高层建筑结构

更新时间:02-07 装修 由 稚情 分享

高层建筑的结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框-剪结构、板柱剪力墙结构、框架核心筒结构、束筒结构、筒中筒结构等等体系。

高层建筑结构体系有哪些请简述它们各自的特点

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、石膏空心墙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。

扩展资料

在建筑物中,建筑结构的任务主要体现在以下三个方面。

1、服务于空间应用和美观要求

建筑物为人类社会生活必要的物质条件,是社会生活的人为的物质环境,结构成为一个空间的组织者,如各类房间、门厅、楼梯、过道等。同时,建筑物也是历史、文化、艺术的产物,建筑物不仅要反映人类的物质需要。

还要表现人类的精神需求,而各类建筑物都要用结构来实现。可见,建筑结构服务于人类对空间的应用和美观要求是其存在的根本目的。

2、抵御自然界或人为荷载作用

建筑物要承受自然界或人为施加的各种荷载或作用,建筑结构就是这些荷载或作用的支承者,它要确保建筑物在这些作用力的施加下不破坏、不倒塌,并且要使建筑物持久地保持良好的使用状态。可见,建筑结构作为荷载或作用的支承者,是其存在的根本原因,也是其最核心的任务。

3、充分发挥建筑材料的作用

建筑结构的物质基础为建筑材料,结构是由各种材料组成的,如用钢材做成的结构为钢结构,用钢筋和混凝土做成的结构为钢筋混凝土结构,用砖(或砌块)和砂浆做成的结构为砌体结构。

高层建筑的主要结构形式及特点、、、急

1、主要结构形式

在中国,旧规范规定:8层以下的建筑都被称为多层建筑,而目前,接近20层的称为中高层,30层左右接近100m称为高层建筑,而50层左右200m以上称为超高层。

在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)里规定:10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。

2、特点:

世界各城市的生产和消费的发展达到一定程度后,莫不积极致力于提高城市建筑的层数。实践证明,高层建筑可以带来明显的社会经济效益:首先,使人口集中,可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离,从而提高效率。

其次能使大面积建筑的用地大幅度缩小,有可能在城市中心地段选址;再是,可以减少市政建设投资和缩短建筑工期。

扩展资料:

一、结构分类

中国《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)将住宅建筑依层数划分为:一层至三层为低层住宅,四层至六层为多层住宅,七层至九层为中高层住宅,十层及十层以上为高层住宅。

除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑,大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑);建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。

建筑高度的计算:当为坡屋面时,应为建筑物室外设计地面到其檐口的高度;当为平屋面(包括有女儿墙的平屋面)时,应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度;当同一座建筑物有多种屋面形式时,建筑高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。

局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等,可不计入建筑高度内。

二、综合问题

1、关于城市经济效益和环境效益问题,应遵照城市规划部门指定的地段和控制高度建造,而不能完全根据建筑本身的需要。

2、高层建筑由于应力增加,设备和装修水平必须提高,施工难度增大,因而造价必然大大高于多层建筑。因此,需要各专业设计人员密切合作使平面布局合理,提高使用系数,做到构造简洁,自重轻,便于安装,综合降低造价。

3、高层建筑最突出的是防火安全设计,各专业设计人员应严格遵守高层建筑设计防火规范的规定。

1.高层建筑结构有何受力特点

1、自重大,对材料强度和竖向构件截面直接相关。

2、由于其抗震要求,对结构的延性有更加严格的要求,需要通过控制轴压比等措施来实现。

3、对风荷载更加敏感,且顶端在风荷载作用下有较大位移,会有不是干,对舒适度需要进行校核。

4、侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。

5、结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌。

世界各城市的生产和消费的发展达到一定程度后,莫不积极致力于提高城市建筑的层数。实践证明,高层建筑可以带来明显的社会经济效益。

首先,使人口集中,可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离,从而提高效率;其次能使大面积建筑的用地大幅度缩小,有可能在城市中心地段选址;再是,可以减少市政建设投资和缩短建筑工期。

高层建筑的三种结构体系

1、框架结构:多梁柱组成,空间灵活,但抗风、抗震能力弱,多用于公共建筑。2、剪力墙结构体系:指用钢筋混泥土墙板来承受竖向荷载和水平荷载的空间结构。3、筒体结构:指由一个或多个筒体作竖向承重结构的高城屋结构体系。

