高层建筑的常见结构体系
高层建筑结构体系与布置原则
高层建筑结构体系与布置原则1. 高层建筑结构体系与布置原则1.1 结构体系选择高层建筑的结构体系选择应考虑建筑的高度、形状、荷载等因素。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构、筒状结构等。
选择合适的结构体系可以提高建筑的安全性和经济性。
1.2 结构材料选择高层建筑的结构材料应具备足够的强度和刚度以承受荷载。
常见的结构材料包括钢结构、钢混凝土结构和钢木混凝土结构等。
在选择结构材料时还应考虑材料的可持续性和环保性。
1.3 布置原则高层建筑的布置应考虑结构的均匀性和对外界环境的适应性。
为了提高建筑的整体性能,应采用合理的布置原则,如底部加固、设计布局合理、选择合适的结构系统等。
1.4 开间控制高层建筑的开间控制是指建筑结构中跨度的控制。
合理的开间控制可以提高结构的抗震性能和整体刚度。
开间控制应根据具体的结构形式和荷载条件来确定。
1.5 端部处理高层建筑的端部处理是指建筑结构两端的处理方法。
端部处理应考虑结构的整体刚度和变形性能,采用合适的端部处理方法可以提高结构的抗震性能和稳定性。
1.6 楼层布置高层建筑的楼层布置应根据建筑的功能和使用需求进行合理的规划。
楼层布置应考虑结构的稳定性和对外界环境的适应性,合理确定楼层的数量和高度。
1.7 结构连接高层建筑的结构连接应采用合适的连接方式,确保连接的强度和稳定性。
常见的结构连接方式包括焊接、螺栓连接、预应力等。
1.8 结构维护高层建筑的结构维护是指在使用过程中对结构进行定期检查和维护的工作。
结构维护应根据结构的使用状况和维护需求,制定合理的维护计划和方法,确保结构的安全性和可靠性。
本文档涉及附件:附件1:高层建筑结构体系选择案例分析附件2:高层建筑结构材料选择流程图附件3:高层建筑布置原则实例展示法律名词及注释:1.高层建筑:按照国家标准规定的建筑高度在一定范围内的建筑物。
2.结构体系:指建筑结构的整体布局和组成形式。
3.结构材料:指用于构造建筑结构的材料,如钢材、混凝土等。
高层建筑的常见结构形式及特点
高层建筑的常见结构形式及特点高层建筑的结构体系主要有:框架结构、框架―剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构,是由纵梁、横梁和柱组成的结构,这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。
框架结构的优点:强度高,自重轻,整体性和抗震性好,柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间;施工简便,较经济;框架结构的弱点:抗侧移刚度小,侧移大;对支座不均匀沉降较敏感等。
根据分析,框架房屋高度增加时,侧向力作用急剧地增长,当建筑物达到一定高度时,侧向位移将很大,水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。
一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。
框架―剪力墙结构,又称框剪结构,框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多(高)层房屋结构体系。
它是在框架纵、横方向的适当位置,在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体(剪力墙)。
在这种结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,框架则以承担竖向荷载为主,这样,可以减少柱子的截面。
剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。
框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点,既能获得大空间的灵活空间,又具有较强的侧向刚度。
所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。
这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。
框架一剪力墙结构,一般用于25层以下房屋结构。
剪力墙结构,是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构,即结构采用剪力墙的结构体系。
墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外,还对房屋起围护和分割作用。
剪力墙结构优点是整体性好,侧向刚度大,适宜做较高的高层建筑,水平力作用下侧移小,并且由于没有梁、柱等外露构件,可以不影响房屋的使用功能。
缺点是由于剪力墙位置的约束,使得建筑内部空间的划分比较狭小,不能提供大空间房屋,结构延性较差。
