1、.wd班級：建筑13-1學號: 2021212703姓名：穆寶寶指導教師：王東坡?構造選型課程論文?高層建筑構造體系選型及分析摘要:高層建筑的構造體系是高層構造是否合理、經濟的關鍵,隨著建筑高度和功能的開展需要而不斷開展變化。論文總結了各種高層建筑構造體系、特別是近年來出現的復雜、新穎的構造體系的受力特征,進而對高層建筑構造選型要點進展了探討。 關鍵詞：高層建筑 構造體系 選型分析一，高層建筑選型的重要性1高層建筑與城市社會開展的關系密切我國城市化進程及人口的持續增長導致城市人口急劇上升,城市居住、生產、生活用地日趨緊張。為節約及充分利用城市土地資源,減少拆遷費、市政工程費和復雜地形處理費,提

2、高城市社會吸納能力及其綜合效益,緩解城市膨脹及城市房屋的嚴峻供需矛盾,改善城市環境與調節心理等城市社會性問題,高層建筑的數量仍將在全國各大中城市持續增長,且其規模、高度、復雜性及建立速度也將呈上升趨勢。2高層建筑構造復雜性提高現代高層建筑體形與平立面空間分布日益復雜,高度、規模、投資日益增大,要求性能更先進、更優化的構造系統形式與之相適應。主要表現為:(1)需求多元化、功能綜合化的趨勢,必然要導致高層建筑方案平立面形狀與內部空間分布等多樣化、個性化與復雜化,為增大建筑凈空高度,很多一般多高層建筑中不存在的新問題與矛盾開場出現,對構造系統形式的要求提高。(2)隨著高度與規模等增大,高層建筑投資增

3、加、工期增長,其構造系統優化的必要性及可優化的空間與效益將更明顯。構造優化,首先是其形式的優化,然后才是其布局與構件參數的優化。(3)高層建筑需考慮的影響因素日益復雜、系統、綜合和多變,選型需要的知識信息愈加龐大,選型結果受人為因素的影響也將增大。二，高層建筑常用類型高層建筑構造的構造型式繁多，框架、剪力墻、框架一剪力墻構造體系是高層鋼筋混凝土建筑構造中較為傳統的、廣為應用的構造體系。隨著層數和建筑高度增加，利用構造空間作用，又開展了框架一簡體構造、筒中筒構造多筒構造和巨型構造等多種構造體系。 高層建筑的構造體系主要有框架構造；剪力墻構造，包括局部框支、剪力墻構造；框架-剪力墻構造；筒體構造，

4、包括框架-核心筒構造、筒中筒構造；以及混合構造，即由多種材料構件如鋼筋混凝土構件、鋼構件、組合構造構件鋼管混凝土構件、型鋼混凝土構件及組合梁等構成的構造，現分別加以分析。1、框架構造體系 由框架梁、柱、樓板等主要構件組成。其特點是柱網布置靈活，便于獲得較大的使用空間。延性較好。橫向側移剛度較小。因此適用需要大空間的、層數不宜太多、房屋的高度不宜太高的建筑。如：商場、住宅、辦公樓等。 框架應當縱橫雙向布置，形成雙向抗側力體系。較高的高層建筑不宜采用框架構造。 2、剪力墻構造體系 剪力墻承受豎向荷載及水平荷載的能力都較大。其特點是整體性好，側向剛度大，水平力作用下側移小，并且由于沒有梁、柱等外露與

5、凸出，便于房間內部布置。缺點是不能提供大空間房屋構造延性較差。 當地下室或下部一層、幾層，需要大空間時如商場、停車庫等即形成局部框支剪力墻構造。在框架-剪力墻構造和剪力墻構造兩種不同構造的過渡層必須設置轉換層。 剪力墻構造由于承受豎向力、水平力的能力均較大，橫向剛度大，因此可以建造比框架構造更高、更多層數的建筑。但是只能以小房間為主的房屋，如住宅、賓館、單身宿舍。而賓館中需要大空間的門廳，餐廳、商場等往往設置在另外的建筑單元中。 3、框架-剪力墻構造體系 由于框架構造的主要特點是能獲得大空間的房屋，房間布置靈活。而其主要弱點是側向剛度較小，側移較大。而剪力墻構造側向剛度大，可減小側移。但是全剪

