河南科技大学结构选型.doc

上传人:本田雅阁 文档编号:2529913 上传时间:2019-04-05 格式:DOC 页数:26 大小:386.52KB
返回 下载 相关 举报
河南科技大学结构选型.doc_第1页
第1页 / 共26页
河南科技大学结构选型.doc_第2页
第2页 / 共26页
河南科技大学结构选型.doc_第3页
第3页 / 共26页
河南科技大学结构选型.doc_第4页
第4页 / 共26页
河南科技大学结构选型.doc_第5页
第5页 / 共26页
点击查看更多>>
资源描述

《河南科技大学结构选型.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《河南科技大学结构选型.doc(26页珍藏版)》请在三一文库上搜索。

1、建筑结构:组成工业与民用建筑包括基础在内的承重骨架体系。建筑结构设计:在满足安全、适用、耐久、经济和施工可行的要求下,按有关设计标准的规定对建筑结构进行总体布置、技术与经济分析、计算、构造和制图工作,并寻求优化的全过程。结构概念设计:利用设计概念并以其为主线贯穿结构全部设计过程的设计方法。建筑抗震概念设计:根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。选型原则:(1)采用对抗震有利的建筑平面和立面:a. 建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并具有良好的整体性。b.建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的抗侧刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截

2、面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的抗侧刚度和承载力突变。不应采用严重不规则的建筑方案。c.体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构,应按实际需要在适当部位设置防震缝,以形成多个较规则的抗侧力结构单元。(2) 选择技术上、经济上合理的结构体系(a)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;(b)宜有多道抗震防线,应避免因部分结构或构件破坏而导致整体体系丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。(c)应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。(d)宜具有合理的刚度和承载力分布,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。对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗

3、震能力。平面不规则的类型扭转不规则 凹凸不规则 竖向不规则类型 侧向刚度不规则: 竖向抗侧力构件不连续 楼层承载力突变建筑结构的作用(1)形成人类活动所需要的、功能良好和舒适美观的空间。(2)能够抵御自然和人为的作用力,在突发偶然事件时,保持整体稳定。(3)充分发挥所用材料的效能:“有效的利用材料、尽可能地节约材料”优秀的建筑结构特点(美观、适用、坚固)(1)应用:要满足空间和功能的需求;(2)安全:要符合承载和耐久的需要;(3)技术:要体现科技和工程的新发展;(4)造型:要与建筑艺术融为一体;(5)建造:要合理用材并与施工实际相结合。(1)适应建筑功能的要求高层住宅楼:房间开间和进深不是很大

4、,多采用钢筋混凝土全剪力墙结构。高层商住楼:上部是小空间住宅,下部是空间较大、内部分隔灵活的商场、银行等,多采用框支剪力墙结构。高层写字楼:内部空间需要开敞,便于时常分隔变换,多采用框架剪力墙结构。(2)满足建筑造型的需要(3)建筑的造价(4)充分发挥结构自身的优势(5)考虑材料和施工的条件结构选型的目标第一阶段:能够判断建筑的结构类型第二阶段:能够确定方案的结构形式第三阶段:能够结合结构理念构思建筑方案现代结构体系:现代建筑结构体系:平面结构体系:承重墙、框架、桁架、拱、刚架;空间结构体系:网架、薄壁、悬索、薄膜建筑形式:低多层:砌体、框架;高层:框架、剪力墙、框支、框剪;超高层:筒体大垮:

5、钢架、桁架、拱、薄壁;网架(壳)、悬索、薄膜砌体结构:由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。 砖混结构:由砖、石、砌块砌体制成竖向承重构件(墙、柱、基础等),并与钢筋混凝土或预应力混凝土楼盖、屋盖组成的房屋建筑结构。砖木结构:由砖、石、砌块砌体制成竖向承重构件,并与木楼盖、木屋盖组成的房屋建筑结构。砌体结构的特点 1、砌体结构的主要优点 (1)易于就地取材:可以利用工业废料(如矿渣、粉煤灰等)生产各种新型砌体,来源方便,价格较便宜。(2)具有良好耐火性和化学稳定性:可以满足房屋耐久性要求。(3)不需要模板和特殊的施工设备:节省木材、钢材和水泥。 (4)具有良好隔热、保温性能

6、:节能效果明显。(5)采用砌块和大型板材作墙体时,可减轻结构自重,加快施工进度,有利于工业化生产和施工。2、砌体结构的缺点(1)强度相对较低、自重大:需要采用较大截面的构件,材料用量多。(2)手工砌筑:施工繁重、条件差。(3)砖石块体与砂浆之间的粘结强度较低:砌体结构房屋整体性差,无抗震措施情况下,抗震能力较差。砌体结构类型 1、无筋砌体结构无筋砌体结构:仅有块材和砂浆构成的砌体结构。(1)砖砌体结构:由砖砌体制成的结构。分为烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖砌体结构。(2)砌块砌体结构:由砌块砌体制成的结构。分为混凝土中、小型空心砌块砌体结构和粉煤灰中型实心砌块砌体结构。(3)

