高層建筑結(jié)構(gòu)ppt課件

1、第五章 高層建筑構(gòu)造同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院建筑工程系顧祥林一、概述1. 高層建筑的定義多層與高層建筑的界限各國定義不一。我國曾將8層以上的民用建筑或高度超越22m的工業(yè)建筑定義為高層建筑新修定的將10層和10層以上的民用建筑定義為高層建筑。這是由能否設(shè)電梯、建筑物的防火等級(jí)以及傳統(tǒng)歷史的影響所確定的。一、概述2. 高層建筑的分類*鋼構(gòu)造高層建筑：自重輕、強(qiáng)度高、延性好、施工快，但用鋼量大、造價(jià)高、防火性能較差按構(gòu)造資料分*混凝土構(gòu)造高層建筑：造價(jià)低、耐火性能好、構(gòu)造剛度大，但自重較大*鋼-混凝土組合構(gòu)造：兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，抑制了兩者的缺陷。一、概述2. 高層建筑的分類按構(gòu)造資料分結(jié)構(gòu)形式鋼結(jié)構(gòu)混凝

2、土結(jié)構(gòu)鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)世界最高的15幢房屋762中國最高的15幢房屋-872019年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果一、概述2. 高層建筑的分類按構(gòu)造承重體系*框架構(gòu)造*剪力墻構(gòu)造*框架-剪力墻構(gòu)造*筒體構(gòu)造*巨型框架構(gòu)造*懸掛構(gòu)造二、高層建筑構(gòu)造體系1. 框架構(gòu)造*在地震設(shè)防區(qū)層數(shù)相應(yīng)減少*常用于綜合辦公樓、旅館、醫(yī)院、學(xué)校、商店等建筑*在非地震區(qū)可做到15層，最高可做到20層組成和適用范圍框 架 橫 梁樓 板框 架 橫 梁*由梁和柱組成的空間構(gòu)造體系二、高層建筑構(gòu)造體系1. 框架構(gòu)造變形特征*在程度荷載作用下，表現(xiàn)出剛度小、程度側(cè)移大的特點(diǎn)，程度側(cè)移呈剪切型。剪 切 型*例如，在地震設(shè)防烈度為8度，IV類場(chǎng)地

3、的情況下，框架構(gòu)造普通只能做到56層二、高層建筑構(gòu)造體系2. 剪力墻構(gòu)造組成36003600360029003600360036001500280029004200120042004200150071001500360036001570上下下上*利用房屋墻體作為豎向承重和抗側(cè)力構(gòu)造的體系稱為剪力墻構(gòu)造*剪力墻上可開洞口，洞口越大，越接近于框架二、高層建筑構(gòu)造體系2. 剪力墻構(gòu)造變形特征和運(yùn)用范圍彎 曲 型洞 口*程度荷載作用下，剪力墻似一懸臂薄片，比框架具有更大的抗側(cè)剛度，且在程度荷載下的側(cè)移呈彎曲型*剪力墻構(gòu)造可用于較高的房屋中100m以上36003600360029003600360036

4、001500280029004200120042004200150071001500360036001570上下下上*剪力墻可用來分隔房間，樓板的跨度即為剪力墻的間距，普通為38m，適宜于有小房間的住宅、旅館等高層建筑二、高層建筑構(gòu)造體系2. 剪力墻構(gòu)造框支剪力墻95400=4860034800=14400樓電梯間框支剪力墻落地剪力墻二、高層建筑構(gòu)造體系3. 框架-剪力墻構(gòu)造組成520068005200675004500075007500520043505505200680052005504350框架剪力墻1746507905049507500750049507500剪力墻框架*由框架和剪力墻

5、共同接受豎向和程度荷載的構(gòu)造體系稱為框架-剪力墻構(gòu)造體系。在整個(gè)構(gòu)造體系中，剪力墻負(fù)擔(dān)決大部分的程度荷載，框架以負(fù)擔(dān)豎向荷載為主，分工合理，物盡其用二、高層建筑構(gòu)造體系3. 框架-剪力墻構(gòu)造變形特征和運(yùn)用范圍剪 切 型彎 曲 型彎 剪 型HHH*程度荷載作用下，框架和剪力墻協(xié)調(diào)任務(wù)，使房屋各層變形趨于均勻，在程度荷載下的側(cè)移呈彎剪型*剪力墻抑制了框架抗側(cè)剛度低的缺陷，框架彌補(bǔ)了剪力墻構(gòu)造布置不靈敏的缺乏。因此，普遍運(yùn)用于賓館和辦公樓等公用建筑中。520068005200675004500075007500520043505505200680052005504350框架剪力墻*框架-剪力墻構(gòu)造體

