高层建筑设计-第2章抗侧力结构与布置.ppt

第2章 抗侧力结构体系与布置 主要内容： 2.1 框架结构体系 2.2 剪力墙结构体系 2.3 框架剪力墙结构体系 2.4 板柱剪力墙(筒体)结构 2.5 框架支撑(抗震墙板)结构 2.6 筒体结构 2.7 框架核心筒结构 2.8 巨形结构 2.9 抗侧力结构体系的用高度和高宽比 2.10 高层建筑结构体系的发展和应用 2.11 建筑体型和结构总体布置 2.12 结构的“三缝”处理 2.13 高层建筑楼盖 2.14 高层建筑的基础 1 v结构体系：指结构抵抗外部作用的构件的组成方式。 v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。 v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(框架筒体结构)体系 筒体结构体系 其他结构形式，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 2.1 框架结构体系 v整幢结构都由梁、柱组成，就称为框架结构体系(见图2 -1图2-3)，有时称为纯框架结构。 v由梁、柱构件组成的结构称为框架。 3 2.1.1 分类 v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。 v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。 2.1.2 框架结构的特点 v建筑平面布置灵活； v立面设计灵活多变；（外墙是非承重构件，立面可任意 划分） v构件类型少，易于标准化、定型化。 v具有较好的抗震性能“延性框架”； v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1520层以下为宜。 4 2.1.3 框架结构的布置要求 (1)承重框架的布置 v承重框架指承受楼面竖向荷载的框架。 v框架结构承重方案有(见图2-4)： 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 (2)结构布置要求 v应设计成双向框架； v抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架； v框架梁、柱中心线宜重合； v结构应受力明确，构造简单； 5 v 框架结构按抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重(框架 结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水 箱间等，应采用框架承重，不应采用砌体墙承重)； v 电梯井贴梁柱布置，不得独立； v填充墙应位于框架平面内，并受柱约束； v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； v现浇非预应力混凝土楼盖结构的混凝土强度等级不宜高于C40 v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C70； v抗震设计的框架结构中，当布置少量钢筋混凝土剪力墙时， 结构分析计算应考虑该剪力墙与框架的协同工作。 6 2.1.4 框架结构的变形特点 v框架结构在水平荷载作用下的受力变形特点(变形曲线) (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 。 7 2.2 剪力墙结构体系 v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（见图2-5、2-6）。墙体同时也作为维护 及房间分隔构件。 2.2.1 剪力墙的受力变形特点 (1)在承受水平荷载作用时，剪力墙 相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。 (2)剪力墙的水平位移由弯曲变形和 剪切变形两部分组成。 (3)高层建筑剪力墙结构，以弯曲变形 为主，特点是结构层间位移随楼层增 高而增加。 