7、石砌体结构:由石砌体制成的结构。分为料石砌体和毛石砌体结构。2、配筋砌体配筋砌体:由配置钢筋的砌体作为建筑物主要受力构件的结构。(目的:提高砌体承载力和减少构件的截面尺寸。)(1)横向配筋砌体:在砌体的水平灰缝内配置钢筋网片或水平钢筋的砌体称为横向配筋砌体。(2)组合砌体:在竖向灰缝或竖向凹槽内配置纵向钢筋和浇筑混凝土代替部分砌体并与原砌体共同工作构成的砌体。(3)配筋砌块砌体:在混凝土空心砌块的竖向孔中配置钢筋、水平灰缝中配置水平钢筋形成的砌体。砌体结构承重方案1、横墙承重方案荷载传递路径:板横墙基础地基(1)横墙是主要承重墙;纵墙主要起围护、隔断和将横墙连成整体作用,受力较小,对设在纵墙上

8、门窗洞口大小和位置的限制较少,建筑设计上容易满足采光和通风的要求。(2)每一开间均设有横墙,数量较多、间距较密(通常34.5m),并与内外纵墙拉结,房屋空间刚度大,整体性好,利于抵抗风载、水平地震作用和调整地基不均匀沉降。3)结构布置比较简单和规则,施工比较简单方便;房间布置的灵活性差,墙体材料用量比较多。适用范围:多用于横墙间距比较密、房间开间比较小的房屋,如宿舍、招待所、住宅、办公楼等民用建筑。2、纵墙承重方案荷载传递路径:板纵墙基础地基;板梁纵墙基础地基(1)纵墙是主要承重墙,设置横墙的目的是为了满足房屋空间刚度和结构整体性的要求,横墙间距可以相当大,容易满足使用上大空间和灵活布置平面的

9、要求。(2)由于纵墙承受较大荷载,在纵墙上一般不能随意开设门窗洞口,门窗洞口的大小和位置受到一定的限制。(3)由于横墙数量较少,相对于横墙承重方案而言,房屋的横向刚度较小,整体性较差。适用范围:适用于使用上要求有较大空间或隔断墙位置有可能改变的房屋,例如食堂、厂房、仓库等建筑。3、纵横墙承重方案荷载传递路径:板横墙、纵墙基础地基(1)纵墙和横墙都是承重墙,共同承受竖向荷载。(2)开间比横墙承重方案大,但空间布置不如纵墙承重方案灵活,整体刚度介于两者之间。 适用范围:多用于教学楼、办公楼、医院等建筑。4、内框架承重方案荷载传递路径:板梁柱和纵墙基础地基(1)竖向荷载既不是全由框架承重,也不是全由

10、砖墙承重,是由外部的砖墙和内部的框架共同组成承重体系。使用上可获得较大空间。(2)容易产生不均匀的竖向变形,使结构产生较大的附加内力:竖向承重构件的材料不同,钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能和强度不一样。(3)房屋内部砖墙较少,使得结构的空间刚度较差,不利于抵御水平方向的荷载作用。适用范围:一般用于多层工业车间、商店、旅馆等建筑。5、底部框架上部砖房结构(底框砖房结构)底部(12层):采用框架结构,用作商业用房;上部几层:采用砌体结构,用于住宅。特点:由两种承重体系和抗侧力体系组成,上部几层为砖墙承重,纵、横墙间距较小,具有一定的承载能力,但变形和耗能能力较差;底部一、两层框架具有较好的承载能力、

11、变形能力和耗能能力。砌体结构震害(1)由于房屋结构布置不当或者房屋高度或层数超过一定限度所引起的破坏 (2)由于结构或构件承载力不足而引起的破坏(3)由于构造或连接方面存在缺陷引起的破坏1、房屋倒塌2、墙体开裂 3、纵横墙连接处破坏:在水平及竖向地震作用下,纵横墙连接处受力复杂,应力集中。当纵横墙交接处,连接不好时,容易出现竖向裂缝。4、墙角破坏:墙角位于房屋端部,受房屋整体约束较弱,地震作用产生的扭转效应使其产生应力集中,纵横墙的裂缝又往往在此相遇,成为抗震薄弱部位之一。5、楼梯间墙体破坏:楼梯间一般开间较小,其墙体分配承担的地震力较多,而在高度方向上又缺乏有力支撑,稳定性差,容易造成破坏。

