第8章（课件）- 《建筑结构》同步教学（大连理工版）

【学习目标】 通过本章的学习，了解多高层建筑结构体系；掌握多层框架结构的类型和结构布置的特点；掌握框架结构的构造要求。 【学习重点】 框架结构布置，框架梁、柱的截面尺寸和计算简图，框架结构的构造要求。 第8章 多高层房屋结构简介 8.1 概 述 我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）以10层及10层以上或房屋高度超过28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑为高层建筑。《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）以10层及10层以上居住建筑和高度超过24m的公共建筑为高层建筑。《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）以10层及10层以上或大于24m为高层住宅，大于100m的民用建筑为超高层建筑。目前，多层建筑多采用混合结构和钢筋混凝土结构，高层建筑常采用钢筋混凝土结构、钢结构和钢-混凝土组合结构。 高层建筑结构的受力特点与多层建筑结构的主要区别在于侧向力成为影响结构内力、结构变形及建筑物土建造价的主要因素。 多层建筑结构中，竖向荷载是影响结构内力的主要因素。 在结构变形方面，主要考虑梁在竖向荷载作用下的挠度，一般不考虑结构侧向位移对建筑使用功能或结构可靠性的影响。 高层建筑结构中，竖向荷载的作用与多层建筑相似;水平方向作用的风荷载或地震力作用可近似认为呈倒三角分布，所产生的弯矩和侧向位移常成为决定结构方案、结构布置、构件截面尺寸的控制因素，因此高层建筑结构设计的关键问题就是应设置合理形式的抗侧力构件及有效的抗侧力结构体系，使结构具有相应的刚度来抵抗侧向力。 多高层建筑结构中基本的抗侧力单元是：框架、剪力墙、井筒、框筒及支撑。 确定高层建筑结构体系时应遵循以下原则： （1）应具有明确的计算简图和合理的水平地震作用力传递路径。 （2）应具有多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏导致整个结构体系丧失抗震能力。 （3）应具有必要的强度和刚度、良好的变形能力和能量吸收能力，结构体系的抗震能力表现在强度、刚度和延性恰当地匹配。 （4）具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。 （5）宜选用有利于抗风作用的高层建筑体型，即选用风压较小的建筑体型形状。 （6）高层结构的开间、进深尺寸和选用的构件类型应减少规格，符合建筑模数。高层建筑的建筑平面宜选用风压较小的形状，并考虑临近建筑对其风压分布的影响。 （7）高层建筑结构的平面布置宜简单、规则、对称，减少偏心；平面长度及结构平面外伸部分长度均不宜过长；竖向体型应力求规则、均匀，避免有过大的外挑和内收使竖向刚度突变，以致在一些楼层形成变形集中而最终导致严重的震害。 8.2 多高层建筑结构体系 8.2.1 常用结构体系 多高层建筑常用的结构体系:混合结构、框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构等。 1.混合结构 墙体采用砖砌体，屋盖、楼盖采用钢筋混凝土结构，故亦称混合结构。 由梁和柱以刚性连接而构成的承受竖向和水平作用的结构称为框架结构。 承重方案：横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架承重。 2.框架结构 优点：平面布置灵活、造型活泼等。 适用高度：6～15层，非地震区也可建到15～20层。 缺点：结构抗侧刚度较小，在地震作用下侧向位移较大。 3.框架-剪力墙结构 在框架结构中的适当部分增设一定数量的钢筋混凝土剪力墙，形成的框架和剪力墙结合在一起共同承受竖向和水平力作用的结构称为框架-剪力墙结构，简称框-剪结构。 适用高度：10～40层。 4.剪力墙结构 利用建筑物墙体作为建筑的竖向承重和抵抗侧向力的结构称为剪力墙结构。 适用于建造12～30层的高层住宅或高层公寓等。 将底层或底部两层的部分剪力墙改为框架，形成框支剪力墙体系。 5.筒体结构 由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的结构称为筒体结构。 筒体结构是由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系，适用于30层以上或100m以上的超高层建筑。 筒体在侧向力作用下，其受力类似刚性的箱型截面的悬臂梁。 筒体结构类型：框筒、框架-核心筒、筒中筒、桁架筒体和束筒结构等。 （1）框筒结构 框筒是由布置在房屋四周的密集立柱与高跨比很大的窗间梁组成的一个多孔筒体，从形式上看，犹如由四榀平面框架在房屋的四个角组合而成，故称为框筒结构。