【正文】 力墻結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架支撐結(jié)構(gòu)體系以及筒體結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)及應(yīng)用，高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：掌握高層建筑常用的結(jié)構(gòu)體系—框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架支撐結(jié)構(gòu)體系以及筒體結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)及應(yīng)用，掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)設(shè)計(jì)原則及結(jié)構(gòu)布置的基本原則。難點(diǎn)：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架支撐結(jié)構(gòu)體系以及筒體結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)特點(diǎn)分析。教學(xué)時(shí)數(shù)：理論教學(xué)4學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容： 概述　 高層建筑的基本結(jié)構(gòu)體系一、框架結(jié)構(gòu)體系同多層框架結(jié)構(gòu)體系。二、剪力墻結(jié)構(gòu) 一、力學(xué)特點(diǎn) ，利用建筑的外墻和永久性內(nèi)隔墻的位置布置砼承重墻。 ，主要承受平行于墻體平面的水平力，并提供強(qiáng)大的抗側(cè)力度。剪力墻在水平力用下的工作猶如懸壁深梁，其抗彎慣性矩很大，從而提高了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，為整個房屋提供很大的抗剪強(qiáng)度的剛并，因此稱之為剪力墻。 二、現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活對使用空間提出了“多”和“大”的要求，也就促使建筑物的使用空間分別向垂直方向和水平方向擴(kuò)展。 隨著使用空間在 介紹一些反映在力學(xué)原理中的普遍規(guī)律。 、判斷的直觀能力。 。 通過對建筑實(shí)踐的長期考察、分析，有以下傳力的普遍規(guī)律。 ，結(jié)構(gòu)的安全可靠性是由結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度剛度和穩(wěn)定性這三個方面決定的。 即：足夠的抵抗破壞的能力，抵抗變形的能力維持原有平衡狀態(tài)的能力。 現(xiàn)代趨勢：輕質(zhì)高強(qiáng)材料滿足①對其材料結(jié)構(gòu)斷面易導(dǎo)致②、③破壞，也就是結(jié)構(gòu)受拉力學(xué)性能增強(qiáng)，受彎受壓性能減弱(同時(shí)) 選用以受拉傳力方式為主 介紹一些反映在力學(xué)原理中的普遍規(guī)律。 、判斷的直觀能力。 。 通過對建筑實(shí)踐的長期考察、分析，有以下傳力的普遍規(guī)律。 ，結(jié)構(gòu)的安全可靠性是由結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度剛度和穩(wěn)定性這三個方面決定的。 即：足夠的抵抗破壞的能力，抵抗變形的能力維持原有平衡狀態(tài)的能力。 現(xiàn)代趨勢：輕質(zhì)高強(qiáng)材料滿足①對其材料結(jié)構(gòu)斷面易導(dǎo)致②、③破壞，也就是結(jié)構(gòu)受拉力學(xué)性能增強(qiáng)，受彎受壓性能減弱(同時(shí)) 選用以受拉傳力方式為主升降機(jī)(載客)之后，第一個階段：十九世紀(jì)中葉到二十世紀(jì)中時(shí)，隨著新材料、新技術(shù)與電梯系統(tǒng)的發(fā)明，城市高層建筑不斷出現(xiàn)在十九世紀(jì)末達(dá)到118米高，二十世紀(jì)初，高度大幅度上升。1931年在紐約建造號稱102層的帝國大廈高381米，在七十年代以前一直保持世界最高的記錄。第二階段：二十世紀(jì)中葉以后，六十年代以后，發(fā)展了一系列的結(jié)構(gòu)體系，高層建筑出現(xiàn)新的高潮，在世界范圍內(nèi)普及，高度和數(shù)量不斷增多造型新穎，尤其在公共建筑方面，在住宅等居住建筑方面，各國發(fā)展情況不同(與民族文化傳統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有關(guān))。