高层建筑结构有哪些结构体系,以及各结构体系的优缺点是什么

结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、框筒结构。

优点:空间大、延性好、造价稍低。

缺点:承载力低、刚度小(柔性结构)、侧移大、非结构构件破坏重,维修费用高、次生内里复杂、缺少二道防线、震区建筑物≥8层时不应采用、P-△效应显著。

需要指出的是,在框架结构的缺点中,致命的缺点是缺少二道防线,这将显著降低结构抗震能力。故结构选型时,应多加注意。

中国定义:

在中国,旧规范规定:8层以下的建筑都被称为多层建筑。接近20层的称为中高层,30层左右接近100m称为高层建筑,而50层左右200m以上称为超高层。

在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)里规定:10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。

中国的房屋6层及6层以上就需要设置电梯,对10层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此中国的《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)。

以上内容参考  百度百科—高层建筑

高层建筑结构体系哪些

多高层建筑结构体系的分类:

多高层房屋结构体系包括水平结构体系(楼、屋盖系统)和竖向结构体系(墙、柱)。其中水平结构体系中的楼(屋)盖结构承受并传递竖向荷载给竖向构件。并作为刚性楼盖利用其平面内的无限刚度协调各抗侧构件的变形和位移;竖向构件承受并传递竖向荷载。竖向结构体系的墙、柱与水平结构体系中的梁板共同组成房屋的抗侧空间结构,共同抵抗侧向力作用。多高层建筑的结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框支剪力墙结构,高层建筑结构体系中还有筒体结构(包括框架—核心筒结构、筒中筒结构)以及其他复杂高层结构形式,如带转换层高层建筑结构形式,多塔结构形式,另外还有型钢—混凝土构件组合的混合结构形式等。

下面就常见的几种结构体系作一些阐述。

1. 框架结构体系

框架结构体系由框架梁、柱、板等主要构件组成。按照框架布置方向的不同,框架结构体系可分为横向布置、纵向布置和双向布置三种框架结构形式。横向框架布置形式是20世纪90 年代以前常用的一种框架布置形式。由于当时的条件限制,内力分析主要是采用手算方式进行,计算机辅助设计只能进行简单的平面框架内力分析,所以房屋建筑往往布置为横向框架、纵向联系梁的结构形式,其特点是横向框架承担竖向荷载和平行于房屋横向的水平荷载。纵向框架布置形式也是一种平面框架类型,其特点是纵向框架承担竖向荷载和沿纵向水平荷载作用,而横向通过联系梁将竖向荷载传递到框架柱,同时联系梁与框架立柱形成横向框架并承担沿横向的水平力作用。在有抗震要求的房屋设计中,要求框架必须纵横向布置,形成双向框架结构形式,以抵抗水平荷载及地震作用,双向框架作用结构布置形式具有较强的空间整体性,可以承受各个方向的侧向力,与纵、横向布置的单向框架比较,具有较好的抗震性能。框架结构的特点是柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间。延性较好,但横向侧移刚度小,水平位移大。比较适用于大空间的多层及层数较少的高层建筑。框架结构的变形特征为剪切型。

2. 剪力墙结构体系

剪力墙结构体系是指竖向承重结构由剪力墙组成的一种房屋结构体系。剪力墙的主要作用除承受并传递竖向荷载作用外,还承担平行于墙体平面的水平剪力。《建筑抗震设计规范》GB 50011—2001 把剪力墙称为抗震墙。剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。其特点是整体性好,侧向刚度大,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。缺点是不能提供大空间房屋,结构延性较差。剪力墙结构适用范围较大,从十几层到几十层都很常见,由于剪力墙结构能承受更大的竖向力和水平力作用,横向刚度大,因此比框架更适合用于高层建筑的结构体系布置中。由于剪力墙结构提供的房屋空间一般较小,所以比较适合用于宾馆、住宅等建筑类型。当在下部一层或几层需要更大空间时,往往在下部取消部分剪力墙,形成框支剪力墙结构。剪力墙结构的变形特征是弯曲型。