8 2.2.2 剪力墙结构体系的特点 (1)承载力要求容易满足(截面尺寸大)。 (2)整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小(现浇 钢筋混凝土剪力墙结构)，适合于建造较高的高层建筑(10 30层，100140m)。 (3)抗震性能好延性剪力墙结构。 (4)平面布置不灵活，(剪力墙的间距取决于楼板的跨度。一般 情况下剪力墙间距为38m，适用于要求较小开间的建筑)。 (5)结构自重较大。 v 底部大空间剪力墙结构(见图2-7) 9 2.2.3 剪力墙结构体系的布置要求 (1)结构布置原则 剪力墙应沿结构的主要轴线布置。 剪力墙应沿竖向贯通建筑物的全高。 剪力墙应尽量布置得比较规则，拉通、对直。 剪力墙的厚度应按阶段变化，每次厚度减少宜为50l00mm。 剪力墙的洞宜上下对齐，成列布置洞口把墙体分成墙肢 和连梁。(见图2-8)。 避免小墙肢（hw/bw3）(见图2-8)。 墙段的高宽比应3(呈受弯工作状态)(见图2-9)。 每一墙肢的宽度不宜8m。 10 (2) 平面布置方案 v横墙承重方案：楼板支承在横向剪力墙上。 v纵横墙承重方案：楼板直接支承在纵横向墙上或通过 进深大梁传递。 v底层大空间剪力墙方案 特点：框支墙上下刚度相差悬殊，不利抗震。 要求： 不允许单独采用框支剪力墙。 控制建筑物沿高度方向的刚度变化幅度。 落地剪力墙的间距L应满足一定要求。 提高转换层附近楼盖的强度及刚度。 11 (3) 剪力墙的数量 剪力墙的间距：3m7.2m 剪力墙的厚度 a.构造要求(规范规定)： bw160mm220mm。 v短肢剪力墙hw/bw= 48，且bw300mm的剪力墙。 v一般剪力墙是指hw/bw8的剪力墙。 v异形柱 截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面 各肢的肢高肢厚比hw/bw4的柱(剪力墙)。 v小墙肢墙肢截面高度与厚度之比hw/bw3的剪力墙。 12 b、墙肢轴压比N限制： l轴压比的N定义： l短肢剪力墙N限制：抗震等级为一、二、三级时分 别不宜大于0.45、0.50、0.55。 l一般剪力墙N限制：一、二、三级抗震等级的剪力 墙，其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比不宜超过 下表的限值。 13 v结构基本自振周期：T1=(0.040.05)N，(N为层数)。 v调整结构刚度的方法有： 适当减小剪力墙的厚度； 降低连梁高度； 增大门窗洞口宽度； 对较长的墙肢设置施工洞，分为两个墙肢。 墙肢长度超过8m时，一般都应由施工洞口划分为小的 墙肢。墙肢由施工洞分开后，如果建筑上不需要，可以 用砖墙填充。 c.结构刚度判断 v当周期过短，地震力过大时，宜加以调整。 14 2.3 框架剪力墙结构体系 v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，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，又可称为框架筒体结构体系) (见图 2-10) 。 v框架-剪力墙结构布置形式： 1 框架与剪力墙(单片墙、联肢墙或较小井筒)分开布置 ； 2 在框架结构的若干跨内嵌人剪力墙(带边框剪力墙)； 3 在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙； 4 上述两种或三种形式的混合。 v剪力墙将承担大部分水平力(有时可达8090)，是抗侧 力的主体。 v框架主要承担竖向荷载，提供了较大的使用空间，同时也承 担少部分水平力。 15 2.3.1 框架一剪力墙结构体系的变形特点 (2)剪力墙则呈弯曲型变形； (3)当两者通过楼板协同工作， 侧向变形将呈弯剪型； (4)其上下各层层间变形 趋于均匀。 (1)框架本身在水平荷载作用下呈剪切型变形； 16 2.3.2 结构布置要求 v框架剪力墙结构平面布置要注意以下方面问题： 1）剪力墙数量；2）剪力墙的位置； 3）框架、剪力墙的设置要求；4）剪力墙的间距。 