12、6、楼、屋盖破坏:主要是由于楼板或梁在墙上支承长度不足,缺乏可靠拉结措施,在地震时造成塌落。砌体结构选型注意事项1、限制砌体结构房屋的高度和层数原因:砌体结构房屋层数愈多、总高度愈高,房屋所受地震作用效应愈大,震害愈严重。目的:使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体侧向抗弯能力。2、限制砌体结构的层高多层砌体承重房屋的层高,不应超过3.6m。底部框架抗震墙砌体房屋的底部,层高不应超过4.5m;当底层采用约束砌体抗震墙时,底层的层高不应超过4.2m。3、限制砌体结构房屋的高宽比4、合理进行房屋的结构选型 (1)选择有利于抗震的承重方案优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。不应采用砌体墙和混凝土

13、墙混合承重的结构体系。(2)限制抗震横墙的间距原因:砖墙在平面外(出平面)的抗弯承载能力很低,在横向水平地震作用下,横墙间距很大时,纵向砖墙有可能发生平面外的弯曲破坏。目的:保证楼盖传递水平地震作用所需的刚度。(3)控制砌体房屋的局部尺寸砌体结构局部尺寸限值:根据抗震概念设计的要求,对砌体结构的窗间墙宽度、女儿墙高度、门洞边墙宽度等所分别规定的最小尺寸。原因:砌体房屋的窗间墙、外墙尽端、女儿墙等是房屋的薄弱环节,容易发生震害。某些重要部位的局部破坏甚至会引起连锁反应,造成墙体被各个击破以至倒塌。(4)地下室与基础震害表明:地下室对房屋上部结构的抗震起有利作用,相应房屋的震害较轻。有地下室的房屋

14、比没有地下室的房屋破坏要轻。有条件时,应当结合人防需要,建造满堂地下室。设置地下室的房屋,地震时地下室周围土体对地下室有约束作用,一部分地震能量被周围土体耗散,上部结构震害比较轻。设置地下室的房屋,天然地基附加压力较小,有助于减小地基变形,对于液化地基土,也可减轻地基液化的危害。 (5)采用配筋砌体配筋砌体可以增强砌体本身的强度和变形能力。有条件时,应优先选用配筋砌体。(6)设置防震缝房屋立面高差在6m以上;房屋有错层,且楼板高差大于层高的1/4;各部分结构刚度、质量截然不同。(7)合理设置圈梁和构造柱圈梁:在房屋的檐口、窗顶、楼层、吊车梁顶或基础顶面标高处,沿砌体墙水平方向设置封闭状的按构造

15、配筋的混凝土梁式构件。作用:圈梁作为楼盖的边缘构件,提高楼盖的水平刚度,约束预制楼板的散开和墙体出平面的倒塌,增强房屋的整体刚度。要求:圈梁宜连续地设在同一水平面上,并形成封闭状;当圈梁被门窗洞口截断时,应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同,圈梁高度应不小于120mm。构造柱:在多层砌体房屋墙体规定部位,按构造配筋,并按先砌墙后浇灌混凝土柱的施工顺序制成的混凝土柱。通常称为混凝土构造柱,简称构造柱。作用:构造柱可以提高砌体的受剪承载力,与圈梁连接起来把墙体分片包围,形成约束,限制墙体开裂和裂缝的扩展,使墙体维持竖向承载力,避免墙

16、体倒塌。(8)楼梯间的设置要求楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处;不应在房屋转角处设置转角窗。原因:楼梯间比较宽敞,墙体缺少各层楼板的侧向支撑,地震中为结构的薄弱部位。排架结构:由屋架(或屋面梁)、柱和基础组成,柱顶与屋架或屋面梁铰接,柱底与基础刚接。排架结构的特点 (1)建筑上:要满足生产工艺流程的需要。 (2)结构上:单层厂房常承受动力荷载作用(吊车荷载、动力机械设备荷载等),进行结构设计时须考虑动力荷载的影响。 (3)施工:厂房构件多为预制,种类多、自重大,吊装工作量大;设备、电器、工业管道等安装工程复杂,机械化施工程度高,精度要求高。(4)单层厂房是空旷型结构,室内几乎无隔墙,仅在四周

17、设置柱和墙,跨度大、高度高。排架结构的类型单跨排架 、多跨等高排架、 多跨不等高排架 、锯齿形排架(1)屋盖结构屋盖:在房屋顶部,用以承受各种屋面作用的屋面板、檩条、屋面梁或屋架及支撑系统组成的部件的总称 。屋架:将屋盖荷载传递到墙、柱、托架或托梁上的桁架式构件。 屋面板:直接承受屋面荷载的板。 檩条:将屋面板承受的荷载传递到屋面梁、屋架或承重墙上的梁式构件。 屋盖结构:有檩体系:小型屋面板檩条 屋架 屋盖支撑 。适用范围:小型厂房无檩体系:大型屋面板 屋面梁(屋架) 屋盖支撑。 适用范围:大、中型厂房屋盖结构作用:承受屋面荷载并将荷载传给排架柱,起采光、通风、隔热等围护作用。(2)横向平面排

