高层建筑结构体系
高层建筑结构体系与布置原则
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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。
高层建筑结构体系
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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。
感谢您的阅读!。
高层建筑的常见结构体系
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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。
高层建筑结构设计特点及其体系
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高层建筑结构设计特点及其体系
高层建筑结构设计特点包括:
1、建筑结构受限材料:高层建筑结构设计要求使用较轻质而且具有高强度的受限材料,如钢筋混凝土,钢结构等;
2、建筑结构受限条件:高层建筑要满足建筑本身的结构受限条件,特别是地震动力和受力状况;
3、建筑结构受限原则:为了满足建筑的高层结构,应当采用多层次的技术原则,它们分别是力学原理、结构几何原则、计算机技术等;
4、建筑结构体系:建筑结构体系包括主体结构、防火与抗震结构、外墙框架结构等,要充分考虑建筑结构的加固,使结构具有良好的复合性和可靠性,并考虑外部负荷和抗火性能;
5、结构设计思路:在设计高层建筑结构时,应充分考虑建筑物的重量,以及土木与气象等外部负荷,并结合结构的受力特性和性能,制定结构的合理规范。
论高层建筑的结构特点和建筑体系
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论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑是城市发展的重要标志和地标性建筑,其特点和建筑体系直接影响到建筑的安全性、经济性和美观性。
本文将从高层建筑的结构特点和建筑体系两个方面进行论述,希望能够对读者有所启发和帮助。
一、高层建筑的结构特点1. 钢结构和混凝土结构高层建筑的结构类型主要有钢结构和混凝土结构两种。
钢结构具有轻质高强、施工速度快、自重轻等优点,对于大跨度空间的建筑非常适用,因此在高层建筑中得到了广泛的应用。
而混凝土结构则具有抗震性能好、耐久性高等优点,在高层建筑中也占据着重要的地位。
在实际建筑中,钢混结合的结构类型也得到了广泛的应用,充分发挥了各自的优势。
2. 柱网结构和框架结构在高层建筑中,通常采用柱网结构和框架结构。
柱网结构是指将柱子设置成柱网的形式,柱之间的距离相对较大,能够满足大空间的使用需求。
框架结构则是指采用框架来承受建筑的荷载,具有结构简单、稳定性好等优点。
两种结构形式都有各自的适用范围和特点,在高层建筑的设计中需要根据实际情况做出选择。
3. 风振和地震设计高层建筑的结构特点之一就是需要考虑风振和地震的影响。
由于高层建筑的自身高度和轻薄结构特点,对风振的抵抗能力要求很高。
因此在设计和施工中需要考虑风载效应,采取相应的措施来保证建筑的稳定性和安全性。
高层建筑的地震设计也是至关重要的,需要根据地震带的不同采取相应的抗震措施,确保建筑在地震中具备足够的韧性和稳定性。
二、高层建筑的建筑体系1. 基础系统高层建筑的基础系统是整个建筑的支撑和承重系统,对于建筑的安全性和稳定性至关重要。
通常采用深基础和复杂基础工程来确保建筑能够承受自身和外部荷载的作用。
在建筑的地基处理、基础设计和施工过程中需要考虑周边环境和土壤条件,采取相应的措施来保证基础系统的稳定和安全。
2. 立面系统高层建筑的立面系统需要考虑保温隔热、防水防潮、隔音降噪等多种功能,同时还需要考虑建筑外观的美观性和整体风格的统一性。
在具体设计和施工中需要选择合适的材料和施工工艺,并且结合建筑的使用功能和环境条件做出合理的设计,确保建筑外立面的质量和效果。
高层建筑水平的结构体系
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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