2.3.2.1 剪力墙数量 (3)剪力墙的合理数量：兼顾抗震性和经济性两方面的要求 在满足侧移和舒适度的前提下剪力墙尽量少。 (1)当每m2楼面平均剪力墙长度少于50mm时，震害严重； 多于150mm时，破坏极轻微，甚至无震害。 (2)当平均压应力=G/(Ac+Aw)1.2Mpa，壁率大于 5000mm2/m2时，无震害。两个条件均不满足时，严重震害。 17 (4)剪力墙的合理数量确定的方法 参考目前国内实际工程中的剪力墙数量： v(Aw+Ac)Af值或Aw/Af值大约在下表的范围内。 设计条件(Aw+Ac)/Af Aw/Af 7度，II类土 8度，II类土 3% 5% 4% 6% 2% 3% 3% 4% 满足轴压比要求。 由刚度特征值判定： vVf，maxV0在0.20.4之间较合适，相应的值在 1.12.2之间。 由剪力墙截面抗弯刚度确定 18 由自振周期T1和地震力判定 v基本自振周期大约在下式范围内： 计算周期Tl =(0.090.12)n 实际周期Tl=(0.060.08)n (考虑T=0.70.8，n为结构层数) v比较适宜的地震系数值(FEk=G) 场 地 烈 度 7 度 8 度 9 度 0.010.02 0.020.03 0.020.04 0.030.05 0.020.04 0.030.06 0.040.08 0.050.09 0.030.08 0.050.12 0.080.16 0.100.20 v当自振周期和底部剪力偏离上述范围太远时，应适当调 整结构的截面尺寸。 19 2.3.2.2 剪力墙的位置 (1)剪力墙布置，应遵循“对称、均匀、分散、 周边”的原则。 (2)竖向荷载较大处。 (3)建筑物端部附近。 (4)平面形状变化处。 (5)楼梯、电梯间等。 20 2.3.2.3 框架、剪力墙的设置要求 (1)框架应在各主轴方向均做成刚接。 (2)剪力墙应沿各主轴布置(在非抗震设计，层数不多的长矩 形平面中，允许只在横向设剪力墙)。 (3)纵横向剪力墙宜合并布置为L形、T形和H字形。 (4)合理调整剪力墙的长度： 每一道剪力墙(包括单片墙，小开口墙和联肢墙)H/L宜 大于3，单个墙肢长度不宜大于8m。 每一道剪力墙在底层承受的弯矩和剪力均不宜大于整个 结构底部剪力和倾覆力矩的40。 21 2.3.2.4 剪力墙的间距 v以限制LB比值作为保证楼盖刚度的主要措施。JGJ3 2010高层建筑混凝土结构技术规程，以后简称高层规 程，规定的剪力墙间距见下表。 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 22 2.3.3 框架剪力墙结构计算要求 v抗震设计的框架-剪力墙结构，应根据水平力作用下 结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震 倾覆力矩的比值，确定相应的设计方法： 1 框架部分承受的地震倾覆力矩不大于总地震倾覆力矩的 10时，按剪力墙结构进行设计，其中的框架部分应按框架 -剪力墙结构的框架进行设计； 2 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩的 1050时，按框架-剪力墙结构进行设计； 23 2.3.3 框架剪力墙结构计算要求 3 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩的 50但不大于80时，按框架-剪力墙结构进行设计，其最 大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级和 轴压比限值宜按框架结构的规定采用； 4 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力 矩的80时，按框架-剪力墙结构进行设计，但其最大适用 高度宜按框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比限值 应按框架结构的规定采用。当结构的层间位移角不满足框架 -剪力墙结构的规定时，可按有关规定进行结构抗震性能分 析和论证。 