6、系普通用于25層以下為宜，最高不超越35層。但假設(shè)布置合理，也可更高。二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造電梯間窗孔窗裙梁立柱組成和變形特征*將剪力墻集中到房屋的內(nèi)部或外部構(gòu)成封鎖的筒體，以此來接受房屋大部分或全部豎向荷載和程度荷載所組成的構(gòu)造體系稱為筒體構(gòu)造體系*分實(shí)腹筒體和空腹筒體兩類*變形呈彎剪型H二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造框架-筒體構(gòu)造將框架-剪力墻構(gòu)造中的剪力墻相對(duì)集中組成封鎖的筒體，豎向荷載主要由框架和筒體共同承當(dāng)，程度荷載主要由筒體承當(dāng)-框架-筒體構(gòu)造32008500750075007500140501050090009000900068300498006830049800

7、框架-筒體構(gòu)造的受力性能類似于框架-剪力墻構(gòu)造，程度荷載下的側(cè)移曲線呈彎剪型，但前者的剛度遠(yuǎn)大于后者。框架-筒體構(gòu)造常用于50層左右的高層建筑中，最高可建到100層二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造框架-筒體構(gòu)造框架-筒體構(gòu)造有框架-實(shí)腹筒體構(gòu)造和框架-空腹筒體構(gòu)造兩種方式。實(shí)腹筒普通位于框架之內(nèi)-框架-中心筒構(gòu)造將空腹筒布置在房屋的外圍，框架布置在房屋的中部構(gòu)成的框架-筒體構(gòu)造二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造框架-實(shí)腹筒體構(gòu)造34200二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造框架-實(shí)腹筒體構(gòu)造二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造框架-實(shí)腹筒體構(gòu)造453.00609.70483.006502.465

8、02.430000400001000100008000100001000800012500115008000東二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造框架-空腹筒體構(gòu)造框架空腹筒體由于空腹筒體的密排立柱之間的間隔較小，建筑底部如何設(shè)大的入口？二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造框架-空腹筒體構(gòu)造二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造筒中筒構(gòu)造*將實(shí)腹筒體置于建筑物的內(nèi)部，空腹筒體作為建筑物的外框，利用樓板將二者連為一體，共同接受豎向荷載和程度荷載的構(gòu)造承重體系-筒中筒構(gòu)造*筒中筒構(gòu)造程度荷載下的側(cè)移曲線呈彎剪型，但抗側(cè)剛度大于框架-筒體構(gòu)造。*筒體具有很大的抗側(cè)才干和抗扭才干，筒中筒構(gòu)造廣泛運(yùn)用于65層左

9、右的公用建筑中。270.000176.40034.6004.100301.100372.000270.000176.40034.6004.100301.100372.000建筑底部設(shè)大開口的方法同框架建筑底部設(shè)大開口的方法同框架-剪力墻構(gòu)造剪力墻構(gòu)造二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造筒中筒構(gòu)造346004200420017300445044503500420034600420035501910018300054000340004300061006100220004400440075007500750022500133900507006390023400457001340030004880048

10、8003020二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造組合筒體構(gòu)造*將幾個(gè)筒體組合成一個(gè)整體，共同承當(dāng)豎向和程度荷載的構(gòu)造承重體系-組合筒體構(gòu)造*常用于75層左右的高層建筑中二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造其它筒體構(gòu)造二、高層建筑構(gòu)造體系4. 筒體構(gòu)造其它筒體構(gòu)造4250550042501400062900180018001400016500三、構(gòu)造布置的原那么1. 選擇合理的構(gòu)造體系豎向承重構(gòu)造體系根據(jù)房屋的用途、各種構(gòu)造體系的特點(diǎn)和適用范圍進(jìn)展選擇：*框架構(gòu)造*剪力墻構(gòu)造*框架-剪力墻構(gòu)造*筒體構(gòu)造三、構(gòu)造布置的原那么1. 選擇合理的構(gòu)造體系樓板構(gòu)造體系*平板構(gòu)造體系：?jiǎn)蜗虬搴碗p向板常用于剪力