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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
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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。
简述适应高层住宅的建筑结构体系
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简述适应高层住宅的建筑结构体系适应高层住宅的建筑结构体系是指在设计和建造高层住宅时,采用合理的建筑结构体系,以确保建筑物的稳定性、安全性和舒适性。
下面将简要介绍适应高层住宅的建筑结构体系,并进一步探讨相关的设计原则和技术。
1. 钢筋混凝土框架结构体系钢筋混凝土框架结构是目前应用最广泛的高层住宅建筑结构体系。
它采用钢筋混凝土框架作为主体结构,横向和纵向承载力主要由框架系统提供。
框架结构的主要特点是刚性和稳定性好,能够承受来自风力和地震等外部荷载的作用。
2. 钢结构体系钢结构体系适用于高层住宅建筑中需要大跨度、大空间的结构设计。
钢结构具有重量轻、强度高、施工速度快等优点,能够在较短的时间内完成建筑施工,同时能够满足建筑物对于抗震和防火性能的要求。
3. 预应力混凝土结构体系预应力混凝土结构体系通过在混凝土构件中引入预应力钢筋,使结构在受力时产生预应力,从而提高结构的承载能力和刚度。
这种结构体系可以降低建筑物的自重,减小地震和风力荷载对建筑物的影响,同时可以增加建筑物的抗震性能。
在高层住宅建筑设计中,还需要考虑以下几个设计原则和技术:1. 结构安全性:高层住宅建筑要能够在风力和地震等自然灾害的作用下保持结构的稳定性和完整性,因此在设计过程中需要进行详细的结构力学分析和抗震设计。
2. 空间利用效率:高层住宅的用地面积有限,因此需要通过合理的结构布局和设计手法来最大限度地提高空间利用率,满足居住者的居住需求。
3. 施工效率:高层住宅建筑的施工周期长,因此需要采用先进的施工技术和装备,以提高施工效率和质量。
4. 节能和环保:高层住宅建筑应注重节能和环保设计,采用高效的隔热材料和节能设备,减少能源消耗和碳排放。
综上所述,适应高层住宅的建筑结构体系需要根据不同的需求和条件选择合适的结构类型,并在设计和施工过程中注重安全性、空间利用效率、施工效率以及节能和环保等方面的考虑。
试论高层建筑的结构特点和建筑体系
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试论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑是指建筑物高度较高、楼层数较多的建筑物,通常用于商业、办公、住宅等用途。
高层建筑的结构特点和建筑体系主要体现在以下几个方面:一、结构特点:1. 超高性:高层建筑的高度远远超过普通建筑,一般超过100米。
这要求结构系统具有足够的刚度和稳定性,以抵抗高层建筑自身及外部荷载的作用。
2. 多层叠加:高层建筑的层数多,通常有十几层甚至几十层。
这要求结构系统能够有效地传递和分配楼层荷载,保证建筑稳定性,并且能够承受层间荷载的传递和反作用。
3. 大平面尺度:高层建筑的平面尺度通常较大,拥有较大的建筑面积。
这要求结构系统能够承担大面积的自重荷载和外部风荷载,并且能够合理地处理荷载传递和分布,保障建筑的稳定性和安全性。
4. 复杂荷载:高层建筑的荷载通常比普通建筑复杂多样,包括自重荷载、人员和设备活载、风荷载、地震荷载等。
这要求结构系统能够根据不同荷载的特点进行合理的分析和计算,确保建筑的安全性和稳定性。
二、建筑体系:1. 钢结构体系:高层建筑常采用钢结构体系,因为钢材具有较高的抗拉强度和刚度,能够有效地满足高层建筑对结构刚度和稳定性的要求。
钢结构还具有施工速度快、质量可控、可循环再利用等优点。
2. 混凝土结构体系:高层建筑也常采用混凝土结构体系,特别是高强度混凝土和预应力混凝土。
混凝土结构具有良好的抗压性能和耐久性能,能够满足高层建筑对承载力和稳定性的要求。
