高層建筑的承重單體與抗側(cè)力結(jié)構單元
建筑結(jié)構是一個空間的結(jié)構整體，它的作用是承受建筑及結(jié)構本身的重量以及其他多種多樣的荷載和作用。一般來說，建筑的上部結(jié)構由水平分體系和豎向分體系組成。水平分體系在能夠承受局部豎向荷載作用的同時，尚需承受水平荷載并將荷載傳給豎向分體系并保持其界面的結(jié)合形狀。豎向分體系在傳遞整個恒載的同時，將水平剪力傳給基礎。豎向分體系必須由水平分體系聯(lián)系在一起，以便有更好的抗彎和抗壓曲能力。水平分體系作為豎向分體系的橫向支撐將其連接起來，減少其計算長度并影響其側(cè)向剛度及側(cè)向穩(wěn)定性。豎向分體系的間距也影響水平分體系的選型及布置。
建筑結(jié)構的基本構件有板、梁、柱、墻、簡體和支撐等，基本構件或其組合如柱、墻、桁架、框架、實腹筒、框筒等便是聯(lián)系桿件和分體系的“橋梁”，它是建筑結(jié)構的基本受力單元，如柱、墻等，但構件只有作為單獨的一個基本的受力單元時才可稱其為承重單體或抗側(cè)力單元。例如，由梁柱組成的一榀平面框架、由4片墻圍成的墻筒或由4片密柱深梁型框架圍成的框筒，盡管其基本構件依舊是線型或面型構件，但此時它們已轉(zhuǎn)變成具有不同力學特性的平面或空間抗力單元，考慮豎向荷載時它們是基本的承重單體，考慮側(cè)向荷載時它們是基本的抗側(cè)力單元。高層建筑結(jié)構體系通常也是按照其承重單體與抗側(cè)力單元的特性來命名的，如基本的承重單體與抗側(cè)力單元為框架、剪力墻的，則稱其為框架或剪力墻結(jié)構，承重單體或抗側(cè)力單元包含框筒的，則稱其為框筒結(jié)構。
豎向承重單體或抗側(cè)力結(jié)構單元是豎向或水平分體系的基本組成部分，它們的抗力是高層建筑結(jié)構分體系的抗力的基本組成單元。高層建筑結(jié)構的豎向荷載比較大，但它作用在結(jié)構上引起的結(jié)構響應通常都能被較好地抵抗，因此豎向承重單體的問題較好解決。相比之下，風荷載與地震作用等水平力的作用要嚴重得多，其內(nèi)力和撓度等都較大，需要用大量構件及材料來抵抗。高層建筑的抗側(cè)力結(jié)構顯得尤為重要，這就要求結(jié)構工程師在設計高層建筑結(jié)構時認真選擇結(jié)構體系并布置好結(jié)構的抗側(cè)力單元。
2．2 高層建筑結(jié)構體系
高層建筑發(fā)展到今天．其結(jié)構體系形式繁多，劃分的標準也多種多樣。從結(jié)構工程師的觀點出發(fā)，高層建筑結(jié)構體系的分類標準通常依據(jù)其豎向承重單體和抗側(cè)力單元的類型來劃分。
2．2．1 框架結(jié)構
框架結(jié)構是由粱、哇等線型構件通過節(jié)點連接在一起構成的結(jié)構，其基本的豎向承重單體和抗側(cè)力單元為梁、柱通過節(jié)點連接形成的框架。框架結(jié)構最理想的施工材料是鋼筋混凝土，這是因為鋼筋混凝土節(jié)點具有天然的剛性?？蚣芙Y(jié)構體系也可以用于鋼結(jié)構建筑中，但鋼結(jié)構的抗彎節(jié)點處理費用相對較高。如圖2．1所示為一些框架結(jié)構的柱網(wǎng)布置示意圖。鋼筋混凝土框架結(jié)構按施工方法的不同，可以分為以下4種：
(1)梁、板、柱全部現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架。
(2)樓板預制，梁、柱現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架。
(3)梁、板預制，柱現(xiàn)場澆筑的半裝配式框架。
(4)梁、板、柱全部預制的全裝配式框架等。
如果框架柱的截面形式是十|考試大|字形、T形、L形或一字形等非矩形或圓形的形狀，則構成異形柱框架結(jié)構體系。
