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建筑结构类型

 

建筑结构类型

房屋结构一般是指其建筑的承重结构和围护结构两个部分。

房屋在建设之前,根据其建筑的层数、造价、施工等来决定其结构类型。

各种结构的房屋其耐久性、抗震性、安全性和空间使用性能是不同的。

常见的房屋结构有砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构等,各种结构有其自身的特点。

砖混结构顾名思义,就是以砖和钢筋混凝土混合结构。

由于砖的生产能够就地取材,因而房屋的造价相对较低。

但砖的力学性能较差,承载力小,房屋的抗震性能不好。

设计中通过圈梁、构造柱等措施可以是房屋的抗震性能提高,但一般只能建造7层以下的房屋。

砖混结构的房屋的承重墙厚一般为370毫米或240毫米,占用房屋的使用面积,使房屋的有效使用率变小。

另外砖混结构的房屋的楼板较多采用预应力空心楼板,房间开间不能太大,否则,楼板会发生饶度,影响使用和美观,并会给使用人造成一定的心理压力。

虽然,现在许多砖混结构的楼板结构采用全现浇的钢筋混凝土,但因砖混结构整体抗震性能限制,开间仍不能设计的太大。

砖混房屋受到结构的限制,空间布置不灵活,不能象框架结构那样,用户可以比较随意的根据自己的需要灵活分割布置空间。

钢筋混凝土结构

主要有钢筋混凝土框架结构,剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架筒体结构和筒体结构。

框架筒体结构和筒体结构应用于超高层建筑结构。

  现浇钢筋混凝土结构框架结构一般由梁、板、柱所组成。

其特点是框架结构布置灵活,具有较大的室内空间,使用比较方便。

框架结构的楼板大多采用现浇钢筋混凝土板。

  由于有框架结构的柱截面较大,不宜家具布置和装修,影响室内使用,以往在住宅建筑中采用较少。

结合框架结构特点,在新建住宅中出现了一种异形柱框架轻型住宅结构和短肢剪力墙结构体系。

  异形柱框轻住宅与其他传统结构相比,具有以下特点:

由T形边柱、十字形中柱、L形角柱组成框架受力体系,其柱间填充墙与体壁同厚,室内不出现柱楞便于使用,填充墙采用轻质保温隔热材料,因墙体减薄,与砌体结构相比可增加使用面积。

异形柱框轻住宅结构体系和短肢剪力墙结构体系在多高层住宅中的应用方面具有广阔的发展前景。

  框架间的填充墙多采用轻质砌体墙。

这些轻质墙体材料种类较多,如非承重黏土空心砖,加气混凝土砌块,空心焦渣混凝土砌块、轻钢龙骨石膏板及多中复合轻质隔墙板。

这些轻质墙体起围护和分隔空间的作用,装修时可以开洞或拆除。

剪力墙

其实就是现浇钢筋混凝土墙,主要承受水平地震荷载,这样的水平荷载对墙、柱产生一种水平剪切力,剪力墙结构由纵横方向的墙体组成抗侧向力体系,它的刚度很大,空间整体性好,房间内不外露梁、柱楞角,便于室内布置,方便使用。

剪力墙结构有较好的抗震性能,其不足之处是结构自重大,预应力剪力墙结构常可以做到大空间住宅布局,剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。

此时,房间的分隔墙和预应力厨房卫生间分隔墙可采用预制的轻质隔墙来分隔空间,此种方式为装修改造,带来了较大的方便之处,也深受广大住户欢迎。

  框架剪力墙结构房屋集成了框架结构和剪力墙结构的优点,空间布置灵活,抗震性能好。

  按房屋建筑结构分类

  钢结构是指承重的主要构件是用钢材料建造的,包括悬索结构。

  钢、钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢、钢筋混凝土建造的。

  钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。

包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。

混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。

如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。

  砖木结构是指承重的主要构件是用砖、木材建造的。

如一幢房屋是木制房架、砖墙、木柱建造的。

  其他结构是指凡不属于上述结构的房屋都归此类。

如竹结构、砖拱结构、窑洞等。

框剪结构与框架结构的主要区别就是多了剪力墙,框架结构的竖向刚度不强,高层或超高层的框架结构建筑更是如此!