18、架组成:由屋面梁或屋架、横向柱列、基础组成。作用:承受厂房竖向荷载和横向水平荷载并将其传给基础。架结构(3)纵向平面排架组成:纵向柱列、基础、连系梁、吊车梁及柱间支撑等作用:保证厂房结构纵向刚度和稳定性,承受纵向水平荷载(纵向风荷载、吊车纵向水平力、温度应力等)。(4)围护结构组成:纵墙、山墙、抗风柱、基础梁等组成。抗风柱:为承受风荷载而在房屋山墙处设置的柱。 作用:起围护作用,承受墙体和构件自重及作用于墙面上的风荷载。排架结构震害1、天窗架天窗架:由于鞭梢效应的影响,使地震反应增大,是最容易破坏的地方。2、屋架3、上柱柱头及其与屋架的连接破坏4、上柱根部和吊车梁顶面处的破坏 破坏现象:产生斜

19、裂缝与水平裂缝,甚至折断。上柱根部水平裂缝5、下柱的破坏破坏现象:出现水平裂缝,严重时可使混凝土剥落,纵筋压屈。6、高低跨厂房中柱拉裂破坏原因:地震时柱肩受到较大的水平拉力,导致该处拉裂。7、柱间支撑的破坏破坏现象:支撑斜杆的压屈或支撑与柱的连接节点拉脱。8、围护结构震害破坏现象:出现开裂、外闪、局部倒塌和大面积倒塌。排架结构布置基本要求:应尽量使厂房体型简单、规则、均匀、对称,使刚度与质量中心尽可能重合,各部分结构变形协调,避免局部刚度突变和应力集中,并使地震时传力途径明确简捷。 结构型式选取:钢筋混凝土结构和普通钢结构单层厂房,宜采用柱脚为刚接、柱顶与屋架或屋面梁为铰接的排架结构体系;轻型

20、钢结构单层厂房,宜采用柱脚为铰接或刚接的门式刚架结构。框架结构高层建筑及特点高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。高层建筑的特点:低层结构:水平荷载产生的内力和位移很小,通常可以忽略;多层结构:水平荷载的效应(内力和位移)逐渐增大;高层建筑:水平荷载和地震作用将成为控制因素。在正常使用条件下,高层建筑结构应具有足够的刚度,避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求。过大侧向变形会使人不舒服,影响使用;过大侧向变形会使填充墙或建筑装修出现裂缝或损坏、电梯轨道变形;过大侧向变形会使主体结构出现裂缝,甚至损坏;过大侧向变形会使结

21、构产生附加内力,甚至引起倒塌。对高层建筑结构体系的要求:1、不应采用严重不规则的结构体系;2、应具有必要的承载能力、刚度和延性;3、应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力;4、对可能出现的薄弱部位,应采取有效的加强措施。5、结构的竖向和水平布置宜使结构具有合理的刚度和承载力分布,避免因刚度和承载力局部突变或结构扭转效应而形成薄弱部位。6、抗震设计时宜具有多道防线。7、高层建筑混凝土结构宜采取措施减小混凝土收缩、徐变、温度变化、基础差异沉降等非结构荷载效应的不利影响。房屋高度不低于150m的高层建筑外墙宜采用各类建筑幕墙。8、高层建筑的填充墙、隔墙等非

22、结构构件宜采用各类轻质材料,构造上应与主体结构可靠连接,并应满足承载力、稳定和变形要求。框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 优点:在建筑上能够提供较大的空间,平面布置灵活。适用范围:适合于多层工业厂房以及民用建筑中的多高层办公楼、旅馆、医院、学校、商店和住宅建筑。 缺点:侧向刚度较小,水平荷载作用下侧向位移较大。框架结构的分类(1)全现浇式框架全现浇式框架:承重构件梁、板、柱均在现场原位绑扎、支模、整体浇筑、养护而成的框架结构。优点:整体性和抗震性都非常好。缺点:现场工程量大,模板耗费多,工期较长 (2)半现浇式框架半现浇式框架:梁、柱为现浇,板为预制的结构或者柱为现

23、浇,梁、板为预制的框架结构。优点:楼板采用预制板,减少了现场混凝土的浇筑量,节省了大量模板,降低了成本。缺点:整体性及抗震性能不如全现浇式框架。 (3)装配式框架装配式框架:梁、柱、板均为预制,然后通过焊接拼装连接成整体的框架结构。优点:构件由构件预制厂预制,在现场进行焊接装配。具有节约模板、工期短、便于机械化生产、改善劳动条件等优点。缺点:构件预埋件比较多,用钢量大,房屋整体性差,不利抗震,在抗震设防地区不宜采用。(4)装配整体式框架装配整体式框架:将预制的梁、板、柱安装就位后,焊接或绑扎节点区钢筋,通过对节点区浇筑混凝土、使之结合成整体的框架结构。优点:兼有现浇式和装配式框架的一些优点。缺

