結(jié)構(gòu)工程師知識(shí)點(diǎn)：高層建筑的常見結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)

高層建筑的結(jié)構(gòu)體系主要有：框架結(jié)構(gòu)、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)、筒體結(jié)構(gòu)等。

框架結(jié)構(gòu)，是由縱梁、橫梁和柱組成的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是梁和柱剛性連接而成骨架的結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高，自重輕，整體性和抗震性好，柱網(wǎng)布置靈活，便于獲得較大的使用空間;施工簡(jiǎn)便，較經(jīng)濟(jì);框架結(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)：抗側(cè)移剛度小，側(cè)移大;對(duì)支座不均勻沉降較敏感等。根據(jù)分析，框架房屋高度增加時(shí)，側(cè)向力作用急劇地增長，當(dāng)建筑物達(dá)到一定高度時(shí)，側(cè)向位移將很大，水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過豎向荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。一般適用于10層以下、以及10層左右的房屋結(jié)構(gòu)。

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，又稱框剪結(jié)構(gòu)，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是指由框架和剪力墻共同作為豎向承重結(jié)構(gòu)的多(高)層房屋結(jié)構(gòu)體系。它是在框架縱、橫方向的適當(dāng)位置，在柱與柱之間設(shè)置幾道鋼筋混凝土墻體(剪力墻)。在這種結(jié)構(gòu)中，框架與剪力墻協(xié)同受力，剪力墻承擔(dān)絕大部分水平荷載，框架則以承擔(dān)豎向荷載為主，這樣，可以減少柱子的截面。剪力墻在一定程度上限制了建筑平面布置的靈活性?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)體系則充分發(fā)揮框架和剪力墻各自的特點(diǎn)，既能獲得大空間的靈活空間，又具有較強(qiáng)的側(cè)向剛度。所以這種結(jié)構(gòu)形式在房屋設(shè)計(jì)中比較常用。這種體系一般用于辦公樓、旅館、住宅以及某些工藝用房?？蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)，一般用于25層以下房屋結(jié)構(gòu)。

剪力墻結(jié)構(gòu)，是由縱向、橫向的鋼筋混凝土墻所組成的結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)采用剪力墻的結(jié)構(gòu)體系。墻體除抵抗水平荷載和豎向荷載外，還對(duì)房屋起圍護(hù)和分割作用。剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是整體性好，側(cè)向剛度大，適宜做較高的高層建筑，水平力作用下側(cè)移小，并且由于沒有梁、柱等外露構(gòu)件，可以不影響房屋的使用功能。缺點(diǎn)是由于剪力墻位置的約束，使得建筑內(nèi)部空間的劃分比較狹小，不能提供大空間房屋，結(jié)構(gòu)延性較差。因此較適宜用于賓館與住宅。全剪力墻結(jié)構(gòu)常用于25～30層結(jié)構(gòu)。

筒體結(jié)構(gòu)，是用鋼筋混凝土墻圍成側(cè)向剛度很大的筒體的結(jié)構(gòu)形式。筒體在側(cè)向風(fēng)荷載的作用下，它的受力特點(diǎn)就類似于一個(gè)固定在基礎(chǔ)上的筒形的懸臂構(gòu)件。迎風(fēng)面將受拉，而背風(fēng)面將受壓。筒式結(jié)構(gòu)可分單筒、筒中筒體系、桁架筒體系、成束筒體系等。筒體可以為剪力墻，也可以采用密柱框架;也可以根據(jù)實(shí)際需要采用數(shù)量不同的筒。筒體結(jié)構(gòu)多用于高層或超高層公共建筑中。筒式結(jié)構(gòu)則用于30層以上的超高層房屋結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)高度以不超過80層為限。