6、力墻構造無法布置大空間房層。因此，框架-剪力墻構造體系恰好是對兩者取長補短，既能布置大空間房屋與小空間房屋，布置靈活，又具有較大的側向剛度，彌補純框架構造之缺乏，所以廣泛用于層數較多我、房屋總高較高的建筑，而且可以靈活布置大小空房間，適應較多的建筑功能要求。 對于地震區建筑來說，框架-剪力墻構造具有兩道抗震防線即剪力墻與框架。 框架-剪力墻構造的主要缺點，由于功能要求，剪力墻布置位置往往受到限制，往往不可防止地造成剛心、質心不重合，產生偏心扭矩。同時其側向剛度還是偏小，房屋建造高度愛到限制。 4、筒體構造體系 筒體構造包括框架-核心筒構造與筒中筒構造。 框架-核心筒構造由實體的核心筒和外框架構

7、成。一般將樓電梯間及一些效勞用房集中在核心筒內；其他需較大空間的辦公用房、商業用房等布置在外框架局部。由于核心筒實際上是兩個方向的剪力墻構成封閉的空間構造，具有更好的整體性與抗側剛度。框架-核心筒構造體系適用于高度較高，功能較多的建筑。 筒中筒構造是由實體的內筒與空腹的外筒組成。空腹外筒由密排柱及高度較大的橫梁組成。筒中筒構造體系具有更大的整體性與側向剛度，因此適用于高度很大的建筑。如果將假設干筒體組合成成組筒構造體系，那么側向剛度更大，可適用于特別高的超高層建筑。 5、混合構造體系 由多種不同材料構件組成的構造體系稱為混合構造體系。由于不同材料制成的構件有不同的特點，有其明顯的優點，采用不同

8、材料構件組成的混合構造體系，實際上是各種構件的優化組合。 鋼管混凝土構件是有效利用混凝土的約束強度，在三向約束下，混凝土的抗壓強度可比單向抗壓強度提高數倍。正是利用這一特點，混凝土處于三向約束的鋼管混凝土最適宜用于以受壓為主的軸心受壓或小偏心受壓柱以及其他受壓構件。鋼管混凝土構件的主要優點是抗壓強度高，延性好，澆灌混凝土時不需模板。廣泛用于高層建筑的柱子、拱橋的受壓拱圈，高層建筑與高聳構造的受壓弦桿等。 型鋼混凝土構件是在混凝土中主要配置型鋼包括扎鋼型鋼與焊接型鋼的構件。一般也配置一些構造鋼筋及輔助受力鋼筋。型鋼混凝土可制作成柱、梁、剪力墻、筒體等。它們的特點是強度高、剛度大、斷面小、延生與抗

9、震性能好，防火性能好等。它可以和鋼構造混合使用。例如下部假設干層為型鋼混凝土構造，上部為鋼構造，以增大高層建筑的剛度，減少風荷載或水平地震作用下的側移。型鋼混凝土構造也可和鋼筋混凝土構造混合使用。例如核心筒為鋼筋混凝土構造，外框架為型鋼混凝土的框架-筒體構造。框架構造或框剪構造中也可下部數層用型鋼混凝土構造、上部用鋼筋混凝土構造。三，高層建筑構造選型的假設干思考1豎向承重構造的選型在對豎向承重構造進展選型時,首先考慮的是建筑物的高度和用途。不同構造體系的強度和剛度是不一樣的,因而它們適應的高度也不同。一般說來,框架構造適用于高度低、層數少、設防烈度低的情況;框架剪力墻構造和剪力墻構造可以滿足大