为了解决这个问题故使用剪力墙.你可以去了

框架结构

框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。

适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。

  框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。

  1。

框架-剪力墙结构,出称为框剪结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。

框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。

因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。

  2。

框剪结构的变形是剪弯型。

众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。

剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。

对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。

  3。

水平荷载主要由剪力墙来承受。

从受力特点看,由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多,在水平荷载作用下,一般情况下,约80%以上用剪力墙来承担。

因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力,沿高度分布比样均匀,各层梁柱的弯矩比较接近,有利于减小梁柱规格,便于施工。

  建筑结构类型

  按建筑物以其结构类型的不同,可以分为砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构和钢结构四大类。

  1、砖木结构:

  用砖墙、砖柱、木屋架作为主要承重结构的建筑,像大多数农村的屋舍、庙宇等。

这种结构建造简单,材料容易准备,费用较低。

  2、砖混结构:

  砖墙或砖柱、钢筋混凝土楼板和屋顶承重构件作为主要承重结构的建筑,这是目前在住宅建设中建造量最大、采用最普遍的结构类型。

  3、钢筋混凝土结构

  即主要承重构件包括梁、板、柱全部采用钢筋混凝土结构,此类结构类型主要用于大型公共建筑、工业建筑和高层住宅。

  钢筋混凝土建筑里又有框架结构、框架—剪力墙结构、框—筒结构等。

目前25—30层左右的高层住宅通常采用框架—剪力墙结构。

  4、钢结构

主要承重构件全部采用钢材制作,它自重轻,能建超高摩天大楼;又能制成大跨度、高净高的空间,特别适合大型公共建筑。

 

第一讲高层建筑结构体系及布置

§1-1高层建筑结构的发展、特点及类型

  一、高层建筑的发展

  现代高层建筑是随着城市的发展和科学技术的进步而发展起来的,是商业化、工业化和城市化的结果。

现代高层建筑的发展有利于节约用地、解决住房紧张,减少市政基础设施和美化城市空间环境。

从某种意义上说,现代高层建筑是现代化城市的标志。

  我国是高层建筑发展历史悠久的国家。

我国古代建造过不少高层建筑,如公元704年在西安建造的大雁塔,高64m;公元1056年在山西应县建造的木塔,高67m。

这些古老的高塔建筑经受住了几百年乃至上千年的风吹雨打,甚至若干次大地震的考验,说明我国古代在建筑设计、结构体系选择、施工技术和方法上具有很高的水平。

  但是,我国近代高层建筑发展迟缓。

从20世纪初到新中国成立,我国高层建筑甚少。

我国自己设计和建造高层建筑始于20世纪50年代初。

1958~1959年,北京的十大建筑工程推动了我国高层建筑的发展。

如1959年建成的北京民族饭店,12层,高47.4m。

到了60年代,我国高层建筑有了新的发展,1964年建成的北京民航大楼,15层,高60.8m;1966年建成了18层的广州人民大厦,高63m;1968年建成的27层广州宾馆,高88m,是60年代我国建成的最高建筑。

70年代,我国高层建筑有了较大的发展,其代表性的高层建筑为:

1974年建成的20层北京饭店新楼,高87.4m,是当时北京最高的建筑;1976年建成的33层、高114.1m的广州白云宾馆。

与此同时,在大城市和某些中等城市建成了大量的高层住宅。

上海首先建成了漕溪路20幢12~16层剪力墙住宅楼;北京建成了前三门高层住宅一条街,在8㎞长的街上建造了40幢9~16层大模板施工的剪力墙住宅。

从此,高层住宅就成为我国高层建筑中数量最多的类型。

  从80年代开始,我国高层建筑迅速发展,建筑层数和高度不断增加,功能和类型越来越复杂,结构体系日趋多样化。

仅1980~1983年所建的高层建筑就相当于1949年以来30多年中所建高层建筑的总和。

比较有代表性的高层建筑有:

北京中央彩色电视中心,主楼27层,112.7m,是当时我国8度地震区中最高的建筑(按9度设防);上海第一家五星级宾馆—静安希尔顿饭店,建筑面积69244㎡,包括塔楼43层,总高143.6m,外形呈三角形;深圳的国际贸易中心大厦,50层,高158.65m;深圳发展中心大厦,43层,高165.3m,加上天线的高度共185.3m,这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。

广州广东国际大厦,钢筋混凝土结构,63层,高为200.2m。

深圳贤成大厦钢筋混凝土筒中筒结构,塔楼为八角形平面,整个建筑61层,高218m。

广州中天大厦,筒中筒结构,80层,322m高。

深圳的地王大厦,81层,高325m。

上海的金茂大厦,88层,高421m。

在国外,现代高层建筑的发展只有110多年的历史,又以最近40多年发展较快。

1883年在美国芝加哥建成11层的家庭保险大楼(HomeInsuranceBuilding)是近代高层建筑的开端。

1931年纽约建造了著名的帝国大厦(ImpireStateBuilding),共102层,381m高,他享有“世界最高建筑”之美誉长达40年之久。

20世纪50年代以后,轻质高强材料的应用,新的抗风抗震结构体系的发展,电子计算机的推广使用以及新的施工机械的涌现,才使高层建筑得到了大规模的迅速发展。

1972年,纽约建造了110层,高402m的世界贸易中心(WorldTradeCenterTwinTowers);1973年在芝加哥又建成当时世界上最高的西尔斯大厦(SearsTower),110层,高443m,这两幢建筑都是钢结构。

目前世界上最高的建筑是1996年在吉隆坡建成的石油大厦,88层,高450m,是钢与钢筋混凝土混合结构。

三、高层建筑结构类型

  高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。

根据不同结构类型的特点,正确选用材料,就成为经济合理地建造高层建筑的一个重要方面。

  钢筋混凝土结构具有造价较低、取材丰富、并可浇筑各种复杂断面形状,而且强度高、刚度大、耐火性和延性良好,结构布置灵活方便,可组成多种结构体系等优点,因此,在高层建筑中得到广泛应用。

当前,我国的高层建筑中钢筋混凝土结构占主导地位。

到目前为止,我国已建成多幢200m以上的钢筋混凝土建筑。

但钢筋混凝土结构的主要缺点是构件占据面积大、自重大、施工速度慢等。

例如我国广东国际大厦,63层,底层柱尺寸已达1.8m×2.2m,占据了大量的空间。

  钢结构具有强度高、构件断面小、自重轻、延性及抗震性能好等优点;钢构件易于工厂加工,施工方便,能缩短现场施工工期。

近年来,随着高层建筑建造高度的增加,以及我国钢产量的大幅度增加,采用钢结构的高层建筑也不断增多。

北京建成了京广中心(56层,208m)、京城大厦(52层,183m)、国际贸易中心(39层,155.25m)等高层钢结构;上海建成了锦江宾馆分馆(46层,153.53m)、国际贸易中心(37层,139m)等高层钢结构。

更为合理变形的高层建筑结构为钢和钢筋混凝土相结合的组合结构和混合结构。

这种结构可以使两种材料互相取长补短,取得经济合理、技术性能优良的效果。

  组合结构是用钢材来加强钢筋混凝土构件的强度,钢材放在构件内部,外部由钢筋混凝土做成,成为钢骨(或型钢)混凝土构件,也可在钢管内部填充混凝土,做成外包钢构件,成为钢管混凝土。

前者可充分利用外包混凝土的刚度和耐火性能,又可利用钢骨减小构件断面和改善抗震性能,现在应用较为普遍。

例如:

