結(jié)構(gòu)選型建筑體系實(shí)例分析(筒體、懸索、剪力墻結(jié)構(gòu)等)

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1、結(jié)構(gòu)選型建筑體系實(shí)例分析(筒體、懸索、剪力墻結(jié)構(gòu)等)結(jié)構(gòu)選型建筑體系實(shí)例分析（一）剪力墻結(jié)構(gòu)體系（二）桁架結(jié)構(gòu)體系（三）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系（四）懸索結(jié)構(gòu)體系（五）筒體體系1.剪力墻結(jié)構(gòu)體系1.1剪力墻結(jié)構(gòu)體系概述剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來(lái)代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，能承擔(dān)各類荷載引起的內(nèi)力，并能有效控制結(jié)構(gòu)的水平力。鋼筋混凝土墻板能承受豎向和水平力，它的剛度很大，空間整體性好，房間內(nèi)不外露梁、柱楞角，便于室內(nèi)布置，方便使用。剪力墻結(jié)構(gòu)形式是高層住宅采用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。其墻體同時(shí)也起圍護(hù)及分割房間的作用。整體性好，剛度大，抗震性能好，適于建造高層建筑。不過(guò)剪力墻間距太小，平面布置不靈活，自重大，

2、不適應(yīng)建造公共建筑，一般適用于建造住宅。剪力墻結(jié)構(gòu)體系主要有：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)、筒式結(jié)構(gòu)等四大類。1.2實(shí)例工程項(xiàng)目概況本工程是一棟位于上海市靜安區(qū)的單身公寓，高96m，主體長(zhǎng)49.2m，最大寬度16.1m，地下一層，地上24層，總建筑面積23000m2。地下為停車庫(kù)，層高4.4m，地上一~二層為裙樓，層高為4.5m和3.9m，三~七層標(biāo)準(zhǔn)層層高2.8m，八層~頂層層高4.6m。八層以上在裝修時(shí)做夾層處理，在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)將增加的荷載考慮進(jìn)去。1.3實(shí)例工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置分析本工程為鋼筋混凝土框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系，框支層的框架梁、柱、墻抗震等級(jí)為一級(jí)，其余各層框架

3、及剪力墻均為二級(jí)。內(nèi)應(yīng)力組合時(shí)，取恒荷分項(xiàng)系數(shù)1.2,活荷載分項(xiàng)系數(shù)1.4,地震荷載分項(xiàng)系數(shù)1.3，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)1.4。地下室底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，地下室其余部分及一至十五層柱、墻、梁、板均為C40混凝土。。十六層至頂層柱、墻、梁節(jié)點(diǎn)區(qū)和二層屋頂法和二層至頂層板均為C30混凝土。該建筑地下一層做車庫(kù)使用，故需將上部結(jié)構(gòu)的部需將上部結(jié)構(gòu)的部分剪力墻做轉(zhuǎn)換。因建筑用地非常緊，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面尺寸調(diào)整余地很小，平面南側(cè)上一排柱寬度受限，只能增大截面高度，結(jié)構(gòu)沿縱向可以設(shè)置的剪力墻相對(duì)較少且多集中在平面的北側(cè)，故出現(xiàn)平面南側(cè)剛度相對(duì)較弱的情況，建筑物兩端山墻上要求開幾個(gè)大洞，使山墻不可能設(shè)置較長(zhǎng)的

4、剪力墻，削弱了結(jié)構(gòu)的整體剛度。初算后的結(jié)果，一些層的位移不能滿足，結(jié)構(gòu)的剛度偏小，抗扭剛度較低，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)偏大。為了避免豎向構(gòu)件處于拉剪應(yīng)力狀態(tài)，必須做重新調(diào)整。A軸上的框架梁為350×1100，在D軸處剪力墻均為300厚，使縱向結(jié)構(gòu)剛度較高。同時(shí)，把建筑物兩端山墻上建筑要求不能設(shè)剪力墻的位置，盡量加大連梁的高度，自六到二十四層為250×1500，將剪力墻相對(duì)集中的平面北側(cè)的一些剪力墻做適當(dāng)?shù)拈_洞處理，使結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心的偏心距減。因結(jié)構(gòu)是在地下室層轉(zhuǎn)換的，該層框支柱的斷面尺寸因地下車庫(kù)建筑平面的布局而受到限制。A軸上的框支柱斷面為700×1600。主要的框支梁斷面尺寸為700×2000，上部縱

5、向鋼筋20Φ25，下部縱向鋼筋20Φ25，梁側(cè)腰筋為8Φ18@200，箍筋Φ12@100。除轉(zhuǎn)換層樓板厚度用200mm外，在轉(zhuǎn)換層上部相鄰的兩層均用180mm厚板，這些板的配筋采用雙層雙向配筋。各層樓板均在結(jié)構(gòu)角部樓板跨度1/3區(qū)域加配放射筋Φ10@100。在八至二十三層，因?qū)痈邽?.6m，考慮到將來(lái)裝修時(shí)要做部分夾層，故每一道軸線在2.4m高度處均增設(shè)圈梁，這樣，既可以為設(shè)置夾層鋼板預(yù)留埋件，又從構(gòu)造上加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗震能力。在轉(zhuǎn)換層及以上各層的剪力墻均設(shè)置暗梁及暗柱，形成剪力墻周遍的約束構(gòu)件，在剪力墻的底部加強(qiáng)區(qū)域，均按一級(jí)抗震要求做構(gòu)造配筋。2.桁架結(jié)構(gòu)體系2.1桁架結(jié)構(gòu)體系概述桁架結(jié)構(gòu)中

6、的桁架指的是桁架梁，是格構(gòu)化的一種梁式結(jié)構(gòu)。桁架結(jié)構(gòu)常用于大跨度的廠房、展覽館、體育館和橋梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)，桁架通常也被稱作屋架。當(dāng)涉及大跨度或重荷載時(shí)，用于建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)的桁架通常稱作屋架，桁架要比梁更經(jīng)濟(jì)。桁架，是由一些細(xì)長(zhǎng)直桿按適當(dāng)方式分別在兩端連接而成的幾何形狀不變的結(jié)構(gòu)。桁架按其材料可分為木桁架、鋼筋混凝土桁架、鋼桁架。2.2實(shí)例工程項(xiàng)目概況中國(guó)國(guó)家大劇院位于北京市中心天安門廣場(chǎng)西，人民大會(huì)堂西側(cè)，西長(zhǎng)安街以南，由國(guó)家大劇院主體建筑及南北兩側(cè)的水下長(zhǎng)廊、地下停車場(chǎng)、人工湖、綠地組成，總占地面積11.89萬(wàn)平方米，總建筑面積約16.5萬(wàn)平方米，其中主體建筑10

7、.5萬(wàn)中國(guó)國(guó)家大劇院標(biāo)志平方米，地下附屬設(shè)施6萬(wàn)平方米。2.3實(shí)例工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置分析國(guó)家大劇院殼體外形是半個(gè)超級(jí)橢球體，其長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為212.20m，短軸長(zhǎng)度為143.64m，高度為46.285m。其內(nèi)部主要布置有一個(gè)容納2416人的戲劇廳、一個(gè)容納2017人的音樂(lè)廳、一個(gè)容納1040人的劇場(chǎng)。國(guó)家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)主要由148榀沿橢球面均勻垂直布置的平面桁架、11840根水平布置的環(huán)向系