建筑结构选型高层建筑结构选型
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七、高层建筑结构选型
7.1. 框架体系 7.2. 剪力墙体系 7.3. 框支剪力墙体系 7.4. 框架—剪力墙体系 7.5. 芯筒--框架体系 7.6. 多筒--框架体系 7.7. 刚臂芯筒--框架体 7.8. 主次框架体系 7.9. 竖筒挑托体系 7.10. 竖筒悬挂体系 7.11. 筒中筒体系 7.12. 框筒束体系
第七章 高层建筑结构选型----7 高层钢筋混凝土结构体系选型
框架结构特殊柱网
7.2 剪力墙体系
7.2.1 体系构成
1、全现浇剪力墙 2、大型板材墙 3、内浇外砌 4、内浇外挂
7.2.2 体系特点
1、建筑特点 空间小，室内整洁，无梁柱暴露 2、受力特点 竖向荷载下墙体受压
水平荷载下结构如同悬臂深梁，受弯--剪
3、变形特点 ① 变形协调
a 刚性楼盖 b 非刚性楼盖
② 最大层间侧移角的减小
楼盖对侧移变形的协调
7.4.3 构件受力状态
1、并联体的连杆内力 ① 框 架：剪切型侧向变形。 ② 剪力墙：弯曲型侧向变形。 ③ 并联体：弯剪型侧向变形。
2、框架和抗震墙的内力 ① 框 架剪力: 连杆使框架水平剪力上下分布均匀。 ② 抗震墙弯矩：连杆减小抗震墙底部弯矩。
裙房边长/主楼边长<=2.5。
c 刚度分布：底盘各层抗推刚度大致相等， 底盘最上层的层刚度>=主楼典型层的层刚度.
d 落地墙布置：主楼落地墙按简单体型要求。 裙房按分散，均匀的原则布置。
② 地基基础
a 严格控制主楼和裙房的沉降差。
b 当底盘面积和主楼面积相差不多，且楼房总高度<60米， 层数<20层时，可采用箱形基础或整片承台的桩基相连。
③ 托墙框架
a 楼层剪力分配：落地墙承担100%，框架柱另承担20%。 b 托墙梁截面：hb=(1/7--1/5)L, b≥2墙厚，b≥400。 c 托墙柱截面：hc=hb+(50--100), hc≥500. d 梁柱砼：≥C30.
2、大底盘建筑
① 结构布置
a 平面形状：简单，对称，主楼和裙房刚心质心重合。 b 上下形心：形心偏差<=1/5裙房边长，
7.3 框支剪力墙体系
7.3.1 体系构成
底部框架 + 上部剪力墙
7.3.2 体系特点
1、建筑特点 综合体建筑的功能要求 ① 塔式主体，下部大空间 ② 塔式主体，下部裙房大底盘
2、震害特点 采用纵横墙承重的上部破坏轻 采用框架承重的底层破坏严重 应采取措施加强底部框架的刚度和承载力
7.3.3 设计要点
北京国际宾馆 地上21层，地下2层，高76米，长117米。
7.4 框架—剪力墙体系
7.4.1 体系构成
框架 + 剪力墙
7.4.2 体系特点
1、建筑特点 综合体建筑的功能要求 ① 框 架：提供大空间，建筑布置灵活。 ② 剪力墙：间距较密，空间小，建筑布置不灵活。
2、结构特点 ① 框 架: 结构延性好，主要承担竖向荷载。但横向刚度小。 ② 剪力墙：横向刚度大，抗侧承载力高，承担大部分水平荷载。
c 当底盘面积和主楼面积相差悬殊，且主楼采用箱形基础 或整片承台的桩基，而裙房采用条基或格形基础，可采 用沉降缝断开或用后浇带调节沉降差。
3、转换层处理
① 厚板式转换 板厚≥600.
