高层建筑设计-讲义第2章抗侧力结构与布置

❖短肢剪力墙——hw/bw= 4～8，且bw<300mm的剪力墙。
❖一般剪力墙——是指hw/bw＞8的剪力墙。 ❖异形柱 ——截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面 各肢的肢高肢厚比hw/bw<4的柱(剪力墙)。
b、墙肢轴压比μN限制：
轴压比的N定义：
N
N fc A
短肢剪力墙μN限制：抗震等级为一、二、三级时分 别不宜大于0.45、0.50、0.55。
随着建筑高度加大，第二部分变形比例
逐渐加大，但合成以后框架仍然呈现剪 切型变形特征 。
2.2 剪力墙结构体系
❖利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构， 称为剪力墙结构体系（见图2-5、2-6）。墙体同时也作为维护 及房间分隔构件。
2.2.1 剪力墙的受力变形特点
(1)在承受水平荷载作用时，剪力墙 相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。
(3)抗震性能好——延性剪力墙结构。 (4)平面布置不灵活，(剪力墙的间距取决于楼板的跨度。一般 情况下剪力墙间距为3～8m，适用于要求较小开间的建筑)。
(5)结构自重较大。
❖ 底部大空间剪力墙结构(见图2-7)
2.2.3 剪力墙结构体系的布置要求
(1)构布置原则
•剪力墙应沿结构的主要轴线布置。 •剪力墙应沿竖向贯通建筑物的全高。 •剪力墙应尽量布置得比较规则，拉通、对直。 •剪力墙的厚度应按阶段变化，每次厚度减少宜为50～l00mm。
特点：框支墙上下刚度相差悬殊，不利抗震。 要求： ①不允许单独采用框支剪力墙。
②控制建筑物沿高度方向的刚度变化幅度。 ③落地剪力墙的间距L应满足一定要求。 ④提高转换层附近楼盖的强度及刚度。
(3) 剪力墙的数量
①剪力墙的间距：3m~7.2m

第2章 抗侧力结构与布置
• 初步设计时，如何估算框架梁、 柱截面尺寸？
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
• 组成结构的基本构件： 梁(楼板)，柱，支撑，墙肢，连梁
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第2章 抗侧力结构与布置
2.1 框架结构（Frame structure) • 由梁、柱组成的结构单元称为框架。
• 全部竖向荷载和侧向荷载由框架承受的结 构体系，称为框架结构。
结构受力特点 • 平面抵抗侧力结构，只能在自身平面内抵
抗侧向力 • 刚度小，房屋高度比较低 • 可以设计成延性好的抗震结构
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第2章 抗侧力结构与布置
侧向力作用下的变形特点 • 侧向力→层剪力和倾复力矩 • 层剪力→梁的弯矩、剪力
第2章 抗侧力结构与布置
布置要求 • 柱网布置：
小柱距4－5m,大柱距7－8m
• 沿高度布置： 柱网尺寸一般不变，轴线位置尽可能不变。
• 平面布置： 尽可能对称。
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第2章 抗侧力结构与布置
使用特点
• 平面布置灵活,可以用隔断墙分隔（宜选用 轻质墙体）空间,以适应不同使用功能的需 求
第2章 侧力结构与布置
• 建筑结构体系：为支承竖向荷载和侧向荷载， 构件组成的形式。
• 犹如人体中的骨架 • 结构的首要功能是承重，抵抗各种偶然作用
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2.1 框架结构
（3）优缺点 建筑空间可灵活布置。 在水平荷载作用下，侧向刚度较小，侧向位移较大， 适用的高度受到限制。节点受力较大，为薄弱环节。 用于比较高的建筑时，需要截面较大的梁、柱构件才 能满足变形限值的要求。钢筋混凝土框架的大截面构件减 小了有效使用空间，用钢量增加，而且非结构的填充墙和 装饰面层要采用抵抗大变形的材料，并用柔性连接，造价 较高，否则容易损坏，修复费用高。 根据国情，我国规范规定的钢筋混凝土框架结构的适 用高度受到限制，近年几乎没有再建造高层钢筋混凝土框 架结构。
2.1 框架结构
高层建筑结构抗设计 第二章 抗侧力体系与结构布置 华侨大学土木工程学院 刘 阳 2013
2.1 框架结构
（1）构成 由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成。有钢筋混凝 土框架和钢框架两类。 （2）分类 现浇、半装配式、装配式 （3）优缺点
高层建筑结构抗设计 第二章 抗侧力体系与结构布置 华侨大学土木工程学院 刘 阳 2013
高层建筑结构抗设计 第二章 抗侧力体系与结构布置 华侨大学土木工程学院 刘 阳 2013
第二章 抗侧力体系和结构布置
☆ 对高层建筑结构体系的基本要求
(1) 抗倾覆
(2) 强度
(3) 刚度
高层建筑结构抗设计 第二章 抗侧力体系与结构布置 华侨大学土木工程学院 刘 阳 2013
第二章 抗侧力体系和结构布置
高层建筑结构抗设计 第二章 抗侧力体系与结构布置 华侨大学土木工程学院 刘 阳 2013
2.3 框架-剪力墙结构
在侧向力作用下框架-剪力墙结构的变形模式（弯ห้องสมุดไป่ตู้变形）
高层建筑结构抗设计 第二章 抗侧力体系与结构布置 华侨大学土木工程学院 刘 阳 2013

地解决墙体材料的问题。由于剪力墙住宅室内无外
露梁柱，便于室内布置，用户比较欢迎。
50M高度以下的旅馆建筑可采用剪力墙或框— 剪结构，两者各有优缺点。剪力墙结构适于客房层 ，但底层往往要取消部分剪力墙代之以框架形成大 空间，以便布置门厅、餐厅、会议室等大房间。框
—剪结构底层布置灵活，但客房露出梁柱，建筑上
当长度超过规范规定温度区段长度的建筑中，
可采取以下措施∶
图1-20\21
1、设后浇带。
2、在屋顶上采用有效的保温隔热措施，减少温度
变化对屋面结构的影响。
3、局部作伸缩缝。
4、在温度应力较大的地方或温度应力敏感的部位 多加一些钢筋。顶层、底层、山墙、内纵墙端开间 。
六、基础形式和沉降缝处理
1、基础形式和埋深 有地下室要求时，可采用箱基。无要求时，

框架-剪力墙结构在侧向力作用下协同工作
框--剪(框—筒)结构平面布置要注意下面两个方面 问题∶
1、剪力墙数量
剪力墙太多，不仅会增加建筑布置的困难，而
且在地震作用下，刚度大则侧向力也大，通常以保
证结构侧向变形不超过规范规定的限制值为宜。
在基本振型地震作用下剪力墙部分承受的倾覆
力矩小于结构总倾覆力矩的50%时，说明剪力墙的 数量偏少。
多用在跨度较大而梁高受限制的情况下，筒体 结构角区楼面也常用。跨度一般不超过9M，预应力 跨度不超过12M。
第三节
结构总体布置及变形缝
一、控制结构高宽比H／B（5～6以下）
概念设计∶一些难以作出精确力学分析或在规 范中难以具体规定的问题，必须由工程师运用概念 进行分析，作出判断，以便采取相应措施。这些概 念和经验要贯穿在方案确定及结构布置的过程中， 也要体现在计算简图或计算结果的处理中，还应对 确定薄弱部位、加强构造配筋等起作用。概念设计 带有经验性，涉及的内容及方面十分丰富，事实证 明它是有效的方法。倾覆力矩随高宽比增大而增大 。