第2章(结构体系与结构布置
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高层建筑复习题及答案1、我国将高度超过_____以上的建筑定义为超高层建筑。
()A 、80m ;B、100m;(正确答案)C 、150m;D、 200m答案解析:我国将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的其它高层民用建筑定义为高层;将高度超过100m以上的建筑定义为超高层建筑2、埃菲称铁塔采用的技术包括_____。
()A 电梯 ;(正确答案)B 压型钢板组合楼板;C 粘弹性阻尼器;D 风洞试验。
答案解析:1889年,巴黎埃菲称铁塔建成,是钢结构和电梯的结合,对高层建筑的发展有很大的推动作用。
3、目前世界上最高的建筑是_____。
()A 101大厦;B 哈利法塔;(正确答案)C 上海环球金融中心;D 金贸大厦。
答案解析:台北101大楼总高度509米;哈利法塔总高度828米;上海环球金融中心总高度492米;金茂大厦421米4、下面哪种材料属于强度高,韧性大,易于加工,施工方便,工期短,结构断面小,自重轻,抗震性能好,造价高,耐火性能差? ()A 砌体;B 混凝土;C 钢;(正确答案)D 木材。
答案解析:钢结构:钢材强度高,韧性大,易于加工,施工方便,工期短,结构断面小,自重轻,抗震性能好,造价高,耐火性能差。
5、减少建筑在地震下破坏的技术包括? ()A 隔震;(正确答案)B 减震;(正确答案)C 耗能支撑;(正确答案)D采用砖混结构。
答案解析:隔震、耗能减震技术的应用将得到发展:被动减震及主动减震;被动耗能减震有耗能支撑,带竖缝耗能剪力墙、被动调谐质量阻尼器、油阻尼器。
主动减震则是计算机控制的,由各种作动器的调谐质量阻尼器对结构进行主动控制或混合控制的各种作用过程。
第二章:高层建筑结构体系与结构布置1、随着建筑高度的增加,下列哪一项增大最快? ()A 底层柱轴力;B 底层柱剪力;C 建筑顶点挠度;(正确答案)D 底层柱弯矩。
答案解析:N=∑N、V=qH、M=1/2qH2、f=qH4/8EI2、框架结构的缺点是____? ()A 空间布置灵活;B 整体性、抗震性能好;C 结构自重小;D 抗侧刚度比剪力墙的小。
结构体系及布置
1.1设计原则
在满足建筑功能要求的前提下,按照安全可靠、受力明确及经济合理的设计原则进行结构设计。
(1)结构布置受力明确,传力途径直接简单;
(2)加强结构整体性和结构抗扭刚度,采用现浇混凝土楼板、屋面板,加强楼屋盖系统;
(3)控制结构单元的刚度,做到平、立面尽量规则,各层刚度不发生突变;
(4)保证构件具有足够的延性,避免脆性破坏;
(5)采用合理、经济的材料,尽量减轻结构自重;
(6)加强楼梯间等的抗震构造措施。
1.2结构选型
本工程结构单元采用墙式剪切型抗震阻尼器消能减震设计,结构形式采用钢筋混凝土框架结构体系。
墙式剪切型抗震阻尼器消能减震是通过在建筑物的抗侧力体系中设置消能部件,由消能部件的相对变形和相对速度提供附加阻尼,来消耗输入结构的地震能量,减小结构的地震响应,提高结构的抗震能力。
本工程墙式剪切型抗震阻尼器主要布置在填充墙的位置,不会对建筑使用功能产生不利影响,在结构设计时需对与阻尼器相连的框
架梁、柱进行加强。
本工程属重点设防类,采用消能减震设计来进一步提高建筑物的可靠性和安全性。
1.3楼、屋盖体系
本工程楼、屋盖采用现浇钢筋混凝土楼板。
第二章框架结构体系第二章框架结构体系2-1框架结构的特点和优点2-2框架的类型2-3框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸2-4框架结构的运用与建筑艺术技巧的配合2-5框架结构的受力特点与适用层数和高宽比2-6一种类似的框架结构2.1 框架结构体系的特点和优点1 框架结构体系的概念框架结构:混合结构强度低,楼层较高时用料多、自重大,建筑有效面积随着楼层增加大大减少。
本章讲述的框架结构主要是指钢筋混凝土框架结构,较之砖砌体结构,钢筋混凝土框架结构自重小、强度高,可以用于更多楼层的承重结构体系一般用于不多于15层(不超过50米高度)的多层和高层房屋。