因此较适宜用于宾馆与住宅。
全剪力墙结构常用于25~30层结构。
筒体结构,是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。
高层建筑结构体系
高层建筑结构体系
高层建筑的结构体系
结构体系是指结构抵抗外部作用的构件组成方式。
在高层建筑中,抵抗水平力是设计的主要矛盾,因此抗侧力结构体系的确定和设计成为结构设计的关键问题。
高层建筑中基本的抗侧力单元是框架、剪力墙、实腹筒(又称井筒)、框筒及支撑由这几种单元可以组成多种结构体系。
1、框架结构体系。
由梁、柱构件组成的结构称为框架。
整幢结构都由梁、柱组成就称为框架结构体系(或称纯框架结构)。
2.剪力墙结构体系。
利用建筑物墙体作为承受竖向荷载和抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。
3.框架-剪力墙结构(框架-筒体结构)体系。
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,这就是框架-剪力墙结构体系。
如果把剪力墙布置成筒体,可称为框架-筒体结构体系。
4.筒中筒结构。
筒体分实腹筒、框筒及桁架筒。
由剪力墙围成的筒体称为实腹筒,在实腹筒墙体上开有规则排列的窗洞形成的开孔筒体称为框筒;筒体四壁由竖杆和斜杆形成的衍架组成则称为衍架筒。
筒中筒结构由上述筒体单元组合,一般心腹筒在内,框筒或桁架筒在外,由内外筒共同抵抗水平力作用。
5.多筒体系——成束筒及巨型框架结构。
由两个以上框筒或其他筒体排列成束状,称为成束筒。
巨形框架是利用筒体作为柱子,在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连,这样的筒体和巨型梁即形成巨型框架。
这种多筒结构可更充分发挥结构空向作用,其刚度和强度都有很大提高,可建造层数更多、高度更高的高层建筑。
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高层建筑水平的结构体系
高层建筑水平的结构体系高层建筑水平的结构体系是实现建筑物高度和重量支撑的关键。
其结构体系的选择,将对建筑物的整体稳定性、安全性、经济性、美观性等方面产生深远的影响。
本文将对高层建筑水平的结构体系进行介绍、分析和比较,并试图为读者提供一些实用的参考信息。
一、高层建筑水平的结构体系的类型目前,高层建筑水平的结构体系可分为以下几类:1. 框架结构框架结构是一种广泛使用的高层建筑结构体系,其特点是建筑物的各个楼层之间通过框架体系连接在一起,形成一个整体。
框架结构可以分为钢框架结构和混凝土框架结构两种类型。
其中,钢框架结构具有结构重量轻、施工速度快、环保无污染等优点;但是,其价格较高,容易受到氧化、腐蚀等环境因素的影响。
而混凝土框架结构虽然价格相对较低,但其施工难度大、施工周期长等弊端也限制了其应用范围。
框架结构因其刚度大、抗震性好、适应性广等优点,在高层建筑中得到了广泛应用。
2. 核心筒结构核心筒结构是以厚实的筒形结构作为建筑物的主要支撑力量,通常由混凝土浇筑而成。
核心筒结构具有简洁、节省空间、抗震性好、供电等配套设施便捷等优点。
但核心筒结构也存在一些问题,如横向承载能力相对较弱、结构重量大、施工难度高等。
因此,核心筒结构通常需要与其他结构体系结合使用。
3. 桩基础结构桩基础结构是以大直径的深基础为支撑载体的一种结构体系。
在高层建筑中,长桩和大直径桩通常被采用。
桩基础结构能够有效对抗土体及地基的沉降、侧移和临界状态等问题,在工程中有着广泛的应用。
4. 悬索结构悬索结构是通过吊装龙门架、进行索网架等方法将建筑物吊起来的一种结构体系。
这种结构体系不仅耗费极大、施工困难且对建筑物的安全性、稳定性等问题有很高的要求,因此应用范围不太广泛,只在一些特殊工程中使用。
二、高层建筑水平的结构体系的选择原则在选择高层建筑水平的结构体系时,需要考虑以下一些因素:1. 建筑物的结构高度建筑物的结构高度对结构体系的选择具有决定性影响,一般来说,高层建筑水平的结构体系在结构高度较小的情况下可以采用框架结构、深基础、核心筒结构等单一结构体系;而在结构高度较高的情况下,则必须采用多重结构体系的组合方案,以确保建筑物的稳定性和安全性。
高层建筑的结构体系包括框架结构剪力墙结构、框架支撑(延性墙板) 结构剪力墙结构简体结构口型结构等
总结收获和心得体会高层建筑的结构体系是指巫担由恒载和活载产生的紧向荷载、抵抗由风产生的水平荷载及由地震产生的水平作用及竖向作用的骨架。
结构体系由水平构件和紧向构件组成,有的结构体系中还有斜向构件,即支撑。
水平构件包括梁、连梁和楼板,梁和楼板组成楼(屋)盖;竖向构件包括柱和墙肢。
作用在楼板上的竖向荷载传至梁,再传至柱、墙、支撑,或由楼板直接传至柱、墙、支撑,最后传至基础和地基。
作用在房屋建筑上的水平荷载也是通过水平构件传至竖向构件,最后传至基础和地基。
高层建筑的结构体系包括框架结构、框架剪力墙结构、框架支撑(延性墙板) 结构、剪力墙结构、简体结构、口型结>构等。
