第二章 结构布置

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1、第二章第二章 抗侧力结构与布置抗侧力结构与布置高层建筑结构体系包括：高层建筑结构体系包括：竖向结构体系竖向结构体系和和水平结构体系水平结构体系竖向结构体系竖向结构体系: :不但承受和传递竖向荷载不但承受和传递竖向荷载, ,也要抵抗侧向力作用也要抵抗侧向力作用, ,抗侧力结构。抗侧力结构。水平结构体系水平结构体系: :楼盖和屋盖楼盖和屋盖, ,承受楼面竖向荷载、协调变形和位移承受楼面竖向荷载、协调变形和位移, ,影响空间刚度和抗震性能。影响空间刚度和抗震性能。问题：问题：高层建筑结构体系的分类？高层建筑结构体系的分类？思考与高层与多层的区别与联系问题：问题：高层建筑主要有几种抗侧力结构体系高层建

2、筑主要有几种抗侧力结构体系 ？ 高层建筑的基本抗侧力单元有高层建筑的基本抗侧力单元有框架、剪力墙、框剪、筒体框架、剪力墙、框剪、筒体等，由它们可以组成多种结构体系。等，由它们可以组成多种结构体系。高层建筑结构的抗侧力结构体系高层建筑结构的抗侧力结构体系框架结构框架结构剪力墙结构剪力墙结构筒体结构筒体结构框架框架- -剪力墙结构剪力墙结构 框筒、筒中筒、束筒等多种结构体系框筒、筒中筒、束筒等多种结构体系 1、结构特征：、结构特征： 定义：定义：房屋结构均由梁、柱构件通过节点连接而构成。房屋结构均由梁、柱构件通过节点连接而构成。横向主梁柱纵向连系梁2.1 框架结构体系及适用范围框架结构体系及适用范

3、围框架结构体系框架结构体系 钢筋混凝土框架结构钢筋混凝土框架结构北京长城饭店北京长城饭店钢框架结构钢框架结构,18层，层，局部局部22层。层。北京长富宫中心北京长富宫中心钢框架结构钢框架结构,26层，层，90.85m，89年建成。年建成。400080008000800080008000400040005800400058006200方钢管柱工字钢梁 钢框架结构钢框架结构 2、框架结构柱网布置：、框架结构柱网布置： 3、受力特征和变形变形特点：、受力特征和变形变形特点： 框架结构的侧移一般由两部分组成：框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的倾覆力矩，使框架由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱

4、产生轴向变形柱产生轴向变形(一侧柱拉伸一侧柱拉伸,另一侧柱压缩另一侧柱压缩)形成形成整体弯曲变形整体弯曲变形1；水平力水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生剪切变形和弯曲变形，形成框架结构的引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生剪切变形和弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形整体剪切变形2；当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。 注：框架结构属于注：框架结构属于柔性结构，侧向变柔性结构，侧向变形呈形呈“剪切型变形剪切型变形”总变形总变形整体剪切变形整体剪切变形12M2V整体弯曲

5、变形整体弯曲变形1框架结构的优缺点：框架结构的优缺点： 1）优点：）优点：建筑建筑平面布置灵活平面布置灵活，能获得大空间（特别适用于商，能获得大空间（特别适用于商场、餐厅等）也可按需要隔成小房间；建筑立面容易处理；结场、餐厅等）也可按需要隔成小房间；建筑立面容易处理；结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低。构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低。 2）缺点：）缺点：侧向刚度较小侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大，有时，水平荷载作用下侧移较大，有时会影响正常使用；如果框架结构房屋的高宽比较大，则水平荷会影响正常使用；如果框架结构房屋的高宽比较大，则水平荷载作用

6、下的侧移也较大，而且引起的倾覆作用也较大。因此，载作用下的侧移也较大，而且引起的倾覆作用也较大。因此，设计时应控制房屋的高度和高宽比设计时应控制房屋的高度和高宽比。（以以1520层以下为宜层以下为宜）适用于办公楼、教室、商场、住宅等房屋建筑适用于办公楼、教室、商场、住宅等房屋建筑1、定义：、定义：房屋竖向承重结构全部由剪力墙组成。房屋竖向承重结构全部由剪力墙组成。 剪力墙结构平面图剪力墙结构平面图2.2 2.2 剪力墙结构体系及适用范围剪力墙结构体系及适用范围 2、剪力墙结构典型布置、剪力墙结构典型布置剪力墙形式剪力墙形式 3、受力变形特点：、受力变形特点：在竖向荷载作用下，剪力墙是在竖向荷载