② 梁板式转换 a 悬挑式 b 柱承墙 c 梁承墙
③ 箱体式转换 上层楼板和剪力墙整体现浇成为箱体。
框托墙体系转换层---悬挑式
第七章 高层建筑结构选型----7 高层钢筋混凝土结构体系选型
7.1.3 适用范围
高抗震烈度地区不宜使用
按《高层建筑结构设计建议》
设防烈度 现浇结构 装配结构
9度
25米
Hale Waihona Puke Baidu
不用
8度
45米
25米
7度
55米
钢筋混凝土结构≤20层
钢结构 ≤ 30层
35米
多用于住宅楼，办公楼，教学楼，综合楼。
第七章 高层建筑结构选型----7 高层钢筋混凝土结构体系选型
3、变形特点 a 当层数较少，墙体高宽比<1时 墙体以剪切变形为主，侧移曲线呈剪切型
b 当层数很多，墙体高宽比>4时 墙体以弯曲变形为主，侧移曲线呈弯曲型
c 当层数一般，墙体高宽比1~4时 墙体具有弯--剪变形，侧移曲线呈弯剪型
剪力墙结构变形特点
7.2.3 剪力墙布置原则
1、承重墙的数量 ① 底层现浇承重墙总截面面积≥5~6%底层楼层面积。 ② 剪力墙间距宜采取6~8米。 ③ 承重墙底层厚度≥160毫米。 2、墙体平面布置 ① 承重墙沿楼层平面各主要轴线方向布置。 ② 同方向承重墙在平面上尽量对齐，且墙肢宽度相等。 ③ 每片墙高长比≥2以防止脆性的剪切破坏。 ④ 对宽度>8米的墙肢，应设结构施工洞。 3、墙体竖向布置 ① 均匀对齐 ② 贯通渐变
高层钢筋混凝土结构体系选型
7.1 框架体系
7.1.1 构成
1、梁柱框架 2、板柱框架
7.1.2 特点
1、受力特点 竖向荷载下梁的弯-剪，柱的弯-压 水平荷载下整体倾覆，楼层剪力 2、变形特点 a 以杆件弯曲变形为主
a）框架侧移以整体剪切变形为主 b）梁、柱弯曲变形是框架侧移的主因 b 层间侧移自上而下逐层增大
1、简单体型
① 结构布置
a 落地墙布置：集中在结构独立单元两端，封闭成筒体
b 落地墙间距： 7度 L≤30米，2.5B 8度 L<=24米，2 B
c 托墙框架数量：非震区 < 全部横向竖构件的 2/3。 地震区 < 全部横向竖构件的 1/2。
d 结构独立单元长度：≤60米。
② 转换楼盖
a 楼板：厚度≥200，现浇砼C30，形成箱体。 b 布置：转换层楼板不宜开楼电梯洞口。
3、水平荷载和剪力分布规律
① 框架水平荷载上正下负，顶端受正向集中力。 ② 抗震墙水平荷载上小下大，顶端受反向集中力。 ③ 框架和抗震墙顶端水平剪力均不为零。 ④ 框架楼层剪力最大值在(0.3--0.6)H 之间。 ⑤ 抗震墙顶端一段的水平剪力为负值。 ⑥ 抗震墙承担 80% 的水平荷载。
7.1.4 柱网布置
1、工业建筑
a 内廊式：边跨 6~8米，中跨 2.4~3米。 b 等跨式：双跨时 6~12米，多跨时 6~8米。 柱距 6米，层高 3.6~5.4米。 2、民用建筑 a 柱距：小柱距--1 开间；大柱距--2 开间。 b 跨度：内廊式 6~8 + 2.1~3 + 6~8 等跨式 6~8 + 6~8 +6~8 3、特殊平面柱网 矩形 圆形 三角形 多边形
7.1. 框架体系 7.2. 剪力墙体系 7.3. 框支剪力墙体系 7.4. 框架—剪力墙体系 7.5. 芯筒--框架体系 7.6. 多筒--框架体系 7.7. 刚臂芯筒--框架体 7.8. 主次框架体系 7.9. 竖筒挑托体系 7.10. 竖筒悬挂体系 7.11. 筒中筒体系 7.12. 框筒束体系
第七章 高层建筑结构选型----7 高层钢筋混凝土结构体系选型
框架结构特殊柱网
7.2 剪力墙体系
7.2.1 体系构成
1、全现浇剪力墙 2、大型板材墙 3、内浇外砌 4、内浇外挂
7.2.2 体系特点
1、建筑特点 空间小，室内整洁，无梁柱暴露 2、受力特点 竖向荷载下墙体受压
水平荷载下结构如同悬臂深梁，受弯--剪
3、变形特点 ① 变形协调
a 刚性楼盖 b 非刚性楼盖
② 最大层间侧移角的减小
楼盖对侧移变形的协调
7.4.3 构件受力状态
1、并联体的连杆内力 ① 框 架：剪切型侧向变形。 ② 剪力墙：弯曲型侧向变形。 ③ 并联体：弯剪型侧向变形。
2、框架和抗震墙的内力 ① 框 架剪力: 连杆使框架水平剪力上下分布均匀。 ② 抗震墙弯矩：连杆减小抗震墙底部弯矩。
裙房边长/主楼边长<=2.5。
c 刚度分布：底盘各层抗推刚度大致相等， 底盘最上层的层刚度>=主楼典型层的层刚度.
d 落地墙布置：主楼落地墙按简单体型要求。 裙房按分散，均匀的原则布置。
② 地基基础
a 严格控制主楼和裙房的沉降差。
b 当底盘面积和主楼面积相差不多，且楼房总高度<60米， 层数<20层时，可采用箱形基础或整片承台的桩基相连。
③ 托墙框架
a 楼层剪力分配：落地墙承担100%，框架柱另承担20%。 b 托墙梁截面：hb=(1/7--1/5)L, b≥2墙厚，b≥400。 c 托墙柱截面：hc=hb+(50--100), hc≥500. d 梁柱砼：≥C30.