不同结构体系的受力性能各有特点,其最大的适用高度各不相同。
随着建筑高度的不断发展,高层建筑结构体系也在不断发展、创新,在积累工程经验和科研成果的基础上,逐渐形成更加高效的抗侧力结构体系。
框架结构(例如老区工科实训中心)在2020年10月7日马超老师带着我们考察工科实训中心,正如书上所说,由梁、柱组成的结构单元称为框架;竖向荷载和水平荷载(或水平作用)全部由若干榀框架承担的结构体系,称为框架结构。
框架梁、柱可以分别采用钢、钢筋混凝土和型钢_混凝土,框架柱还可以采用圆钢管混凝土、方钢管混凝土、矩形钢管混凝土。
框架结构可以是4~6m的小柱距,也可以是7~ 10m的大柱距,采用钢梁混凝土组合楼盖时,柱距可以大一些框架结构的建筑平面布置灵活,可以用非承重墙分隔空间,以适应不同使用功能的需求。
框架结构适用于办公楼、教室、商场等房屋建筑。
己框架结构构件类型少,设计、计算、施工相对其他结构类型比较简单,我国很多早期的高层建筑采用框架结构,例如,北京的民族饭店、民航大楼、清华大学主楼等,这些建筑的高度都不大,不超过15层。
总结收获:1,墙角处钢筋钢筋是深入墙体内起拉结作用的,顶上地上是构造柱锚固钢筋。
2,防潮砖防潮地砖可分为两种,一种是表面上釉的釉面砖,另一种是表面不上釉的通体砖,前者虽然在吸水率方面有高有低,但都是吸水的,而后者是正面和反面的材质和色泽一致的、不吸水的。
高层建筑结构体系
高层建筑结构体系一,框架结构体系与多层框架结构体系相似,高层建筑中框架结构体系也由,横向框架所组成,形成空间框架结构体系,以承受竖向荷载和水平力的作用。
优点:框架结构具有布置灵活,造型活泼等优点,容易满足建筑使用功能的要求,如会议厅,餐厅等。
框架结构可以具有较好的延性和抗震性能。
缺点:但框架结构构件断面尺寸较小,结构的抗侧刚度较小,水平位移大,在地震作用下容易由于大变形而引起非结构构件的损坏,因此其建设高度受到限制,一般在非地震区不宜超过60m,在地震区不宜超过50m。
二,剪力墙结构体系剪力墙结构是利用建筑物的外墙和永久性内墙的位置布置钢筋混凝土承重墙的结构,剪力墙既能承受竖向荷载,又能承受水平力。
一般来说,剪力墙的宽度和高度与整个房屋的宽度和高度相同,宽大十几米或更大,高达几十米以上。
而它的厚度侧很薄,一般为160——300mm,较厚的可达500mm。
剪力墙结构常被用于高层住宅和旅馆建筑中,因为这类建筑物的隔墙位置较为固定。
三,框架剪力墙结构框架剪力墙结构体系是由于框架和剪力墙共同作为承重结构的受力体系。
它克服了框架结构抗侧力刚度小的缺点,弥补了剪力墙结构开间过小的缺点,即可使建筑平面灵活布置,又能对常见的30层以下的高度建筑提供足够的抗侧刚度。
因而在实际工程中被广泛应用。
四,筒体结构筒体结构体系包括框筒结构,筒中筒结构,框架核心筒结构,多重筒结构和束筒结构等。
1,框筒结构框筒结构是由周边密集柱和高跨比很大的窗裙梁所组成的空腹筒结构。
为保证翼缘框架在抵抗侧向荷载中的作用。
以充分发挥筒的空间工作性能,一般要求墙面上窗洞面积不宜大于墙面总面积的50%,周边柱轴线间距为2.0——3.0m,不宜大于4.5m,窗裙梁截面高度一般为0.6——1.2m,截面宽度为0.3——0.5m,整个结构的高宽比宜大于3,结构平面的长宽比不宜大于2。
为减少楼盖结构的内力和绕度,中间往往要布置一些柱子,以承受楼面竖向荷载,如图2,筒中筒结构在高层建筑中,往往有一定数量的电梯间或楼梯间,及设备井道,这时可把电梯间,楼梯间及设备井道的墙布置成钢筋混凝土墙,它既可以承受竖向荷载,又可承受水平力作用。
高层建筑结构思考题答案—最新无错版
1.高层建筑有哪些常用结构体系?试述每种结构体系的优缺点。
1) 框架结构优点:平面布置灵活,可提供较大的室内空间。
缺点:抗侧移刚度较小,主要用在层数不多、水平荷载较小的情况。
2) 剪力墙结构优点:抗侧移刚度较大,可承受较大的水平荷载。
用于层数较多,水平荷载较大的情况。
缺点:墙体多,难于布置面积较大的房间,主要用于住宅、公寓、旅馆等对室内面积要求不大的建筑物。
3) 框架-剪力墙结构优点:综合了框架和剪力墙结构的优点,既具有较大的抗水平力能力,又可提供较大的室内空间和较灵活的平面布置。
4) 筒体结构优点:具有更大的抗侧移刚度。
缺点:框筒体系在水平荷载下外框筒的剪力滞后效应较大,结构的潜能和空间效应发挥较差。
2.高层建筑的结构平面布置原则?结构平面形状宜简单、规则,质量、刚度和承载力分布宜均匀。
不应采用严重不规则的平面布置。
否则会产生过大的偏心,导致扭转过大。
3.分别叙述何时需设防震缝、伸缩缝和沉降缝?缝宽如何确定?伸缩缝:高层建筑结构未采取可靠的构造或施工措施来防止建筑物在温度变化过程中产生的温度应力时,需设伸缩缝。
沉降缝:在高层建筑中,当建筑物相邻部位层数或荷载相差悬殊或地基土层压缩性变化过大,从而造成较大差异沉降时,宜设沉降缝将结构划分为独立单元。