11、墻構(gòu)造和筒體構(gòu)造；板柱構(gòu)造體系可采用無梁樓蓋。普通非預(yù)應(yīng)力板的跨度不宜超越6m，預(yù)應(yīng)力平板的跨度不超越9m。*密肋樓蓋：密肋樓蓋多用于跨度較大而梁高遭到限制的情況，筒體構(gòu)造角區(qū)部也常用密肋樓蓋。現(xiàn)澆混凝土密肋樓蓋的跨度不宜超越9m，預(yù)應(yīng)力混凝土密肋樓蓋的跨度不超越12m。三、構(gòu)造布置的原那么1. 選擇合理的構(gòu)造體系樓板構(gòu)造體系*肋梁樓蓋：是高層建筑中運(yùn)用最為廣泛的樓蓋方式。當(dāng)樓蓋的高度遭到限制時(shí)，可以思索采用扁寬梁。*在以下情況下應(yīng)思索采用現(xiàn)澆樓蓋：1建筑物高度超越50m；2抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)；3屋面；4平面非常復(fù)雜，樓面不規(guī)那么，有較多洞口；5上下層剛度變化較大時(shí)，如底層大空間構(gòu)造的過渡層

12、樓板。三、構(gòu)造布置的原那么2. 構(gòu)造平面布置*平面宜選風(fēng)壓較小的外形，并應(yīng)思索臨近高層建筑對(duì)其風(fēng)壓的影響。普通地圓形或橢圓形平面可比矩形平面減少風(fēng)荷2040%。平面外形*平面應(yīng)盡量規(guī)整、均勻?qū)ΨQ，使得構(gòu)造單元的總體剛度中心與單元的幾何中心風(fēng)載作用位置、質(zhì)心地震作用位置相重合三、構(gòu)造布置的原那么2. 構(gòu)造平面布置平面尺寸*平面總長(zhǎng)度L不宜過長(zhǎng)，防止兩端振動(dòng)不一致而使建筑破壞。LbLbbLLbbLlLLBmaxBmaxlbL,B,BmaxlBlBmaxB(Bmax)BmaxllBmaxlBmaxBlBbBa)b)c)d)e)f)g)h)i)*各種平面對(duì)相關(guān)尺寸的要求：L/B、L/Bmax、l/b、

13、l/b見教材表5-3三、構(gòu)造布置的原那么3. 構(gòu)造豎向布置*高層建筑的高寬比不宜過大，應(yīng)滿足教材表5-4的要求。如不能滿足表5-4所示的要求或房屋的高度超越150m，那么要對(duì)房屋進(jìn)展抗傾覆和整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。*沿豎向構(gòu)造的剛度和強(qiáng)度宜均勻、延續(xù)、不忽然變化三、構(gòu)造布置的原那么4. 抗震縫、沉降縫和伸縮縫的布置當(dāng)構(gòu)造不同部位荷載差別較大地基土緊縮性有顯著差別沉降縫當(dāng)平面外形復(fù)雜、高度方向有高差、質(zhì)量分布不均勻抗震縫教材表5-5當(dāng)房屋過長(zhǎng)或過寬時(shí)伸縮縫教材表5-6四、荷載與作用1. 豎向荷載普通豎向荷載*豎向荷載包括：構(gòu)造自重、運(yùn)用活載普通以樓面等效均布荷載的方式表達(dá)、雪荷載、屋面積灰荷載和檢修荷載

