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钢筋混凝土多层及高层建筑的结构

川渝拆除17713551981

钢筋混凝土多层及高层建筑的结构

结构是建(构)筑物中用以支承或传递荷载的骨架部分。多、高层结构的主要特点是水平荷载对结构起支配作用。高层结构除受竖载外,主要是对抗侧向力,例如风力。高层建筑结构目前应用最多的是框架结构剪力墙结构框架一剪力墙结构,这也是高层建筑中的传统结构。此外尚有筒体结构。

1框架结构

框架结构是由梁、柱、板构件组成的承重体系,梁和柱之间的连接(框架节点)有铰接的和刚接的,前者称为排架,后者称为刚架[图25a)。刚架结构,作为承受竖向承重和抗水平作用的一个整体,即在框架结构中,梁、柱承担全部的荷载,框架间的填充墙只起围护和隔断作用,除承受自重荷载外,不起承载作用。框架结构的优点是平面布置灵活,可以组成较大的室内空间,使用比较方便。主要用于多层工业厂房、不考虑抗震设防且层数较少的高层民用建筑。混凝土框架一般不超过20层,钢框架髙层建筑可做到25~30层,再高就不经济了。

2剪力墙结构

在高层建筑结构设计中,为了抵抗由于风、地震、其他冲击波产生的横向力作用,在结构上除了考虑受压(拉)、抗弯、扭转等受力外,必须考虑受剪问题。剪力墙结构的实质是利用在纵横方向设置的具有极大刚度的混凝土墙,以阻挡来自不同方向的外力[图25b)]。剪力墙大多设置在电梯井或楼梯间周围,形成的箱体结构可以更有效地抵抗水平荷载。由于它的刚度大,空间整体性好,墙体截面大,强度也容易满足要求。因此,广泛地应用于10~30层的住宅、旅馆建筑中。剪力墙结构具有较高的抗震性能,例如:197ˆ年罗马尼亚地震时,布加勒斯特的几百幢高层剪力墙结构仅有一幢的一个单元倒塌,而高层框架结构却有32幢倒塌。用爆破法拆除剪力墙结构楼房的特点是:

(1)全剪力墙结构楼房,从下到上是呈筒状或不规则箱形构筑物,被现场钢筋混凝土楼板分割成形状各异、大小不一的多单元的有门有窗的钢筋混凝土薄壳箱体,整体坚固性好,难以解体。

②)剪力墙壁薄、钻孔数量多、起爆网路复杂’务必保证炮孔按设计的起爆顺序起爆。例如:合肥市维也纳花园高层公寓为全剪力墙结构,2005年12月10日拆除爆破时,使用炮孔数目为6万个,炸药量200kg,创拆除爆破使用炮孔数目之最。

3框架一剪力墙结构框架结构具有空间大、平面布置灵活、使用方便的优点,但其缺点是侧向刚度差,抵抗横向力能力差。而剪力墙结构的侧向刚度和承载力均高,但平面布置不灵活。因此,将二者结合起来组成框架—剪力墙结构(在框架结构中设置适量的剪力墙),既有较好侧向刚度和承载力,又

有较大空间[图25c)]。例如:当底层要求布置门厅、会议室等大面积房间时,可将底部做成框架,亦称为框架一剪力墙结构。

图2-5三大传统结构

图2-5三大传统结构

框架结构;b)剪力墙结构;c)框架一剪力墙结构

4筒体结构

筒体结构的受力,由于具有空间受力特点,进入20世纪80年代以来得到了广泛的应用,根据筒体的不同组成方式,分为筒中筒结构、筒体框架结构和多筒体结构,分别示于图2-6

图2-6筒体结构

图2-6筒体结构

a)筒中筒结构;b)筒体框架结构;c)多筒体结构

筒中筒结构是由外围框筒和内筒组成,内筒位于设备井道的周边,可做成密柱深梁的框筒,或实腹筒体,或用支承、剪力墙加劲的框架—支撑、框架剪力墙筒体。这种结构由于材料分布在截面周边,使整个截面受弯时能最有效地发挥材料的特性,因而具有很好的抗弯和抗扭刚度。内外筒体之间由平面内刚度很大的楼盖加劲,使外筒和内筒协同工作。北京中央彩电大楼(27层,135m),就是钢筋混凝土筒中筒结构。筒体框架结构是由密柱深梁组成的筒体,简称框筒。框筒结构的柱距一般在3m左右或更小。纽约世界贸易中心框筒平面尺寸达63.5m×63.5m,高415m,曾是世界上规模最大的钢框筒结构。多筒体结构具有良好的抗扭性能,各柱的内力分布比较均匀,抗震性好。依国内外的建设经验,上述各种结构形式对钢筋混凝土房屋建造的适宜高度大致如图27所示

图2-7钢筋混凝土建筑结构选型

图2-7钢筋混凝土建筑结构选型

目前我国建筑物爆破拆除的高度多在100m(26层)以内,根据对国内138幢高层建筑进行的统计,其结构形式的分布如表2-1所示。

我国高层建筑结构形式的比例统计

我国高层建筑结构形式的比例统计 表2-1

由表2-1可以看出,在我国两个层级的高层建筑中,框一剪结构所占比例均为首位,著名的建筑有:北京民族饭店、民族文化宫、北京饭店东楼、北京香格里拉饭店、上海宾馆、深圳深业中心大厦等。可见框架结构、框架一剪力墙结构的高层建筑在我国拆除爆破中占有重要地位也是不足为奇的。


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