12.1多高层建筑结构体系简介
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高层建筑水平的结构体系高层建筑水平的结构体系是实现建筑物高度和重量支撑的关键。
其结构体系的选择,将对建筑物的整体稳定性、安全性、经济性、美观性等方面产生深远的影响。
本文将对高层建筑水平的结构体系进行介绍、分析和比较,并试图为读者提供一些实用的参考信息。
一、高层建筑水平的结构体系的类型目前,高层建筑水平的结构体系可分为以下几类:1. 框架结构框架结构是一种广泛使用的高层建筑结构体系,其特点是建筑物的各个楼层之间通过框架体系连接在一起,形成一个整体。
框架结构可以分为钢框架结构和混凝土框架结构两种类型。
其中,钢框架结构具有结构重量轻、施工速度快、环保无污染等优点;但是,其价格较高,容易受到氧化、腐蚀等环境因素的影响。
而混凝土框架结构虽然价格相对较低,但其施工难度大、施工周期长等弊端也限制了其应用范围。
框架结构因其刚度大、抗震性好、适应性广等优点,在高层建筑中得到了广泛应用。
2. 核心筒结构核心筒结构是以厚实的筒形结构作为建筑物的主要支撑力量,通常由混凝土浇筑而成。
核心筒结构具有简洁、节省空间、抗震性好、供电等配套设施便捷等优点。
但核心筒结构也存在一些问题,如横向承载能力相对较弱、结构重量大、施工难度高等。
因此,核心筒结构通常需要与其他结构体系结合使用。
3. 桩基础结构桩基础结构是以大直径的深基础为支撑载体的一种结构体系。
在高层建筑中,长桩和大直径桩通常被采用。
桩基础结构能够有效对抗土体及地基的沉降、侧移和临界状态等问题,在工程中有着广泛的应用。
4. 悬索结构悬索结构是通过吊装龙门架、进行索网架等方法将建筑物吊起来的一种结构体系。
这种结构体系不仅耗费极大、施工困难且对建筑物的安全性、稳定性等问题有很高的要求,因此应用范围不太广泛,只在一些特殊工程中使用。
二、高层建筑水平的结构体系的选择原则在选择高层建筑水平的结构体系时,需要考虑以下一些因素:1. 建筑物的结构高度建筑物的结构高度对结构体系的选择具有决定性影响,一般来说,高层建筑水平的结构体系在结构高度较小的情况下可以采用框架结构、深基础、核心筒结构等单一结构体系;而在结构高度较高的情况下,则必须采用多重结构体系的组合方案,以确保建筑物的稳定性和安全性。
简述高层建筑结构体系关键信息项1、高层建筑结构体系的类型框架结构剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构巨型结构2、各结构体系的特点承载能力侧向刚度空间布局灵活性施工难度经济成本3、适用范围不同高度的建筑不同功能的建筑4、结构设计要点抗震设计风荷载考虑基础设计11 高层建筑结构体系的类型高层建筑结构体系多种多样,常见的主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构以及巨型结构等。
111 框架结构框架结构是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载的结构体系。
其优点是建筑平面布置灵活,可提供较大的室内空间,便于分隔。
然而,框架结构的侧向刚度较小,在水平荷载作用下,位移较大,因此其适用高度相对较低。
112 剪力墙结构剪力墙结构是利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构。
剪力墙具有较大的侧向刚度,在水平荷载作用下侧移较小。
但剪力墙结构的空间布置灵活性较差,室内空间受到一定限制。
113 框架剪力墙结构框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙,共同承受水平和竖向荷载。
这种结构体系既能提供较大的灵活空间,又具有较好的侧向刚度,适用于较高的建筑。
114 筒体结构筒体结构可分为框筒结构、筒中筒结构和多筒体结构等。
筒体结构具有良好的空间整体性和抗侧力性能,适用于超高层建筑。
115 巨型结构巨型结构由巨型柱、巨型梁和巨型支撑等组成,具有超强的承载能力和抗侧刚度,是现代高层建筑中较为先进的结构形式之一。
12 各结构体系的特点121 承载能力不同的结构体系承载能力有所差异。
框架结构的承载能力相对较弱,主要依靠梁柱节点的抗弯和抗剪能力。
剪力墙结构和筒体结构由于墙体的作用,承载能力较强。
