年结构技术补充资料

2007年结构技术补充资料一、框架———核心筒结构构的结构布置置这是超超高层建筑的的一种较经济济的结构类型型，它是建立立在建筑平面面设计时将竖竖向交通、卫卫生间、管道道系统以及其其他服务性用用房，集中布布置在楼层平平面的中心部部位，将办公公用房布置在在外圈，结构构利用中心部部分的钢筋混混凝土墙体形形成核心筒作作为结构抵抗抗水平力的主主要抗侧力构构件，外圈则则采用梁、柱柱形成的框架架，与核心筒筒形成整体。这这种体系称为为框架——核心筒结构构。(一)框架———核心结构的的主要构件(图1)1．框框架梁柱；2．核核心筒混凝土土墙体；3．楼楼盖：次梁、楼楼板。(二))结构布置的的基本要求1．核核心筒宜贯通通建筑物全高高。核心筒的的宽度不宜小小于简体总高高度的1/12，当外圈角角部设置角筒筒、剪力墙或或其他增强结结构整体刚度度的构件时，核核心筒的宽度度可适当减小小；2．核核心筒应具有有良好的整体体性并满足下下列要求(1))墙肢宜均匀匀、对称布置置；(2))简体角部附附近不宜开洞洞，当不可避避免时，筒角角内壁至洞口口的距离不应应小于500mm和开洞墙的的截面厚度；；(3))核心筒外墙墙的截面厚度度不应小于层层高的1/20足200mm，对一、二二级抗震设计计的底部加强强部位不宜小小于层高的1/16及200mm，不满足时时，应计算墙墙体稳定，必必要时可增设设扶壁墙；在在满足承载力力要求以及轴轴压比限值(仅对抗震设设计)时，核心筒筒内墙可适当当减薄，但不不应小于160mm；(4))筒体墙的水水平、竖向分分布筋不应少少于两排；(5))抗震设计时时，核心筒的的连梁，宜通通过配置交叉叉暗撑、设水水平缝或减小小梁截面的高高宽比等措施施来提高连梁梁的延性。3．框框架——核心筒结构构的周边柱间间必须设置框框架梁。4．核核心筒的外墙墙与外框架柱柱的中距，非非抗震设计大大于12m、抗震设计计大于10m，宜采取另另设内柱等措措施。5．核核心筒的外墙墙与外框架柱柱之间宜加设设框架梁，框框架梁与核心心筒外墙相交交处应于墙内内加设暗柱或或壁柱。框架架梁不宜搁置置在核心筒的的连梁上。6．核核心筒的外墙墙，不宜在水水平方向连续续开洞，洞间间墙肢的截面面高度不宜小小于1.2m，当洞间墙墙肢的截面高高度与厚度之之比小于3时，应按柱柱进行设计计计算。(三))楼盖的结构构型式框架———核心筒的楼楼盖可以采用用以下任一型型式1、当当外框架柱与与内筒外墙之之间布置有框框架梁时，可可采用大开间间平板(图1)或在框梁之之间加设次梁梁形成肋形楼楼盖(图2)，这时板的的跨度减小，板板的厚度可小小些；2、当当外框架柱与与内筒外墙之之间无框架梁梁时，楼盖可可采用以下几几种型式(1))平板(即无梁板)(图5)，当跨度较较大时，可在在板内加预应应力，提高板板的刚度和抗抗裂；(2))单向或双向向密肋楼板(图4、图3)，当跨度较较大时，可在在板肋中加预预应力。3、核心筒内部部的楼盖一般般均采用平板板。二、筒筒中筒结构的的结构布置筒中筒筒结构包括：：外筒为框筒筒、内筒为混混凝土墙的筒筒中筒、内外外筒均为混凝凝土筒，内外外筒均为框筒筒的结构。框筒是指由由密排柱加裙裙梁围成的简简体与各层的的楼盖组成的的考虑空间整整体作用下具具有很强的抵抵抗水平力的的结构(图6)。(一)筒中筒结结构的主要构构件：1、外框筒的柱柱及裙梁；2、内筒的混凝凝土墙；3、楼盖的楼板板、梁。(二))筒中简结构构的基本要求求：1、筒筒中筒结构的的平面外形宜宜选用圆形、正正多边形、椭椭圆形或矩形形等，内筒宜宜居中。