防震缝:当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时,宜设防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。
伸缩缝宽度由线膨胀系数经计算求得。
沉降缝宽度由沉降转角计算后,建筑顶部不接触求得。
防震缝的最小宽度是根据地震中缝两侧的房屋不发生碰撞的条件确定的。
框架,当H≤15m时,δ=100mm设防烈度为6 7 8 9度H每增加5m 4m 3m 2m防震缝宽度增加20mm框架--剪力墙,缝宽为框架的70%,剪力墙,缝宽为框架的50%,缝宽均应≥100mm两侧房屋高度不同时,按较低的房屋高度确定;当两侧结构体系不同时,按不利的不利体系确定。
需抗震设防的建筑,其伸缩缝、沉降缝宽度应按防震缝宽度确定。
简述高层建筑的结构体系种类
简述高层建筑的结构体系种类高层建筑是城市发展中重要的组成部分,其结构体系的设计与选择对于建筑的稳定性、安全性和经济性具有重要影响。
根据不同的建筑需求和设计要求,高层建筑的结构体系可以分为多种类型。
1. 框架结构框架结构是高层建筑中最常见的结构体系之一。
它由柱、梁和框架组成,形成一个空间刚性结构。
框架结构可以分为钢框架和混凝土框架两种类型。
钢框架结构适用于大跨度和较高的建筑,具有自重轻、施工周期短等优点;混凝土框架结构适用于中小跨度的建筑,具有良好的抗震性能和耐久性。
2. 空心管结构空心管结构是一种以空心管柱作为主要承载构件的结构体系。
它能够有效减小建筑物的自重,提高抗震性能。
空心管结构可以分为钢管混凝土结构和钢管结构两种类型。
钢管混凝土结构利用钢管与混凝土的组合优势,兼具钢管的刚性和混凝土的耐久性;钢管结构则通过钢管的高强度和轻量化特点,提高结构的抗震性能。
3. 筒体结构筒体结构是一种以筒体作为主要承载构件的结构体系。
筒体结构在形式上类似于一个立式圆筒,具有良好的垂直承载能力和抗震性能。
筒体结构适用于高层建筑的核心区域,能够有效分担建筑物的重力和水平荷载。
4. 桁架结构桁架结构是一种由杆件和节点组成的网格结构体系。
它具有良好的刚性和稳定性,适用于大跨度和特殊形状的高层建筑。
桁架结构可以分为钢桁架和混凝土桁架两种类型。
钢桁架结构具有轻量化、施工快速等优点;混凝土桁架结构具有较好的耐久性和抗震性能。
5. 剪力墙结构剪力墙结构是一种以剪力墙作为主要抗侧力构件的结构体系。
剪力墙通过设置在建筑中心或周边的墙体来承担水平荷载,并将其传递到地基。
剪力墙结构具有较好的抗震性能和刚性,适用于中小跨度的高层建筑。
6. 组合结构组合结构是一种将多种结构体系进行组合的结构形式。
通过合理组合不同的结构体系,可以充分发挥各自的优势,提高建筑的整体性能。
常见的组合结构包括框架-筒体结构、框架-剪力墙结构等。
高层建筑的结构体系种类多样,每种结构体系都有适用的场景和优势。
高层建筑的四大结构体系
高层建筑的四大结构体系目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
一、框架结构体系:框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。
由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。
一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,使用较方便。
钢筋混凝土框架按施工方法的不同。
又可分为:①梁、板、柱全部现场浇筑的全现浇框架;②楼板预制,梁、柱现场浇筑的部分现浇框架;③梁、板预制,柱现场浇筑的半装配式框架;④梁、板、柱全部预制的全装配式框架。
优点:建筑平面布置灵活,能获得大空间,建筑立面也容易处理,结构自重轻,计算理论也比较成熟,在一定高度范围内造价较低。
缺点:框架结构本身柔性较大,抗侧力能力较差,在风荷载作用下会产生较大的水平位移,在地震荷载作用下,非结构构件破坏比较严重。
适用范围:框架结构的合理层数一般是6到15层,最经济的层数是10层左右。
由于框架结构能提供较大的建筑空间,平面布置灵活,可适合多种工艺与使用的要求,已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
二、剪力墙结构体系在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”,剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度,墙体同时也作为维护及房间分隔构件。
优点:由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它刚度大,空间整体性好,用钢量省。
历史地震中,剪力墙结构表现了良好的抗震性能,震害较少发生,而且程度也较轻微,在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点,而且可以使房间不露梁柱,整齐美观。
