第二章结构选型与结构布置

第2章抗侧力结构与布置抗侧力结构：框架剪力墙筒特点：传力途径更简捷，可有效增加净空高度。缺陷：节点处受到柱集中力作用，对板抗剪不利。板柱节点适用范围：仓库，停车场，层高受到限制的场合。框架结构剪力墙结构框架－剪力墙筒体1.2高层建筑结构体系框架体系（含板柱体系）框架－剪力墙体系（含框架－筒体体系）框架——支撑剪力墙体系全落地剪力墙体系部分框支剪力墙体系筒体体系框筒体系筒中筒体系多筒体系框架结构（framestructure）体系优点缺点应用范围实例框架结构（framestructure）体系框架结构（framestructure）体系水平荷载作用下变形：主要剪切形为主

框架结构体系典型的框架体系平面图平面形状复杂的框架平面图

框架结构体系板柱结构体系特点：传力途径更简捷，可有效增加净空高度。缺陷：节点处受到柱集中力作用，对板抗剪不利。板柱节点适用范围：仓库，停车场，层高受到限制的场合。框架结构体系——优点：平面布置灵活，容易满足大使用 空间的要求。缺点：抗侧移刚度小，水平侧移较大， 建造高度有限。适用范围：5~20层，多、高层住宅、饭店、 办公楼及其它公共建筑均可。框架结构（frametructure）体系

剪力墙结构体系（）优点缺点应用范围实例剪力墙结构体系剪力墙结构体系

典型剪力墙体系平面布置图剪力墙结构体系剪力墙结构体系

剪力墙结构体系剪力墙结构在水平荷载作用下的变形（弯曲形为主）框支剪力墙结构单片框支剪力墙剪力墙结构体系剪力墙结构体系

框支剪力墙的特点底层刚度削弱、刚度突变避免刚度突变的措施把框架层扩展为2-3层，随层逐渐变化在框架的最上层设置设备层，作为刚度的过渡层尽可能静将一部份剪力墙延伸到底层以加强整个房屋的刚度剪力墙结构体系

优点：抗侧刚度大，强度高，整体性好， 抗震性能优越。缺点：墙体间距小，平面布置不灵活， 自重大。适用范围：10～30层高层公寓式住宅、旅馆。剪力墙结构体系框架--剪力墙结构体系优点缺点应用范围实例框架--剪力墙结构体系框架--剪力墙结构体系在侧向荷载作用下的框架-剪力墙变形框架--剪力墙结构体系优点：受力合理，各层层间变形均匀，可形成较大使用空间。框架--剪力墙结构体系

适用范围：10~25层各类公共建筑。框架-筒体可到

30—40层筒体结构体系优点缺点应用范围实例将剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体——竖向的悬臂封闭箱空间抗刚度,抗扭性很好适用30层以上长/宽<2，截面尺寸接近正方形、圆形、正多边形教好框架——支撑

筒体体系

框筒体系

筒中筒体系

多筒体系框筒

密柱和深梁柱矩：1.2-3米梁高：:600mm-12200mm

框筒及筒中筒体系结构平面框筒体系筒中筒体系

A级高度高层建筑适用最大高度B级高度高层建筑适用最大高度1控制结构高宽比H/B

A级高度钢筋混凝土高层建筑结构最大的高宽比1控制结构高宽比H/B

B级高度钢筋混凝土高层建筑结构最大的高宽比按使用材料分：钢结构：混凝土结构：钢骨混凝土：用钢材加强钢筋混凝土构件混合结构：钢结构和混凝土共同应用：钢——混凝土高层建筑的结构类型高层钢－混凝土组合结构钢结构钢——混凝土结构型钢混凝土钢管混凝土钢结构钢结构钢骨混凝土钢骨混凝土框架的梁、柱截面加大把一栋高层结构分成很少的几层巨型框架结构

巨型桁架结构

沿房屋周边布置大型立柱，形成空间桁架—主要的承重框架-承担大部分竖向和水平荷载主要的框架内设置小的框架约翰.汉考克(johnhancock)大厦蒙皮结构体系金属薄板（蒙皮）与肋共同工作，形成壳体，蒙皮在自身平面内有很大的拉、压和剪切强度2.9抗侧力结构体系的适用高度及高宽比1控制结构高宽比H/B

2.9抗侧力结构体系的适用高度及高宽比1控制结构高宽比H/B

A级高度钢筋混凝土高层建筑结构最大的高宽比1控制结构高宽比H/B

B级高度钢筋混凝土高层建筑结构最大的高宽比2.10建筑体形和结构总体布置1.若在某城市建造10层、20层、30层、40层、50层、60层、100层的旅馆适合的结构体系有哪些？2.若建造的是办公楼如何？2结构的平面形状