24 2.4 板柱剪力墙(筒体)结构 v 板柱剪力墙(筒体)结构是指由钢筋混凝土无梁楼板和柱(筒 体)组成的结构(见下图)。 25 2.5 框架支撑(抗震墙板)结构 v 在钢框架设置支撑斜杆，即为支撑框架。由钢框架及支撑 框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构称为框架支撑 结构。用墙板代替钢支撑，嵌入钢框架中，成为框架抗 震墙板结构。 v 框架支撑结构有中心支撑框架、偏心支撑框架(见图2-11 、图2-12) 。 v 框架抗震墙板结构中墙板的类型有带竖缝钢筋混凝土墙板 、带横缝钢筋混凝土墙板、内藏钢支撑的钢筋混凝土墙板、 钢板墙和带竖缝的钢板墙等。 26 2.6 筒体结构 2.6.1 筒体基本形式 筒体的基本抗侧力单 元有三种： (a)实腹筒 (b)框筒 (c)桁架筒 v实腹筒 v框筒 v桁架筒 筒体的承重结构形 式有： v框架-筒体结构 v筒中筒结构 v成束筒结构等。 27 (1) 实腹筒：用剪力墙围成的筒体称为实腹筒(洞口很小)。 (2) 框筒：在实腹筒的墙体上开出许多规则排列的窗洞所形 成的开孔筒体称为框筒，它实际上是由密排柱和刚度很大的窗裙 梁形成的密柱深梁框架围成的筒体(图2-13) 。 n 框筒构造 柱中距为不宜大于4m，柱的截面长边应沿筒壁方向布 置； 横梁高度不小于柱净距的1/4； 角柱面积约为其它柱面积的12倍； 孔洞面积不大于立面面积的60%，洞口高宽比宜与层高 和柱距之比值相近。 n 框筒受力特点： 形成受拉翼缘框架和受压翼缘框架。 剪力滞后现象(图2-14)：角柱轴力大于平均值，远离角 柱的各柱力小于平均值 ；腹板框架各柱轴力分布不是直线 规律。剪力滞后现象愈严重，参与受力的翼缘框架柱愈少 ，空间受力特性越弱。28 (3) 桁架筒：筒体的四壁是由竖杆和斜杆形成的桁架组成。 v 采用若干个建筑层高作为桁架的节间距，以若干个建筑开间作 为桁架的弦杆间距，形成巨型桁架，四片桁架围成桁架筒； v 一般采用钢结构。可作为高层建筑的承重结构，同时承受竖向 荷载和水平力。 v 钢桁架筒结构的刚度大，比框筒结构更能充分利用建筑材料， 适用于更高的建筑。(见图2-15) 2.6.2、筒体受力特点 筒体最主要的特点是它的空间受力性能。 v 在水平力作用下都可看成固定于基础上的箱形悬臂 构件； v 比单片平面结构具有更大的抗侧刚度和承载力，并具有很好的 抗扭刚度； 29 2.6.3、筒体结构布置方式 （1）框架筒体结构（图2-10a） 内部实腹筒体(电梯井、楼梯间等)，外围布置框架。 （2）筒中筒结构(见图2-16、2-17) 筒中筒结构是上述筒体单元的组合，通常由实腹筒做内部 核心筒，框筒或桁架筒做外筒，两个筒共同抵抗水平力作用， v筒中筒结构的受力特点 在水平力作用下，外框筒以剪切型变形为主，内筒以弯曲 型变形为主，在楼盖的作用下，两者位移需协调，其侧移 曲线为弯剪型。 在下部，核心筒承担大部分剪力；在上部，剪力转移到 外筒。 筒中筒结构抗侧、抗扭刚度大，层间变形均匀。外筒主 要抵抗倾覆力矩及扭距，内筒主要抵抗水平剪力。 在水平力作用下，外框筒也有剪力滞后现象。 30 v筒中筒结构的布置 筒中筒结构的高度不宜低于80m，高宽比不宜 小于3。 筒中筒结构的平面外形宜选用圆形、正多边形 、椭圆形或矩形等，内筒宜居中。 矩形平面的长宽比不宜大于2。 内筒的宽度可为高度的112115，如有另 外的角筒或剪力墙时，内筒平面尺寸可适当减小 。 31 （3）多筒体系束筒结构 (1)两个以上框筒(或其他筒体)排列在一起成束状 西尔斯大厦(见图2-18)。 (2)束筒结构的特点: v束筒结构的腹板框架数量较多，使翼缘框架与腹板框架相 交的角柱增加，大大减小剪力滞后，充分发挥筒体结构的空 间作用(见图2-19)。 v可以组成较复杂的建筑平面形式。 32 2.7 框架核心筒结构 2.7.1 框架核心筒结构的特点 v周边稀柱框架可以形成较大的使用空间及景观视线 。 v设置了加强层(水平伸臂杆件)的框架核心筒结构 具有与筒中筒结构类似的抗侧刚度，其建造高度可 与之接近。 