缺点:剪力墙结构墙体较多,不容易布置面积较大的房间,为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求,以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求,可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架,形成框支剪力墙结构。
高层建筑结构体系
高层建筑结构体系1. 引言高层建筑是现代城市中不可或缺的部分,其结构体系直接关系到建筑的安全性、稳定性和经济性。
本文将详细介绍高层建筑的结构体系,包括结构的分类、构件的功能和相互作用等方面,旨在帮助读者深入理解高层建筑的结构设计。
2. 高层建筑结构分类在高层建筑中,常见的结构体系主要有钢筋混凝土框架结构、钢结构、预应力混凝土结构等。
以下将对每种结构体系进行详细介绍:2.1 钢筋混凝土框架结构钢筋混凝土框架结构是一种常用的高层建筑结构体系。
它由纵向和横向构件组成,纵向构件包括柱子和墙体,横向构件包括梁和板。
这种结构体系能够承受大风荷载和地震力,具有较好的刚度和抗震性能。
2.2 钢结构钢结构是利用钢材作为主要结构材料的高层建筑结构体系。
它具有轻质、高强度、易于加工和施工的优势,适用于高层建筑中跨度大的部分。
钢结构广泛应用于商业办公楼、体育馆和大型超市等建筑中。
2.3 预应力混凝土结构预应力混凝土结构是通过在混凝土构件中加入预应力钢筋来提高构件的承载能力和抗震性能的一种结构体系。
它具有较好的刚性和耐久性,适用于高层建筑和大跨度结构。
3. 高层建筑结构构件及其功能高层建筑的结构体系由各种构件组成,每个构件都具有不同的功能和作用。
以下将对常见的高层建筑结构构件进行介绍:3.1 柱子柱子是高层建筑中起支撑作用的纵向构件。
主要承受楼层和屋面的重力荷载,并将其传递到地基上。
柱子通常采用钢筋混凝土或钢结构材料制成,具有高强度和强刚度的特点。
3.2 墙体墙体是高层建筑中起承重和隔离作用的纵向构件。
它承受来自楼层和屋面的垂直荷载,并将其传递到地基上。
墙体通常采用钢筋混凝土或砌块制成,能够提高建筑的整体稳定性和抗震性。
3.3 梁梁是高层建筑中连接柱子和墙体的横向构件。
它承受横向荷载,如风荷载和地震力,并将其传递到柱子和墙体上。
梁通常采用钢筋混凝土或钢结构材料制成,能够提供建筑的整体刚度和稳定性。
3.4 板板是高层建筑中用于形成楼层和屋面的平面构件。
高层建筑的常见结构
高层建筑的常见结构
1. 框架结构:框架结构是高层建筑中最常见的结构类型,采用内外框架支撑体系,可以在较小的地基上提供更大的建筑空间。
该结构具有稳定性好、刚性大、适用性强等优点。
2. 筒壳结构:筒壳结构是以弹性稳定原理来设计的结构,采用类似于蜗壳的形状来承受重力和风荷载。
该结构适用于高层建筑中的楼盘和某些仓库等大空间的建筑。
3. 悬索结构:悬索结构是由一组悬挂线与主支撑物相互牵引而组成的结构,该结构适用于桥梁、大型体育场馆和空中花园等。
4. 钢筋混凝土框架-剪力墙结构:这是一种将框架结构与剪力墙结构相结合的结构,能够满足高层建筑的抗震、抗风等要求。
5. 喇叭铜管结构:喇叭铜管结构是一种新型结构体系,它采用高强度钢作为支撑杆,并将铜管作为表面包覆材料,如果在大学内开发,将能够采取创新型设计,形成武汉大学的样子。
多高层建筑常用的结构体系
多高层建筑常用的结构体系
(3)装配整体式框架。装配整体式框架是 将预制梁、柱和板在现场安装就位后,再在构件 连接处局部现浇混凝土,使之形成整体。它兼有 现浇整体式框架和装配式框架的优点,既可以节 约模板和缩短工期,节省预埋件,减少用钢量, 又可以保证节点的刚度,结构整体性较好。装配 整体式框架的缺点是增加了现场混凝土的二次浇 筑工作量,且施工较为复杂。
多高层建筑常用的结构体系
(2)纵向框架承重方案。纵向框架的主要承重框架 由纵向主梁与柱构成,楼板沿横向布置,支承在纵向主 梁上,横向连系梁将纵向框架连成一个空间结构体系, 如图6-3(b)所示。
纵向框架中横向连系梁的高度较小,有利于设备管 线地穿行,可获得较大的室内净空,且开间布置较灵活, 室内空间可以被充分利用;但其横向刚度较差。因此, 纵向框架承重方案只适用于层数较少的房屋。
多高层建筑常用的结构体系
3. 框架结构的布置原则
(1)房屋的开间和进深尽可能统一,使房屋中构件的 类型、规格尽可能减少,以便于设计和施工。
(2)房屋的平面布置应力求简单、规则、对称及减少 偏心,以使受力更合理。
(3)房屋的竖向布置应使结构刚度沿高度分布比较均 匀,避免结构刚度突变。同一楼面应尽量设置在同一标高 处,避免结构错层和局部夹层。
多高层建筑常用的结构体系
多高层建筑常用的结构体系
1.1 框架结构体系
1. 框架结构的概念
框架结构是由竖向构件柱子与 水平构件梁通过节点连接而成的, 一般由框架梁、柱与基础形成多个 平面框架作为主要的承重结构,各 平面框架再通过连系梁加以连接而 形成一个空间结构体系。框架结构 体系可同时抵抗竖向荷载和水平荷 载,如图6-1所示。