混凝土结构还具有可塑性好、能耗低等优点。
3. 混合结构体系:为了充分发挥各种材料的优点,高层建筑也采用了混合结构体系,即结合钢结构和混凝土结构的特点。
上部采用钢结构,下部采用钢筋混凝土结构,使整个建筑体系达到最佳设计效果。
4. 高效施工技术:由于高层建筑的高度和结构复杂性,施工技术对于保证结构安全和质量至关重要。
高层建筑采用了许多高效的施工技术,如塔式起重机、模板技术、预制构件等,提高了工程施工效率和质量。
高层建筑的结构特点和建筑体系是针对其高度、复杂荷载和大平面尺度等特点而设计的。
高层建筑的结构体系
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高层建筑的结构体系关键信息项:1、高层建筑结构体系的类型框架结构剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构巨型结构2、结构体系的特点承载能力抗震性能空间利用效率施工难度建筑成本3、设计要求风荷载考虑地震作用计算基础设计变形控制4、材料选择钢材混凝土组合材料5、施工注意事项施工顺序质量控制要点安全保障措施11 高层建筑结构体系的类型111 框架结构框架结构是由梁和柱通过节点连接组成的结构体系。
其主要特点是建筑平面布置灵活,可提供较大的室内空间。
然而,框架结构的侧向刚度相对较小,在水平荷载作用下(如风荷载和地震作用),变形较大。
112 剪力墙结构剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成,主要承受水平和竖向荷载。
剪力墙结构具有较大的侧向刚度,能够有效抵抗水平荷载,但室内空间布局相对不够灵活。
113 框架剪力墙结构框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙,使得结构在具有一定灵活性的同时,也具备较好的抗侧力性能。
114 筒体结构筒体结构包括框筒、筒中筒和束筒等形式。
筒体结构具有非常大的侧向刚度和承载能力,适用于超高层建筑。
115 巨型结构巨型结构是由大型构件组成的主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系,具有独特的力学性能和建筑造型优势。
12 结构体系的特点121 承载能力不同的结构体系在承载竖向荷载方面具有不同的能力。
框架结构主要通过梁和柱传递竖向荷载,剪力墙结构和筒体结构则能够承担更大的竖向荷载。
122 抗震性能结构体系的抗震性能是高层建筑设计中的重要考虑因素。
剪力墙结构和筒体结构由于其较大的侧向刚度,在地震作用下的变形相对较小,抗震性能较好。
123 空间利用效率框架结构和框架剪力墙结构在空间布局上较为灵活,能够满足多样化的功能需求;而剪力墙结构和筒体结构由于墙体的布置,可能会对室内空间的利用产生一定限制。
124 施工难度不同结构体系的施工工艺和难度有所不同。
高层建筑结构体系
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高层建筑结构体系1. 引言随着城市化进程的加速和城市人口的增长,高层建筑在现代都市中日益普及。
高层建筑的结构体系是支撑其安全运行和稳定性的关键因素。
本文将详细介绍高层建筑结构体系的设计原理和常见的结构类型,并探讨其在不同条件下的适用性。
2. 结构体系的定义和作用高层建筑的结构体系是指建筑物各组成部分在空间中的排列和相互关系,用以承担重力、风荷载、地震力等外部力的作用,并将这些力传导至地基,以确保建筑物的稳定性和安全性。
3. 高层建筑结构体系的设计原则设计高层建筑结构体系时,需要遵循以下原则:3.1 强度和耐久性高层建筑要能够承受自身重力和外部荷载的作用,并在长期使用过程中具备足够的强度和耐久性。
设计师需要仔细计算和选择适当的材料和结构形式,以保证结构的安全性和使用寿命。
3.2 刚度和稳定性高层建筑需要具备足够的刚度和稳定性,以抵御外部风荷载和地震力的作用。
结构体系的设计应考虑各种力的相互作用,确保建筑物不会发生过大的位移或倾覆。
3.3 经济性在构筑高层建筑结构体系时,需要兼顾结构的强度和稳定性,同时尽可能减少材料和施工成本。
设计师应考虑采用轻型材料、简化结构形式等经济性措施,以确保建筑工程的可行性。
4. 高层建筑常见的结构类型高层建筑的结构体系可以分为多种类型,每种类型都有其适用的场景和特点。