2.7.2 框架核心筒结构类型 v 钢筋混凝土结构(钢筋混凝土框架+钢筋混凝土核心筒)； v 钢结构(钢框架+内钢框筒或内钢支撑框架)； v 混合结构由钢构件、钢筋混凝土构件、组合构件(钢骨混 凝土柱、钢管混凝土柱等中的两种及以上组成的结构） 钢框架+钢筋混凝土核心筒； 钢骨混凝土框架+钢筋混凝土核心筒； 钢管混凝土柱+钢或钢筋混凝土梁+钢筋混凝土核心筒 (见图2-202-22) 33 2.7.3 框核心筒结构的受力变形特点 v 在水平力作用下，框架核心筒结构的受力变形特点类似于 框架剪力墙结构。 v 外框架以剪切型变形为主，内筒以弯曲型变形为主，在楼盖 的作用下，两者位移需协调，其侧移曲线为弯剪型。 v 核心筒刚度大，是抗侧力主体，承担大部分剪力；而框架承 担的剪力较小。 v 为了增大周边框架柱的轴力，提高框架柱的抵抗倾覆力矩及 扭距，一般在核心筒与框架柱之间设置水平伸臂杆件。设置 了水平伸臂杆件的框架核心筒结构的侧移曲线(见图2-23)。 34 2.7.4 框架核心筒结构布置 v核心筒宜贯通建筑物全高。 v核心筒的宽度不宜小于筒体总高的112，当筒体结 构设置角筒、剪力墙或增强结构整体刚度的构件时 ，核心筒的宽度可适当减小。 v框架-核心筒结构的周边柱间必须设置框架梁。 v核心筒或内筒的外墙与外框柱间的中距，非抗震设 计大于15m、抗震设计大于12m时，宜采取增设内 柱等措施。 v对高度不超过60m的框架-核心筒结构，可按框架-剪 力墙结构设计 35 v 上海金茂大厦主楼结构即采用了核心筒加外圈复合巨型 柱的方案，同时由3道强劲的钢结构外伸桁架将核心筒 和复合巨型柱连成整体，以提高主楼的侧向刚度。 2.7.5 框架核心筒结构的实例介绍 (1)上海金茂大厦(见图2-24) (2)深圳地王大厦(见图2-25) (3)马来西亚吉隆坡石油大厦双塔(见图2-26) (4)深圳赛格广场(见图2-27) (5)广州中信广场(见图2-28) (6)大连远洋大厦(见图2-29) 36 2.8 巨形结构 2.8.1 巨形框架结构(见图2-302-32) v巨形框架结构的受力特点 (1)水平荷载主要由巨形框架承担或由巨形框架和核心筒共同承担。 (2)次框架仅承受竖向荷载，并传至巨形框架上，再由巨形框架柱传至基础 。 2.8.2 巨形空间桁架结构 v整栋结构用巨柱、巨梁和巨型支撑等巨型杆件组成空间桁架，相邻立面 的支撑交汇在角柱，形成巨形空间桁架结构。 v空间桁架可以抵抗任何方向的水平力，且水平力产生的层剪力由支撑斜 杆的轴向力抵抗，可以最大限度地利用材料。 v巨形空间桁架结构的典型实例：香港中国银行大厦(见下图2-33)。 37 2.9 抗侧力结构体系的用高度和高宽比 2.9.1最大适用高度 v 规程中将混凝土高层建筑分为了两级，即常规高度的高层建 筑(A级)和超限高层建筑(B级)，分别给出了其适用的最大高 度(pp3132表2-2、表2-3)。 v 钢结构房屋适用的最大高度(pp33表2-4） v 钢-混凝土组合结构房屋适用的最大高度(pp33表2-5） v JGJ 3-2010、GB 50011-2010最大适用高度 2.9.2 高宽比限值 v 为了宏观控制结构的刚度、稳定和承载力，下表2-3为各种 钢筋混凝土结构体系的适宜高宽比范围。 v 规范限制了高层建筑的最大高宽比分别按钢筋混凝土结 构 、钢结构及混合结构限制(pp3334表2-6表2-9) 。 v JGJ 3-2010、GB 50011-2010最大适用高度 38 表2-3 各种钢筋混凝土结构体系的适宜高度范围 39 2.10 高层建筑结构体系的发展和应用 2.10.1 高层建筑抗侧力结构体系的发展动力 l高层建筑的功能、形式、高度和空间利用的不断 发展，促使结构形式、材料、组成和结构体系的不 断发展和创新。 l新材料的出现，计算机技术的发展，又给结构体 系的发展和创新创造了条件。 l在建筑师层出不穷的翻新方案下，结构工程师必 须响应挑战。 