鋼筋混凝土多層及高層房屋結(jié)構(gòu)體系選擇

　　隨著建筑物高度的增加，水平荷載(風(fēng)荷載地震作用)，對于結(jié)構(gòu)起的影響越來越大。除內(nèi)力增加之外，結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移增加的更大。結(jié)構(gòu)的軸力N與建筑的高度H為線性增長，彎矩與建筑高度為2次方增長，而側(cè)向位移則隨H為4次方增長(見下圖)。

　　因此抗側(cè)力成為高層建筑結(jié)構(gòu)的主要問題。在地震區(qū)，對高層建筑的危害比多層建筑要大。因此，在選擇結(jié)構(gòu)體系時，除考慮使用要求、施工條件、經(jīng)濟(jì)等因素外，還應(yīng)特別重視各結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用范圍和條件。

　　1.框架體系

　　由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點連接構(gòu)成的承受各種豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)稱為框架體系。框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是建筑平面布置靈活、立面也可變化，容易滿足各種工業(yè)與民用建筑的使用要求，其缺點是抗側(cè)向剛度較小，因梁柱截面不能太大，其使用高度受到限制，一般宜控制在15層以下，高度不超過70m(抗震設(shè)防區(qū)高度不超過35m)。在高層建筑中梁柱必須做成剛節(jié)點。

　　2.剪力墻結(jié)構(gòu)

　　它是由縱橫方向的豎向墻體組成的承重與抗側(cè)力體系。墻體同時又作為分隔房間和維護(hù)構(gòu)件。剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比框架結(jié)構(gòu)大很多，側(cè)移小，抵御地震作用的能力強，但結(jié)構(gòu)自重大，建筑平面布置局限性大，難以滿足建筑內(nèi)部大空間要求。在10～50層范圍內(nèi)都適用，但從經(jīng)濟(jì)上看，30層左右較適宜。為了滿足首層大空間及中間各層一些大空間的需要，可采用底層部分框支剪力墻與部分剪力墻落地的底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)以及跳層剪力墻結(jié)構(gòu)。

　　3.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)及框架-簡體結(jié)構(gòu)

　　在框架結(jié)構(gòu)中的適當(dāng)部位布置剪力墻或簡體結(jié)構(gòu)，即成為框架-剪力墻或框架-簡體結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)集框架與剪力墻及簡體的優(yōu)點于一身，既具有框架建筑布置靈活，又具有剪力墻與簡體抗側(cè)移剛度大的優(yōu)點，對于框-剪結(jié)構(gòu)可用于10—20層，對于框-筒結(jié)構(gòu)可建造30～40層。

　　4.筒體結(jié)構(gòu)

　　(1)框筒結(jié)構(gòu)：由建筑外圍周邊間距很密的柱與截面很高的窗裙梁組成的簡體結(jié)構(gòu)。

　　(2)筒中筒結(jié)構(gòu);由外面框筒和內(nèi)部剪力墻圍成的薄壁實筒組成的結(jié)構(gòu)。

　　(3)多筒結(jié)構(gòu)：在平面內(nèi)將多個簡體組合在一起形成多筒結(jié)構(gòu)體系，或者是將幾個單筒體并聯(lián)成為整體剛度很大的簡體。

　　簡體結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度大，一般宜用于40層以上。