14、等。*計(jì)算豎向荷載下的構(gòu)造內(nèi)力時(shí)，普通可不思索活荷載的不利布置，按滿布計(jì)算。活荷載較大時(shí)，可把按滿布荷載計(jì)算的梁跨中彎矩乘以1.11.2的放大系數(shù)。按計(jì)算，規(guī)范中未規(guī)定的樓面活荷載可按教材表5-7采用四、荷載與作用1. 豎向荷載當(dāng)建筑頂部設(shè)置直升飛機(jī)停機(jī)坪時(shí)，直升飛機(jī)的荷載可按下式計(jì)算：直升飛機(jī)荷載kGP 對(duì)具有液壓輪胎起落架的直升飛機(jī)，動(dòng)力系數(shù)可取1.4直升飛機(jī)的分量,小型直升飛機(jī)的分量約為15kN20kN直升飛機(jī)的荷載，分布在輪子的作用范圍內(nèi)，普通按2m2m四、荷載與作用1. 豎向荷載當(dāng)沒有機(jī)型技術(shù)資料時(shí)，部分荷載規(guī)范值可按下表計(jì)算：直升飛機(jī)荷載直升飛機(jī)類型局部荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）作用面積（

15、m2）輕型20.00.200.20中型40.00.250.25重型60.00.300.30四、荷載與作用1. 豎向荷載按上述部分荷載算出的平臺(tái)的按上述部分荷載算出的平臺(tái)的內(nèi)力不能小于按等效均布荷載內(nèi)力不能小于按等效均布荷載5kN/m2求出的平臺(tái)內(nèi)力求出的平臺(tái)內(nèi)力直升飛機(jī)荷載四、荷載與作用2. 程度荷載風(fēng)荷載的計(jì)算方法在第三章“單層廠房排架構(gòu)造中已作過引見，但是高層建筑風(fēng)荷載的計(jì)算還有以下一些特點(diǎn)：風(fēng)荷載*根本風(fēng)壓w0應(yīng)根據(jù)GB50009全國根本風(fēng)壓分布圖中的數(shù)值采用，對(duì)于特別重要和有特殊要求的高層建筑可乘以1.1;*高層建筑的體形和平面尺寸變化較多，普通情況體形系數(shù)按選用，當(dāng)房屋的高度大于20

16、0m時(shí)應(yīng)進(jìn)展風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)以確定其風(fēng)荷載。四、荷載與作用2. 程度荷載風(fēng)荷載*高度大于30m且高寬比大于1.5的高層建筑要思索風(fēng)振系數(shù)zzizHH1脈動(dòng)增大系數(shù)，按表5-8確定脈動(dòng)影響系數(shù)，0.480.63風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按表5-9確定第i層標(biāo)高建筑物總高度*應(yīng)思索相鄰建筑間的狹縫效應(yīng)的影響,詳細(xì)參見四、荷載與作用3. 荷載效應(yīng)組合所思索的荷載和作用種類設(shè)計(jì)要求豎向荷載風(fēng)荷載程度地震作用豎向地震作用非抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)68度9度或程度長(zhǎng)懸臂8度、9度只需當(dāng)建筑物高度超越只需當(dāng)建筑物高度超越60m60m時(shí)，才同時(shí)思索風(fēng)與地震產(chǎn)時(shí)，才同時(shí)思索風(fēng)與地震產(chǎn)生的效應(yīng)。生的效應(yīng)。四、荷載與作用3. 荷載效應(yīng)組合

17、非抗震設(shè)計(jì)時(shí)kwwwkQQQkGGWCQCGCS永久荷載分項(xiàng)系數(shù)：可變荷載控制時(shí)，取為1.2；永久荷載控制時(shí)，取為1.35；其效應(yīng)對(duì)構(gòu)造有利時(shí)，取為1.0可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，普通取為1.4組合系數(shù)：永久荷載控制時(shí)，取為0.7和0.0；可變荷載控制時(shí)，取為1.0和0.6或0.7和1.0；對(duì)書庫、檔案庫、貯藏室、通風(fēng)機(jī)房和電梯機(jī)房，取為0.9四、荷載與作用3. 荷載效應(yīng)組合抗震設(shè)計(jì)時(shí)kwwwEvkEvEvEkEhEhEGGWCFCFCGCS風(fēng)載組合系數(shù)，取為0.2五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)1. 剪力墻構(gòu)造的布置*應(yīng)雙向布置宜拉通對(duì)直，防止一個(gè)方向剛度很大而另一方向剛度較小*較長(zhǎng)的剪力墻可用樓板或弱的連梁分