24、点:节点区现场浇筑混凝土施工复杂。框架结构的布置框架柱的布置 柱网布置应满足建筑功能的要求 柱网布置应与建筑隔墙布置相协调,建筑周边柱子的布置应与建筑外立面造型要求相协调。一般将柱子设在纵横墙交叉点上,以尽量减少柱网对建筑使用功能的影响。柱网布置应规则、整齐、间距适中,传力体系明确,结构受力合理框架结构只能承受自身平面内的水平力,应沿建筑物的两个主轴方向都应设置框架;柱网的尺寸受到梁跨度的限制,一般使梁跨度在69m为宜。柱网布置应便于施工结构布置应考虑施工方便,以加快施工进度,降低工程造价。设计时应尽量考虑到构件尺寸的模数化、标准化,尽量减少构件规格。框架结构的承重方案(1)横向框架承重方案

25、横向框架承重方案:在横向布置框架承重梁,以支承楼板,而在纵向布置连系粱。 横向框架处在建筑短向,跨数较少,主框架梁沿横向布置。纵向框架跨数多,刚度大,沿纵向布置连系梁。外纵墙不承重,其自重由连系梁传给横向承重框架柱,对纵墙开窗限制较小,易于满足室内采光、通风要求。(2)纵向框架承重方案纵向框架承重方案:在纵向布置框架承重梁以承受楼板传来的荷载,在横向布置连系梁。 缺点:房屋的横向抗侧刚度较差,进深尺寸受预制板长度的限制。适用范围:大开间柱网且房屋进深较小情况。(3)纵横向框架共同承重方案 纵横向框架共同承重方案:在两个方向上均需布置框架承重梁以承受楼面荷载。 优点:具有较好的整体工作性能,框架

26、柱均为双向偏心受压构件,为空间受力体系。 框架结构的布置要求 (1)房屋的平面、立面宜简单、规则。在平面及立面上尽量避免部分突出及刚度突变。立面上有局部突出和刚度突变的建筑,应考虑地震力作用下突变部分的影响。(2)楼、电梯间不宜布置在结构单元的两端和拐角部位。在地震力作用下,结构单元的两端扭转效应最大,拐角部位受力复杂;各层楼板在楼、电梯间处都要中断,致使受力不利,容易发生震害。(3)各层楼板尽量设置在同一标高上,尽可能不采用复式框架。 框架因楼板中断,柱子刚度相差过大,且结构刚度沿高度分布不均匀,容易引起震害。 (4)房屋高低层不宜用牛腿相连,宜用缝分开。 高低层相连,高度和自重相差悬殊,震

27、动时频率不同,产生互相推拉挤压,使牛腿连接处产生很大的应力集中,在反复拉、压力作用下,容易引起牛腿破坏。(5) 高层框架结构不应采用单跨框架结构,多层框架结构不宜采用单跨框架结构。剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。剪力墙结构的优点(1)结构整体性强,抗侧刚度大,侧向变形小,在承载力方面的要求容易得到满足,适于建(2)集承重、抗风、抗震、围护与分隔为一体,经济合理地利用了结构材料。(3)抗震性能好,具有承受强烈地震裂而不倒的良好性能;剪力墙结构的缺点(1)墙体较密(间距38m),建筑平面布置和空间利用受到限制,很难满足大空间建筑功能的要求;(2)结构自重和抗侧刚度较大,自振周期

28、较短,导致较大地震作用。适用范围:适用于建造高层住宅或高层公寓等建筑。受力特点剪力墙结构中的墙体既承受重力荷载,又承受水平荷载。在水平荷载作用下,墙体的工作状态如同一根嵌固于基础顶面的直立悬臂深梁,属于压、弯、剪复合受力状态。变形特点当层数较低、墙体高宽比小于1时,在水平荷载作用下墙体以剪切变形为主;当层数较高、墙体高宽比大于4时,在水平荷载作用下,墙体以弯曲变形为主;当墙体高宽比介于1和4之间时,在水平荷载作用下,墙体的变形表现为弯剪型特征。墙体承重方案(1)小开间横墙承重每开间设置一道钢筋混凝土承重横墙,间距为2.73.9m,横墙上放置预制板。优点:一次完成所有墙体,省去砌筑隔墙的工作量;

29、采用短向楼板,节约钢筋。缺点:横墙数量多,墙体承载力未充分利用,建筑平面布置不灵活,房屋自重及侧向刚度大,自振周期短,水平地震作用大。应用:适用于住宅、旅馆等使用上要求小开间的建筑。(2)大开间横墙承重每两开间设置一道钢筋混凝土承重横墙,间距一般为68m。楼盖多采用钢筋混凝土梁式板或无粘结预应力混凝土平板。优点:房屋使用空间大,建筑平面布置灵活;自重较轻,基础费用相对较少;横墙配筋率适当,结构延性增加。缺点:楼盖跨度大,楼盖材料用量增多。(3)大间距纵、横墙承重方案1:每两开间设置一道钢筋混凝土横墙,间距为8m左右,楼盖采用钢筋混凝土双向板。方案2:在每两道横墙之间布置一根进深梁,梁支承于纵墙