2.1 框架结构体系的特点和优点1.钢筋混凝土框架的梁柱节点多为刚节点,建筑物整体性好2.因为刚节点的存在,梁跨中弯矩降低,从而可以跨越更大的跨度,空间布置更为灵活3.在建筑上能够提供较大的空间,平面布置灵活,适用性强4.抗侧刚度小、水平位移大,结构柔度较大1.按框架构件组成划分(1)梁板式结构(多层和高层)(2)无梁式结构(仓库、冷藏库)2.按框架的施工方法划分(1)现浇整体式框架:工地现浇优点:结构整体性及抗震性能好,节省钢材;缺点:现场工作量大,模板消耗多,施工周期较长。
(2)装配式框架优点:构件可以在工厂预制,质量容易保证,施工现场的工作量较少,比现浇框架节省模板并能缩短工期;缺点:增加了框架的节点连接,用钢量大整体性较差。
(3)装配整体式框架其梁板柱可以在工厂预制,在施工现场将构件吊装就位,再用现浇混凝土将框架连接成整体,因而这种框架兼备了前两种框架的优点。
(4)半现浇框架梁、柱为现浇,板为预制,成本低,但整体性和抗震性差,应用较少装配式混凝土框架预制长柱预制主梁预制槽形板预制卡板装配整体式混凝土框架预制短柱迭合梁装配整体式混凝土框架预制长柱3.按承重结构划分(1)全框架(2)内框架:降低房屋造价缺点:钢筋混凝土和砖墙刚度不协调,房屋整体性和总体刚度差,抗震性能差4.装配(整体)式框架的构件划分•(1)短柱单梁式:制作、运输、安装方便,但接头多,施工复杂•(2)长柱单梁式:减少柱子接头,增加了结构的整体性;但柱子长,运输困难,吊装内力大,长度不宜超过16米•(3)组合单元式:接头少,增加了结构的整体性;构件制作复杂,运输困难,起重吨位大2-2框架的类型5.装配(整体)式框架的接头型式1.梁与柱的接头•暗牛腿刚接方式•明牛腿刚接方式2.柱与柱的接头方式--焊接连接3.梁与板的接头方式--迭合梁式根据承重框架布置方向的不同,分为以下三种布置方案:1、主要承重框架横向布置横向的梁为主梁,纵向的梁为连系梁。
第1章绪论1.我国对高层建筑结构是如何定义的?答:我国规定:10层及10层以上或高度超过28m的住宅以及房屋高度大于24m的其他民用建筑为高层建筑。
2.高层建筑结构的受力及变形特点是什么?设计时应考虑哪些问题?答:特点:水平荷载对结构影响大,随高度的增加除轴力与高度成正比外,弯矩和位移呈指数曲线上升,并且动力荷载作用下,动力效应大,扭转效应大。
考虑:结构侧移,整体稳定性和抗倾覆问题,承载力问题。
3.从结构材料方面来分,高层建筑结构有哪些类型?各有何特点?答:相应的结构分类(以材料分类):砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土混合结构特点:(1)砌体结构具有取材容易、施工简便、造价低廉等优点,但其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低,抗震性能较差。
(2)钢结构具有强度高,自重轻(有利于基础),延性好,变形能力大,有利于抗震,可以工厂预制,现场拼装,交叉作业但价格高,防火材料(增加造价),侧向刚度小。
(3)钢筋混凝土具有价格低,可浇筑成任何形状,不需要防火,刚度大。
但强度低,构件截面大占用空间大,自重大,不利于基础、抗震,延性不如钢结构。
(4)混合结构与钢构件比:用钢少,刚度大,防火、防锈;与混凝土构件比:重量轻,承载力大,抗震性能好。
第2章高层建筑结构体系与布置1. 高层结构体系大致有哪几类?各种结构体系优缺点和受力特点如何?答:高层结构体系类型:框架结构体系剪力墙结构体系框架—剪力墙结构体系筒中筒结构体系多筒体系巨型结构体系框架结构:受力变形特点:框架结构的侧移一般由两部分组成:1)水平力引起的楼层剪力,使梁、柱构件产生弯曲变形,形成框架结构的整体剪切变形Us;2)由水平力引起的倾覆力矩,使框架柱产生轴向变形(一侧柱拉伸,另一侧柱压缩)形成框架结构的整体弯曲变形Ub;3)当框架结构房屋的层数不多时,其侧移主要表现为整体剪切变形,整体弯曲变形的影响很小。
注:框架结构属于柔性结构,侧移主要表现为整体剪切变形。
