高层建筑的主要结构形式及特点、、、急 高层建筑的特点具体有哪些
目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
高层建筑结构体系设计特点分别是:
(一)水平力是设计主要因素
在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
(二)侧移成为控指标
与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。
另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况:
1.因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。
2.使居住人员感到不适或惊慌。
3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏,使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。
4.使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。
(三)抗震设计要求更高
有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。
(四)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。
地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。
(五)轴向变形不容忽视
采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中,框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力,中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时,此种轴向变形的差异将会达到较大的数值,其后果相当于连续梁中间支座沉陷,从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
(六)概念设计与理论计算同样重要
抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的,尽管分析手段不断提高,分析的原则不断完善,但由于地震作用的复杂性和不确定性,地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性,可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多,尤其是当结构进入弹塑性阶段之后,会出现构件局部开裂甚至破坏,这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明,在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。
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。
参考资料来源:百度百科-高层建筑
1、试述高层结构的主要结构形式及特点?
。高层结构的主要结构形式有:框架结构,框架—剪力墙结构,剪力墙结构,框支剪力墙结构,筒体结构等。
①框架结构
框架结构因其受力体系由梁和柱组成,用以承受竖向荷载是合理的,在承受水平荷载方面能力很差。因此仅适用于房屋高度不大、层数不多时采用。
②框架—剪力墙结构
剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体,固其抗剪能力很强,故称为剪力墙。在框架—剪力墙结构中,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,可以大大减小柱子的截面。
③剪力墙结构
当房屋的层数更高时,横向水平荷载已对结构设计起控制作用,如仍采用框架—剪力墙结构,剪力墙将需布置得非常密集,这时,宜采用剪力墙结构,即全部采用纵横布置的剪力墙组成,剪力墙不仅承受水平荷载,亦用来承受竖向荷载。
④框支剪力墙结构
两种建筑的功能完全不同,为完成这两种体系的转换,需在其交界位置设置巨型的转换大梁,将上部剪力墙的荷载传到下部柱子上。这种结构体系,我们称之为框支剪力墙体系。
⑤筒体结构
筒体结构是由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系,适用于层数较多的高层建筑。筒体结构可分为框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。
找了好久,这才是正确答案——算是给桥梁专业的同学的礼物吧!
大多是框架剪力墙结构 特点:结构性好 造价相对便宜 少数钢结构 特点:结构性好 施工方便 强度大 但是造价高 高层几乎不用砖混结构的