18、為假設(shè)干個(gè)獨(dú)立墻段，每個(gè)獨(dú)立墻段的總高度與長(zhǎng)度之比不宜小于2*剪力墻的門窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置，構(gòu)成明顯的墻肢和連梁，不宜采用錯(cuò)洞墻。洞口設(shè)置應(yīng)防止墻肢剛度相差懸殊。墻肢截面長(zhǎng)度與厚度之比不宜小于3 普通剪力墻構(gòu)造五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)1. 剪力墻構(gòu)造的布置*多層大空間剪力墻構(gòu)造的底層應(yīng)設(shè)落地剪力墻或筒體，在平面為長(zhǎng)矩形的建筑中，落地橫向剪力墻的數(shù)目與全部橫向剪力墻數(shù)目之比非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于30；抗震設(shè)防不宜少于50 框支剪力墻構(gòu)造*底層落地剪力墻和筒體應(yīng)加厚，并可提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)以補(bǔ)償?shù)讓拥膭偠?。落地剪力墻和筒體的洞口宜布置在墻體的中部 *落地剪力墻的間距l(xiāng)應(yīng)符合以下規(guī)定：非抗震設(shè)計(jì)：

19、l3B,l36m抗震設(shè)計(jì)：6度、7度時(shí)，l2.5B,l30m8度時(shí)，l2B,l24m樓面寬度*框支剪力墻構(gòu)造框支梁上的一層墻體不宜設(shè)邊門洞，不得在中柱上方設(shè)門洞 五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析各剪力墻間外荷載的分配-主要是程度荷載u假定樓板的平面內(nèi)剛度為無窮大，各剪力墻承當(dāng)?shù)暮稍谳d與其剛度成正比五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析*作為整截面懸臂構(gòu)件，按平截面假定計(jì)算截面應(yīng)力分布。同樣用資料力學(xué)的方法求位移，只是對(duì)有洞口的剪力墻應(yīng)思索洞口對(duì)位移的增大影響。整截面剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-不開洞或雖有洞口但孔洞面積與墻面面積之比不大于0.16截面正應(yīng)力五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)

20、2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析整體小開口剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-孔洞面積雖超越墻面面積的16%，但總體來說洞口仍很小墻肢彎矩總彎矩接近于整截面剪力墻，墻肢洞口高度方向沒有反彎點(diǎn)出現(xiàn)；截面受力后根本上堅(jiān)持為平面，正應(yīng)力大體按直線分布，各墻肢中僅有少量的部分彎矩 只需作一些修正，就能利用資料力只需作一些修正，就能利用資料力學(xué)的有關(guān)公式來進(jìn)展整體小開口剪學(xué)的有關(guān)公式來進(jìn)展整體小開口剪力墻的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算力墻的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算 五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析Ij、Aj組合形心yj墻肢整體小開口剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-孔洞面積雖超越墻面面積的16%，但總體來說洞口仍很小墻肢彎矩jjjjIIMI

21、IMM15. 085. 0外荷載在計(jì)算截面所產(chǎn)生的彎矩整個(gè)剪力墻截面對(duì)組合形心的慣性矩第j墻肢的截面慣性矩墻肢軸力IyAM.Njjj850第j墻肢截面重心至組合截面重心的間隔第j墻肢的截面積五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析整體小開口剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-孔洞面積雖超越墻面面積的16%，但總體來說洞口仍很小Ij、Aj組合形心yj墻肢墻肢剪力其它層底層jjjjjjjjIIAAVVAAVV22外荷載在計(jì)算截面所產(chǎn)生的總剪力五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析整體小開口剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-孔洞面積雖超越墻面面積的16%，但總體來說洞口仍很小Ij、Aj組合形心yj墻肢剪力墻

22、的頂點(diǎn)位移頂部集中荷載倒三角分布荷載均布荷載2324max243132 . 167. 31120112 . 14182 . 1GAHEIEIPHGAHEIEIHqGAHEIEIqHu洞口減弱使墻體位移增大而引入的增大系數(shù)墻肢截面積之和剪應(yīng)力分布不均勻系數(shù)，矩形截面1.2，T形截面1.5等效剛度2918 . 0AHIEIEIeq五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-開洞面積較大截面的正應(yīng)力已不成直線分布；墻肢的彎矩圖除在連系梁處有突變外，個(gè)別地方還出現(xiàn)了反彎點(diǎn)，此類剪力墻稱為聯(lián)肢剪力墻。當(dāng)開有一排洞口時(shí)稱為雙肢剪力墻當(dāng)開有一排洞口時(shí)稱為雙肢剪力墻簡(jiǎn)稱雙肢墻。開