Ch1 绪论1.高层建筑与多层建筑如何界定?我国《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)规定,10层及10层以上的住宅建筑以及高度超过28m的公共建筑和综合性建筑为高层建筑;高度超过100m时,不论是住宅建筑还是公共建筑,一律称为超高层建筑。
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:≥10层或H>28m的建筑物为高层;H>100m 的建筑物均为超高层。
4.谈谈你对高层建筑的发展趋势有何见解?1).新材料的开发和应用:高强度混凝土(C100);高强、可焊性好的厚钢板;耐火钢材;FR钢(耐候钢)*耐候钢是指在恶劣环境条件下(主要是指腐蚀较强的环境),具有较强工作性能的钢材。
2).高度会突破:超过1000m的超高层钢材建筑已成为反映一个国家或城市科技实力和建设水平的指标之一。
3).组合结构增多:钢和混凝土的组合结构抗震性能好、耐火耐蚀,优于全钢、全混凝土结构。
钢筋混凝土结构:高层建筑的主要结构体系组合结构:超高层建筑的主要结构体系/4)..新型结构形式应用增多巨型框架、桁架筒体、多束筒体……5). 耗能减震技术发展减震技术有被动耗能减震和主动减震两种。
前者有耗能支撑,带竖缝耗能剪力墙,被动调谐质量阻尼器以及安装各种被动耗能的油阻尼器等;后者是计算机控制的,通过安装在结构上的各种驱动装置和传感器,与计算机系统相连接,对结构反应进行实时分析,发出信号驱动装置对结构施加作用,减小结构反应。
Ch2 高层结构体系与结构布置1.高层建筑中常用的结构体系有哪些?各有何适用范围?答:高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。
(1)框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成,既承受竖向荷载,也承受水平荷载的结构体系。
这种体系适用于非抗震区多层建筑及高度不大的高层建筑。
(2)剪力墙结构体系剪力墙结构体系是利用建筑物墙体承受竖向与水平荷载,并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。
适用于开间较小、墙体较多、房间面积不太大的住宅和旅馆。
哈利法塔建筑结构设计实例与分析姓名:学号:专业:目录第1章哈利法塔简介 (1)第2章哈利法塔的结构类型 (1)2.1 建筑的结构类型分类 (1)2.2 哈利法塔的建筑结构分析 (2)第3章哈利法塔的结构布置 (3)3.1三叉形整体平面布置 (3)3.2核心筒布置 (4)3.3由下至上的结构布置 (5)第4章哈利法塔的主要构件 (8)第5章哈利法塔设计的主要难度和亮点 (9)5.1 哈利法塔的主要设计难点 (9)5.2哈利法塔的主要设计亮点 (9)第1章哈利法塔简介哈利法塔(Buri Khalifa Tower)(原名迪拜塔,又称迪拜大厦或比斯迪拜塔)是韩国三星公司负责营造,位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋有162层,总高828米的摩天大楼。
哈利法塔2004年9月21日开始动工,2010年1月4日竣工,为当前世界第一高楼与人工构造物,造价达15亿美元。
哈利法塔是目前世界上最高的建筑,总高度828 m,凝土结构高度601m,总建筑面积52.67万 m2,塔楼建筑面积34.4万 m2 。
基础底面埋深 -30m,桩尖深度-70m;混凝土用量 33万 m3,总用钢量10.4万t (高强钢筋6.5万t,型钢3.9万t)。
第2章哈利法塔的结构类型2.1 建筑的结构类型分类2.2 哈利法塔的建筑结构分析全钢结构优于混凝土结构,适合于超高层建筑,这是上世纪六七十年代的普遍共识,并建造了大量300m以上的钢结构高层建筑。
到八九十年代,纯钢结构已经不能满足建筑高度进一步升高的要求,其原因在于钢结构侧向刚度的提升难以跟上高度的迅速增长,此后钢筋混凝土核心筒加外围钢结构就成为超高层建筑的基本形式。
而哈利法塔做了前所未有的重大突破,采用了下部混凝土结构、上部钢结构的全新结构体系。
即第一:-30~601m为钢筋混凝土剪力墙体系;第二:601~828m为钢结构,其中601~760m采用带斜撑的钢框架。
第三:整体来看是一个竖向带扶壁的核心筒结构。