以下是几种常见的高层建筑结构类型:4.1 框架结构框架结构是高层建筑中最常见的结构类型之一。
它由柱、梁、楼板等构件组成,形成一个稳定的三维网格结构。
框架结构具有较高的刚度和稳定性,适用于中小跨度的建筑。
4.2 筒体结构筒体结构是由混凝土或钢材构成的圆柱形或多边形的外壳结构。
它可以承担较大的外部荷载,并具有良好的抗震性能。
筒体结构常用于高层建筑和塔楼。
4.3 剪力墙结构剪力墙结构是通过设置厚度较大的墙体来承担外部荷载的结构形式。
它具有较高的刚度和稳定性,适用于大跨度和超高层建筑。
4.4 悬吊结构悬吊结构是通过拉索或悬索将建筑物吊在一个或多个支撑点上的结构形式。
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
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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。
各类高层建筑结构体系的适用范围
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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。
高层建筑的结构体系
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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。
高层建筑结构体系及布置原则
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高层建筑结构体系及布置原则随着城市化进程的加速,高层建筑如雨后春笋般在城市中崛起。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更承载着人们对高效、舒适生活和工作环境的需求。
而要确保高层建筑的安全、稳定和功能性,合理的结构体系选择及布置原则至关重要。
一、高层建筑结构体系1、框架结构体系框架结构是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载的结构体系。
这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活,可形成较大的空间,便于建筑功能的灵活划分。
然而,其侧向刚度较小,在水平荷载作用下,侧向位移较大,因此一般适用于层数较少、高度较低的高层建筑。
2、剪力墙结构体系剪力墙结构是利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构。
剪力墙的侧向刚度大,在水平荷载作用下,侧向位移小,能够有效地抵抗风荷载和地震作用。
但剪力墙结构的建筑平面布置不够灵活,难以形成较大的空间。
3、框架剪力墙结构体系框架剪力墙结构是框架结构和剪力墙结构的结合,它既具有框架结构平面布置灵活的优点,又具有剪力墙结构侧向刚度大的优点。
在框架剪力墙结构中,框架主要承受竖向荷载,剪力墙主要承受水平荷载。
这种结构体系适用于层数较多、高度较高的高层建筑。
4、筒体结构体系筒体结构包括框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
筒体结构的空间受力性能好,具有很大的侧向刚度和抗扭刚度,能够有效地抵抗水平荷载。
框筒结构是由周边密集的框架柱和深梁形成的筒体;筒中筒结构是由外筒和内筒组成,外筒一般为框筒,内筒可以是剪力墙筒或框架筒;束筒结构是由若干个筒体组合在一起形成的结构。
筒体结构适用于高度很高的高层建筑。
5、巨型结构体系巨型结构是由大型构件(巨型梁、巨型柱和巨型支撑)组成的主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系。
巨型结构具有很大的承载能力和侧向刚度,能够适应复杂的建筑造型和功能要求。
二、高层建筑结构布置原则1、结构平面布置(1)平面形状宜简单、规则,尽量避免过大的外伸、内收或不对称。
这样可以减少水平荷载作用下结构的扭转效应。