40 2.10.2 高层建筑抗侧力结构体系发展过程 p高层建筑钢筋混凝土结构体系 框架结构体系 剪力墙结构体系 筒体结构体系 框架剪力墙(筒体)结构体系 框架-核心筒结构体系 p高层建筑钢结构体系 框架体系 框架支撑体系 筒体体系 巨型结构体系 41 p结构体系发展过程 42 始用年代 结结构体系和特点 1885 1889 1903 20世纪纪初 二次大战战后 20世纪纪50年代 20世纪纪60年代末和70年代 初 20世纪纪80年代 20世纪纪80年代中期 砖墙砖墙 、铸铁铸铁 柱、钢钢梁 钢钢框架 钢钢筋混凝土框架 钢钢框架+支撑 钢钢筋混凝土框架+剪力墙墙，钢钢筋混凝土剪力墙墙，预预制钢钢筋 混凝土结结构 钢钢框架+钢钢筋混凝土核芯筒，钢钢骨钢钢筋混凝土结结构 框筒，筒中筒，束筒，悬悬挂结结构，偏心支撑和带缝带缝 剪力 墙墙板框架 巨型结结构，应应力蒙皮结结构，隔震结结构 被动动耗能结结构，主动动控制结结构，混合控制结结构 p 结构体系发展过程 43 2.11 建筑体型和结构总体布置 2.11.1 结构总体布置原则 (1)满足使用要求，便于施工 (2)控制结构高宽比H/B (3)选择合理的结构平面形状 (4)在地震区，尽可能采用对抗震有利的结构布置形式 (5)合理设缝 44 2.11.2 结构平面布置要求 (1)平面布置简单、规则、对称对抗震有利。 (2)要使结构的刚度中心和质量中心尽量重合，以减少扭转， 通常偏心距e不宜超过垂直于外力作用线边长的5。 (3)刚度要均匀对称，要注意钢筋混凝土剪力墙的位置，也要 注意砖填充墙的位置。 (4)凸出部分的尺寸不宜太大（pp3738 JGJ 3-2010相同）。 (5)应避免在拐角、端部等处布置楼电梯间。 45 2.11.3 结构竖向布置要求 (1)结构竖向布置应注意刚度均匀而连续，无突变。 (2)抗震设计时设计时 ，结结构竖竖向抗侧侧力构件宜上下连续贯连续贯 通。 (3)抗震设设防的高层层建筑，竖竖向体型应应力求规则规则 、均匀，避 免有过过大的外挑和内收（pp3738 JGJ 3-2010相同） 。 (4)结结构的侧侧向刚刚度宜下大上小，逐渐渐均匀变变化(框架结构当 某楼层侧层侧 向刚刚度小于上层时层时 ，不宜小于相邻邻上部楼层层的70 ，不宜小于相邻上部三层平均值的80)。 (5) A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜 小于其相邻上一层受剪承载力的80，不应小于其相邻上一层 受剪承载力的65；B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层 间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75。 (6)高层建筑结构宜设置地下室。 (7)上下层结构轴线布置或者结构形式发生变化时，要设置结构 转换层。 46 2.12 结构的“三缝”处理 2.12.1 沉降缝及减少沉降危害的措施 2.12.1.1设置位置：所有可能产生不均匀沉降处。 (1)土质松软，土层变化较大处。 (2)基础标高相差过大，基础类型不同，地基处理不同处。 (3)房屋层数、高度、荷载或刚度变化过大处。 (4)上部结构类型、体系不同处。 (5)平面形状变化处。 2.12.1.2 减少沉降危害的措施 v“放”设沉降缝，让各部分自由沉降。 v“抗”不考虑永久设缝要求。 v“调”在设计中采取措施，调整各部分沉降，减少其差异 ，降低由沉降差产生的内力。 47 v 减小总沉降量及沉降差。当土质较好时，可加大埋深， 利用天然地基，以减小沉降量。当地基不好时，可以用 桩基。 v高低部分的结构及基础设计成整体，但在施工时将它们暂 时断开，待主体结构施工完毕，已完成大部分沉降量(50 以上)以后再浇灌连接部分的混凝土，将高低层连成整体。 这种缝称为后浇施工缝。 v这样裙房与高层部分沉降一致，不必用沉降缝分开。这 种方法适用于地基土软弱、后期沉降较大的情况。 (1)利用压缩性小的地基。 (2)采用后浇施工缝 (3)将裙房做在悬挑基础上 48 2.12.2 伸缩缝及减小温度收缩影响的措施 v减小温度收缩影响的措施 (1)设后浇带：见图2-34 (2)设控制缝：人为控制其位置，使裂缝有规律的发生在对 结构和建筑影响最小的部位 (3)局部设伸缩缝：在上面或下面几层局部设缝(约14全高) (4)从布置及构造方面采取措施减少温度应力的影响： v屋顶采取有效的保温隔热措施； v屋面做成高低错落的屋顶； v外墙注意保温隔热措施； v在温度变化影响较大和对温度应力比较敏感的部位提高配筋 率。