如我國北京、上海、美國，越來越多塔式高層：196455年芝加哥瑪利那城大廈兩座60層177米的多瓣圓形平面公寓。19701975在芝加哥西爾期大廈443米世界最高，紐約電話電報(bào)公司大樓。加拿大19631968年多倫多市政大廈31層、25層曲面板型，歐洲意大利米蘭皮端利大廈亞洲：馬來西業(yè)石油大廈雙塔450米。中國：50年代，民族飯店21層，60年代68年廣州賓館27層，70年代33層的廣州白云賓館，1977年，80年代，由深圳世貿(mào)中心53層160米，90年代，地王大廈，金茂大廈。 二、構(gòu)造要求 ，高相同寬達(dá)十幾米或更大。高達(dá)建筑頂部。 厚度很薄，一般為160300mm，較厚的達(dá)500mm，在高度方向其厚度可逐步減少，但不宜突然減少很多應(yīng)不小于1/25h及160mm。前者防止剪力墻在兩層樓蓋之間發(fā)生換穩(wěn)破壞后者保證墻體砼澆筑施工質(zhì)量。截面：一般為狹長的矩形，有時(shí)將從橫墻相連，則形成 ，少開洞、開小洞。洞口位置對剪力墻抗剪強(qiáng)度有很大影響，洞口大小對剪力墻抗剪強(qiáng)度也有很大影響。 三、結(jié)構(gòu)布置要求 ，以避免房屋在側(cè)力作用下扭轉(zhuǎn)。 ，上下層位置應(yīng)對齊貫通全高。 ，防止使其產(chǎn)生大偏心受壓。 ，相似于磚混結(jié)構(gòu)中的縱橫向承重方式。 三、框架一剪力墻結(jié)構(gòu) 由框架和剪力墻共同做為承重結(jié)構(gòu)，克服了框架抗側(cè)剛度小及全剪結(jié)構(gòu)開間小布置不靈活的缺點(diǎn)，可滿足常見的30層以下的高層建筑提供抗側(cè)剛度。 在側(cè)向力作用下，框架本身形，而剪力墻如豎向懸臂梁，因此二者之間產(chǎn)生內(nèi)力其最后變形為S形房屋側(cè)移大為減少。 (剪力墻) 在房屋內(nèi)作為平行墻體布置 還可利用山墻、電梯井、樓梯井等，同時(shí)靠近建筑端部 ：層數(shù)不高，平面較靈活的高層建筑 30層以下同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)新建醫(yī)學(xué)大樓，一般國內(nèi)1525層高屋都為框剪結(jié)構(gòu) 四、筒體結(jié)構(gòu) 由周邊密集框架柱和窗裙梁共同形成的空腹筒結(jié)構(gòu)角柱截面很大，由囚榀平面框架構(gòu)成一個空間受力體系。 中間布置柱以承受樓面——減少蓋內(nèi)力及變形。 例 由四周大量的鋼性節(jié)點(diǎn)形成一個大的外筒體。 美國大量的高層建筑 框筒開洞率不大于50%墻面面積窗洞口盡可能與梁柱軸線網(wǎng)格形狀相似，可利用其作為窗墻系統(tǒng)。 (5)在框一剪結(jié)構(gòu)中剪力墻應(yīng)布置在平面形狀或剛度變化處以及靠近房屋區(qū)段的兩端以有效增加整個結(jié)構(gòu)側(cè)剛度，抵抗水平荷載。 43 高屋建筑結(jié)構(gòu)體系 框架結(jié)構(gòu)體系不大于60m(非) 不大于50m(地震區(qū)) 二、剪力墻結(jié)構(gòu)體系(全剪力墻結(jié)構(gòu)) 是全部要由剪力墻承重而不沒框架的結(jié)構(gòu)體系。實(shí)際上相當(dāng)于將磚混結(jié)構(gòu)中的磚墻換成現(xiàn)澆的砼墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 剛度強(qiáng)度都比較高，有一定延性，結(jié)構(gòu)傳力均勻直接，整體性好，抗倒塌能力強(qiáng)。 平面布置很多不靈活——永久固定隔墻過多，所需較大空間往往采用附加低層或頂層大空間，底層大空間處理——框支剪力墻結(jié)構(gòu)。 適用于需很多隔墻的住宅(高層)及高層旅店，房間內(nèi)無梁柱外露。不宜大于40層，底層結(jié)構(gòu)厚度過大剪力墻。 剪力墻(部分剪力墻落地，部分剪力墻以框架代替) 部分剪力墻被取消，結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生突變削弱應(yīng)采取措施增強(qiáng)結(jié)構(gòu)底部總抗側(cè)剛度使上下剛度較為接近 例：增加落地剪力墻厚度，提高其砼強(qiáng)度等級，將落地一布置或筒狀或工字形等。控制落地框數(shù)應(yīng)不小于50%。 適用范圍 實(shí)習(xí)廈筒：把電梯間，樓梯間及設(shè)備井道的墻布置成鋼筋砼的墻，即由剪力墻組成薄壁筒