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框架-筒体结构常用于50层左右的高层 建筑中,最高可建到100层
14050
8500
7500
7500
3200
7500
6×8300=49800
6×8300=49800
框筒结构体系
建筑四周中距为1.0—3.0m(也可扩大到 4.5m)的立柱和上、下层窗洞口的墙体, 及横梁组成的多孔筒体,筒体的孔洞面积 一般不大于壁面的50%
*剪力墙克服了框架抗侧刚 度低的缺点,框架弥补了剪 力墙结构布置不灵活的不足。 因此,普遍应用于宾馆和办 公楼等公用建筑中。
框架
剪力墙 6×7500=45000
7500
7500
*框架-剪力墙结构体系一般用于25层以下为宜,最高不超过35层(多用 于10-20层的办公楼、旅馆、住宅等房屋)。但若布置合理,也可更高。
4400 6100
48800
6×3900=23400
3020
13×3900=50700
13400
3000
45700
48800
高层建筑结构体系
筒体结构
多束筒体体结构
*将几个筒体组合成一个整体,共同承担竖 向和水平荷载的结构承重体系----组合筒体结 构
*常用于75层左右的高层建筑中
多束筒体结构
芝加哥西尔斯 大厦:
34.600
筑中。
4.100
4.100
高层建筑结构体系
筒体结构
筒中筒结构
3550 4200
7500
34000
22500
7500
19100 34600
7500
4200 4450
17300 34600
4450 4200
4200 3500
18×3000=54000
6100 4400
22000 43000
作为建筑物的外框,利用楼板将二者连为一
270.000
体,共同承受竖向荷载和水平荷载的结构承
重体系----筒中筒结构
176.400
176.400
*筒中筒结构水平荷载下的侧移曲线呈弯
剪型,但抗侧刚度大于框架-筒体结构。
*筒体具有很大的抗侧能力和抗扭能力,
筒中筒结构广泛应用于65层左右的公用3建4.600
洞口
弯曲型
4200 4200
1500
3600 3600 1570
7100
1500
上下
上 下
3600
3600
3600
2900
3600
3600
3600
2800 1500
2900
4200 1200
高层建筑结构体系
剪力墙结构
优点:现浇剪力墙结构整体性好,刚度大, 在水平荷载作用下侧移小,一般震害轻, 非结构构件损坏轻。
剪力墙结构的设计
剪力墙结构的布置
框支剪力墙结构
*多层大空间剪力墙结构的底层应设落地剪力墙或筒体,在平面为 长矩形的建筑中,落地横向剪力墙的数目与全部横向剪力墙数目之 比非抗震设计时不宜少于30%;抗震设防不宜少于50%
*底层落地剪力墙和筒体应加厚,并可提高混凝土强度等级以补偿 底层的刚度。落地剪力墙和筒体的洞口宜布置在墙体的中部
剪力墙结构的设计
剪力墙结构的布置
一般剪力墙结构
*应双向布置宜拉通对直,避免一个方向刚度很大而另一方向刚度较 小
*较长的剪力墙可用楼板或弱的连梁分为若干个独立墙段,每个独立 墙段的总高度与长度之比不宜小于2
*剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明显的墙肢和连梁, 不宜采用错洞墙。洞口设置应避免墙肢刚度相差悬殊。墙肢截面长 度与厚度之比不宜小于3
1200
高层建筑结构体系
剪力墙结构
变形特征和应用范围
*水平荷载作用下,剪力墙似一悬臂 薄片,比框架具有更大的抗侧刚度, 且在水平荷载下的侧移呈弯曲型
*剪力墙结构可用于较高的房屋中 (100m以上)
*剪力墙可用来分隔房间,楼板的 跨度即为剪力墙的间距,一般为 3~8m,适合于有小房间的住宅、旅 馆等高层建筑
*高度不超过50m的框架-剪力墙结构若采用装配式楼面,6、7度抗 震设防时,宜每层设现浇面层;8、9度设防时,应每层设现浇面层。 面层的厚度不小于40mm,混凝土强度不低于C20,且双向配置4~ 6、200mm~300mm的钢筋网。预制板缝应配筋并密实灌浆
剪力墙
框架
6×7500=45000
7500
7500
*常用于综合办公楼、旅馆、 医院、学校、商店等建筑
框架立柱 楼板 框架横梁 连系梁
框架立柱 楼板
框架横梁
连系梁 框架横梁
Ⅰ .框架结构
优点:
平面布置灵活,能提供较 大的室内空间使用比较方 便