2、大底盘建筑
① 结构布置
a 平面形状：简单，对称，主楼和裙房刚心质心重合。 b 上下形心：形心偏差<=1/5裙房边长，
7.3 框支剪力墙体系
7.3.1 体系构成
底部框架 + 上部剪力墙
7.3.2 体系特点
1、建筑特点 综合体建筑的功能要求 ① 塔式主体，下部大空间 ② 塔式主体，下部裙房大底盘
2、震害特点 采用纵横墙承重的上部破坏轻 采用框架承重的底层破坏严重 应采取措施加强底部框架的刚度和承载力
7.3.3 设计要点
北京国际宾馆 地上21层，地下2层，高76米，长117米。
7.4 框架—剪力墙体系
7.4.1 体系构成
框架 + 剪力墙
7.4.2 体系特点
1、建筑特点 综合体建筑的功能要求 ① 框 架：提供大空间，建筑布置灵活。 ② 剪力墙：间距较密，空间小，建筑布置不灵活。
2、结构特点 ① 框 架: 结构延性好，主要承担竖向荷载。但横向刚度小。 ② 剪力墙：横向刚度大，抗侧承载力高，承担大部分水平荷载。
c 当底盘面积和主楼面积相差悬殊，且主楼采用箱形基础 或整片承台的桩基，而裙房采用条基或格形基础，可采 用沉降缝断开或用后浇带调节沉降差。
3、转换层处理
① 厚板式转换 板厚≥600.
② 梁板式转换 a 悬挑式 b 柱承墙 c 梁承墙
③ 箱体式转换 上层楼板和剪力墙整体现浇成为箱体。
框托墙体系转换层---悬挑式
第七章 高层建筑结构选型----7 高层钢筋混凝土结构体系选型
7.1.3 适用范围
高抗震烈度地区不宜使用
按《高层建筑结构设计建议》
设防烈度 现浇结构 装配结构
9度
25米
Hale Waihona Puke Baidu
不用
8度
45米
25米
7度
55米
钢筋混凝土结构≤20层
钢结构 ≤ 30层
35米
多用于住宅楼，办公楼，教学楼，综合楼。
第七章 高层建筑结构选型----7 高层钢筋混凝土结构体系选型
3、变形特点 a 当层数较少，墙体高宽比<1时 墙体以剪切变形为主，侧移曲线呈剪切型
b 当层数很多，墙体高宽比>4时 墙体以弯曲变形为主，侧移曲线呈弯曲型
c 当层数一般，墙体高宽比1~4时 墙体具有弯--剪变形，侧移曲线呈弯剪型
剪力墙结构变形特点
7.2.3 剪力墙布置原则
1、承重墙的数量 ① 底层现浇承重墙总截面面积≥5~6%底层楼层面积。 ② 剪力墙间距宜采取6~8米。 ③ 承重墙底层厚度≥160毫米。 2、墙体平面布置 ① 承重墙沿楼层平面各主要轴线方向布置。 ② 同方向承重墙在平面上尽量对齐，且墙肢宽度相等。 ③ 每片墙高长比≥2以防止脆性的剪切破坏。 ④ 对宽度>8米的墙肢，应设结构施工洞。 3、墙体竖向布置 ① 均匀对齐 ② 贯通渐变
高层钢筋混凝土结构体系选型
7.1 框架体系
7.1.1 构成
1、梁柱框架 2、板柱框架
7.1.2 特点
1、受力特点 竖向荷载下梁的弯-剪，柱的弯-压 水平荷载下整体倾覆，楼层剪力 2、变形特点 a 以杆件弯曲变形为主
a）框架侧移以整体剪切变形为主 b）梁、柱弯曲变形是框架侧移的主因 b 层间侧移自上而下逐层增大
1、简单体型
① 结构布置
a 落地墙布置：集中在结构独立单元两端，封闭成筒体
b 落地墙间距： 7度 L≤30米，2.5B 8度 L<=24米，2 B
c 托墙框架数量：非震区 < 全部横向竖构件的 2/3。 地震区 < 全部横向竖构件的 1/2。
d 结构独立单元长度：≤60米。
② 转换楼盖
a 楼板：厚度≥200，现浇砼C30，形成箱体。 b 布置：转换层楼板不宜开楼电梯洞口。
3、水平荷载和剪力分布规律
① 框架水平荷载上正下负，顶端受正向集中力。 ② 抗震墙水平荷载上小下大，顶端受反向集中力。 ③ 框架和抗震墙顶端水平剪力均不为零。 ④ 框架楼层剪力最大值在(0.3--0.6)H 之间。 ⑤ 抗震墙顶端一段的水平剪力为负值。 ⑥ 抗震墙承担 80% 的水平荷载。
7.1.4 柱网布置
1、工业建筑
a 内廊式：边跨 6~8米，中跨 2.4~3米。 b 等跨式：双跨时 6~12米，多跨时 6~8米。 柱距 6米，层高 3.6~5.4米。 2、民用建筑 a 柱距：小柱距--1 开间；大柱距--2 开间。 b 跨度：内廊式 6~8 + 2.1~3 + 6~8 等跨式 6~8 + 6~8 +6~8 3、特殊平面柱网 矩形 圆形 三角形 多边形