3. 框架-剪力墙结构体系

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。系由于框架的主要特点是能获得大空间房屋,房间布置灵活,而其主要弱点是侧向刚度小,侧移大。而剪力墙结构侧向刚度大,侧移小,但不能提供灵活的大空间房屋。框架-剪力墙结构体系则充分发挥他们各自的特点,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。在框架-剪力墙结构体系中,框架往往只承受并传递竖向荷载,而水平荷载及地震作用主要由剪力墙承担。一般情况下,剪力墙可承受70%~90%的水平荷载作用。剪力墙在建筑平面上的布置,应按均匀、分散、对称周边的原则考虑,并宜沿纵横两个方向布置。剪力墙宜布置在建筑物的周边附近,恒载较大处及建筑平面变化处和楼梯间和电梯的周围;剪力墙宜贯穿建筑物的全高,宜避免刚度突变;剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐。建筑物纵(横)向区段较长时,纵(横)向剪力墙不宜集中布置在端开间,不宜在变形缝两侧同时设置剪力墙。框架-剪力墙的变形特征弯剪型。

4. 筒体结构体系筒体结构

主要包括框架-核心筒结构与筒中筒结构。框架核心筒结构由实体核心筒和外框架构成。一般将楼电梯间及一些服务用房集中在核心筒内;其他需要较大空间的办公用房、商业用房等布置在外框架部分。核心筒实体是由两个方向的剪力墙构成的封闭的空间结构,它具有很好的整体性与抗侧刚度,其水平截面为单孔或多孔的箱形截面。它既可以承担竖向荷载,又可以承担任意方向的水平侧向力作用。由于核心筒在高层建筑中往往布置在平面的中心部位,而在其四周布置功能空间,核心筒也因此而得名。结构筒中筒结构是由实体的内筒与空腹的外筒组成,空腹外筒是由布置在建筑物四围的密集立柱与高跨比很大的横向窗间梁所构成的一个多孔筒体。筒中筒结构体系具有更大的整体性和抗侧刚度,因此适用于高度很大的建筑。除上述两种筒体结构形式外,还有多重筒结构、成束筒结构等。筒体为适应各种建筑功能的要求,还可以与框架或剪力墙相结合,形成各自独特的结构方案。

5. 混合结构体系

混合结构体系是由多种不同材料构件组成的结构体系。如:钢管混凝土构件和型钢混凝土构件等。由于不同材料制成的构件有不同的特征,并且各自有其明显的优点,采用混合结构的目的就是通过对各种材料构件的优化组合,来充分发挥各种材料及构件的优越性能。钢管混凝土构件是有效利用混凝土的约束强度,在三向约束下,混凝土的抗压强度比单向抗压强度可提高几倍。利用这一特点而组合的钢管混凝土最适合用于以受压为主的轴心受压及小偏心受压柱及其他受压构件。型钢混凝土构件是在混凝土中主要配置型钢的构件。一般也配置一些构造钢筋及辅助 受力钢筋。它可以制作成柱、梁、剪力墙、筒体等竖向传力构件。型钢混凝土的特点是强度高、刚度大、截面小、延性好、防火性能好。建筑师常常将其与钢结构混合使用来建设超高层建筑。即下部采用型钢混凝土构件,上部为钢结构,以增大建筑的刚度,减少水平荷载作用下的侧移。型钢混凝土结构还可以与钢筋混凝土结构混合使用。

高层建筑结构的类型

高层建筑结构的类型

高层建筑结构的类型按使用的材料,高层建筑可采用砌体结构、混凝土结构、钢结构和钢-混凝土混合结构等类型。下面在为大家讲解一下不同类型高层建筑结构的`优缺点!

1、砌体结构

优点:取材容易、施工简便、造价低廉;

缺点:脆性材料,其抗拉、 抗弯、抗剪强度均较低,抗震性能较差;

配筋砌体可改善砌体的受力性能,但较少用于高层。

2、混凝土结构

优点:取材容易、良好耐久性和耐火性、承载能力大,刚度好、节约钢材、降低造价、可模性好;

缺点:自重大、构件截面较大、施工工序复杂、建造周期较长且受季节的影响;

应用情况:我国绝大多数高层建筑都是采用混凝土结构,今后仍将是高层建筑发展的主流。

3、钢结构

优点:材料强度高、截面小、自重轻、塑性和韧性好、制造简便、施工周期短、抗震性能好;

缺点:用钢量大、造价高、防火性能差、刚度差;