缺点: 构件截面尺寸都不能太 大,否则影响使用面积
现浇整体式框架
全框架结构
装配式框架
框架类型
内框架结构
装配整体式框架
框架-剪力墙结构设计要点
框架-剪力墙的结构布置
*纵向剪力墙宜布置在单元的中间区段内,房屋纵向较长时,不宜集 中在两端布置纵向剪力墙
*纵横向剪力墙宜布置成L型,T型和口字形等
*当剪力墙肢截面长度大于8m时,可用门窗洞口或施工洞形成联肢墙
*剪力墙的布置不宜过分集中,每道剪力墙 承受的水平力不宜超过总水平力40%
*落地剪力墙的间距l应符合以下规定:非抗震设计:l3B, l36m
抗震设计:6度、7度时,l2.5B, l30m 8度时,l2B, l24m
楼面宽度
*框支剪力墙结构框支梁上的一层墙体不宜设边门洞,不得在中柱 上方设门洞
4350 550 5200 6800 5200
高层建筑结构体系
框架-剪力墙结构
组成
5200 6800 5200 550 4350 5200 4350 550 5200 6800 5200
高层建筑结构体系
筒体结构
H
组成和变形特征
*将剪力墙集中到房屋的内部或 外部形成封闭的筒体,以此来 承受房屋大部分或全部竖向荷 载和水平荷载所组成的结构体 系称为筒体结构体系
*分实腹筒体和空腹筒体两类 (根据筒体的不同组成方式可分 窗孔
纽 约 世 界 贸 易 中 心
高层建筑结构体系
筒体结构
框架-筒体结构
框架-筒体结构有框架-实腹筒体结构和框架-空腹筒体结构两种形式。
实腹筒一般位于 框架之内----框架核心筒结构
将空腹筒布置在 房屋的外围,框 架布置在房屋的 中部形成的框架筒体结构
高层建筑结构体系
筒体结构
框架-实腹筒体结构
34200
框架剪力墙:剪力墙是单片的。 (框架+单片剪力墙)
框架—剪 力墙结构 体系
框架核心筒:剪力墙是布置在设备井 道周围做成的筒体。 (框架+筒体剪力墙)
框架-剪力墙结构设计要点
框架-剪力墙的结构布置
*框架-剪力墙结构应设计为双向抗侧力体系,主体结构不应采用铰接
*需要抗震设防的框架-剪力墙结构,剪力墙宜双向布置
*横向剪力墙宜均匀对称设置在建筑物的端部附近、楼电梯间、平面 形状变化处及恒载较大的地方
*横向剪力墙的间距宜满足教材表5-13的要 求,当剪力墙之间楼面有较大的开洞时,剪 力墙的间距应适当减小
框架
剪力墙 6×7500=45000
7500
7500
5200 6800 5200 550 4350 5200 4350 550 5200 6800 5200
剪力墙
*剪力墙宜贯通建筑物全高,厚度随高度逐
渐减薄,避免刚度突然变化
框架
6×7500=45000
7500
7500
5200 6800 5200 550 4350 5200 4350 550 5200 6800 5200
框架-剪力墙结构设计要点
框架-剪力墙的结构布置
*框架-剪力墙结构中的楼面结构是框架和剪力墙能协同工作的基础, 应优先采用现浇楼面
(共110层, 高443米,加 上天线达500 米)
多束筒体结 构具有良好 的抗扭性能, 各柱的内力 分布比较均 匀,能很好 地用于地震 地区。
筒体结构设计要点
筒体结构的布置
3550 4200
*框架-筒体结构的布置类似于框架-剪力墙结构 *筒中筒结构宜采用对称平面,优先采用圆形、正方形平面
*采用矩形平面的长宽比不宜大于2,当矩形平 面长宽比大于2时,宜在平面内另设剪力墙或柱 距较小的框架将筒体划分为若干个筒,各筒之间结构
框架-实腹筒体结构
高层建筑结构体系
筒体结构
框架-实腹筒体结构
609.70
东
483.00 453.00
11500
8000
40000
8000
12500
6502.4
6502.4
1000 10000
8000 30000
10000 1000
高层建筑结构体系
筒体结构
框架-空腹筒体结构
底层框架结构
1.现浇整体式框架
关键词:现场浇注 优 点:整体性好、抗震性好、平面布置灵活 缺 点:现场工程量大、模板用量多、工期较
长、受现场工作条件影响大
工程实例
2.装配式框架
关键词:预制 优 点:模板用量少、工期短、便于机械
化施工改善劳动条件等 缺 点:预制埋件多、用钢量大、房屋整
由于空腹筒体的密排立 柱之间的距离较小,建
筑底部如何设大的入口?
框架
空腹 筒体
高层建筑结构体系
筒体结构
框架-空腹筒体结构
建筑底部设 大开口的方 法同框架-剪 力墙结构