建筑結(jié)構是一個空間的結(jié)構整體，它的作用是承受建筑及結(jié)構本身的重量以及其他多種多樣的荷載和作用。一般來說，建筑的上部結(jié)構由水平分體系和豎向分體系組成。水平分體系在能夠承受局部豎向荷載作用的同時，尚需承受水平荷載并將荷載傳給豎向分體系并保持其界面的結(jié)合形狀。豎向分體系在傳遞整個恒載的同時，將水平剪力傳給基礎。豎向分體系必須由水平分體系聯(lián)系在一起，以便有更好的抗彎和抗壓曲能力。水平分體系作為豎向分體系的橫向支撐將其連接起來，減少其計算長度并影響其側(cè)向剛度及側(cè)向穩(wěn)定性。豎向分體系的間距也影響水平分體系的選型及布置。
建筑結(jié)構的基本構件有板、梁、柱、墻、簡體和支撐等，基本構件或其組合如柱、墻、桁架、框架、實腹筒、框筒等便是聯(lián)系桿件和分體系的“橋梁”，它是建筑結(jié)構的基本受力單元，如柱、墻等，但構件只有作為單獨的一個基本的受力單元時才可稱其為承重單體或抗側(cè)力單元。例如，由梁柱組成的一榀平面框架、由4片墻圍成的墻筒或由4片密柱深梁型框架圍成的框筒，盡管其基本構件依舊是線型或面型構件，但此時它們已轉(zhuǎn)變成具有不同力學特性的平面或空間抗力單元，考慮豎向荷載時它們是基本的承重單體，考慮側(cè)向荷載時它們是基本的抗側(cè)力單元。高層建筑結(jié)構體系通常也是按照其承重單體與抗側(cè)力單元的特性來命名的，如基本的承重單體與抗側(cè)力單元為框架、剪力墻的，則稱其為框架或剪力墻結(jié)構，承重單體或抗側(cè)力單元包含框筒的，則稱其為框筒結(jié)構。
豎向承重單體或抗側(cè)力結(jié)構單元是豎向或水平分體系的基本組成部分，它們的抗力是高層建筑結(jié)構分體系的抗力的基本組成單元。高層建筑結(jié)構的豎向荷載比較大，但它作用在結(jié)構上引起的結(jié)構響應通常都能被較好地抵抗，因此豎向承重單體的問題較好解決。相比之下，風荷載與地震作用等水平力的作用要嚴重得多，其內(nèi)力和撓度等都較大，需要用大量構件及材料來抵抗。高層建筑的抗側(cè)力結(jié)構顯得尤為重要，這就要求結(jié)構工程師在設計高層建筑結(jié)構時認真選擇結(jié)構體系并布置好結(jié)構的抗側(cè)力單元。
2．2 高層建筑結(jié)構體系
高層建筑發(fā)展到今天．其結(jié)構體系形式繁多，劃分的標準也多種多樣。從結(jié)構工程師的觀點出發(fā)，高層建筑結(jié)構體系的分類標準通常依據(jù)其豎向承重單體和抗側(cè)力單元的類型來劃分。
2．2．1 框架結(jié)構
框架結(jié)構是由粱、哇等線型構件通過節(jié)點連接在一起構成的結(jié)構，其基本的豎向承重單體和抗側(cè)力單元為梁、柱通過節(jié)點連接形成的框架。框架結(jié)構最理想的施工材料是鋼筋混凝土，這是因為鋼筋混凝土節(jié)點具有天然的剛性?？蚣芙Y(jié)構體系也可以用于鋼結(jié)構建筑中，但鋼結(jié)構的抗彎節(jié)點處理費用相對較高。如圖2．1所示為一些框架結(jié)構的柱網(wǎng)布置示意圖。鋼筋混凝土框架結(jié)構按施工方法的不同，可以分為以下4種：
(1)梁、板、柱全部現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架。
(2)樓板預制，梁、柱現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架。
(3)梁、板預制，柱現(xiàn)場澆筑的半裝配式框架。
(4)梁、板、柱全部預制的全裝配式框架等。
如果框架柱的截面形式是十|考試大|字形、T形、L形或一字形等非矩形或圓形的形狀，則構成異形柱框架結(jié)構體系。