122 侧向刚度框架结构侧向刚度小,水平位移大;剪力墙结构和筒体结构侧向刚度大,水平位移小。
框架剪力墙结构的侧向刚度则介于两者之间。
123 空间布局灵活性框架结构空间布局最为灵活,剪力墙结构灵活性最差,框架剪力墙结构和筒体结构在一定程度上兼顾了空间布局和侧向刚度的要求。
多高层建筑结构体系概述在现代城市的天际线中,多高层建筑如林立的巨人,它们不仅是城市繁荣的象征,更是建筑工程技术的杰作。
而支撑这些高楼大厦屹立不倒的关键,就在于其合理的结构体系。
多高层建筑结构体系的类型多种多样,每种都有其独特的特点和适用范围。
其中,框架结构是较为常见的一种。
框架结构由梁和柱组成,它们通过节点连接,形成一个空间框架来承受竖向和水平荷载。
这种结构体系的优点在于建筑平面布置灵活,可以根据不同的使用需求进行空间划分。
然而,其缺点也比较明显,由于梁柱节点处容易产生较大的弯矩和剪力,框架结构在抵抗水平荷载方面的能力相对较弱,因此不太适用于高度过高的建筑。
剪力墙结构则在抵抗水平荷载方面表现出色。
剪力墙就像一道道坚固的墙壁,能够有效地承担水平力。
这种结构体系的刚度较大,抗震性能良好,适用于较高的住宅建筑。
但剪力墙结构的空间布置相对不够灵活,对建筑的使用功能可能会有一定的限制。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架剪力墙结构中,框架主要承担竖向荷载,剪力墙则主要承担水平荷载。
这种结构体系既能保证建筑有一定的灵活布置空间,又能提供足够的抗侧力能力,因此在许多中高层商业和办公建筑中得到广泛应用。
筒体结构是一种较为高效的抗侧力结构体系,包括框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
框筒结构是由周边密集的柱和高跨比很大的窗裙梁组成的空腹筒,具有很大的抗侧刚度和抗扭刚度。
筒中筒结构则是由内筒和外筒组成,内筒通常是剪力墙筒,外筒可以是框筒或桁架筒,两者协同工作,能够承受更大的水平荷载。
束筒结构则是由若干个筒体组合在一起,共同抵抗水平力,适用于超高层建筑。
除了上述几种主要的结构体系,还有一些特殊的结构形式,如悬挂结构、巨型结构等。
悬挂结构是将建筑的楼层通过吊杆悬挂在主结构上,主结构承担所有的竖向和水平荷载。
这种结构可以创造出独特的建筑空间和造型,但施工难度较大。
巨型结构则是由大型构件组成的主结构和普通构件组成的次结构共同工作,具有超大的承载能力和刚度,适用于超大型的复杂建筑。
多高层建筑结构体系的特点摘要:多高层建筑的基本结构体系有框架结构,剪力墙结构,框架-剪力墙结构,筒体结构以及巨型结构,他们既有各自的特点,相互之间又存在一定的联系。
本文聚焦于这些基本结构各自的适用条件以及受力性能,从整体结构的高维视角进行分析,并对这几种结构的内在机理和相互联系及发展演进进行阐述。
关键词:多高层结构体系,发展演进,受力特征,性能特点。
一、框架结构的特点:框架结构的特点是其平面空间可以自由布置,但是由于框架结构在平面模式下运行,只能在自身平面内具有较大的抗侧力,因此要在另一垂直平面上设置框架以抵抗除自身平面方向的力矩。
为了防止框架结构发生连续倒塌,通常不应使用单跨框架。
但是由于框架结构是稀疏的长细立柱组成,受到水平力时容易发生较大挠曲,一方面可以通过结构的变形来消耗地震过程中的能量,令其具有一定的抗震能力,但是由于框架结构属于柔性体系,当遇到较大地震时,侧向变形倒塌会在变形程度超过了其变形能力时发生。
之前的地震中,破坏最多的是填充墙,发生地震时,由于填充墙和框架组成了一个共同的受力系统,刚度越大,受力越大,所以填充墙承担了大部分的地震力,使填充墙在较小地震作用下也会发生大小不同的损坏。
框架结构抵抗地震的一般构造原则包括避免在较强地震荷载下塌方,增大延性耗能的强柱弱梁设计;提高此体系各个构件共同受力的强节点弱构件设计;以及使钢筋混凝土梁等构件中使梁尽量出现正截面受弯破坏,防止受剪破坏,以使构件尽量发生延性破坏的强剪弱弯设计。
二、剪力墙结构体系的特点:随着人口逐渐向城市聚集,能够承载更多人的高层建筑成为了城市建筑所追求的结构体系,于是剪力墙结构在1960年左右开始应运而生。
剪力墙结构可以看作将框架结构中的柱子加宽形成墙体,并在内部用竖向连贯的墙体分割空间,同时承担力的作用。