多高层建筑常用的结构体系
(4)为使房屋具有必要的抗侧移刚度,房屋的 高宽比不宜过大,一般宜为4~5。
各类高层建筑结构体系的适用范围
各类高层建筑结构体系的适用范围随着城市化进程的不断推进和人们生活水平的提高,高层建筑越来越多地出现在我们的城市中。
高层建筑的结构体系是其基础,对于高层建筑的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
本文将介绍各类高层建筑结构体系的适用范围。
一、框架结构框架结构是一种常见的高层建筑结构体系,它由柱、梁和框架组成。
框架结构的适用范围很广,可以适用于高层住宅、办公楼、商业综合体等多种建筑类型。
框架结构的优点是结构稳定性好、刚度大、施工方便、适应性强等。
但是,框架结构的缺点是容易产生振动和变形,需要采取一定的措施来加强其抗震性能。
二、筒体结构筒体结构是一种以筒体为主体的高层建筑结构体系,它的特点是结构简单、稳定性好、抗震性能强。
筒体结构适用于高层住宅、酒店、办公楼等建筑类型。
筒体结构的优点是施工方便、空间利用率高、造价低等。
但是,筒体结构的缺点是空间布局不够灵活,不能满足多样化的使用需求。
三、框剪结构框剪结构是一种结合了框架结构和剪力墙结构的高层建筑结构体系。
框剪结构的适用范围很广,可以适用于高层住宅、办公楼、商业综合体等多种建筑类型。
框剪结构的优点是结构稳定性好、抗震性能强、空间利用率高等。
但是,框剪结构的缺点是施工难度大、建造成本高等。
四、框架-筒体结构框架-筒体结构是一种结合了框架结构和筒体结构的高层建筑结构体系。
它的特点是结构稳定性好、抗震性能强、空间利用率高、造价低等。
框架-筒体结构适用于高层住宅、商业综合体等建筑类型。
但是,框架-筒体结构的缺点是施工难度大、建造成本高等。
五、钢筋混凝土核心筒结构钢筋混凝土核心筒结构是一种以核心筒为主体的高层建筑结构体系。
它的特点是结构稳定性好、抗震性能强、空间利用率高、施工方便等。
钢筋混凝土核心筒结构适用于高层住宅、商业综合体等建筑类型。
但是,钢筋混凝土核心筒结构的缺点是建造成本高、空间布局不够灵活等。
综上所述,各类高层建筑结构体系都有其适用范围,需要根据建筑类型、使用需求、地理环境等因素进行选择。
高层建筑结构设计知识点
高层建筑结构设计知识点随着城市的发展和人口的增长,高层建筑如雨后春笋般涌现。
高层建筑结构设计是一项复杂而关键的工作,它不仅要确保建筑的安全性和稳定性,还要满足使用功能和美观的要求。
下面让我们来了解一些高层建筑结构设计的重要知识点。
一、结构体系的选择高层建筑的结构体系多种多样,常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构由梁和柱组成,具有较好的空间灵活性,但抗侧刚度相对较小,适用于层数较低的建筑。
剪力墙结构则依靠墙体来抵抗水平荷载,其抗侧刚度大,但空间布置不够灵活。
框架剪力墙结构结合了框架和剪力墙的优点,既能提供较大的空间,又具有较好的抗侧性能,是许多高层建筑常用的结构形式。
筒体结构包括框筒、筒中筒等,具有很强的抗侧能力,适用于超高层建筑。
在选择结构体系时,需要综合考虑建筑的高度、功能、抗震要求、经济因素等。
例如,对于高度较高、抗震要求严格的建筑,筒体结构可能是更合适的选择;而对于商业建筑,需要较大的空间灵活性,框架剪力墙结构可能更能满足需求。
二、风荷载和地震作用风荷载和地震作用是高层建筑结构设计中必须考虑的重要水平荷载。
风荷载的大小与建筑的高度、体型、地理位置等因素有关。
高层建筑由于高度较大,风荷载对其影响较为显著。
在设计时,需要通过风洞试验或规范中的计算方法确定风荷载的大小和分布,并采取相应的抗风措施,如增加结构的刚度、设置抗风构件等。
地震作用是另一个不可忽视的因素。
地震的发生具有不确定性和随机性,因此在设计时需要根据建筑所在地区的抗震设防烈度、场地类别等进行抗震计算和设计。
通常采用反应谱法或时程分析法来计算地震作用,并通过合理的结构布置和抗震构造措施来提高结构的抗震性能。
三、结构分析方法在高层建筑结构设计中,常用的结构分析方法包括静力分析和动力分析。
静力分析是最基本的分析方法,用于计算结构在恒载、活载和风荷载等作用下的内力和变形。
常见的静力分析方法有分层法、D 值法等。
高层建筑结构期末复习资料
高层建筑结构期末复习资料1.何谓结构体系?高层建筑中常用的结构体系有哪些?各有何特点和适用范围?答:结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。
在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。
高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。
(1)框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成,既承受竖向荷载,也承受水平荷载的结构体系。
