①全跨永久荷载+全跨可变荷载 ②全跨永久荷载+半跨可变荷载
③屋架、支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活载
三、计算屋架杆件的内力
1、用图解法求杆件的内力系数: k,k左,k右 具体求解步骤如下: ①按比例画屋架的单线图(可不起拱) ; ②在左半跨放单位节点荷载
③计算支座反力Ra , Ra
④进行分区编号(先编外区,后编内区) ⑤画力多边形 ⑥在图上读出内力系数正负号:认定杆端任一节点, 将该杆两侧的区号按绕该节点顺时针方向排序,若力 多边形中相应的线段指向认定的节点,则为“ +” ;反 之为“-”。
0.5 2
A
1 3
B
1 4
C
1 5
D
1 6
E
1
F
1
7 8
G
1 9
H
0.5
I
10
H′ G′
F′
E′
D′
C′
12
14 15 13 16
17 18 19
20 21 22 d
23 24 25
B′
A′
26 27 28 d′
29 30 31
32 33 34
35
1
a
b
c
e 11
c′
b′
a′ Ra′
Ra
屋架内力图解
桁架杆件的容许长细比
拉杆 杆 件 名 称 压杆
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构 无吊车和有轻中级工作制 吊车的厂房 有重级工作制 吊车的厂房 250 150 350 - 400 200 350 350 - 直接承 受动力 荷载的 结构 250
普通钢屋架的 杆件 轻钢屋架的主 要杆件
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
5)多道抗震设防能力,避免因局部结构或构件破坏而导致整 个结构体系丧失抗震能力。如框架为强柱弱梁,梁屈服后柱 仍能保持稳定;剪力墙结构的连梁先屈服;框架—剪力墙的 连梁首先屈服,然后才是墙肢、框架破坏等
6)合理选择结构体系。对于钢筋混凝土结构,一般来说纯框架 结构抗震能力有限;框架—剪力墙性能较好;剪力墙结构和 筒体结构具有良好的空间整体性,刚度也较大。
密柱深梁
桁架
实腹筒
框筒
桁架筒
筒中筒
内筒
外筒
外筒
2.特点:
1)空间受力,在水平荷载作用下可视为固定在基础上的箱形悬
臂构件。
2)承载力、抗侧刚度和抗扭刚度很高。 3)由于采用密柱深梁,结构的延性较差,层数不多时不宜采用。
3.适用范围: 适用于200m以下的超高层
➢ 框筒
60年代美国工程师法卢齐·坎恩首次提出,并设计了第
2)保证地基基础的承载力、刚度,以及足够的抗滑移、抗 倾覆能力,使整个高层建筑形成稳定的结构体系,防止在 外荷载作用下产生过大的不均匀沉降、倾覆和局部开裂等
3)合理设置抗震缝。一般情况下宜采取调整平面形状与尺 寸,加强构造措施,设置后浇带等方法,尽量不设缝、少 设缝。设缝时必须保证有足够的缝宽。
4)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。结构平 面布置力求简单、规则、对称,避免凹角和狭长的缩颈部位 ;避免在凹角和端部设置楼电梯间;避免楼电梯间偏置。结 构竖向体形尽量外挑、内收,力求刚度均匀渐变
代表作品及平面:
北京长富宫中心,26层, 高90.85m,89年建成。
5800 4000
6200
4000 5800
4000 8000
8000
8000
8000
8000 4000
back
二.剪力墙结构体系(包括短肢剪力墙、框支剪力墙)
1.特点:
(L/δ=5~8,常用于小高层)
2)整体性能好。 3)刚度大、侧移小,抗震性能优越。 4)结构自重大,间距受到楼板跨度限制。 5)侧移曲线呈弯曲型(层间位移随楼层增高而增加)。
剪力墙、框架-剪力墙、 筒体
框架-剪力墙、筒体
2-2 结构布置原则
一.抗震设防结构布置原则
1)选择有利的场地,避开不利的场地,采取措施保证地基 的稳定性。危险场地不宜兴建高层建筑,如基岩有活动性 断层和破碎带、不稳定的滑坡地带等;不利场地,高层建 筑要采取相应措施以减轻震害,如场地冲积层过厚、沙土 有液化危险、湿陷性黄土等
8000