LBl/B<6(非抗震\6\7度)l/B<5(8度)好一些截面形式长度过大，水平方向变形增大，长度方向变形不一致3在地震区，近可能采用对抗震有利的结构布置形式

1、抗震不利结构平面不对称突出部分过长L/B过长突出部分过长2.10建筑体形和结构总体布置建筑体系：建筑平面和立面结构总体布置：结构构件的平面和竖向布置——决定结构的抗震性能2.10.1震害及抗震概念设计2.10.2建筑平面和结构平面布置2.10.3建筑立面和结构沿高度布置2.10.4不规则结构2.10.1震害及抗震概念设计2.10.1震害及抗震概念设计位于地震区混凝土结构高层建筑，其结构体系应符合下列原则；（1）传力途径合理；（2）明确的计算简图；（3）具有多道抗震防线；（4）采用立体构件；（5）实现总体屈服机制；（6）满足抗震设计4准则，即“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强剪弱弯”和“强压弱拉”；（7）增加结构超静定次数；（8）良好的延性；（9）竖向等强设计。有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，力争均匀对称，减少扭转的影向。尽量采用对有抗震和抗风有利的平面形式，

2.10.2建筑平面和结构布置2结构的平面形状

LBl/B<6(非抗震\6\7度)l/B<5(8度)好一些截面形式长度过大，水平方向变形增大，长度方向变形不一致3在地震区，近可能采用对抗震有利的结构布置形式

1、选择有利于抗震的结构平面3在地震区，近可能采用对抗震有利的结构布置形式

不对称突出部分过长L/B过长突出部分过长抗震不利结构平面抗震不利结构平面2.10.3建筑立面和结构沿高度布置1、选择有利于抗震的竖向布置刚度均匀而连续，避免刚度突变竖向布置当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度H1与房屋高度H之比大于0.2时，上部楼层收进后的水平尺寸B1不宜小于下部楼层水平尺寸B的0.75倍。下部楼层的水平尺寸B不宜小于上部楼层水平尺寸B1的0.9倍,且水平外挑尺寸a不宜大于4m。结构竖向收进和外挑示意图2.10.4不规则结构平面规则——扭转不规则2.10.4不规则结构平面不规则楼板凹凸不规则楼板局部不连续竖向不规则刚度不规则竖向抗侧力构件中断楼层承载力突变竖向不规则、刚度突变竖向不规则、刚度突变2.11变形缝的设置沉降缝、抗震缝、温度变形缝温度变形缝抗震缝沉降缝高度重量相差较大平面不规则高层建筑楼盖选型

1.肋梁楼盖2.密肋楼盖3.无梁楼盖4.预应力混凝土平板无梁楼盖就是在楼盖中不设梁肋，而将板直接支承到柱上的楼盖结构。优点：结构高度小、板底平整、构造简单、施工方便。缺点：抗弯刚度减小、挠度增大；柱子周边的剪应力高度集中，可能会引起局部板的冲切破坏。其跨度较肋梁楼盖大，可适用于多层厂房、商场、库房等建筑。但是，其侧向刚度较差，一般只用于低层建筑中。密梁楼盖和井式楼盖就是在肋梁楼盖和无梁楼盖基础上，用模壳在板底形成规则的“挖空”部分，没有挖空的部分在两个方向形成高度相同的肋梁，视肋梁的间距大小可以将这种形式的楼盖分为密肋楼盖和井式楼盖。密肋楼盖中肋的间距一般不大于1.5m，井式楼盖中则通常采用边长为2～3m的网格。优点：可以在不增加自重的前提下，增加板的结构高度，从而增大结构跨度。适用于高层建筑中。扁梁楼盖的截面成扁平状，截面的宽度可达截面高度的三倍左右。它实质是密肋楼盖由于预应力钢筋布置的需要使柱网上实心板带的高度大于密肋板而从板底凸出的结构形式。它一般都为预应力混凝土楼盖，非常适用于建造大柱网、大开间、大空间的高层及超高层建筑。基础埋置深度及基础型式基础型式:桩基础、箱基基础埋置深度当采用天然地基时，不宜小于建筑高度的1/15（建筑高度指地面以上部分）；当采用桩基时，不宜小于建筑高度的1／18（不计算桩长部分）；hHh>H1/15或(1/18)三、箱形基础概述

箱形基础是高层建筑中常采用的一种基础形式，它由数量较多的纵向与横向墙体和有足够厚度的底板、顶板组成刚度很大的箱形空间结构。适用于软弱地基上的高层、重型或对不均匀沉降有严格要求的建筑物。基础埋置深度及基础型式基础型式:桩基础、箱基基础埋置深度当采用天然地基时，不宜小于建筑高度的1/15（建筑高度指地面以上部分）；当采用桩基时，不宜小于建筑高度的1／18（不计算桩长部分）；hHh>H1/15或(1/18)结构体系的基本要求位于地震区混凝土结构高层建筑，其结构体系应符合下