北京的香格里拉饭店就采用了钢骨混凝土柱。

  混合结构是部分抗侧力结构用钢结构,另一部分采用钢筋混凝土结构(或部分采用钢骨混凝土结构)。

多数情况下是用钢筋混凝土做筒(剪力墙),用钢材做框架梁、柱。

例如:

上海静安希尔顿饭店就是这种混合结构。

而上海金茂大厦,是用钢筋混凝土作核心筒,外框用钢骨混凝土柱和钢柱的混合结构。

框架-剪力墙结构体系在水平荷载作用下的主要特征:

  1.在受力状态方面,框架承受的水平剪力减少及沿高度方向比较均匀,框架各层的梁、柱弯矩值降低,沿高度方向各层梁、柱弯矩的差距减少,在数值上趋于接近。

  2.在变形状态方面,单独的剪力墙在水平荷载作用下以弯曲变形为主,位移曲线呈弯曲型;而单独的框架以剪切变形为主,位移曲线呈剪切型;当两者处于同一体系,通过楼板协同工作,共同抵抗水平荷载,框架-剪力墙结构体系的变形曲线一般呈弯剪型。

  框架、剪力墙及框架-剪力墙结构体系的变形示意图如图1-8所示。

  由于上述变形和受力特点,框架-剪力墙结构的刚度和承载力较框架结构都有明显的提高,在水平荷载作用下的层间变形减小,因而减小了非结构构件的破坏。

在我国,无论在地震区还是非地震区的高层建筑中,框架-剪力墙结构体系得到了广泛的应用。

四、筒体结构体系

  筒体结构为空间受力体系。

筒体的基本形式有三种:

实腹筒、框筒及桁架筒。

用剪力墙围成的筒体称为实腹筒。

在实腹筒的墙体上开出许多规则的窗洞所形成的开孔筒体称为框筒,它实际上是由密排柱和刚度很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架围成的筒体。

如果筒体的四壁是由竖杆和斜杆形成的桁架组成,则成为桁架筒,见图1-9(a)、(b)、(c);如果体系是由上述筒体单元所组成,称为筒中筒或组合筒,见图1-9(d)、(e)。

通常由实腹筒做内部核心筒,框筒或桁架筒做外筒。

筒体最主要的受力特点是它的空间受力性能。

无论哪一种筒体,在水平力作用下都可以看成固定于基础上的箱形悬臂构件,它比单片平面结构具有更大的抗侧刚度和承载力,并具有很好的抗扭刚度。

因此,该种体系广泛应用于多功能、多用途,层数较多的高层建筑中。

五、各种结构体系适用的最大高度

  《高层建筑混凝土结构技术规程》(JG3-2002,J186-2002)(以下简称《高层规程》),对各种结构体系的高层建筑最大适用高度做出了规定。

规程中将高层建筑分为了两级,即常规高度的高层建筑(A级)和超限高层建筑(B级)。

同时,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(以下简称《抗震规范》)根据建筑使用功能的重要性,将建筑抗震设防类别分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。

甲类建筑为属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑,乙类建筑为属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,丙类建筑属于甲、乙、丁类建筑以外的一般建筑,丁类建筑属于抗震次要建筑。