4000 3600
➢ 3、变化情况
(1)框支剪力墙:底层做成框架柱,上层上剪力墙。底层刚 度小,上下刚度突变,地震作用下底层内力及塑性变形很大 ,在地震区不允许单独采用
(2)部分落地大空间剪力墙结构 地震区满足建筑需要底层商店或大堂的需要
布置要点: ①落地剪力墙布置在两端或中部,对称布置,防止扭转 ②底层采取加大墙厚,提高砼强度等措施提高刚度,减小上、
7)结构应有足够的刚度,且具有均匀的刚度分布控制结构顶点 总位移和层间位移,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱 部位。在小震时,应防止过大的变形使结构或非结构构件开 裂,影响正常使用;在强震下,结构应不发生倒塌、失稳或 倾覆现象
3)通过框—剪(筒)的协调工作,改 善了框架结构的受力和变形性能, 使各层层间剪力和位移趋于均匀, 侧移曲线呈弯剪型(反S型、下弯上 剪)。
2.适用范围:
属于中刚性结构, 适用于140 m 以下的各类高层建筑
δ 框架-剪力墙侧移曲线
代表作品及平面:
北京饭店
back
四.筒体结构体系
1.筒体形式: 剪力墙
2.适用范围:
属于刚性结构, 适用于150 m 或30层以下的小开间建筑
代表作品及平面:
广州白云宾馆,33层,112.45米, 1976年建成,国内首栋百米高层。
7850 2300 7850
3600 4000
8000
8000
6600 0
3000 3600 3000 0
70000
6600 0
8000
1.特点:
1)平面布置灵活。 2)自重较轻。 3)计算理论较成熟。 4)侧向刚度小,侧移大。 5)节点是薄弱部位,是设计关键。
(必须为刚接)
6)在地震力作用下,易引起非结构构件破坏。 (应设计成延性框架)
7)侧移曲线呈剪切型(层间位移随楼层增高而减小)。
2.适用范围:
属于柔性结构, 适用于70 m 或15层以下、地震烈度不太高的各类建筑
➢ 成束筒
将多个筒体合并一起形成,成束筒抗侧刚度比筒中筒 更大,可建造很高的结构
1~50层
51~66层
67~90层
91层以上
代表作品及平面:
深圳国贸大厦
back
➢ 五、巨型结构体系
1、巨型框架: 筒体间用刚度很大的水平构件相互联系形成,巨
型框架用筒体作柱子,用高度很大(一层或几层) 的水平构件作梁
一幢框筒结构:芝加哥43层德威特切斯纳特公寓 筒体常放在建筑外围,由间距很密的柱与截面很高的梁
组成,筒体内设置一些柱子,以减小楼板和梁在垂直荷载 下的跨度,但对抵抗侧向力几乎不起作用
➢ 筒中筒
筒体内设置剪力墙,组成筒中筒,内筒可设置电梯、楼 梯和竖向管道等。内、外筒不再设柱,内筒、外筒共同抵 抗垂直与水平荷载
2、巨型桁架: 以大截面的竖杆和斜杆组成悬臂桁架,主要承
受水平和竖向荷载
五.结构体系(抗侧力体系)的选择
•建筑使用功能
•建筑平面 用

•建筑高度 住

•抗震等级 旅
•地质条件
馆 公
•施工技术 共
……
≤50m
≥50m
剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙
剪力墙、框架-剪力墙、 框架
框架-剪力墙、框架
2-1 结构体系概述 Enter back
钢筋混凝土结构
框架结构
Enter
剪力墙结构
Enter
框 架 -剪 力 墙 结 构
Enter
筒体结构
Enter
悬挂结构
巨型框架结构
Enter
应力蒙皮结构
框架-筒体结构 筒中筒结构
成束筒结构
框架筒体结构
钢结构
组合筒体结构
剪力桁架与框桥架结构
交错钢结构
一.框架结构体系(不包括异形柱结构)
下刚度差 ③上部应采用开间较大剪力墙方案 ④落地剪力墙之间距离要加以限制 ⑤过渡层楼板整体性和刚度要加大—应采用厚度较大的现浇钢
筋混凝土板
back
三.框架-剪力墙结构体系
1.特点:
1)与框架结构相比,承载力和刚度提高,侧向变形减小; 与剪力墙结构相比,平面布置较灵活。
2)剪力墙由于刚度大,承担大部分(80-90%)的力,是 抗侧力的主体,而框ห้องสมุดไป่ตู้承担竖向力和少部分水平力, 且提供了较大空间 。 H
相关文档
最新文档