2、矩矩形平面的长长宽比不宜大大于2，以正方形形为好。3、内内筒的边长可可为高度的1/12—1/15，如有另外外的角筒或剪剪力墙时，内内筒平面尺寸寸可适当减小小。内筒宜贯贯通建筑物全全高，竖向刚刚度宜均匀变变化。4、三三角形平面宜宜切角，外筒筒的切角长度度不宜小于相相应边长的1/8，其角部可可设置刚度较较大的角柱或或角筒，内筒筒的切角长度度不宜小于相相应边长的1/10，切角处的的筒壁宜适当当加厚。5、外外框筒应符合合下列规定：：(1))柱距不宜大大于4m，框筒柱的的截面长边应应沿筒壁方向向布置，必要要时可采用T列截面。不不得采用圆形形柱，方形柱柱。柱应均匀匀布置；(2))外框筒洞口口面积不宜大大于墙面面积积的60％，洞口高高宽比宜与层层高与柱距之之比值相近；；(3))外框筒裙梁梁的截面高度度可取柱净距距的1/4；(4))角柱截面面面积可取中柱柱的1-2倍。(5)当相邻层层的柱不贯通通时，应设置置转换梁等构构件。转换梁梁的高度不宜宜小于跨度的的1/6。6、筒筒中筒结构的的高度不宜低低于60m，宽度不应应小于3。7、内内筒的外墙与与外框柱间的的中距，非抗抗震设计大于于12m，抗震设计计大于10m时，宜采取取另设内柱等等措施。8、内内筒中的剪力力墙截面形状状宜简单。内内筒墙应满足足抗剪墙结构构对墙体的一一切要求(如：底部加加强部位，约约束边缘构件件等)；9、内内筒的外墙不不宜在水平方方向连续开洞洞，洞间墙肢肢的截面高度度不宜小于1.2m；10、楼楼盖主梁不宜宜搁置在内筒筒的连梁上，主主梁搁置在内内筒外墙处，应应在墙内加设设暗柱。11、跨高比大大于2的框架裙梁梁和内筒连梁梁宜采用交叉叉暗撑；跨高高比不大于1的框筒裙梁梁和内筒的连连梁应采用交交叉的暗撑。此此时梁的宽度度不宜小于200mmm(图8)。(三))楼盖的结构构形式：筒中筒筒结构在水平平力作用下，主主要靠内外简简体的空间整整体作用来承承担水平力、楼楼盖只是起到到将内外筒连连成整体及承承担楼层竖向向荷载的作用用。因此楼盖盖结构可仅考考虑承受楼层层竖向荷载的的作用单独进进行设计。常用的楼盖结构构有以下几种种：1、无无梁平板：在在外框筒与内内筒外墙之间间可采用无梁梁板。当跨度度较大时，可可适当加设只只承受竖向荷荷载柱；也可可在无梁板中中，加预应力力提高板的刚刚度和抗裂(图5)2、密密肋楼板：可可单向设置，或或双向设置(图3、图4)3、肋肋形楼盖：在在外框筒与内内筒外墙之间间布置主、次次梁及板，这这时的主、次次梁只承担楼楼盖竖向荷载载，可不参与与抵抗水平力力，主梁不必必与外简柱刚刚接，也不一一定要支承于于柱上。三、多多层和高层钢钢结构房屋(一))多层和高层层钢结构房屋屋的特点当建筑筑物的结构主主要构件采用用钢材时即称称为钢结构房房屋，其特点点为：1、钢钢材的强度较较高，作为结结构构件时，所所需的构件截截面尺寸大大大小于广泛使使用的钢筋混混凝土构件，从从而减轻结构构的重量；2、钢钢材的延性较较高，故钢结结构的抗震性性能要好于砌砌体结构和混混凝土结构；；3、钢钢结构房屋，由由于强度高，重重量轻，抗震震性能好，因因此，能建造造比混凝土结结构更高的房房屋；4、钢钢结构的构件件，可在工厂厂中预先制作作，在现场安安装，因此，主主体结构施工工速度很快。所所有墙体均采采用轻质资料料，建筑物的的重量较轻。5、钢钢结构房屋整整个建筑物的的重量远比混混凝土结构减减少许多，故故其基础承受受的重量减少少，可节省基基础的造价；；另外，建筑筑物的重量减减少后地震作作用也会减小小，可节省上上部结构的材材料。