(第2.3.4次)第2章结构体系及结构布置原则.ppt

2.1 结构体系 5、应用： 1）筒中筒结构 一般用实腹筒做内筒，框筒或桁架筒做外筒。内筒可集中布置电梯、楼梯、竖向管道等。框筒的侧向变形以剪切变形为主，内筒一般以弯曲变形为主，二者通过楼板联系，共同抵抗水平荷载，其协同工作原理与框架-剪力墙结构类似。 2.1.4 筒体结构体系 2.1 结构体系 2）框筒结构 框筒也可作为抗侧力结构单独使用。为了减小楼板和梁的跨度，在框筒中部可设置一些柱子。这些柱子仅用来承受竖向荷载，不考虑其承受水平荷载。 2.1.4 筒体结构体系 2.1 结构体系 3）多筒结构－成束筒 成束筒是由若干单筒集成一体成束状，形成空间刚度极大的抗侧力结构。自下而上逐渐减少筒体数量的处理手法，使高层建筑结构更加经济合理。但这些逐渐减少的筒体结构，应对称于建筑物的平面中心。 2.1.4 筒体结构体系 2.1 结构体系 2.1.4 筒体结构体系 2.1 结构体系 4）巨型框架 利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连，筒体和巨型梁即构成巨型框架。巨型框架具有很大的承载能力和侧向刚度。 由于它可以看作是由两级框架组成，第一级为巨型框架，是承载的主体；第二级是位于巨型框架单元内的辅助框架（只承受竖向荷载），也起承载作用。因此，这种结构是具有两道抗震防线的抗震结构，具有良好的抗震性能。 小框架 巨型梁 巨型柱 2.1.4 筒体结构体系 2.1 结构体系 桁架筒做外筒的筒中筒结构 2.1 结构体系 2.1.5 框架-核心筒结构体系 1、定义：由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。 2、受力变形特点： 筒体主要承担水平荷载，框架主要承担竖向荷载。结构兼有框架结构与筒体结构两者的优，建筑平面布置灵活便于设置大房间，又具有较大的侧向刚度和水平承载力，其受力和变形特点与框架-剪力墙结构类似。 2.1 结构体系 3、与筒中筒结构的区别： 1）筒中筒结构具有良好的空间性能；框架-核心筒结构按平面结构进行分析。 2）框架一核心筒结构的抗侧刚度远小于筒中筒结构。 3）筒中筒结构中抵抗剪力以实腹筒为主，抵抗倾覆力矩则以外框筒为主；框架一核心筒结构中实腹筒成为主要抗侧力部分。 2.1.5 框架-核心筒结构体系 2.1 结构体系 3、与筒中筒结构的区别： 注： 1）对由密柱深梁形成的框筒结构，由于空间作用，在水平荷载作用下其翼缘框架柱承受很大的轴力； 2）当柱距加大，裙梁的跨高比加大时，剪力滞后加重，柱轴力将随着框架柱距的加大而减小，即对柱距较大的“稀柱筒体”，翼缘框架柱仍然会产生一些轴力，存在一定的空间作用。 3）当柱距增大到与普通框架相似时，除角柱外，其它柱的轴力将很小，由量变到质变，通常就可忽略沿翼缘框架传递轴力的作用，按平面结构进行分析。 2.1.5 框架-核心筒结构体系 2.1 结构体系 2.1.6 带加强层的高层建筑结构体系 1、定义：可沿框架—核心筒结构房屋的高度方向，每隔 20 层左右，于设备层或结构转换层处，由核心筒伸出纵、横向伸臂与结构的外围框架柱相连，并沿外围框架设置一层楼高的带状水平梁或桁架。 2.1 结构体系 2、受力变形特点： 与框架-核心筒结构相比，伸臂-核心筒结构具有更大的侧向刚度和水平承载力，从而适用于更多层数的高层建筑。 1）外柱参与承担倾覆力矩引起的拉力和压力，故增大了整个结构抗力偶矩的等效力臂Ｌ； 2.1.6 带加强层的高层建筑结构体系 2.1 结构体系 2、受力变形特点： 2）设置加强层相当于在结构上施加了反力矩，它部分地抵消了水平荷载在筒体各截面所产生的力矩。 2.1.6 带加强层的高层建筑结构体系 2.2 结构总体布置 2.2.1 高层建筑结构布置的基本原则（参考课本） 2.2.2 结构平面布置 1、基本要求 1）高层建筑的结构平面布置，应有利于抵抗水平荷载和竖向荷载，受力明确，传力直接，力求均匀 对称，减少扭转的影响。 高层建筑结构总体布置包括：结构平面布置和结构竖向布置 《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010） 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010） 2.2 结构总体布置原则 2.2 结构总体布置 2）高层建筑宜选用风作用效应较小的平面形状。对抗风有利的平面形状是简单、规则的凸平面。例如：圆形、正多边形、椭圆形、鼓形等平面。对抗风不利的平面是有较多凹、凸的复杂平面形状，如Ｖ形，Ｙ形、Ｈ形、弧形等平面。 对抗风有利的平面形状 2.2 结构总