合肥工业大学土木建筑与工程学院：《多层及高层建筑结构设计》讲义

多层及高层建筑结构设计 合肥工业大学土木建筑与工程学院 2006-04

多层及高 层 建 筑 结 构设计 合肥工业大学土木建筑与工程学院 2006-04

参考资料 1.高层建筑混凝土技术规程(JGJ3-2002) 2.建筑抗震设计规范(GB50011-2001) 3.高层建筑结构(吕西林主编)

参考资料: 1. 高层建筑混凝土技术规程(JGJ 3-2002) 2. 建筑抗震设计规范(GB 50011-2001) 3. 高层建筑结构（吕西林 主编）

0、绪论高层建筑结构体系及 布置 一一一--一一一一 常用的结构体系 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 back

0、绪论 高层建筑结构体系及 布置 常用的结构体系 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 back

0.1高层结构体系的发展过程 始用年代 结构体系和特点 88: 砖墙、铸铁柱、钢梁 1889 钢框柱 1903 钢筋混凝土框架 20世纪初 钢框架十支撑 二次大战后 钢筋混凝土框架十剪力墙、钢筋混凝土剪力墙、预制钢筋混凝土 20世纪50年代 结构 20世纪六七十年钢框架+钢筋混凝土核芯筒、钢骨钢筋混凝士结构 代 框筒、筒中筒、束筒、悬挂结构、偏心支撑和带缝剪力墙板框架 20世纪80年代 巨型结构、应力蒙皮结构、隔震结构 20世纪80年代中被动耗能结构、主动控制结构、混合控制结构

0.1高层结构体系的发展过程 始用年代 结构体系和特点 1885 1889 1903 20世纪初 二次大战后 20世纪50年代 20世纪六七十年 代 20世纪80年代 20世纪80年代中 期 砖墙、铸铁柱、钢梁 钢框柱 钢筋混凝土框架 钢框架＋支撑 钢筋混凝土框架＋剪力墙、钢筋混凝土剪力墙、预制钢筋混凝土 结构 钢框架＋钢筋混凝土核芯筒、钢骨钢筋混凝土结构 框筒、筒中筒、束筒、悬挂结构、偏心支撑和带缝剪力墙板框架 巨型结构、应力蒙皮结构、隔震结构 被动耗能结构、主动控制结构、混合控制结构

0.2常用的结构体系 钢筋混凝土结构 框架结构 剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构 悬挂结构 巨型框架结构应力蒙皮结构 框架筒体结构筒中筒结构成束筒结构 钢结构 框架筒体结构 组合筒体结构 剪力桁架与框桥架结构 交错钢结构 back

0.2常用的结构体系 back 框架结构 剪力墙结构 框 架-剪力墙结构 框 架-筒体结构 筒中筒结构 成束筒结构 筒体结构 悬挂结构 巨型框架结构 应力蒙皮结构 钢筋混凝土结构 框架筒体结构 组合筒体结构 剪力桁架与框桥架结构 交错钢结构 钢结构

竖向结构体系(抗侧力体系)的选择 →-一·-一一一-单-一--单 建筑使用功能 建筑平面 建筑高度 用途s50m 抗震等级 住宅剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙 旅馆剪力墙、框架剪力墙、框架剪力墙、框架剪力墙、筒体 地质条件 公共框架剪力墙、框架 框架-剪力墙、筒体 °施工技术 back

竖向结构体系（抗侧力体系）的选择 •建筑使用功能 •建筑平面 •建筑高度 •抗震等级 •地质条件 •施工技术 …… 用途 ≤50m ≥50m 住宅 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙 旅馆 剪力墙、框架-剪力墙、框架 剪力墙、框架-剪力墙、筒体 公共 框架-剪力墙、框架 框架-剪力墙、筒体 back

水平承重体系(楼盖体系)及其选择 鱉楼(屋)盖体系的作用 >承受竖向荷载 连接抗侧力构件,承受其传来的剪力和轴力 选择原则 结构整体性、面内刚度 结构高度小、质量轻 >建筑使用功能、装饰要求、设备安装、施工技术等 常用楼盖体系及其适用性 现浇楼盖 >预制板楼盖 预应力叠合板棱盖 组合楼盖 back

水平承重体系（楼盖体系）及其选择 楼（屋）盖体系的作用 ➢ 承受竖向荷载 ➢ 连接抗侧力构件，承受其传来的剪力和轴力 选择原则 ➢ 结构整体性、面内刚度 ➢ 结构高度小、质量轻 ➢ 建筑使用功能、装饰要求、设备安装、施工技术等 常用楼盖体系及其适用性 ➢ 现浇楼盖 ➢ 预制板楼盖 ➢ 预应力叠合板楼盖 ➢ 组合楼盖 back