10、多數建筑物的高度要求;層數很多或設防烈度較高時,可用筒體構造。當建筑物的高度超出表中數值時,要進展專門的研究,采取有效的措施。選擇構造體系應考慮的另一個因素是建筑物的用途。目前國內高層建筑按用途大體上可分三大類:住宅、旅館及公共性建筑(辦公、商業、科研、教學、醫院等)。住宅建筑一般采用剪力墻構造。2水平承重構造的選型水平承重構造對保證建筑物的整體穩定和傳遞水平力有重要作用。水平承重構造選型通常有以下幾種,平板體系、無梁樓蓋、密肋樓蓋和肋形樓蓋。平板體系:平板體系采用單向板或雙向板,常用于剪力墻構造或筒體構造。其優點是板底平整,可以不加吊頂,構造高度低,可以降低層高。但當跨度大時,采用平板較困難

11、,一般非預應力平板不宜成過6m,預應力平板不宜超過9m,否那么平板厚度過大,樓面重量太大。采用現澆預應力無粘結平板樓面可以減少板厚。無梁樓蓋:在層高受限制情況下,公用建筑常采用無梁樓蓋。無梁樓蓋最好帶現澆柱帽,以加強板柱連接的可靠性。無梁樓蓋的適宜跨度是:普通鋼筋混凝土樓面6m以內;預應力混凝土樓面可達9m。密肋樓蓋:密肋樓蓋多用在跨度較大而梁高受限制的情況下。筒體構造角區樓面也常用密肋樓蓋。當采用裝配式樓板時,框架剪力墻構造應加混凝土現澆面層。樓蓋構造應滿足:房屋高度超過50m時,框架剪力墻構造、筒體構造及復雜高層建筑構造應采用現澆摟蓋構造;剪力墻構造和框架構造宜采用現澆構造。房屋高度不超過

12、50m時,8、9度抗震設計的框架-剪力墻構造宜采用現澆樓蓋構造;6、7度抗震設計的框架-剪力墻構造可采用裝配整體式樓蓋;框架構造和剪力墻構造可采用裝配式構造。同時對于現澆樓蓋,混凝土強度等級不宜低于C20,也不宜高于C40。3下部構造的選型高層建筑的根底是高層建筑的重要組成局部。它將上部構造傳來的巨大荷載傳遞給地基。高層建筑根底形式選擇的好壞,不但關系到構造的平安,而且對房屋的造價、施工工期等有重大的影響。高層建筑根底形式通常有以下幾種:(1)柱下獨立根底:適用于層數不多、土質較好的框架構造。當地基為巖石時,可采用地錨將根底錨固在巖石上,錨入長度40d。(2)穿插梁根底:即雙向為條形根底。適用

13、:層數不多、土質一般的框架、剪力墻、框架剪力墻構造。(3)片筏根底:適用于層數不多土質較弱或層數較多土質較好時用。當基巖埋置深度很深,水下水位又很高,但是在距地表不深處有一定承載力和一定厚度的持力層時,選用片筏根底比選用樁根底可以節省投資和縮短工期。但片筏根底的剛度較弱,應注意對根底不均勻沉降、變形和裂縫進展驗算。當地下水位很高時,還要進展抗浮驗算。(4)復合根底:適用于層數較多或土質較弱時采用。CFG樁復合地基是高粘結強度復合地基代表,目前它已大量應用于高層建筑地基。它既可適用于條形、獨立根底,也可用于筏基和箱形根底。可用于填土、飽和土及非飽和土粘性土。四，完畢語 1高層建筑構造選型應根據房屋高度、高寬比、抗震設防類別、抗震設防烈度、場地類別、構造材料和施工技術條件等因素，并應滿足建筑使用功能要求滿足建筑造型藝術的要求、適應未來開展與靈活改造的需要，選用適宜的構造體系。 2高層建筑構造體系直接影響抗震性能，構造選型應滿足以下要求： 1應具有必要的承載能力、剛度和變形能力； 2應防止因局部構造或構件的破壞而導致整個構造喪失承受重力荷載、風荷載和地震作用能力；應防止連續倒塌； 3構造的豎向和水平布置宜具有合理的剛度和承載力分布，防止因局部突變和扭轉效應而形成薄弱部