结构概念体系与选型6学习教案

1、会计学1结构概念结构概念(ginin)体系与选型体系与选型6第一页，共38页。4.4 提高高层(o cn)结构体系整体承载力和抗侧移能力的有效措施适当加强(jiqing)结构受力最大部位设置(shzh)刚性横梁（或桁架）把竖向荷载集中在主要承重构件上利用合理的体形第1页/共37页第二页，共38页。平面形状 的影响第2页/共37页第三页，共38页。 从整体来看，房屋(fngw)可以看作是锚固在地面上的悬臂梁，板式结构具有最大的迎风面，对体系的抗侧移是很不利的。若把一字形平面弯折一下，形成像角钢、槽钢或工字形截面，其刚度就大多了。结构平面(pngmin)形状对刚度的影响第3页/共37页第四页，共3

2、8页。上海华亭饭店(fndin) S型平面，建筑面积100 000 m2。第4页/共37页第五页，共38页。北京(bi jn) 国际饭店第5页/共37页第六页，共38页。广州花园酒店 高 112 m，地上 31层，地下1层，三叉型平面(pngmin)，剪力墙结构。第6页/共37页第七页，共38页。 加拿大多伦多电视塔(CN Tower) 当今世界最高的独立结构。它采用Y形平面的预应力混凝土塔身，天线高 度达 553 m，并在 350 m处设有旋转(xunzhun)餐厅，在 447 m处设有观光平台。一、Using Reasonable Shape of Building第7页/共37页第八页，

3、共38页。加拿大多伦多电视塔（CN Tower）4.4 有效(yuxio)措施 一、Using Reasonable Shape of Building 第8页/共37页第九页，共38页。 上述房屋平面形状的影响对各种结构(jigu)形式都 适 用 。一、混合结构(jigu)二、排架体系 三、框架体系四、结构(jigu)墙（剪力墙）体系五、框架-结构(jigu)墙（框-剪）体系六、筒体七、巨型框架八、巨型桁架九、蒙皮结构(jigu)十、其他组合体系第9页/共37页第十页，共38页。 立面和竖向构件布置的影响第10页/共37页第十一页，共38页。 在立面和竖向构件布置时若采用(ciyng)倾斜的

4、竖向构件，对刚度是十分有利的。计算表明，一栋40层框架结构房屋，若边柱倾斜8%，其侧移可减小约50%。第11页/共37页第十二页，共38页。美国(mi u)：体形逐渐收缩 若将结构宽度(kund)沿房屋高度做成上窄下宽，与悬臂柱的弯矩图相似，则无论对结构承载力或结构刚度都有很好的效益。第12页/共37页第十三页，共38页。美国(mi u)芝加哥：体形逐渐收缩 把房屋体形做成三角形或金字塔形还降低了水平(shupng)力作用点，对提高抗侧能力也是很有效的。第13页/共37页第十四页，共38页。美国纽约房屋(fngw)台阶式收缩第14页/共37页第十五页，共38页。美国纽约：房屋(fngw)台阶式

5、收缩第15页/共37页第十六页，共38页。4.4 提高高层结构体系整体承载力 和抗侧移能力的有效(yuxio)措施适当加强(jiqing)结构受力最大部位设置(shzh)刚性横梁（或桁架）竖向荷载集中在主要承重构件上利用合理的体形第16页/共37页第十七页，共38页。 1根据内力大小，改变构件(gujin)截面尺寸及承载力 如果房屋体形不变，也可从结构构件上来加强受力最大的部位。最常见的是沿高度改变柱截面(jimin)尺寸、结构墙厚度、混凝土强度等级以及配筋量，以适应结构内力的变化。第17页/共37页第十八页，共38页。 2采用带边框的剪力墙，尽可能为剪力墙设置翼墙 剪力墙的工作(gngzu)

