高层建筑结构设计A(简化版)浅析.ppt

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第 一 章 高层建筑结构概述 《民用建筑设计通则》 (JGJ37 )、《高层民用建筑 筑设计防火规范》(GB 50045)中规定: 住宅建筑10层及10层以上为高层建筑; 除住宅建筑之外的民用建筑高度超过24m者 为高层建筑(不包括建筑高度超过24m的单层 公共建筑)。 《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)规定: 10层及10层以上或高度超过28m的住宅以及房屋高度大于24m的其他民用建筑为高层建筑。(本课程内容的依据) 高层建筑设计特点小结 高层建筑同时承受竖向荷载和水平荷载,随着房屋层数的增加,虽然竖向荷载对结构设计仍有着重要的影响,但水平荷载已成为结构设计的控制因素,侧移成为控制指标。 对高层建筑,水平荷载和竖向荷载产生的轴力均很大,不容忽略。 为了保证高层建筑的抗震性能,结构应具有较大的延性。 高层建筑的材料用量随高度增加而加大,可通过优化设计减小材料用量。 第一章 小结 高层建筑是相对于多层建筑而言的,通常以建筑的高度和层数作为两个主要指标,全世界至今没有一个统一的划分标准。我国规定,10层及10层以上或房屋高度超过28m的混凝土结构民用建筑物为高层建筑;超高层建筑也没有统一和确切的定义,一般泛指某个国家或地区内较高的一些建筑。 与多层建筑结构相比,高层建筑结构的最主要特点是水平荷载成为设计的决定性因素,侧移限值为确定各抗侧力构件数量或截面尺寸的控制指标,有些构件除必须考虑弯曲变形外尚须考虑轴向变形和剪切变形,地震区的高层建筑结构还需控制结构构件的延性指标。 混凝土结构、钢结构和钢与混凝土混合结构,是当前广泛应用于高层建筑的结构类型。其中钢与混凝土混合结构是近年来发展较快、具有广阔前景的新型结构它融合了钢结构和混凝土结构的优点,承载力高、延性好、变形能力强,从而具有较强的抗风和抗震能力。 第二章 高层建筑的结构体系 与结构布置 本章重点 高层建筑结构体系的构件受力特性 高层建筑结构体系的种类及应用范围 高层建筑结构体系的总体布置原则 抗侧力结构的选型和布置 (难点) 高层建筑结构的结构体系 抗侧力构件的基本形式与受力特性 结构的承重单体与抗侧力结构单元 高层结构体系的发展过程 常用高层结构体系的类型 竖向结构体系及选择原则 水平承重体系及选择原则 结构的整体性—— 分体系的功能 水平结构由竖向结构支撑 竖向结构靠水平结构保持稳定 水平体系和竖向体系共同作用形成空间结构 两个分体系必须综合考虑,共同设计 水平体系承受楼盖和屋盖等竖向荷载,并传递到竖向体系 水平体系通过横隔板作用,将水平荷载分配到竖向抗侧体系 结构的承重单体与抗侧力结构单元 基本构件或其组合如柱、墙、框架、桁架、实腹筒、框筒等是联系杆件和分体系的“桥梁”,是建筑结构的基本受力单元,也称作承重单体或抗侧力单元。 尽管单个的杆件可以作为基本的受力单元,如柱、墙等,但构件只有作为单独的一个基本的受力单元时才可称其为承重单体或抗侧力单元。 高层建筑结构体系通常按照其承重单体与抗侧力单元的特性来命名。 小结 高层建筑的结构体系 概念:所谓高层建筑建筑的结构体系是指结构抵抗外部作用的构件类型及组成方式。 组成:结构总体系由竖向结构体系、水平承重体系及基础体系三个基本分体系组成。 抗侧力体系的合理选择和布置是高层建筑结构设计的关键。 高层建筑结构体系选择 高层建筑结构的选型原则 常用的高层建筑结构体系 竖向结构体系(抗侧力体系)的选择 水平承重体系(楼盖体系)及其选择 高层建筑结构的选型原则 要根据建筑高度、抗震设防类别、设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术确定与其匹配的、经济的结构体系,使结构效能得到充分发挥,建筑材料得到充分利用 满足建筑使用要求 尽可能与建筑型式相一致 平面和立面型式规则,受力好,有足够的承载力、刚度和延性(安全) 施工简便,经济合理(可行) 高层结构体系类型 框架结构体系 剪力墙结构体系 框架—剪力墙结构体系 筒中筒结构体系 多筒体系 巨型结构体系 随着建筑功能及形式的不断发展,相信会有更多更新的结构体系出现。     一. 框架结构 框架结构体系应用 框架是由梁和柱刚结而成的平面结构体系。如果整幢结构都由框架作为抗侧向力单元就称为框架结构体系。在水平荷载作用下,框架可视为一根空腹的悬臂柱,该悬臂柱的截面高度即为框架的跨度。 优点:①建筑平面布置灵活,分隔方便;     ②整体性、抗震性能好,设计合理时结

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