这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室、教室等。
需要时,可用隔断分隔成小房间,或拆除隔断改成大房间,因而使用灵活。
外墙用非承重构件,可使立面设计灵活多变。
框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的抗震性能。
但由于高层框架侧向刚度较小,结构顶点位移和层间相对位移较大,使得非结构构件(如填充墙、建筑装饰、管道设备等)在地震时破坏较严重,这是它的主要缺点,也是限制框架高度的原因,一般控制在10~15层。
框架结构构件类型少,易于标准化、定型化;可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,有时还可以采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。
现浇结构的整体性好,抗震性能好,在地震区应优先采用。
(2)剪力墙结构体系剪力墙结构体系是利用建筑物墙体承受竖向与水平荷载,并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。
剪力墙在抗震结构中也称抗震墙。
它在自身平面内的刚度大、强度高、整体性好,在水平荷载作用下侧向变形小,抗震性能较强。
在国内外历次大地震中,剪力墙结构体系表现出良好的抗震性能,且震害较轻。
因此,剪力墙结构在非地震区或地震区的高层建筑中都得到了广泛的应用。
在地震区15层以上的高层建筑中采用剪力墙是经济的,在非地震区采用剪力墙建造建筑物的高度可达140m。
目前我国10~30层的高层住宅大多采用这种结构体系。
剪力墙结构采用大模板或滑升模板等先进方法施工时,施工速度很快,可节省大量的砌筑填充墙等工作量。
高层建筑的结构体系
优点:材料来源丰富,造价低,混凝土 的可塑性强,易于建造各类形式的构件或房 屋;混凝土材料强度虽然较低于钢材,但混 凝土构件的截面大、刚度大,有利于抵抗结 构的侧向位移。
缺点:钢筋混凝土结构的施工工期长, 结构自重大、承载力低,建造高度受到限制。
•
3、钢—钢筋混凝土组合结构
这种结构吸收了钢结构和混凝土结构两种结 构的优点,克服两种结构的缺点,根据工程需要, 进行不同方式组合,取得了经济合理、技术性能
筒体结构;筒中筒结构;框架-筒结构; 多筒结构
(5)巨型结构体系
2.2 结构布置原则 一、 建筑体形和结构总体布置
高层建筑结构设计,除了要根据建筑高度、 抗震设防烈度等合理选择结构材料、抗侧力结构 体系外,还要特别重视建筑体形和结构总体布置
建筑体形:由建筑平面和立面的空间构成 结构总体布置:结构构件的平面布置和竖 向布置 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能 有决定性的作用。
钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
《高规3.3.1》A级、B级高度合并
结构体系
非抗震设 计
抗震设防烈度 6度、7度 8度
9度
框架
5
4
3
--
板柱-剪 力墙
6
5
4
--
框架-剪
力墙、剪
7
6
5
4
力墙
框架-核 心筒
8
7
6
4
筒中筒
8
8
7
5
若结构高宽比大,则倾覆力矩也大。 因此,设计者在初步设计阶段根据结构高 度和结构体系确定比较合理而经济的平面 尺寸,宏观控制结构的刚度、稳定性、承 载力。
1、结构的总体布置内容 结构总体布置的主要内容有: (1)正确进行场地选择; (2)选择合理的建筑体形; (3)选择合理的结构体系; (4)合理进行结构构件的平面布置和竖向布 置(包括柱网、墙、楼盖的布置); (5)合理选择基础形式; (6)妥善设置变形缝。
7.1多高层建筑常用结构体系
特点:竖向荷载主要由框架承担, 水平荷载主要由剪力墙承担。兼有 框架体系和剪力墙体系的优点。
应用:15-30层的办公楼、公寓、
旅馆等。
筒体结构
组成:由钢筋混凝土墙或框架柱
(框筒)组成。
应用:一般用于45层左右甚至更高 的建筑。
常用几种筒体结构
框架核心筒结构
筒中筒结构
多高层建筑常用结构体系
多层及高层房屋结构体系
多高层的划分
高层:≥10层,或> 28m的住宅 和超过24m的其他建筑
多层及高层房屋结构体系
常用结构体系
框架结构 剪力墙结构 框架-剪力墙结构
筒体结构
0层 地震区: 10层以下
框架结构
特点:平面布局灵活, 易于设置大房间的需要, 承受竖向荷载很合理。
成束筒结构
多高层结构的荷载特点
• 随高度H增加,水平荷载产生的效应快速增加,水平荷载将 成为控制结构设计的主要因素
• 竖向荷载下:结构中仅轴力N随H呈线性关系,M、V并不增 加;
• 水平荷载下:M、V均随H增加而呈快速增长, 侧移也增加更 快。
多高层结构的荷载特点
多高层结构的荷载特点
• 低层民用建筑:竖向荷载起控制作用 • 多层建筑:水平荷载与竖向荷载共同起控制作用 • 高层建筑:水平荷载起控制作用.