6、状态是以受弯为主，剪力墙的边柱和翼墙对提高剪力墙的刚度十分有效；如果条件允许，将纵横方向剪力墙连在一起，形成像角钢或槽钢一样的截面，则更为有效。第18页/共37页第十九页，共38页。 3适当加强房屋的角柱 在高层结构中，由于风荷载和地震力的性质不同，设计(shj)中很难使荷载中心和结构刚度中心完全重合，结构有一定的扭转变形是不可避免的。扭转中角柱的附加侧移和附加内力最大，加强角柱对结构抗扭十分有效，高层建筑结构中有时把角柱做成筒体，效果就更为明显。 第19页/共37页第二十页，共38页。4.4 提高高层结构体系整体承载力和抗侧移能力(nngl)的有效措施适当(shdng)加强结构受力最大部位设

7、置(shzh)刚性横梁（或桁架）把竖向荷载集中在主要承重构件上利用合理的体形第20页/共37页第二十一页，共38页。美国(mi u)早期的悬挂结构荷载全部挂在核心筒上第21页/共37页第二十二页，共38页。 利用结构转换层把荷载全部作用(zuyng)在核心筒上。第22页/共37页第二十三页，共38页。香港汇丰银行大厦(dsh)悬挂结构（ 1985年建成）香港汇丰银行(hu fn yn xn)大厦第23页/共37页第二十四页，共38页。香港汇丰银行(hu fn yn xn)悬挂结构 平面为 72 m55 m，高 180 m，地面以上 43层，采用巨型桁架，分五层悬挂在八根巨型格构式柱上。第24页

8、/共37页第二十五页，共38页。 每根格构柱为 4.8 m5.1 m，四角为四根圆形钢管，底层钢管为1 400 mm100 mm，向上(xingshng)逐渐减小，顶层钢管为800 mm40 mm。第25页/共37页第二十六页，共38页。第26页/共37页第二十七页，共38页。 每根格构柱为 4.8 m5.1 m，四角为四根圆形钢管，底层钢管为1 400 mm100 mm，向上逐渐(zhjin)减小，顶层钢管为800 mm40 mm。第27页/共37页第二十八页，共38页。香港汇丰银行：悬挂(xungu)体系第28页/共37页第二十九页，共38页。汇丰银行(hu fn yn xn)悬挂体系侧面

9、多层多跨框架结构体系第29页/共37页第三十页，共38页。 香港汇丰银行1985年建成，由诺尔曼福斯特设计，预算达10亿美元。由于其独特的外形和新型的结构(jigu)体系，受到世人关注。甚至有报道称它为“仿佛是在引人注目的港口停放的一艘宇宙飞船”。第30页/共37页第三十一页，共38页。4.4提高高层结构体系整体承载力和抗侧移能力(nngl)的有效措施适当加强(jiqing)结构受力最大部位设置刚性(n xn)横梁（或桁架）竖向荷载集中在主要承重构件上利用合理的体形第31页/共37页第三十二页，共38页。 当没有刚性横梁时，筒体和外框架都是独立弯曲变形，侧移较大；若设置顶层刚性横梁，当筒体在水

10、平力作用下产生弯曲变形时，刚性横梁的转动会受到两侧外柱的约束，从而在外柱中产生很大的轴力，一侧受拉，一侧受压，形成与倾覆力矩反向的抵抗力矩。由于这两个轴力的力臂(l b)很大(等于结构总宽)，这个反向力矩大大减小了核心筒的弯矩和侧移。对于以核心筒为主要抗侧力结构的体系，横梁需要更大的刚度，通常利用一至二个楼层高度作为横梁(或桁架)高度。VV 第32页/共37页第三十三页，共38页。深圳国贸大厦 高 160 m，共50层，采用筒中筒结构(jigu)，顶层设刚性大梁以协调内外筒的变形，刚性横梁截面高达 6.9 m。第33页/共37页第三十四页，共38页。4.2 关于(guny)“框架作用”的推理（

11、Discussion on Frame Action）4.4 提高(t go)高层结构体系整体承载力和抗侧移能力的有效措施（Some Effective Ways to Improve the Carrying Capacity and Stiffness of High-rise Building Structure）4.1 框架作用1qz（Frame Action） 4.5 未来超高层建筑结构（略）（High-rise Building Structure in Future） 4.3 结构竖向分体系的主要类型和特点（The Major Styles and Characteristics of Vertical Structural System ）第34页/共37页第三十五页，共38页。 “9.11”事件后，人们不得不重新反思建造超高层建筑的利和弊。第35页/共37页第三十