故对于于高层建筑采采用钢结构其其综合经济效效果，可能比比混凝土结构构优越。(二))多、高层钢钢结构的基本本构件1、钢钢柱与钢梁：：钢柱与钢梁梁刚性连接时时形成钢框架架结构；当在在建筑中有足足够的抗侧力力构件如抗震震墙，核心筒筒等，梁与柱柱可以铰接。(1))钢柱的形式式可以是：普普通型钢I字钢，槽钢钢，角钢等形形成的实腹，钢钢柱或格构式式钢柱、宽翼翼缘H型钢，焊接接方形或矩形形钢管，无缝缝钢管等。(2)钢梁的形形式：可直接接采用I字钢、槽钢钢，一般用于于次梁，当跨跨度较大时，应应用用宽冀H型钢、实腹腹钢梁(参见图9实腹钢柱)，焊接箱形形梁(参见图9)2、钢框架结构构中的支撑：：多层和和高层钢结构构房屋，当采采用框架结构构时，为了提提高结构的抗抗侧能力，在在柱间设置柱柱间支撑。支支撑的形式有有：(1)中心支撑撑：支撑与框框架梁柱节点点的中心相交交，如图10(2)偏心支撑撑：支撑底部部与梁柱节点点的中心点相相交、上部偏偏离梁柱节点点与框架梁相相交，如图11(三))多高层钢结结构的结构类类型，适用范范围及基本要要求l、框框架结构：不不超过12层的钢结构构房层可采用用框架结构，两两个主轴方向向梁柱应刚接接形成框架；；2、框框架一支撑结结构：适用于于12层以下及超超过12层的钢结构构房屋。采用框架一支撑撑结构时，应应符合下列规规定：(1)设置支撑撑的框架(简称支撑框框架)，在两个方方向都应布置置且均宜基本本对称、支撑撑框架之间的的楼盖的长宽宽比不宜大于于3。(2))不超过12层的钢结构构宜采用中心心支撑，有条条件时也可采采用偏心支撑撑等消能支撑撑，超过12层的钢结构构，8、9度时宜采用用偏心支撑框框架，当已采采用偏心支撑撑框架时，顶顶层可采用中中心支撑。(3)中心心支撑框架宜宜采用交叉支支撑，也可采采用人字支撑撑或单斜杆支支撑，不宜采采用K形支撑，如如图13，支撑的轴轴线应交汇于于梁柱构件轴轴线的交点，确确有困难时偏偏离中心不应应超过支撑杆杆件宽度，并并应计入由此此产生的附加加弯矩。(4))偏心支撑框框架的每根支支撑应至少有一端与框框架梁连接，并并在支撑与梁梁交点和柱之之间或同跨内内另一支撑与与梁交点之间间形成消能梁梁段。3、钢钢框架——抗震墙结构构：是由钢钢框架与抗震震墙组成的钢钢结构体系，适适用于超过12层的高层钢钢结构。抗震墙可采用：：带竖缝的钢钢筋混凝土抗抗震墙板(图15)；内藏钢支撑的钢钢筋混凝土墙墙板(图16)。4、筒筒体结构：由由框筒组成或或由外钢框筒筒与内筒组成成的考虑空间间整体作用的的钢结构，一一般用于超高高层结构，其其布置原则参参见第一，二二节中的有关关内容。5、钢钢结构房屋设设置地下室时时，框架一支支撑(或抗震墙板)结构中竖向向连续布置的的支撑(或抗震墙板)应延伸至基基础，不可在在地下室移动动位置。钢支支撑在地下室室是否改为混混凝土抗震墙墙形式，与是是否设置钢骨骨混凝土结构构层有关，若若在地下室设设置钢骨混凝凝土结构层，实实则采用混凝凝土墙较协调调。当钢结结构房屋设置置地下室时，地地下室部分可可采用钢筋混混凝土结构，但但钢框架柱宜宜伸至地下一一层。(四))钢结构的楼楼盏1、对对于不超过12层的钢结构构可采用装配配整体式钢筋筋混凝土楼板板、装配式楼楼板或其他轻轻型楼盖，一一般宜采用压压型钢板现浇浇钢筋混凝土土组合楼板或或非组合楼板板。2、对对于超过12层的钢结构构宜采用压型型钢板现浇混混凝土的组合合楼板或非组组合楼板，亦亦可关用现浇浇楼板。