框架的抗侧刚度小, 抵抗水平荷载能力较差。
剪力墙结构
组成:由钢筋混凝土的墙体,组 成房屋的结构体系
应用:15-50层,用于高层住宅、 旅馆、写字楼等。
剪力墙结构
特点:钢筋混凝土墙体承受竖向 荷载和水平荷载,有很大的抗侧 刚度。但房屋被剪力墙分割成较 小空间,不适用于需大空间的建 筑物
框架-剪力墙结构(框剪结构)
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高层建筑的常见结构体系
王轶杰11建筑2班2011331210224
高层建筑常见结构体系有以下几种:纯框架体系、纯剪力墙体系、筒体体系、体系组合,其中体系组合又分以下几种:框支剪力墙体系、框架—剪力墙体系、框架—筒体体系、筒中筒体系、束筒体系。
纯框架体系:
结构特点——整个结构的纵向和横向全部由框架单一构件组成的体系,框架既承担重力荷载,又承担水平荷载,在水平荷载作用下,该体系侧向刚度小、水平位移大。
适用范围——在高烈度地震区不宜采用,目前,主要用于10~12层左右的商场、办公楼等建筑。
实例分析:
芝加哥百货公司大厦,采用的是框架结构,在平
面布置上,通过合理的柱网分布,将平面布置灵
活,而且提供了较大的内部空间,布置上受限制
也就减少了。
纯剪力墙体系:
结构特点——该体系中竖向承重结构全部由一
系列横向和纵向的钢筋混凝土剪力墙所组成,剪
力墙不仅承受重力荷载作用,而且还要承受风、
地震等水平荷载的作用,该体系侧向刚度大、侧
移小,属于刚性结构体系。
适用范围——理论上讲该体系可建造上百层的
民用建筑,但从技术经济的角度来看,地震区的剪力墙体系一般控制在35层、总高110m为宜。
实例分析:
广州白云宾馆,该建筑共33层,
横向布置钢筋混凝土剪力墙,纵
向走廊的两遍也为钢筋混凝土剪
力墙,墙厚沿高度由下往上逐渐
减小,混凝土强度等级也随高度
而降低。
筒体体系:
结构特点——由框架或剪力墙合成竖向井筒,并以各层楼板将井筒四壁相互连
接起来,形成一个空间构件,可将受力构件集中,形成较大的室内空间。
适用范围——超高层建筑都用筒体结构。
实例分析:
美洲银行中心,由密集立柱围合成
的空腹式筒体,属于一个矩形内筒
外框架,拥有筒体结构主要的特征,
内部空间大,并且平面布局也能非
常灵活。
体系组合中体系:
框支剪力墙体系:
结构特点——建筑上部采用剪力
墙结构,下部分采用框架体系来满
足建筑功能对空间使用的要求。
适用范围——适用于高层旅馆、高层综合楼
实例分析:
北京粮食公司高层商店住宅,在底层,则作
为框支剪力墙,使标准层中间6道横向剪力
墙不落地面做成框架,形成较大空间作为商
店营业厅用。
框架—剪力墙体系:
结构特点——框架中布置剪力墙,并使楼
板与框架有可靠连接的结构体系。
竖向荷载
由剪力墙和框架承担,水平荷载由剪力墙承
担。
适用范围——绝大多数高层建筑都为框架剪力墙结构,15~25层较多,非地震区120m,7度区可达100m,8度区90m,9度区40m。
实例分析:
北京民族饭店,从平面图上可以看出,
该层平面在框架的的基础上增加了一
定数量的纵、横向剪力墙,图上左边
和右边各有几处剪力墙,竖向荷载由
框架柱和剪力墙共同承担,水平荷载
则主要由刚度较大的剪力墙来承受,
融为一体,取长补短。
框架—筒体体系:
结构特点——发挥筒的抗侧推刚度强特点,主要抗侧力构件,承担水平力,框架承担重力荷载。
适用范围——通常将公共设施及服务用房集中在筒内,框架创造较大使用空间。
实例分析:
上海环球金融中心,位于上海浦东
新区,地上101层,地下3层,为
钢筋混凝土核心筒和框架支撑钢结
构。
地面部分分为塔楼和裙房两部
分,主体结构为钢骨及钢筋混凝土
混合结构。
位于周边的巨型结构和
中部核心筒是塔楼受力体系的核心
部分。
筒中筒体系:
结构特点——筒筒嵌套抗侧力性能好,形成的内部空间较大,一般内筒用实腹筒外筒用空腹筒,内外筒之间通过楼板练成整体。
适用范围——30层以上,办公旅馆等超高层建筑。
实例分析:
珠江新城西塔,由图上可以
看出这是一个筒中筒建筑,
外围是网格,外筒是一个不
规则的网筒结构,其横截面
沿整个建筑高度是连续变化
的,在办公楼层,采用钢管
混凝土斜交网格柱外筒和钢
筋混凝土内筒的筒中筒结构
体系。
束桐体系:
结构特点——束筒抗弯能
力抗剪能力及抗侧移刚度得到极大提高,每一个筒单元可以是不同的平面形式,可以再不同的高度终止,不影响结构完整性。
适用范围——高烈度110层以下建筑
实例分析:
中钢集团总部
大楼,南台湾的高
雄市致力于从工
业城转型为多功
能经贸区,而中钢
集团总部大楼所
在的临港地区,正
是今年高雄市最
大型的都市开发
计划催生地,内容
包括运输、物流、
经贸与文化、休闲及公共机构等方面。
总部大楼这栋建筑物身为此新兴区域中不可或缺的重要元素,也将成为高雄港的新门户地标。
整栋建筑以四个方形量体中间夹着作为轴心的服务核所构成,量体以八层楼为一单体扭转12.5度,形成动态的几何形体。
外观上,每跨越八层楼即采用大型支撑装置,拉背系统在每个间隔处构架阳台。
钻
石形状的双层帷幕墙营造出最佳自然光线及
良好通风,在温暖的都会气候里,具有阻热、
节能、降低交通噪声等优点。
在地平上创造出
圆形水池,方形塔楼便于矗立于水池中央;其
余部分则种植许多花草树木寓意美化,为行人
建构出绿衣盎然的舒适环境。