《结构体系布置》PPT课件.ppt

第一章 结构体系及布置,高层建筑的受力特点,内力及位移,当建筑物高度增加时，水平荷载对结构的作用将愈来愈大。结构内力明显加大，结构侧移增加更快。当建筑物高度增加时，水平荷载对结构的作用将愈来愈大。结构内力明显加大，结构侧移增加更快。 多、高层建筑结构要抵抗水平力和竖向力。在高层建筑中，结构要使用更多的材料来抵抗水平力,抗侧力成为高层建筑结构设计的主要问题。 多层建筑可采用砖石和钢筋砼建造。 高层建筑可采用钢筋砼和钢建造。,第一节 结构体系及典型布置,一、框架结构体系(适用公共建筑) 当采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载时，称其为框架结构体系。 此种结构体系优点是建筑平面布置灵活，可作成需要较大空间的建筑，加隔墙后，也可作成小房间。建筑立面易于处理，构件便于标准化。,缺点是框架结构的侧向刚度较小，水平位移大。 因此，框架结构适用于多层及高度不大的高层建筑，一般高度不宜超过60M。 根据使用要求和建筑布置确定的柱网和层高来布置梁和柱。在高层建筑中，梁柱必须作成刚接，梁柱布置要整齐、规则。,图1-3,图1-4,二、剪力墙结构体系(适用于公寓、住宅、旅馆) 利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称为剪力墙结构体系。 此种结构体系优点是整体性好，刚度大，在水平力作用下侧向变形小，承载力要求也易于满足。 缺点是剪力墙间距太小，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求，结构自重较大。 适用于1050层的高层建筑。 把墙的底层作成框架柱时，称为框支剪力墙。在地震区不允许单独采用此结构。,图1-5,为了满足地震区住宅建筑需要底层商店或旅馆中底层需设置大的公用房间的要求，可作成部分剪力墙框支、部分剪力墙落地的底层大空间剪力墙结构。 在底层大空间剪力墙结构中，一般把落地剪力墙布置在两端或中部，并使纵向、横向墙围成筒体，在底层还要采取加大墙厚，提高混凝土强度等级等措施加大底层墙的刚度，使整个结构上下刚度差别减小。上部则应采用开间较大的剪力墙布置方案。框支剪力墙承受的剪力大部分要通过楼板传到落地剪力墙上，落地剪力墙之间的距离要加以(限制墙距离与楼板宽度之比不超过3，抗震设计时不超过225)，同时还要加强过渡层楼板的整体性和刚性，应采用厚度较大的现浇钢筋砼板。,图1-6,图1-7,图1-8,三、框架剪力墙及框架筒体结构体系(适用于公共建筑) 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，又可称为框架筒体结构体系。 框剪结构的优点是既可以使平面布置灵活、获得较大空间，又能抵抗一定的侧力。 筒体的承载力、侧向刚度和抗扭强度都较单片剪力墙大大提高。在建筑布置上，常利用筒体作电梯间、楼梯间和竖向管道的通道。,框-剪(框筒)结构平面布置要注意下面两个方面问题 1、剪力墙数量 剪力墙太多，不仅会增加建筑布置的困难，而且在地震作用下，刚度大则侧向力也大，通常以保证结构侧向变形不超过规范规定的限制值为宜。 2、剪力墙的布置及间距,图1-9,图1-1112,图1-10,A、剪力墙布置应与建筑使用要求相结合，根据建筑物高度和刚度要求，可采用单片形、L、半开口形、I形或筒形。 B、在非地震区,纵横两个方向剪力墙数量可以不同。在地震区，纵横方向上布置的剪力墙数量要尽量接近。 C、剪力墙布置要对称，以减少结构的扭转效应。 D、在两片剪力墙间布置框架时，楼盖必须有足够的平面刚度。 E、剪力墙靠近结构外围布置，可以加强结构的抗扭作用。 F、剪力墙应贯通全高,使结构上下刚度连贯而均匀.,四、筒中筒结构体系 筒体的基本形式有三种实腹筒、框筒及桁架筒。 用剪力墙围成的筒体称为实腹筒。 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，称为框筒。 若筒体的四壁是由竖杆和斜杆形成的桁架组成，成为桁架筒。 筒中筒结构是上述筒体单元的组合，通常由实腹筒作内部核心筒，框筒或桁架筒作外筒，两个筒共同抵抗水平力作用。,筒体最主要的特点是它的空间受力性能，在水平力作用下可看成固定于基础上的箱型悬臂构件，它比单片平面结构具有更大的抗侧移刚度和承载力，并具有很好的抗扭刚度。此种结构体系的布置原则是尽可能减少剪力滞后，充分发挥材料的作用。 1、要求设计密柱深梁。 2、建筑平面以接近方形为好，长宽比不应大于2。 3、建筑物高宽比不宜小于3，充分发挥空间作用。 4、选择合适的楼板体系，降低楼板高度，尽可能避免角柱受拉。 5、在底层，需要减少柱子数量，加大柱距，以便设置出入.口。在稀柱与密柱层间设置转换层。,图1-1314,五、多筒体系成束筒及巨型框架结构 当采用多个筒体共同抵抗侧向力时，形成多筒