如顶层、底层、山墙、内纵墙端开间。 v不要在长建筑物的端部设置刚度很大的纵向剪力墙；。 49 1目的：对布置不规则的建筑物避免造成震害。 2、原则：不分则已，分则彻底。 3要求：防震缝的最小宽度要求(pp41)： (1) 框架房屋，当高度不超过15m时可采用100mm；当超过 15m时，6、7、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加 宽20mm。 (2) 框架一剪力墙房屋的防震缝宽度可按第一款最后数值的 70，剪力墙房屋的防震缝宽度可按第一款最后数值的50， 同时均不宜小于100mm。 (3) 防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度按不利的体系 考虑，并按较低高度计算缝宽。 (4) 防震缝应沿房屋全高设置，地下室、基础可不设防震缝 ，但在防震缝处应加强构造和连接。 2.12.3 防震缝 50 4设置位置：在房屋的下列部位应设防震缝： (1) 建筑平面突出部分较长而又没有采取加强措施处(如L形 、T形、I形、H形、U形平面等)； (2) 房屋有错层，且楼面高差较大处； (3) 房屋各部分的刚度、高度及重量相差悬殊处。 5避免设缝的方法 高层建筑设缝而缝的宽度不足时，在地震作用下便容易遭 受破坏。 v第一要避免设缝， v第二是如果必须设缝，就要给予足够的宽度。 v避免设缝的方法是： （1） 优先采用平面布置简单、长度不大的塔式楼； （2） 在体型复杂时，采取加强结构整体性的措施而不设缝。 51 1、高层建筑中楼盖的作用 （1） 直接承受荷载（竖向荷载）； （2） 使各抗侧力构件协同工作（楼盖将各抗侧力结 构连成整体，使之在水平荷载作用下变形一致，共同 工作。）； （3） 分隔作用（沿高度方向分成若干层）。 2高层建筑对楼盖的要求 在层数多(如2030层以上，高度超过50m)的高层建筑 中，要求： (1) 良好的水平刚度及整体性（协同工作要求）。 (2) 控制楼盖高度。 (3) 减轻楼盖的质量。 2.13 高层建筑楼盖 52 (3)常用楼盖类型 v梁板式楼盖、密肋楼盖、无梁楼盖、非预应力平板、预 应力平板等。 (5)楼盖结构尺寸初估 v梁截面尺寸估计、板厚的估计(见表2-82-9)。 (4)楼盖选型原则 v房屋高度超过50m时，框架-剪力墙结构、筒体结构及复 杂高层建筑结构应采用现浇楼盖结构；剪力墙结构和框架 结构宜采用现浇楼盖结构。 v房屋高度不超过50m时，8、9度抗震设计时宜采用现浇楼 盖结构；6、7度抗震设计时可采用装配整体式楼盖，且应 符合相关要求。 53 表2-8 梁截面高度与跨度之比(hb/l) 表2-9 楼板的厚度与跨度之比(t/l) 粱的种类 hbl 单跨梁18112 连续梁112115 扁梁112118 单向密肋梁118122 双向密肋梁122125 悬臂梁 1618 井字梁115120 框支墙托梁 1517 单跨预应力梁112118 多跨预应力梁118120 板的类型 t/l 单向板125130 单向连续板135140 双向板(短边)140145 悬挑板110112 楼梯平台 130 无粘结预应力板 140 无柱帽无梁板 (重载) 130 有柱帽无粱板 (轻载) 135 54 要求： （1）要求有承载力较大的、沉降量较小的、稳定的地基： （2）有稳定的、刚度大而变形小的基础； （3）要防止倾覆和滑移，也要尽量避免由地基不均匀沉降引起 的倾斜。 特点： 高层建筑的基础埋深应当大一些，这是因为： (1)较深的土壤承载力大而压缩性小，稳定性较好。 (2)基础周围的土壤有一定的嵌固作用，能提供部分水平反力。 (3)减小地震反应（在较深处的地震波幅值较小，接近地面幅值 增大）。 2.14 高层建筑的基础 55 基础类型 高层建筑的基础类型有：筏基、箱基和桩基等。 基础底面积的形心，应与上部结构永久荷载的合力中心相重 合。 4基础埋深： 高层规程中规定，基础应有一定的埋置深度，埋深由室外 地坪至基底计算。 (1)一般天然地基，可取建筑物高度(室外地面至主体结构檐 口或屋顶板面的高度)的1/15；