结构体系筒体结构.ppt

主要学习内容 7-1 筒体结构的布置 7-2 筒体结构在侧向力作用下的受力特点 7-3 筒体结构的计算方法 7-4 筒体结构的截面设计与构造要求 为了扩大建筑面积 ： 悬挑梁（桁架）－ 柱子支承在桁架上 悬挂结构 同济大学图书馆 同济大学图书馆 同济大学图书馆 同济大学图书馆 2. 框筒结构 满足对空间布置的要求 抗侧力只考虑外框筒结构承担 孔洞面积不宜大于立面总面积 60 ％ 柱轴线间距 不宜大于 4.5 m ， 窗裙横梁高 ：0.6 － 1. 2 m 角柱的作用 ：抗扭 抗侧 － 增加刚度 水平力全部由框筒结构承担 中间部分的柱子主要承受轴向力 － 减小楼盖的计算跨度 角柱 的作用 ： － 抗扭 、抗侧 － 增加刚度 七. 其他 角部形成筒结构： 增加结构角部 抗侧力结构刚度 增加结构整体抗 侧力结构刚度 例 ：日本新都厅 材料力学中的应力分布 矩形 、工字形受弯构件截面的正应力分布； 线性分布 距离中和轴相同距离的截面纤维应力相等。 翼缘宽度取值 ： 剪力墙间距 门窗洞间翼墙的宽度 剪力墙厚度 ＋ 两侧各 6 倍翼墙厚度 剪力墙墙肢总高度的 10% 混凝土结构设计规范 P 142 10.5. 3 框筒腹板框架全宽Ｂ的１/２ 框筒翼缘框架全宽Ｌ的１/３ 框筒总高度Ｈ的 10% 剪力 主要由腹板框架承担； 腹板框架中部柱承担的剪力较大。 2. 筒中筒结构 正应力 ：外筒承担得多 － 力臂大 翼缘承担大部分弯矩 － 轴力 角柱发挥十分重要的作用 剪力 ： 内外筒根据刚度分配 在结构的底部 ，内筒承担了大部分剪力 角柱发挥十分重要的作用 基本分体系的组合可形成多种竖向结构体系 剪力墙开洞面积50% 剪力墙和洞 柱和抗剪核心筒 柱框架 开孔墙或框筒 填充框架 跳层桁架+柱框架 有支撑的核心筒 井筒巨型框架 筒中筒 较高 有支撑的框架 多层支撑核心筒框架 大型柱巨型框架 成束框筒 较高 建筑物的高度和重量较小 7-2 筒体结构在侧向力作用下的受力特点 剪力 ：主要由腹板框架承担 ， 弯矩： 主要由翼缘框架承担 实际应力分布 翼缘框架 腹板框架 腹板框架 翼缘框架 荷载作用方向 材料力学解答 实际应力分布 材料力学解答 角柱处应力较大 中部应力较小 在框筒结构的底部，正应力在角柱增大，在中部逐渐减小，这种现象称为剪力滞后效应。这是由于腹板和翼缘框架中梁的剪切变形和梁、柱的弯曲变形所造成的。 在框筒结构的顶部，角柱内的正应力反而小于翼缘框架中柱内的正应力，这种现象称为负剪力滞后效应。 为减少剪力滞后的影响： - 可减小柱间距； 调整结构平面使之接近于正方形； - 加大窗裙梁的刚度； 控制结构的高宽比； 设置斜向支撑； 设置加劲层——使框筒结构翼缘框架各柱的拉力和压力趋于均匀，减小结构剪力滞后效应。 平面不同长宽比时翼缘的轴力分布 h Min(b+12h, s1/2+s2/2) s1 s2 四者的最小值 剪力墙结构翼缘宽度取值回顾 三者的最小值 矩形框筒结构等效槽形截面翼缘宽度取值 倾覆力矩作用下框筒的受力状态 斜撑框筒 * 高层建筑与抗震设计-筒体结构 第七章 筒体结构 H 内力或位移 应 县 木 塔 建于1056年 比萨斜塔 建于1173－1370年 早期建筑的特点：高度低， 跨度小，承载能力低，材料为砖石和木材。 早期筒体结构建筑 吉隆坡双塔大厦 高度：452米 材料：钢筋混凝土 现代筒体 结构建筑 7-1 筒体结构的布置 一、核心筒结构 只有中部核心筒部分将承受的竖向及水平荷载传至基础，四周均为悬挑构件。 核心筒结构具有较大的抗侧刚度，且受力明确，分析方便。 核心筒是一个典型的竖向悬臂构件，为静定结构，没有多余约束，缺乏第二道防线。 巨型 桁架 钢索 预应力桁架 内筒 预应力桁架 长沙黄兴路综合大楼 为避免核心筒结构具有较大的地震反应，因此，结构布置时应该在筒壁四周适当地布置一些结构洞，使筒壁成为联肢剪力墙的结构形式，利用连系梁梁端的塑性铰耗散地震能量，使之出现“强肢弱梁”型的破坏形态。 二、框筒结构 水平荷载由框筒结构承担，房屋中间的柱子仅承受竖向荷载 密柱深梁 框筒结构外筒框距较密，常常不能满足建筑使用要求。为扩大底层柱距，减少底层柱子数，常用巨大的拱、梁或桁架等支撑上部的柱子。 角柱对框筒结构的抗侧刚度和整