高层建筑材料结构 高层建筑材料都有什么

2025-04-26 00:44 - 立有生活网

高层建筑结构体系有哪些?请简述它们各自的特点

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。

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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。

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剪力大,还由于重心高作用倾覆力矩大,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。

高层建筑常用结构体系有框架,靠梁柱承重,内部空间灵活,合理建筑层数为6-15层,10层最经济;

框架剪力墙,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,结构刚性结构抗震性能,

剪力墙结构整体性强,抗侧移刚度大,抗震性能好一般适用于高度小于150米的高层建筑(7度抗震设防区)

框支剪力墙,底层框架,上部为剪力墙的结构体系,一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现角柱的综合高层建筑

框筒,即框架筒体结构,由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间,多用于130(180)米以下高层建筑,

筒体,由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体(由密柱框架组成的筒体称为框筒;由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒)。一般适用于它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大30-50层高层建筑,

筒中筒,多筒,筒束,由筒体发展而来的更复杂的,承载力更强,抗侧移刚度更好的结构体系,可适用于百层以上的超高层建筑。

希望我的回答能解决你的问题

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;

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、刚度;

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已转向发展混凝土结构。

目前世界上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)

;

高层建筑的主要结构形式及特点、、、急

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。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——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

高层建筑混凝土的结构体系有哪几种?其优缺点及适用范围是什么

高层建筑混凝土结构的结构体系:

多高层建筑的结构体系从大到方向分主要有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙(筒体)结构、混合结构体系等。多高层建筑应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素,选用合适的结构体系。

1.框架结构

1.1框架结构体系的特点

框架结构由梁、柱刚性连接组成。

1.1.1优点:柱网间距可大可小,建筑平面布置灵活便于获得较大的使用空间,钢筋混凝土延性框架结构,具有较好的抗震性能。

1.1.2缺点:横向抗侧移刚度小,侧向变形大。

1.1.3框架结构适用范围:适用需要大空间的、层数不宜太多、房屋的高

度不宜太高的建筑,例如教学楼、商场、车站、展览馆、停、酒店等。建造高度以60m以下为宜。框架应当纵横双向布置,形成双向抗侧力体系,框架结构在水平力作用下侧向变形的特征为剪切型。框架结构用于比较高的建筑时,需要较大的梁柱才能满足侧向变形限值要求,经济指标不好。

2.剪力墙结构

2.1剪力墙结构体系的特点

剪力墙结构由钢筋混凝土墙体承受竖向荷载和抵抗水平荷载。

2.1.1优点: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,平力作用下侧移小,并且由于极少有梁、柱等外露与凸出,便于房间内部布置。钢筋混凝土延性剪力墙,具有较好的抗震性能。

2.1.2缺点:剪力墙的间距小,平面布置不灵活,不能提供大空间房屋。

2.1.3剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大,横向刚度大,因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。但是只能以小房间为主的房屋,如住宅、宾馆、单身宿舍。当地下室或下部一层、几层,需要大空间时(如商场、门厅、停等)即形成部分框支剪力墙结构。在框架一剪力墙结构和剪力墙结构两种不同结构的过渡层必须设置转换层。剪力墙结构应用最多的是10~30层的高层住宅。高度很大的剪力墙结构并不经济。

适用范围:

为了适用任何方向的水平力(或作用),因此对于矩形平面,剪力墙在纵横双向均应设置;对于圆形平面,剪力墙应沿径向及环向设置;三角形平面,宜沿三个主轴方向设置剪力墙。剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型。

高层建筑结构

高层建筑结构如下:

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,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。

现在的高层住宅一般是什么结构?剪力墙和框架式那种更合适?各说一下特点。一共20楼

高层住宅一般采用的是框剪结构。

框架结构空间分隔灵活,自重轻,节省材料;利于安排需要较大空间的建筑结构等。但是框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈作用下,结构所产生水平位移较大,易造成的非结构性破坏数量多;故一般适用于建造不超过15层的房屋。

框剪结构整体性好、侧向刚度大,水平力作用下侧移小。一般在30m高度范围内都适用。但是不能提供大空间房屋且结构延性较。

扩展资料:

钢筋混凝土结构:具有强度高、取材、施工方便、经济耐用等特点被广泛应用于现在高层住宅楼。根据《建筑结构设计规范》要求,高层建筑结构,不仅需要抗压强度较高的材料,还要满足抗震要求、使用年限。钢筋与混凝土的结合体——钢筋混凝土结构,可以根据荷载要求,制作不同强度等级的混凝土构件,应用于不同的高度楼层。是一个完美方案。

一般农村二层楼,因为其楼层较低,自重小,对材料的抗压强度要求低,使用砖混结构,同样满足抗压性能、取材方便、经济耐用等要求。砖混结构的墙体采用砖砌体,柱、梁、板、楼梯及挑檐、雨棚等采用钢筋混凝土。

参考资料来源:

现在的高层住宅一般采用的是框剪结构。

1)框架结构的优点:空间分隔灵活,自重轻,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构等。

框架结构的缺点:框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈作用下,结构所产生水平位移较大,易造成的非结构性破坏数量多;另外,在材料消耗和造价方面,框架结构也不太合理,故一般适用于建造不超过15层的房屋。

2)框剪结构的优点:整体性好、侧向刚度大,水平力作用下侧移小。剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大,横向刚度大,因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。一般在30m高度范围内都适用。

框剪结构的缺点:不能提供大空间房屋且结构延性较。

框架的多,现在为提高得房率,用钢混的多,施工快,造价稍高,但得房率高,综合看还是划算的,

高层的结构是根据房屋建筑使用功能及建筑布置还有当地的地质和抗震等综合决定的,剪力墙和框架结构选用可根据抗震规范的高度限制决定 框架-剪力墙是框架与剪力墙合用的一种混合结构

提高抗震性;强制规定;

3层以下可以砖混;

3-6必须框架或剪力墙;

6层以上必须剪力墙;

按照牢固程度,砖混,框架,剪力墙;

还有就是钢架构,轻钢,重钢;

高层建筑(25层)一般都是什么结构建筑?是砖混还是框架结构?

现在高层住宅楼都是钢筋混凝土框架——剪力墙结构的。一般农村二层楼是砖混结构的。根据建筑材料的力学性能,特点如下:

1、钢筋混凝土结构:具有强度高、取材、施工方便、经济耐用等特点被广泛应用于现在高层住宅楼。根据《建筑结构设计规范》要求,高层建筑结构,不仅需要抗压强度较高的材料,还要满足抗震要求、使用年限。钢筋与混凝土的结合体——钢筋混凝土结构,可以根据荷载要求,制作不同强度等级的混凝土构件,应用于不同的高度楼层。是一个完美方案。

2、一般农村二层楼,因为其楼层较低,自重小,对材料的抗压强度要求低,使用砖混结构,同样满足抗压性能、取材方便、经济耐用等要求。砖混结构的墙体采用砖砌体,柱、梁、板、楼梯及挑檐、雨棚等采用钢筋混凝土。

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