当考虑压型钢板板与现浇混凝凝土共同作用用(即代替部分分板的受拉钢钢筋时，称为为组合楼板；；当不考虑压压型钢板与现现浇混凝土共共同作用，只只作为现浇混混凝土的模板板时，称为非非组合楼板)。3、采采用压型钢板板钢筋混凝土土组合或非组组合楼板和现现浇钢筋混凝凝土时，应与与钢梁有可靠靠连接。采用用装配式、装装配整体式或或轻型楼板时时，应将楼预预埋件与钢梁梁焊接，或采采取其他保证证楼盖整体性性的措施。4、对对超过12层的钢结构构，若楼板厚厚度较薄，楼楼盖的长宽比比较大时，可可在楼层处设设置水平支撑撑。当楼板板跨度较大时时，应加设钢钢次梁。(五)钢结构房房屋的最大高高度，应符合合下表的规定定：钢结构房屋适用用的最大高度度(m)结构类型6、7度8度9度框架1109050框加一支撑（抗抗震墙板）220200140筒体（框筒、筒筒中筒、桁架架筒、束筒）和和巨型框架300200180注：1)房屋高高度指室外地地面到主要屋屋面板板顶的的高度(不包括局部部突出屋顶部部分)；2)超超过表中高度度的房屋，应应进行专门研研究和论证，采采取有效的加加强措施。(六)钢结构民民用房屋的最最大高宽比不不宜超过下表表的规定钢结构房屋适用用的最大高宽宽比设防裂度6、7度8度9度最大高宽比6.56.05.5(七)钢结构房房屋的基础埋埋置深度：1、超超过12层的钢结构构应设置地下下室。其基础础的埋置深度度，当采用地地基时不宜小小于房屋总高高度的1/15；当采用桩桩基时，桩承承台埋深不宜宜小于房屋总总高度的1/20。2、不不超过12层的多层钢钢结构宜设置置或不设置地地下室。其基基础的埋置深深度可适当减减小。四、高高层混合结构构混合结结构系指由钢钢框架或型钢钢混凝土框架架与钢筋混凝凝土简体所组组成的共同承承受竖向和水水平作用的高高屋建筑结构构。(一)一般规定定1、混合结构高高层建筑适用用的最大高度度宜符合下表表的要求钢一混凝土混合合结构房屋适适用的最大高高度(m)结构体系非抗震设计抗震设防裂度6789钢框架-钢筋混混凝土筒体21020016012070型钢混凝土框架架-钢筋混凝土土筒体24022019015070注：1)房屋高高度指室外地地面标高至主主要屋顶板板板顶的高度，不不包括突出屋屋面的水箱、电电梯机房、构构架等的高度度；2)当当房屋高度超超过表中数值值时，结构设设计应有可靠靠依据并采取取进一步有效效措施。2、混合结构高高层建筑的高高宽比不宜大大于下表的规规定高宽比限值结构体系非抗震设计抗震设防裂度6、789钢框架-钢筋混混凝土筒体7764型钢混凝土框架架-钢筋混凝土土筒体8(二)结构布置置和结构设计计1．建建筑平面的外外形宜简单规规则、宜采用用方形、矩形形等规则对称称的平面，并并尽量使结构构的抗侧力中中心与水平合合力中心重合合。建筑的开开间，进深宜宜统一。2．混合结构的的竖向布置宜宜符合下列要要求：(1))结构的侧向向刚和承载力力沿竖向宜均均匀变化，构构件的截面宜宜由下至上逐逐渐减小，无无突变；(2))当框架柱的的上部与下部部的类型和材材料不同时，应应设置过渡层层；(3))对于刚度突突变的楼层，如如转换层、加加强层、空旷旷的顶层，顶顶部突出部分分、型钢混凝凝土框架的交交接层及邻近近楼层，应采采取可靠的过过渡加强措施施。对于型钢钢钢筋混凝土土框架与钢框框架交接的楼楼层及相邻楼楼层的柱子，应应设置剪力栓栓钉，加强连连接，另外顶顶层的型钢混混凝土柱也需需设置栓钉。(4))钢