一面墙体,在竖向受力时,其内墙近似轴向受压,但是外墙偏心较大,因为墙体宽度小,长度大,所以垂直于长度方向,其截面惯性矩大,垂直于宽度方向,截面惯性矩小,为了防止因截面惯性矩不足,发生墙体倒塌,因此墙体需要在垂直的两个方向上都进行布置,形成空间结构。
高层建筑结构特点及其体系高层建筑结构特点及其体系随着城市化进程的加速和人口的不断增长,高层建筑已成为城市空间利用的重要方式。
高层建筑结构作为其关键组成部分,具有独特的特点和体系。
本文将就此话题进行深入探讨,旨在帮助读者更好地了解高层建筑的结构设计及其优势。
高层建筑结构特点高层建筑结构的特点主要表现在以下几个方面:1、结构高度:高层建筑的结构高度通常在100米以上,这使得结构设计过程中需要考虑重力、风载、地震等因素对建筑稳定性和安全性的影响。
2、竖向荷载:高层建筑的竖向荷载主要来自于自身重量和上部结构传来的荷载。
随着建筑高度的增加,竖向荷载对结构设计的影响愈发显著。
3、水平荷载:水平荷载主要来自于风载和地震。
由于高层建筑的造型各异,其受风面积和风载体型系数也会有所不同,这使得水平荷载的计算变得相对复杂。
4、结构刚度:为确保高层建筑的稳定性,结构设计时应保证一定的结构刚度。
对于超高层建筑,还需考虑侧向位移限制和舒适度要求。
高层建筑结构体系高层建筑结构体系主要包括以下几种:1、框架结构体系:该体系由横梁、立柱和楼板组成,具有重量轻、空间分隔灵活等优点。
但其在抗侧向风载和地震方面的表现相对较差。
2、剪力墙结构体系:剪力墙结构体系通过在框架结构中增设剪力墙来提高结构的抗侧能力。
剪力墙由钢筋混凝土浇筑而成,具有较高的强度和刚度。
然而,剪力墙也会限制室内空间的使用。
3、框架-剪力墙结构体系:该体系综合了框架结构和剪力墙结构的优点,既能够提供灵活的室内空间,又具有较强的抗侧能力。
在实际工程中,可根据具体需求调整框架和剪力墙的比例。
4、筒体结构体系:筒体结构体系通过将剪力墙、框架等构件组合成筒体形状,从而有效抵抗侧向力和扭矩。
这种结构体系常用于超高层建筑,如摩天大楼。
5、钢结构体系:钢结构体系采用钢材作为主要材料,具有较高的强度和抗震性能。
钢结构体系在现代高层建筑中应用广泛,如上海东方明珠塔。
6、混合结构体系:混合结构体系结合了多种结构形式,如混凝土结构、钢结构、木结构等。
高层建筑结构体系在现代城市的天际线中,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,它们不仅是城市繁荣的象征,更是建筑技术和结构工程的杰作。
而支撑这些高层建筑屹立不倒的关键,便是其独特而复杂的结构体系。
高层建筑的结构体系多种多样,每种体系都有其特点和适用范围。
其中,框架结构是较为常见的一种。
框架结构由梁和柱组成,通过节点连接形成一个整体。
这种结构体系具有布置灵活、空间开阔的优点,适用于办公楼、商场等需要较大空间的建筑。
然而,框架结构的侧向刚度相对较小,在面对水平荷载(如风荷载、地震作用)时,容易产生较大的变形,因此其高度通常受到一定的限制。
剪力墙结构则是另一种常见的体系。
剪力墙就像是一面巨大的“墙壁”,能够有效地抵抗水平荷载。
这种结构体系的侧向刚度较大,抗震性能较好,适用于住宅等对空间布局要求相对较为规整的建筑。
但是,剪力墙结构的空间灵活性相对较差,房间的布置受到一定的限制。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架结构中适当布置剪力墙,既能提供较大的空间灵活性,又能保证结构具有足够的侧向刚度。
这种结构体系在许多高层建筑中得到了广泛的应用,尤其是那些功能复杂、空间需求多样的建筑。
筒体结构是一种较为高效的结构体系。
筒体可以分为实腹筒和空腹筒。
实腹筒通常由剪力墙围成封闭的筒体,具有很大的抗侧刚度和承载力;空腹筒则是由密排柱和窗裙梁组成,也能提供较好的抗侧性能。
筒体结构在超高层建筑中表现出色,能够有效地抵抗巨大的水平荷载和竖向荷载。
除了以上几种常见的结构体系,还有一些特殊的结构形式,如巨型结构、悬挂结构等。
巨型结构通常由大型的主框架和次结构组成,主框架承担主要的荷载,次结构则起到辅助和加强的作用。
悬挂结构则是将建筑的楼层通过吊杆悬挂在主结构上,减轻了下部结构的负担。
在选择高层建筑的结构体系时,需要综合考虑多个因素。
首先是建筑的功能需求。
例如,商业建筑可能需要较大的无柱空间,而住宅建筑则更注重房间的规整性和采光通风。