23、有多排洞口時(shí)簡(jiǎn)稱雙肢墻。開有多排洞口時(shí)稱為多肢剪力墻簡(jiǎn)稱多肢墻稱為多肢剪力墻簡(jiǎn)稱多肢墻 墻肢彎矩Hxr2a2c0h連系梁墻肢反彎點(diǎn)沿連系梁切斷BI22AAI11q( )xAI22d截面正應(yīng)力a)b)c)i五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-以雙肢墻為例墻肢彎矩Hxr2a2c0h連系梁墻肢反彎點(diǎn)沿連系梁切斷BI22AAI11q( )xAI22d截面正應(yīng)力a)b)c)i將僅在樓層標(biāo)高處才有的有限銜接點(diǎn)連系梁和墻肢的銜接點(diǎn)看成是在整個(gè)高度上延續(xù)分布的無限個(gè)銜接點(diǎn)，并作如下假定： *忽略連系梁的軸向變形對(duì)墻肢程度位移的影響*各墻肢的變形曲線類似 *各連系梁的反彎點(diǎn)

24、位于該梁的跨度中央 五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-以雙肢墻為例墻肢彎矩Hxr2a2c0h連系梁墻肢反彎點(diǎn)沿連系梁切斷BI22AAI11q( )xAI22d截面正應(yīng)力a)b)c)i墻肢彎矩Hxr2a2c0h連系梁墻肢反彎點(diǎn)沿連系梁切斷BI22AAI11q( )xAI22d截面正應(yīng)力a)b)c)i沿連梁的反彎點(diǎn)處切斷先研討切開處的相容關(guān)系五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-切開處的相容關(guān)系切開處由于連系梁的彎曲與剪切變形使切口兩邊產(chǎn)生的相對(duì)位移為： xqEIhaGAahEIhaxqx*bibibi3313232連系梁

25、的分布剪力連系梁的截面慣性矩連系梁計(jì)算跨度的一半，a=a0+d/4層高連系梁思索剪切變形的截面慣性矩五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-切開處的相容關(guān)系外荷載作用下墻肢產(chǎn)生彎曲和剪切變形，由此引起的連系梁切口兩邊的相對(duì)位移 21222acx由于墻肢彎曲變形產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角由于墻肢剪切變形產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角墻肢軸線間隔的一半五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算-切開處的相容關(guān)系由于墻肢軸向變形在連系梁切口兩邊產(chǎn)生的相對(duì)位移是 dxdxxqAAExxHx 0213111五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)

26、算-切開處的相容關(guān)系(總位移為0) 0321xxx五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力和位移計(jì)算對(duì)相容方程微分兩次，并引入1、2和外荷載的關(guān)系，得出微分方程： 頂部集中荷載均布荷載（倒三角形荷載）02210221222022122121VHHxVHHxVHxmHxm聯(lián)肢墻的整體系數(shù)，反映了連系梁剛度與墻肢剛度的比值，對(duì)雙肢墻有213212)(24IIIIaIIhcIHib求解微分方程可求得求解微分方程可求得約束彎矩約束彎矩m(x)，從而，從而求得分布剪力求得分布剪力q(x)。于。于是，便可進(jìn)展墻體的是，便可進(jìn)展墻體的內(nèi)力和位移計(jì)算分析內(nèi)力和位移計(jì)算分析 五、剪力墻構(gòu)造

27、的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析* *可將剪力墻視作帶剛域的所謂壁式可將剪力墻視作帶剛域的所謂壁式框架來進(jìn)展計(jì)算框架來進(jìn)展計(jì)算 大開口剪力墻壁式框架的內(nèi)力和位移計(jì)算墻肢彎矩剛域截面正應(yīng)力剛域當(dāng)剪力墻的洞口尺寸很大且連系梁的線剛度接近墻肢的線剛度時(shí)，墻肢的彎矩圖除在連系梁處有突變外，幾乎一切的連系梁之間的墻肢都有反彎點(diǎn)出現(xiàn),節(jié)點(diǎn)剛度大，連梁剪切變形不容忽視。 五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析墻肢彎矩剛域截面正應(yīng)力剛域大開口剪力墻壁式框架的內(nèi)力和位移計(jì)算*壁式框架亦可采用D值法進(jìn)展內(nèi)力和位移計(jì)算，其原理和步驟同普通框架，只是由于剛域的存在以及剪切變形的影響，要對(duì)D值和反彎點(diǎn)位置進(jìn)展一