30、上,形成纵、横墙混合承重体系。剪力墙的形状与类型1、剪力墙截面形式2、剪力墙的类型实体剪力墙双肢剪力墙多肢剪力墙墙肢:剪力墙中较大洞口左、右两侧的墙体。连梁:剪力墙中较大洞口上、下两边的墙体。部分框支剪力墙壁式框架壁式框架:开孔面积较大,连梁与墙肢较细的墙体,其内力分布与框架梁、框架柱相近。框支剪力墙:部分剪力墙不落地,直接落在下层框架梁上,由梁将荷载传至框架柱上。错洞剪力墙带小墙肢的剪力墙框架-剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。优点:既可使建筑平面灵活布置,得到自由的使用空间,又可以使整个结构抗侧刚度适当,具有良好的抗震性能。框架-剪力墙结构采用形式1框架与剪力墙(单片

31、墙、联肢墙或较小井筒)分开布置,形成较独立的抗侧力片。2在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙,形成带边框剪力墙。3在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙。4上述两种或三种形式的组合。框架-剪力墙结构变形特点: 1单独框架:在侧向力作用下受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,其变形曲线属于剪切型,层间位移角自上而下逐层增大。 2单独剪力墙:是竖向悬臂弯曲结构,其变形曲线是弯曲型的,楼层越高水平位移增长越快。 3框-剪结构:在楼盖的约束作用下,框架和剪力墙不能自由地变形,变形曲线是介于框架和剪力墙侧移曲线之间的一条曲线,变形性质属于弯剪型。 框架-剪力墙结构受力特点 1框架和剪力墙顶端各自受到一个等量而反向

32、的水平集中力作用,框架和剪力墙顶部的水平剪力均不等于零。2框架楼层剪力最大值不是发生在结构的底部,而一般是发生在(0.30.6)H之间,并且随框架相对刚度的增大而有向下移的趋势。3由于框架和剪力墙的相互作用,在结构顶部,框架承担大部分水平剪力,在结构下部则是剪力墙承担大部分水平剪力。框架剪力墙结构的抗震性能: 1与单纯的剪力墙结构相比,它具有较好的延性性能;2与单纯的框架结构相比,具有较好的抗侧刚度,可以有效减小侧向位移,控制地震对结构的破坏,特别是非结构构件的破坏。3具有多道抗震防线:4小震作用下:主要是剪力墙承受水平荷载。5中震作用下:框架与剪力墙共同工作。6大震作用下:剪力墙充当第一道抗

33、震防线,随着剪力墙的开裂,刚度退化,框架才开始在保持结构稳定及防止结构倒塌上发挥作用。框架-剪力墙结构的布置:(1)框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系;抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙。(2)框架-剪力墙结构中,主体结构构件之间除个别节点外不应采用铰接;(3)梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合;框架梁、柱中心线有偏离时,梁、柱中心线之间的偏心距不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4。(4)框架-剪力墙平面形状凹凸较大时,宜在突出部分的端部附近布置剪力墙。(5)单片剪力墙的刚度不宜过大,单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%。(6)框架-剪力墙结构中纵、横向剪力墙宜组

34、成T形、L形、口形等形式,以使纵、横墙可以互相作为对方的翼缘,提高剪力墙的强度和刚度。(7)框架-剪力墙结构中的剪力墙宜贯通建筑物的全高,使结构上下刚度均匀或逐渐减小,宜避免刚度突变;(8)剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐、大小相同,洞口面积与墙面面积的比值不宜大于1/6,洞口的梁高不宜小于层高的1/5。 (9)抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。(10)楼、电梯间等竖井的设置,宜尽量与其附近的框架或剪力墙的布置相结合,使之形成连续完整的抗侧力构件。(10)长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中,其横向剪力墙沿长方向的间距宜满足规范要求。(11)在长矩形平面或平面有一部分较长的

35、建筑中,纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端。(12)框架-剪力墙结构中的剪力墙宜均匀布置在建筑物端部附近、楼梯间和电梯间、平面形状变化及竖向荷载较大部位。(12)框架-剪力墙结构中剪力墙的数量要求楼盖:在房屋楼层间用以承受各种楼面作用的楼板、次梁和主梁等所组成的部件总称。作用:次梁:将楼面荷载传递到主梁上的梁。主梁:将楼盖荷载传递到柱、墙上的梁。1将竖向荷载传递给竖向构件;2将水平力有效地传递到各抗侧力构件,并与竖向构件连接成为整体空间结构。肋梁楼盖:由板、次梁和主梁三种构件组成,每一区格板一般四边均有梁或墙支承,形成四边支承板。 楼盖结构形式现浇楼盖:肋梁楼盖 密肋楼盖 无梁楼盖 无粘结预