，因其常由于建筑設(shè)計(jì)的需要置于建筑中部，故常稱為核芯筒： 框筒：由柱距3m以內(nèi)的密柱和高的窗裙梁組成才 木行架筒：由柱矩較大的柱和支撐組成的木行架筒。 由中央核心筒和周邊框筒組成，內(nèi)筒集中布置垂直運(yùn)輸設(shè)備服務(wù)性。 平面形狀 圓形、正三角形、正四邊形、正六邊形、矩形、軸心對稱圖形從材料用量、柱子軸力以及結(jié)構(gòu)側(cè)移來看，圓形最好矩形最差。 內(nèi)筒與外筒之間的矩離以1016m為宜，內(nèi)筒邊長宜為外筒(相應(yīng))邊長的1/3左右。 適用 筒體結(jié)構(gòu)只有在細(xì)長的情況下，才能類似于箱形截面豎向懸臂構(gòu)件，用于30層以下的房屋是不經(jīng)濟(jì)的。 適用于層數(shù)高，剛度要求大，內(nèi)核與外筒之間要求有廣闊自由空間。 外部柱距45m左右 在內(nèi)外筒之間增設(shè)一圈柱或剪力墻。 由框筒或?qū)嵏雇步M合而成 西爾期大廈 五、巨型框架結(jié)構(gòu) 實(shí)質(zhì)為二重傳力系統(tǒng)，每隔一定層數(shù)就有設(shè)備層，布置一些強(qiáng)度和剛度都很大的水平構(gòu)件形成水平剛性層連接建筑物四周柱子，約束周邊框架及核芯筒變形(側(cè)移)這些大梁或大型木行架與四周大型柱和大梁開筒連接——巨型框架之間部分為次框架，其豎向荷載和水平力傳 給巨框——地基。 高層建筑結(jié)構(gòu)的特殊布置　 巨型高層建筑結(jié)構(gòu)型式第十三章 　樓梯結(jié)構(gòu)教學(xué)要求：掌握常用樓梯的特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教學(xué)時(shí)數(shù)：理論教學(xué)2學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容： 概述　 梁式樓梯鋼筋混凝土梁式樓梯、木結(jié)構(gòu)梁式樓梯、鋼結(jié)構(gòu)梁式樓梯 板式樓梯優(yōu)點(diǎn)：樓梯地面平整、外形輕巧美觀、模板簡單，支模方便。缺點(diǎn)：當(dāng)跨度大時(shí)，混凝土及鋼材用量大，自重大。 懸挑式樓梯　 螺旋形樓梯 樓梯結(jié)構(gòu)的其他案例四. 各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配章（或編）次講課習(xí)題課實(shí)驗(yàn)其他合計(jì)第一章 梁和懸挑構(gòu)件22第二章 桁架（屋架）結(jié)構(gòu)22第三章 單層剛架結(jié)構(gòu)22第四章 拱式結(jié)構(gòu)24第五章 鋼筋混凝土空間薄壁結(jié)構(gòu)32第六章 平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)32第七章 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)22第八章 索結(jié)構(gòu)26第九章 膜結(jié)構(gòu)22第十章 大跨度建筑結(jié)構(gòu)的其他形式22第十一章 多高層建筑的體系與結(jié)構(gòu)布置12第十二章 多層建筑結(jié)構(gòu)32第十三章 高層建筑結(jié)構(gòu)42第十四章 樓梯結(jié)構(gòu)2合計(jì)3232五. 作業(yè)與考核方式為了鞏固和加強(qiáng)課堂教學(xué)效果，每堂課后均布置一定數(shù)量的作業(yè)。本課程考核方式為閉卷考試。期末考試成績占100%。六. 推薦教材和教學(xué)參考書教 材：《建筑結(jié)構(gòu)選型》，張建榮 主編（第2版），中國建筑工業(yè)出版社，2011參考書：.《建筑師結(jié)構(gòu)學(xué)》.天津：. . 建筑結(jié)構(gòu)選型概論[M]. 武漢理工大學(xué)出版社, 2003.七. 說明 1. 本大綱按學(xué)時(shí)32制定，具體學(xué)時(shí)分配可根據(jù)每學(xué)期的教學(xué)計(jì)劃安排適當(dāng)調(diào)動。2. 現(xiàn)有教材普遍存在著編入的試驗(yàn)方法、設(shè)計(jì)方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容滯后于現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)規(guī)范、試驗(yàn)規(guī)程的現(xiàn)象，教師在執(zhí)行教學(xué)任務(wù)中予以補(bǔ)充更新