  下面分别给出各种结构体系其适用的最大高度。

  1.A级高度高层建筑最大适用高度

  甲类建筑宜按设防烈度提高一度后符合表1-1的要求;乙、丙类建筑宜按设防烈度符合表1-1的要求。

  2.B级高度高层建筑最大适用高度

  甲类建筑宜按设防烈度提高一度后不宜大于表1-2的要求;乙、丙类建筑宜按设防烈度不宜大于表1-2的要求。

  对平面和竖向均不规则的结构或Ⅳ类场地上的结构,最大适用高度应适当降低。

超过表内高度的房屋,应进行专门研究,采取必要的加强措施。

§1-3结构总体布置的一般原则

  在高层建筑结构设计中,不仅要根据结构高度,还应根据是否抗震设防及设防烈度等因素选择合理的结构体系。

当结构体系确定后,结构总体布置应当密切结合建筑设计进行,使建筑物具有良好的造型和合理的传力路线。

因此,结构体系受力性能与技术经济指标能否做到先进合理,与结构布置密切相关。

  理论与实践均表明,一个先进而合理的设计,不能仅依靠力学分析来解决。

因为对于较复杂的高层建筑,某些部位无法用解析方法精确计算;特别是在地震区,地震作用的影响因素很多,要求精确计算是不可能的。

因此,不能仅仅依赖于“计算设计”,还要正确运用“概念设计”。

“概念设计”是指对一些难以做出精确计算分析,或在某些规程中难以具体规定的问题,应该由设计人员运用概念进行判断和分析,以便采取相应的措施,做到比较合理地进行结构设计。

概念设计要求设计人员应具有多学科知识和实践经验,在设计中处处都要带着清晰的概念和正确的理解去处理理论和构造问题。

以下论述的诸方面均须用概念设计的方法加以正确处理。

一、结构平面布置

  高层建筑的开间、进深尺寸和选用的构件类型应符合建筑模数,以利于建筑工业化。

在一个独立的结构单元内,宜使结构平面形状和刚度均匀对称。

需要抗震设防的高层建筑,其平面布置应符合下列要求:

  1.平面宜简单、规则、对称、减少偏心;

  2.平面长度不宜过长,突出部分长度不宜过长,值宜满足教材表1-3的要求;

  3.不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。

  二、结构竖向布置

  高层建筑中控制侧向位移常常成为结构设计的主要控制因素。

而且随着高度增加,倾覆力矩也相应迅速增大。

因此,高层建筑的高宽比不宜过大。

一般将高宽比控制在5~6以下,是指建筑物地面到檐口高度,是指建筑物平面的短方向总宽。

当设防烈度在8度以上时,限制应更严格一些。

  高层建筑的竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收,这些应遵循《高层规程》中的具体规定。

  现行《高层规程》对各种结构的高宽比给出了限制。

A级高度高层建筑结构的高宽比不宜超过表1-3的限值;B级高度高层建筑结构的高宽比不宜超过表1-4的限值。

三、变形缝的设置

  在高层建筑中,为防止结构因温度变化和混凝土收缩而产生裂缝,常隔一定距离设置温度伸缩缝;在高层部分和低层部分之间,由于沉降不同设置沉降缝;在地震区,建筑物各部分层数、质量、刚度差异过大或有错层时,设置防震缝。

温度缝、沉降缝和防震缝将高层建筑划分为若干个结构独立的部分,成为独立的结构单元。

  高层建筑设置“三缝”,可以解决产生过大变形和内力问题以及抗震问题,但也产生另外的问题。

例如:

由于缝的两侧均需布置剪力墙或框架而使结构复杂和建筑使用不便;“三缝”使建筑立面处理困难;地下部分容易渗漏,防水困难等,而更为突出的是:

地震时缝两侧结构常因进入弹塑性状态,位移急剧增大发生互相碰撞而造成震害。

  实践表明,高层建筑宜调整平面形状和结构布置,采取构造措施和施工措施,尽量不设缝或少设缝;需要设缝时,必须保证必要的缝宽以防止震害。

四、基础设计一般原则

  高层建筑高度大、重量大,在水平力作用下有较大的倾覆力矩与剪力,对基础及地基的要求较高,因此基础的设计是高层建筑结构设计中的一项重要内容。

下面给出基础设计的一般原则。

  1.上部结构的特点是选择基础设计方案的重要因素。

基础设计时要把地基、基础和上部结构当成一个整体来考虑:

当上部结构刚度和整体性较差,地基软弱,且不均匀时,基础刚度应适当加强;当上部结构刚度和整体性较好,荷载分布较均匀,地基也比较坚硬时,则基础刚度可适当放宽。

  2.一般情况下,地基的土质均匀,承载力高、沉降量小时,可以采取天然地基和竖向刚度较小的基础;反之,则应采用人工地基或竖向刚度较大的整体式基础。

  3.单独基础和条形基础整体性差,竖向刚度小,不容易调整各部分地基的差异沉降,除非将基础搁置在未风化或微风化岩层上,否则不宜在高层建筑中应用。

在层数较少的裙房中应用时,也需在单独柱基之间沿纵、横两个方向增设拉梁,以抵抗可能产生的地基差异沉降。

4.当采用桩基时,应尽可能采用单根、单排大直径桩或扩底墩,使上部结构的荷载直接由柱或墙传至桩顶;基础底板因受力很小而可以做得较薄,如果采用多根或多排小直径桩,基础底板就会受到较大弯矩和剪力,从而使板厚增大。

  5.箱形基础及筏式基础是高层建筑结构常用的形式。

  6.在地震区,为保证整体结构的稳定性,减小由基础变形引起的上部结构倾斜,基础埋深不能太小。

在天然地基或复合地基上,基础埋深不宜小于建筑物高度的1/15。

如果采用桩基,则从桩顶算起,基础埋深不宜小于建筑物高度的1/18。

在非地震区,基础的埋深可适当减小。

  此外,无论何种形式的基础,均不宜直接置于可液化土层上。

 

§1-2高层建筑结构体系

  结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。

在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。

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。

  一、框架结构体系

  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(其典型布置如图1-3)。

这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。

  框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室、教室等。

需要时,可用隔断分隔成小房间,或拆除隔断改成大房间,因而使用灵活。

外墙用非承重构件,可使立面设计灵活多变。

  框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的抗震性能。

但由于高层框架侧向刚度较小,结构顶点位移和层间相对位移较大,使得非结构构件(如填充墙、建筑装饰、管道设备等)在地震时破坏较严重,这是它的主要缺点,也是限制框架高度的原因,一般控制在10~15层。

  框架结构构件类型少,易于标准化、定型化;可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,有时还可以采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。

现浇结构的整体性好,抗震性能好,在地震区应优先采用。

二、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(其典型布置如图1-4)。

  剪力墙在抗震结构中也称抗震墙。

它在自身平面内的刚度大、强度高、整体性好,在水平荷载作用下侧向变形小,抗震性能较强。

在国内外历次大地震中,剪力墙结构体系表现出良好的抗震性能,且震害较轻。

因此,剪力墙结构在非地震区或地震区的高层建筑中都得到了广泛的应用。

在地震区15层以上的高层建筑中采用剪力墙是经济的,在非地震区采用剪力墙建造建筑物的高度可达140m。

目前我国10~30层的高层住宅大多采用这种结构体系。

剪力墙结构采用大模板或滑升模板等先进方法施工时,施工速度很快,可节省大量的砌筑填充墙等工作量。

  剪力墙结构的墙间距不能太大,平面布置不灵活,难以满足公共建筑的使用要求;此外,剪力墙结构的自重也比较大。

为满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共房间,以及在住宅底层布置商店和公共设施的要求,可将剪力墙结构底部一层或几层的部分剪力墙取消,用框架来代替,形成底部大空间剪力墙结构和大底盘、大空间剪力墙结构(图1-5);标准层则可采用小开间或大开间结构。

当把底层做成框架柱时,成为框支剪力墙结构(图1-6)。

这种结构体系,由于底层柱的刚度小,上部剪力墙的刚度大,形成上下刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大的内力及塑性变形,致使结构破坏较重。

因此,在地震区不允许完全使用这种框支剪力墙结构,而需设有部分落地剪力墙。

  三、框架-剪力墙结构体系

  框架-剪力墙结构体系是在框架结构中布置一定数量的剪力墙所组成的结构体系。

由于框架结构具有侧向刚度差,水平荷载作用下的变形大,抵抗水平荷载能力较低的缺点,但又具有平面布置较灵活、可获得较大的空间、立面处理易于变化的优点;剪力墙结构则具有强度和刚度大,水平位移小的优点与使用空间受到限制的缺点。

将这两种体系结合起来,相互

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