36、应力楼盖预制板楼盖:装配式楼盖 装配整体式楼盖楼盖结构(1)单向板肋梁楼盖:由单向板组成的肋梁楼盖。 单向板:板长边与短边之比大于2(按塑性为3)的板。 受力特点:1板上荷载主要是沿短边方向传递到支承构件上;2沿长边方向传递的荷载很少,可以忽略不计。单向板肋梁楼盖结构布置方式1主梁横向布置,次梁纵向布置2主梁纵向布置,次梁横向布置3只布置次梁,不设主梁主梁横向布置,次梁纵向布置:1主、次梁和柱可以构成刚性体系,房屋整体刚度较好;2主粱与外纵墙面垂直,可以在外纵墙上开较大的窗口,对室内采光有利。主梁纵向布置,次梁横向布置:1减少了主梁的截面高度,增大了室内净高;2房屋横向刚度较差,次梁支承在窗过

37、梁上,限制了窗洞的高度。只布置次梁,不设主梁:适用范围:中间有走廊的房屋,利用中间纵墙承重,仅布置次梁而不设主梁。单向板肋梁楼盖常用跨度和截面尺寸板跨度:以3m以下为宜,常用跨度1.5m2.7m板厚度:不小于板跨度的1/40(连续板);1/35(简支板);1/12(悬臂板)板最小厚度取值:一般屋面,60mm;一般楼面,70mm;工业房屋楼面,80mm。次梁跨度:46m高跨比:1/181/12截面宽度:不小于150mm,常用150mm、180mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm等。主梁跨度:58m(2)双向板肋梁楼盖:由双向板组成的肋梁楼盖。双向板:板的长边与短边之比

38、小于等于2的板。受力特点:板上的荷载沿两个方向传到梁上。双向板肋梁楼盖结构布置梁格一般布置成正方形或矩形。方形双向板的区格不宜大于5m5m,矩形双向板的短边不宜大于4m。同一方向的梁间距以46m为宜。板厚度:不小于较小跨度的1/50(连续板) 、1/45(简支板)最小厚度:h80mm 密肋楼盖结构:由薄板和间距小于1.5m的肋梁组成的楼盖结构。适用范围:适用于跨度大而梁高受限制情况。密肋楼盖特点:1适用范围广:适用于跨度和荷载较大的、大空间的多层和高层建筑。2材料省:与一般楼板体系相比,可节约钢材和混凝土30%40%.3造价低:可降低楼板造价1/3左右。4性能好:与一般的平板、无梁楼板等相比,

39、密肋楼板刚度大、变形小、抗震性能好。5外型新颖美观:可满足公共建筑的美观要求,可以不吊顶,节约材料,降低造价。6降低层高和自重:节省吊顶,降低层高,减轻建筑自重。(1)单向密肋楼盖 适用范围:长宽比大于1.5的楼盖,跨度不宜大于6.0m受力性能:与单向板肋梁楼盖相似,是单向受力状态,荷载沿短跨方向传递到两边的肋上。截面尺寸:比肋梁楼盖中次梁的截面尺寸要小得多。高跨比一般取1/181/20,肋宽一般为80120mm。(2)双向密肋楼盖 适用范围:柱网为方形或接近方形。布置方式:两个方向肋梁高度相等,一般为等间距布置。受力特点:双向空间承受荷载作用,抗扭刚度大,变形较小,受力性能好。柱距:不宜大于

40、12m肋间距:1.01.5m 肋高:取跨度的1/201/30肋宽:150200mm 板厚度:一般为50mm左右无梁楼盖:是一种不设主梁和次梁、楼板直接支承在柱上、楼面荷载直接通过柱子传至基础的板柱体系。 无梁楼盖结构特点1底面平整,可以不做吊顶,便于设备管线的顺利通过;2楼盖结构高度小,房屋层高可以降低;3室内景观好,可以直接获得平整的天棚。4缺点:楼盖刚度小,变形大,抗震性能差。楼盖结构:(1)带柱帽的无梁楼盖 柱帽作用:1增强平板与柱的连结,增强结构的刚度;2可以缓和柱对平板的冲切作用;3可以减小板的计算跨度和柱的计算长度。 (2)平板无梁楼盖受力特点:在节点处平板受柱的冲切作用较大,需要

41、在柱顶处在平板内设置受剪配筋来加强。 预制板楼盖体系(1)装配式楼盖 铺板式楼盖:将预制板直接搁置在承重墙或楼面梁上。 铺板式楼盖中板的布置方式:横墙承重;纵墙承重;纵横墙承重:横墙承重:板铺设在横墙上。建筑横墙间距在4m以内的楼板可直接搁在横墙上 纵墙承重:板铺设在楼面大梁上,大梁则支承在纵向墙上。纵墙承重:板直接搁置在纵墙上。 纵横墙承重:边跨板铺设在横墙上;走廊板搁置在纵墙上。(2)装配整体式楼盖 :将预制构件吊装就位后,在构件上部现浇一部分混凝土,使预制构件连成整体的楼盖。 采用预制叠合板:在预制板上浇筑混凝土面层。采用预制叠合梁:分两次浇捣混凝土的梁。第一次在预制厂内进行,做成预制梁