常用楼盖体系及其适用性 现浇楼盖 心-梁楼蘚一一普通一挾术经济标好ψ结构髙度大τ·不便管峨安装·一一-·-一一· →宽扁梁(用于层高受限时) 密肋楼盖省材料、自重轻、高度大、适用于大跨且梁高受限时、当使用 荷载较大时可有较好技术经济指标好;不美观、吊顶处理 无梁楼盖—适用于大跨且梁高受限、或升层法施工时;冲切问题 ◆非预应力平板楼盖—广泛用于剪力墙、筒体结构、可降低层高、平整 跨度大时自重大、不经济→现浇非预应力空心板楼盖 ●无粘结预应力平板楼盖—适用于大跨且梁高受限时、平面布置灵活 预制板楼盖 ●预应力空心板楼盖—适用于高度50m以下时,但要求严格(缝内设钢筋、 设现浇面层、加强板端连接) 预应力大楼板楼盖—一与房间同尺寸,双向先张法预应力筋,板边齿槽;吊装问题 预应力叠合板楼盖 预制RC薄板(50-60mm),上现浇RC。省模板、刚度大、整体性好 组合楼盖 压型钢板上现浇RC。省模板、自重小、厚度小;用钢量大

常用楼盖体系及其适用性 ➢ 现浇楼盖  肋梁楼盖—— 普通、技术经济指标好；结构高度大、不便管线安装 ⇒宽扁梁（用于层高受限时）  密肋楼盖——省材料、自重轻、高度大、适用于大跨且梁高受限时、当使用 荷载较大时可有较好技术经济指标好；不美观、吊顶处理  无梁楼盖——适用于大跨且梁高受限、或升层法施工时；冲切问题  非预应力平板楼盖——广泛用于剪力墙、筒体结构、可降低层高、平整； 跨度大时自重大、不经济⇒现浇非预应力空心板楼盖  无粘结预应力平板楼盖——适用于大跨且梁高受限时、平面布置灵活 ➢ 预制板楼盖  预应力空心板楼盖——适用于高度50m以下时，但要求严格（缝内设钢筋、 设现浇 面层、加强板端连接）  预应力大楼板楼盖——与房间同尺寸，双向先张法预应力筋，板边齿槽；吊装问题 ➢ 预应力叠合板楼盖 预制RC薄板（50-60mm），上现浇RC。省模板、刚度大、整体性好 ➢ 组合楼盖 压型钢板上现浇RC。省模板、自重小、厚度小；用钢量大 back

0.3结构布置原则 鱉1抗震设防结构布置原则 ※(1)选择有利的场地 兴(2)保证地基基础的承载力、刚度 (3)合理设置抗震缝 (4)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径 (5)多道抗震设防能力 (6)合理选择结构体系 兴(7)结构应有足够的刚度 (8)结构应有足够的结构承载力 (9)节点的承载力应大于构件的承载力 鱉(10)结构应有足够的变形能力及耗能能力

0.3结构布置原则 1 抗震设防结构布置原则 （1）选择有利的场地 （2）保证地基基础的承载力、刚度 （3）合理设置抗震缝 （4）应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径 （5）多道抗震设防能力 （6）合理选择结构体系 （7）结构应有足够的刚度 （8）结构应有足够的结构承载力 （9）节点的承载力应大于构件的承载力 （10）结构应有足够的变形能力及耗能能力

紫2房屋适用高度和高宽比 适用的房屋最大高度(m) 一一结构类型 菲抗震艹-6十·魇85-· 框架 框架-剪力墙 130 120 100 全部落地剪力墙|150 140 120 100 60 剪力墙 部分框支剪力墙130 120 100 80 不应采用 框架-核芯筒 150 100 筒体 j中筒 200 180 150 120 80 板柱抗震墙 70 不应采用 1房屋高度指室外地面至主要屋面高度(不包括局部突出屋面的电梯机房等高度); 2框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构; 3部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构; 49度抗震设防、超过表内高度的房屋,应进行专门研究,采取必要的加强措施。 Dac

2 房屋适用高度和高宽比 结构类型 非抗震 6度 7度 8度 9度 框架 70 60 55 45 25 框架-剪力墙 140 130 120 100 50 剪力墙 全部落地剪力墙 150 140 120 100 60 部分框支剪力墙 130 120 100 80 不应采用 筒体 框架-核芯筒 160 150 130 100 70 筒中筒 200 180 150 120 80 板柱-抗震墙 70 40 35 30 不应采用 适用的房屋最大高度（m） 注： 1 房屋高度指室外地面至主要屋面高度（不包括局部突出屋面的电梯机房等高度）； 2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构； 3 部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构； 4 9度抗震设防、超过表内高度的房屋，应进行专门研究，采取必要的加强措施。 back