7、作用下，剪力墙是受压的薄壁柱受压的薄壁柱；在水平荷载作用下，剪力墙则是在水平荷载作用下，剪力墙则是下端固定、上下端固定、上端自由的悬臂柱端自由的悬臂柱。注：注：1 1）剪力墙结构属于刚性结构，对于高宽比较）剪力墙结构属于刚性结构，对于高宽比较大的剪力墙，侧向变形呈大的剪力墙，侧向变形呈弯曲型弯曲型。 2 2）剪力墙结构水平承载力和）剪力墙结构水平承载力和侧向刚度侧向刚度均很大，均很大，侧向变形较小。侧向变形较小。 4 4、优缺点：、优缺点： 1）优点：优点：剪力墙结构剪力墙结构水平承载力和侧向刚度水平承载力和侧向刚度均很大，侧向均很大，侧向变形较小；房间墙面及天花板平整，层高较小，特别适用于住

8、宅、变形较小；房间墙面及天花板平整，层高较小，特别适用于住宅、宾馆等建筑。（结构高度：几十米宾馆等建筑。（结构高度：几十米 100多米；多米；30-40层）层） 2）缺点：缺点：结构自重较大；建筑结构自重较大；建筑平面布置局限性平面布置局限性大，较难获大，较难获得大的建筑空间（一般剪力墙间距得大的建筑空间（一般剪力墙间距38m）。）。适用于旅馆、住宅等房屋建筑适用于旅馆、住宅等房屋建筑框支剪力墙结构：框支剪力墙结构： 1）框支剪力墙结构（底部大空间剪力墙结构）框支剪力墙结构（底部大空间剪力墙结构）：将剪力墙结构房屋的底层：将剪力墙结构房屋的底层或底部几层做成框架，这种结构亦称为带转换层高层建筑

9、结构。或底部几层做成框架，这种结构亦称为带转换层高层建筑结构。 2）破坏特点：带转换层高层建筑结构在其转换层）破坏特点：带转换层高层建筑结构在其转换层上、下层间侧向刚度发生上、下层间侧向刚度发生突变，形成柔性底层或底部，突变，形成柔性底层或底部，在地震作用下易遭破坏甚至倒塌。在地震作用下易遭破坏甚至倒塌。3）布置原则：在底部大空间剪力墙结构中，一般应把落地剪力墙布置在两端）布置原则：在底部大空间剪力墙结构中，一般应把落地剪力墙布置在两端或中部，并将纵、横向墙或中部，并将纵、横向墙围成筒体围成筒体；另外，还应采取增大墙体厚度、提高混凝；另外，还应采取增大墙体厚度、提高混凝土强度等措施加大落地墙体

10、的侧向刚度，使上、下部侧向刚度差别尽量小。土强度等措施加大落地墙体的侧向刚度，使上、下部侧向刚度差别尽量小。跳层剪力墙结构跳层剪力墙结构 ： 将剪力墙与柱隔层交替布置，相邻两片剪力墙面隔层互相错开，这样既可将剪力墙与柱隔层交替布置，相邻两片剪力墙面隔层互相错开，这样既可以获得较大空间，又可以避免柱的软弱层。以获得较大空间，又可以避免柱的软弱层。广州白云宾馆广州白云宾馆33层，层，112.45米，剪力墙结米，剪力墙结构，构，1976年建成，国内首年建成，国内首栋百米高层。栋百米高层。360040008000800066000300036000300066000800080004000360070

11、000785078502300北京国际饭店北京国际饭店1987年建成，年建成，27层，底层层高层，底层层高5m，标准值层层高，标准值层层高2.9m，总高度总高度104m，剪力墙厚度为，剪力墙厚度为200600mm。2.3 框架框架-剪力墙结构体系及适用范围剪力墙结构体系及适用范围 剪力墙剪力墙剪力墙剪力墙框架梁框架梁框架梁框架梁框架梁框架梁剪力墙剪力墙剪力墙剪力墙1 1、定义：、定义：为了充分发挥框架结构平面布置灵活和剪力墙结构侧向刚度大为了充分发挥框架结构平面布置灵活和剪力墙结构侧向刚度大的特点，当建筑物需要有较大空间，且高度超过了框架结构的合理高的特点，当建筑物需要有较大空间，且高度超过了