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高层建筑结构体系,第三版施工指南

【摘要】:由于其承受水平荷载的能力较框架结构强、刚度大、水平位移小,现已成为高层住宅建筑的主体,建筑高度可达150m。框架-剪力墙既有框架平面布置灵活的优点,又能较好地承受水平荷载,并且抗震性能良好,是目前高层建筑中经常采用的一种结构体系,适用于15~30层的高层建筑,一般不超过120m。图0-1高层建筑的结构体系框架;剪力墙;框架-剪力墙;框架-筒体;筒中筒;组合筒5.其他竖向结构悬挂结构。

高层建筑所采用的结构材料、结构类型和施工方法与多层建筑有很多共同之处,但高层建筑不仅要承受较大的垂直荷载,还要承受较大的水平荷载,而且高度越高,相应的荷载越大,因此,高层建筑所采用的结构材料、结构类型和施工方法又有一些特别之处。

1.框架结构

如图0-1(a)所示,框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成,是我国较早采用的一种梁、板、柱结构体系。框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可形成较大的空间,有利于布置餐厅、会议厅、休息厅等,因此,其在公共建筑中的应用较多。其建筑高度一般不宜超过60m。框架结构由于侧向刚度差,故在高烈度地震区不宜采用。

2.剪力墙结构

剪力墙结构是利用建筑物的内外墙作为承重骨架的结构体系,如图0-1(b)所示。与一般房屋的墙体受力不同,这类墙体除了承受竖向压力外,还要承受由水平荷载所引起的弯矩。由于其承受水平荷载的能力较框架结构强、刚度大、水平位移小,现已成为高层住宅建筑的主体,建筑高度可达150m。但承重墙过多,限制了建筑平面布置的灵活性。

3.框架-剪力墙结构

在框架结构平面中的适当部位设置钢筋混凝土剪力墙,也可以利用楼梯间、电梯间墙体作为剪力墙,使其形成框架-剪力墙结构,如图0-1(c)所示。框架-剪力墙既有框架平面布置灵活的优点,又能较好地承受水平荷载,并且抗震性能良好,是目前高层建筑中经常采用的一种结构体系,适用于15~30层的高层建筑,一般不超过120m。

4.筒体结构

筒体结构由框架结构和剪力墙结构发展而成,是由若干片纵横交错的框架或剪力墙与楼板连接围成的空间体系。筒体体系在抵抗水平力方面具有良好的刚度,且建筑平面布置灵活,能满足建筑上需要较大开间和空间的要求。

根据筒体平面布置、组成数量的不同,筒体结构又可分为框架-筒体、筒中筒、组合筒三种体系,分别如图0-1(d)、(e)、(f)所示。

图0-1 高层建筑的结构体系

(a)框架;(b)剪力墙;(c)框架-剪力墙;(d)框架-筒体;(e)筒中筒;(f)组合筒

5.其他竖向结构

(1)悬挂结构。悬挂结构是由一个或几个筒体,在其顶部(或顶部及中部)设置桁架,并由从桁架上引出的若干吊杆与下面各层的楼面结构相连而成。悬挂结构也可由一个巨大的刚架或在拱的顶部悬挂的吊杆与下面各层的楼面相连而成。

(2)巨型结构。巨型结构是由若干个筒体或巨柱、巨梁组成巨型框架,承受建筑物的垂直荷载和水平荷载。在每道巨梁之间再设置多个楼层,每道巨梁一般占一个楼层并支承巨梁间的各楼层荷载。

(3)蒙皮结构。蒙皮结构是将航空和造船工业的技术引入建筑领域,以外框架的柱、梁作为纵、横肋,蒙上一层薄金属板,形成共同工作体系。

此外,由于建筑功能建筑艺术的需要,出现了一些大门洞、大跨度的特殊建筑。