应用情况:采用钢结构的高层建筑不断的增多;美国、日本等从钢结构起步建造高层建筑的国家已转向发展混凝土结构。

目前世界上最高的钢结构建筑为美国芝加哥西尔斯大厦,110层、高443m。

4、钢-混凝土组合结构或混合结构

不仅具有钢结构自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好等特点,同时还兼有混凝土结构刚度大、防火性能好、造价低的优点。

近年来,这种结构形式逐渐增多,而且发展前景非常好。

定义:钢-混凝土组合结构、钢-混凝土混合结构

(1)组合结构:将钢骨放在构件内部,外部,采用外包或内填混凝土,称为钢骨混凝土 或钢管混凝土。(形成组合构件)

(2)混合结构:指由钢构件、钢筋混凝土构件或钢骨混凝土组合构件一起组成的空间结构。(形成混合结构)

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高层建筑结构设计的特点及要素介绍

随着城市建设不断推进,高层建筑逐渐增多。高层建筑是现代科学技术的产物,采用钢材和钢筋混凝土等建筑材料,利用框架结构、剪力墙结构、简体结构、筒中筒结构等结构形式建造而成。高层建筑结构设计具有重要意义,是建筑物整体寿命和结构强度的保证。

高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构设计是利用力学性质设计、计算机程序设定建筑模型和功能,充分使用先进技术和发挥结构功能、协调经济性的一连串作业,最终根据设计概念来判断设计计算的合理性。

高层建筑与低层建筑、多层建筑相比,其结构设计具有更重要的作用。高层建筑结构设计的不同关系到建筑投资造价、施工工期长短、施工技术要求、机电管道设置等方面,也会影响到建筑平面布置、立面体型、楼层高度等。

高层建筑结构设计注意的要素

水平力是高层建筑竖向结构控制负载的重力代表,对水平荷载起着决定性作用。因为高层建筑在竖向构件中自重和楼面使用荷载的轴力和弯矩数据与高层建筑高度成一次方正比,水平荷载产生的结构倾覆力矩与轴力则成二次方正比。此外,高层建筑的竖向荷载为定值,水平荷载的数值则随着结构动力性不同而变化。

建筑轴向变形需要重视。高层建筑的竖向荷载数值往往较大,能够引起较大的轴向变形,进而导致连续梁弯矩发生变化,使得连续梁弯矩的中间支座的负弯矩数值减小,最后制约构件下料长度。轴向变形还影响构件剪力和侧移,进而导致不安全的情形发生。

结构侧移是高层建筑结构控制的指标,是高层建筑结构设计的重要因素。伴随着高层建筑的楼房高度增加,建筑的水平荷载结构侧移风险也加大。设计师应该将建筑结构的水平荷载侧移控制在某一个范围之内。

结构延性。高层建筑在地震作用下变形范围会更大,为了避免产生倒塌,高层建筑结构应采取恰当措施,来产生较强的变形能力,以保证结构足够的延性。

总之,高层建筑是未来建筑设计的大趋势。高层建筑与超高层建筑对于结构设计、垂直交通设计、消防问题都提出更高要求,目前,电脑大数据的处理与计算、项目安排调度也为高层建筑方案实施提供了方便。

高层建筑基本结构形式有哪些

高层建筑有以下几种结构形式:框架结构:多梁柱组成,空间灵活,但抗风、抗震能力弱,多用于公共建筑,且大多为多层建筑高层,超高层建筑中并不常见。剪力墙结构体系:钢筋混泥土剪力墙结构是指用钢筋混泥土墙板来承受竖向荷载和水平荷载的空间结构,墙体亦同时作为维护和分隔构件,由于墙板街面惯性矩比较大,整体性能好,因此剪力墙体系的侧向刚度很大,能够承受相当大的水平荷载,剪力墙结构体系抗侧力能力强,变形小,抗震能力好。框架-剪力墙结构:框架-剪力墙是一种在框架结构中适当位置布置适当的剪力墙形成的结构体系,各种框架和各片剪力墙是抗侧力构件,在竖向荷载下两者承担各自传递范围内的楼面荷载。筒体结构:所谓的筒体结构是指由一个或多个筒体作竖向承重结构的高城屋结构体系,筒体体系适用于层数较多的高层建筑。筒体在侧向风荷载的作用下,其受力类似于刚性的箱型截面的悬臂梁,迎风面将受拉,而背风面将受压。采用这种体系的建筑,其平面最好是正方形或是接近正方形。

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