42、运到现场吊装;第二次在施工现场进行,当预制板搁置在预制梁上后,再与板上面的钢筋混凝土面层一起浇筑梁上部的混凝土,使板和梁连成整体。楼盖结构体系的选用原则1选用的楼盖结构形式要有利于加强结构整体性,有利于水平力通过楼板平面进行的传递和分配,楼板在自身平面内要有足够大的刚度。2选用的楼盖结构形式要有利于减小结构层高,从而减小结构高度,且质量轻。3选用的楼盖结构形式要满足建筑使用功能、装饰、设备安装、施工技术等要求。4房屋高度超过50m时,框架剪力墙结构、筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇楼盖结构,剪力墙结构和框架结构宜采用现浇楼盖结构。5房屋高度不超过50m时,8、9度抗震设计时宜采用现浇楼盖;

43、6、7度抗震设计时可采用装配整体式楼盖。6房屋的顶层、结构转换层、大底盘多塔楼结构的底盘顶层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层应采用现浇楼盖结构。7一般楼层现浇楼板厚度不应小于80mm,当板内预埋暗管时不宜小于100mm;8顶层楼板厚度不宜小于120mm,宜双层双向配筋;9普通地下室顶板厚度不宜小于160mm;10作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180mm,应采用双层双向配筋。筒体结构:由竖向悬臂的筒体为主组成的能承受竖向和水平作用的高层建筑结构。筒体的基本形式1实腹筒(薄壁筒):由钢筋混凝土剪力墙围成的筒体。2框筒:布置在房屋

44、四周,由密排柱和高跨比很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架围成的筒体。3桁架筒:筒体的四壁是由竖杆和斜杆形成的桁架组成。 筒体结构类型(1)框筒结构:由外围密柱框筒与内部一般框架组成的高层建筑结构。(2)框架-核心筒结构:由中央核心筒与外围的稀柱框架(即一般框架)组成的高层建筑结构。广州国际贸易中心 南京金陵饭店(3)筒中筒结构:由中央核心筒与外围框筒组成的高层建筑结构。1内筒:布置楼梯、电梯、竖向管道等;2内、外筒之间不再设柱,内筒、外筒直接承受楼板传来的垂直荷载,并共同抵抗水平荷载。(4)多重筒结构:在外框筒与内筒之间另加一组框架筒体或实体筒体形成的高层建筑结构。(5)束筒结构:由若干筒体并列组

45、成的高层建筑结构。芝加哥西尔斯大厦筒体结构的布置原则:1、平面布置确定筒体结构平面形状的原则:一是要有利于筒体空间整体工作特性的充分发挥;二是要具有双轴对称,使地震引起的扭转振动减小到最低程度。(1)筒体结构宜采用简单的平面形状,尽量采用圆形、正多边形、正方形等。(2)核心筒或内筒的外墙与外框架柱间的中距,非抗震设计大于15m、抗震设计大于12m时,宜采取增设内柱等措施。(3)核心筒宜贯通建筑物全高,核心筒的宽度不宜小于筒体总高的1/12。(4)框架-核心筒结构的周边柱间必须设置框架梁。(5)筒体结构核心筒或内筒的墙肢宜均匀、对称布置;(6)筒体角部附近不宜开洞,当不可避免时,筒角内壁至洞口的

46、距离不应小于500mm和开洞墙截面厚度的较大值。(7)筒中筒结构的平面外形宜选用圆形、正多边形、椭圆形或矩形等,内筒宜居中。矩形平面的长宽比不宜大于2(8)筒中筒结构中,内筒宜贯通建筑物全高,内筒的宽度为高度的1/12-1/15。(9)筒中筒结构中,外框筒的柱距不宜大于4m,框筒柱的截面长边应沿筒壁方向布置。(10)筒中筒结构中,外框筒的洞口面积不宜大于墙面面积的60%,洞口的高宽比宜与层高和柱距之比值相近。(11)筒中筒结构中,外框筒梁的截面高度可取柱净距的1/4;角柱截面面积可取中柱的12倍。(12)筒中筒结构的内筒与外筒之间的距离以712m为宜;外筒尺寸宜为内筒尺寸的3倍,便于满足刚度要求,使内外筒之间留出足够的空间以供使用。(13)外框筒边长不应超过45m;柱距一般为1.23.0m,不宜大于层高;(14)三角形平面宜切角,外筒的切角长度不宜小于相应边长的1/8,其角部可设置刚度较大的角柱或角筒;内筒的切角长度不宜小于相应边长的1/10,切角处的筒壁宜适当加厚。2、立面布置

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 其他


经营许可证编号:宁ICP备18001539号-1