高层建筑的结构形式及特点Word文件下载.docx

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横墙较密，房屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：

平面布置不灵活。

纵墙承重方案,其特点是：

把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。

优点是：

房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：

房屋的刚度较差。

纵横墙承重方案,根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。

这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横墙的间距比纵墙的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。

内框架承重方案,房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。

其特点是：

由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。

二．框架结构

框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。

它同时承受竖向荷载和水平荷载。

由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。

有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。

结构布置的一般原则：

结构布置在建筑的平、立、剖面和结构的形式确定以后进行。

对于建筑剖面不复杂的结构，只需进行结构平面布置；

对于建筑剖面复杂的结构，除应进行结构平面布置外，还须进行结构的竖向布置。

进行结构布置时，应满足以下一般原则：

（１）满足使用要求，并尽可能地与建筑的平、立、剖面划分相一致；

（２）满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能有效地进行；

（３）结构应尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少；

（４）妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对建筑的影响；

（５）施工简便；

（６）经济合理。

荷载传递：

框架结构中，受力主要是垂直力与水平力两类。

垂直荷载源于自重、以及各种活荷载，除非特殊荷载，多数垂直荷载被设计成均布荷载，可能直接作用在框架上（楼板搭载框架梁上），也可能通过其他构件（次梁）以集中荷载的方式传递至框架上（楼板搭在非框架梁的次梁上，再由次梁传递至框架梁上）。

框架结构的垂直荷载通过梁板体系来承担，进而传给柱，由柱传给基础。

框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。

同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期。

框架结构体系的缺点为：

①框架节点应力集中显著；

②框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；

③对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理。

三．框架—剪力墙结构

框架—剪力墙结构，又称框剪结构，框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多（高）层房屋结构体系。

它是在框架纵、横方向的适当位置，在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体（剪力墙）。

剪力墙宜采用对称、周边布置原则：

可以有效的抵抗建筑物在地震作用下可能产生的扭转效应，对称布置保证了刚度的均匀性，周边布置增大了抗扭刚度。

剪力墙的基本位置一般设置在以下位置：

竖向荷载较大的部位：

一方面可以承担重力荷载，减小柱子的尺度，另一方面可以防止剪力墙在受弯时出现拉力，提高其承载力，也有利于基础的受力；

平面形状变化处：

针对应力集中的出现，采用剪力墙对结构进行加强；

电梯间与楼梯间：

没有楼板，平面刚度减小，而且容易产生应力集中，另外电梯间的井壁自然是剪力墙；

荷载传递及特点：

（1）水平力通过通过楼板传递分配到剪力墙及框架

（2）水平力产生的剪力在底部主要有剪力墙承担，因剪力墙在水平力作用时，底部变形小。

但到顶部时，剪力主要有框架承担，即框架在顶部时变形较小。

在这种结构中，框架与剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部分水平荷载，框架则以承担竖向荷载为主，这样，可以减少柱子的截面。

剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。

框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点，既能获得大空间的灵活空间，又具有较强的侧向刚度。

所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。

这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。

框架一剪力墙结构，一般用于25层以下房屋结构。

四．剪力墙结构

剪力墙结构，是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构，即结构采用剪力墙的结构体系。

剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件墙体剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布臵或沿多轴线斜交布臵，它刚度大，空间整体性好，用钢量省，除抵抗水平荷载和竖向荷载外，还对房屋起围护和分割作用。

剪力墙结构优点是整体性好，侧向刚度大，适宜做较高的高层建筑，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露构件，可以不影响房屋的使用功能。

缺点是由于剪力墙位置的约束，使得建筑内部空间的划分比较狭小，不能提供大空间房屋，结构延性较差。

因此较适宜用于宾馆与住宅。

全剪力墙结构常用于25～30层结构。

五．筒体结构

筒体结构，是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。

筒式结构可分单筒、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。

筒体可以为剪力墙，也可以采用密柱框架;

也可以根据实际需要采用数量不同的筒。

结构布置：

框筒、筒中筒、束筒结构的布置应符合高层建筑的一般布置原则，同时要考虑如何合理布置，减小剪力滞后，以便高效而充分发挥所有柱子的作用。

（1）筒体结构的性能以正多边形为最佳，且边数越多性能越好，剪力滞后现象越不明显，结构的空间作用越大；

反之，边数越少，结构的空间作用越差。

结构平面布置应能充分发挥其空间整体作用

（2）筒体结构的高宽比不应小于3，并宜大于4，其适用高度不宜低于60m，以充分发挥筒体结构的作用；

（3）筒中筒结构中的外框筒宜做成密柱深梁，一般情况下，柱距为，不宜大于4；

框筒梁的截面高度可取柱净距的1/4左右。

以及开孔率满足规定要求。

（4）框筒结构的柱截面宜做成正方形、矩形或T形，若为矩形截面，由于梁、柱的弯矩主要在框架平面内，框架平面外的柱弯矩较小，则矩形的长边应与腹板框架或翼缘框架方向一致；

筒体在侧向风荷载的作用下，它的受力特点就类似于一个固定在基础上的筒形的悬臂构件。

迎风面将受拉，而背风面将受压。

筒体结构多用于高层或超高层公共建筑中。

筒式结构则用于30层以上的超高层房屋结构，经济高度以不超过80层为限。