28、些修正。*求得修正后的D值和反彎點(diǎn)的位置即可采用第四章中類似的方法進(jìn)展構(gòu)造分析五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析大開口剪力墻壁式框架的內(nèi)力和位移計(jì)算-剛域長(zhǎng)度墻肢彎矩剛域截面正應(yīng)力剛域bca1a2db1db2dc1dc2c1c2hbccccbbbbb.cdb.cdh.adh.ad25025025025022112211假設(shè)按上式計(jì)算出的剛域假設(shè)按上式計(jì)算出的剛域長(zhǎng)度為負(fù)值時(shí)，那么取為長(zhǎng)度為負(fù)值時(shí)，那么取為0 0 五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析大開口剪力墻壁式框架的內(nèi)力和位移計(jì)算-柱的抗側(cè)剛度albll=l-a+bllEI剛域運(yùn)用虛功原理可以推出帶剛域的桿單元的線剛度

29、為： icci23111babac3111babac212lGAEI五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析大開口剪力墻壁式框架的內(nèi)力和位移計(jì)算-柱的抗側(cè)剛度albll=l-a+bllEI剛域參照第四章導(dǎo)得： icchDiD2122層高見教材表5-12五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析柱下端剛域長(zhǎng)度與柱高之比大開口剪力墻壁式框架的內(nèi)力和位移計(jì)算-柱的抗側(cè)剛度hihihc=Eic/hiyhi第四章中定義普通框架的反彎點(diǎn)高度如下式： iihyyyyyh3210上式作一修正得帶剛域柱的反彎點(diǎn)高度iihyyysyayh3210無剛域部分柱長(zhǎng)度與柱總高度之比五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪

30、力墻構(gòu)造的受力分析剪力墻分類的適用判別法將聯(lián)肢墻的整體系數(shù)擴(kuò)展到多肢墻那么有：mjjjbjmjjiacIIhH1321124軸向變形系數(shù)，34肢時(shí)取0.8，57只肢時(shí)取為0.85，8肢以上時(shí)取為0.95孔洞列數(shù)反映了連梁和墻肢相對(duì)剛度的比值,但單靠該目的還不能確定剪力墻的類型幾乎一樣,但剪力墻的類型不同五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻構(gòu)造的受力分析剪力墻分類的適用判別法引入新的目的引入新的目的11mjjAIII剪力墻對(duì)組合截面形心的慣性矩當(dāng)當(dāng)1010，且，且IA/IIA/I時(shí)，為整體小開口剪力時(shí)，為整體小開口剪力墻；墻；當(dāng)當(dāng)1010，且，且IA/IIA/I時(shí)，為壁式框架；時(shí)，為壁式框架；當(dāng)當(dāng)1

31、.01.01010，且，且IA/IIA/I時(shí)，為聯(lián)肢墻。時(shí)，為聯(lián)肢墻。 見教材中表5-13五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求剪力墻的配筋方式箍筋拉結(jié)筋暗柱五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求剪力墻墻肢的承載力*剪力墻墻肢的正截面承載力分別按偏心受壓或偏心受拉構(gòu)件進(jìn)展計(jì)算。在集中荷載作用途，尚應(yīng)進(jìn)展部分受壓承載力計(jì)算。*偏心受壓時(shí)，剪力墻墻肢斜截面受剪承載力的設(shè)計(jì)公式為： 0013050501hsAfAAN.bhf.Vvshyvwt計(jì)算剪跨比，=M/Vh0，2.2取2.2T形I形截面腹板的面積五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求剪力墻墻肢的承載力

32、*偏心受拉時(shí)，剪力墻墻肢斜截面受剪承載力的設(shè)計(jì)公式為： 0013050501hsAfAAN.bhf.Vvshyvwt*剪力墻受剪截面的尺寸應(yīng)符合以下條件： bhf.Vcc250五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求聯(lián)絡(luò)梁的承載力*剪力墻洞口連系梁正截面可按受彎構(gòu)件正截面承載力進(jìn)展計(jì)算。 *當(dāng)連系梁的跨高比大于2.5時(shí)，其斜截面受剪承載力的設(shè)計(jì)公式為： 007 . 0hsAfbhfVhsvyvt*連系梁的斜截面的尺寸應(yīng)滿足以下條件： 0250bhf.Vcc*對(duì)跨高比不大于2.5的連系梁，其斜截面的控制條件和承載力的計(jì)算方法及構(gòu)造要求應(yīng)按專門規(guī)范采用。五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻

33、的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求剪力墻的構(gòu)造要求-資料和截面尺寸*鋼筋混凝土剪力墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20*墻中的分布鋼筋和箍筋普通采用HPB235級(jí)鋼筋，其它鋼筋可用HRB335鋼筋*鋼筋混凝土剪力墻的厚度不應(yīng)小于140mm，同時(shí)不應(yīng)小于樓層高度的1/25五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求剪力墻的構(gòu)造要求-墻肢縱向受力鋼筋箍筋拉結(jié)筋暗柱*鋼筋混凝土剪力墻按正截面承載力計(jì)算集中配置于墻程度截面兩端的縱向受力鋼筋，應(yīng)位于由箍筋或程度分布鋼筋和拉筋約束的邊緣構(gòu)件暗柱內(nèi)。 *當(dāng)按正截面計(jì)算不需求配置縱向受力鋼筋時(shí)，應(yīng)在墻程度截面兩端各設(shè)置不少于兩根、直徑不小于12mm的豎向構(gòu)造鋼筋五、剪

34、力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求分布鋼筋*鋼筋混凝土剪力墻的程度或豎向分布鋼筋的配筋率sh和svsh、sv分別為豎向和程度分布鋼筋的間距不應(yīng)小于0.2。重要部位的剪力墻，其程度和豎向分布鋼筋的配筋率宜適當(dāng)提高。剪力墻中溫度、收縮應(yīng)力較大的部位，程度分布鋼筋的配筋率宜適當(dāng)提高。vshshbsAhsvsvbsA*程度和豎向分布鋼筋的直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于300mm*接受垂直于墻面的荷載的墻如地下室以及厚度大于160mm的重要部位的剪力墻應(yīng)配置雙排分布鋼筋網(wǎng)。箍筋拉結(jié)筋暗柱五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求分布鋼筋五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與

35、構(gòu)造要求分布鋼筋五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求剪力墻洞口處的處置五、剪力墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)2. 剪力墻的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求剪力墻聯(lián)絡(luò)梁的構(gòu)造六、框架-剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.框架-剪力墻的構(gòu)造布置*框架-剪力墻構(gòu)造應(yīng)設(shè)計(jì)為雙向抗側(cè)力體系，主體構(gòu)造不應(yīng)采用鉸接*需求抗震設(shè)防的框架-剪力墻構(gòu)造，剪力墻宜雙向布置520068005200675004500075007500520043505505200680052005504350框架剪力墻*橫向剪力墻宜均勻?qū)ΨQ設(shè)置在建筑物的端部附近、樓電梯間、平面外形變化處及恒載較大的地方 *橫向剪力墻的間距宜滿足教材表513的要求，當(dāng)剪力墻之間樓面

36、有較大的開洞時(shí)，剪力墻的間距應(yīng)適當(dāng)減小 六、框架-剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.框架-剪力墻的構(gòu)造布置520068005200675004500075007500520043505505200680052005504350框架剪力墻*縱向剪力墻宜布置在單元的中間區(qū)段內(nèi)，房屋縱向較長(zhǎng)時(shí)，不宜集中在兩端布置縱向剪力墻 *縱橫向剪力墻宜布置成L型，T型和口字形等*當(dāng)剪力墻肢截面長(zhǎng)度大于8m時(shí)，可用門窗洞口或施工洞構(gòu)成聯(lián)肢墻*剪力墻的布置不宜過分集中，每道剪力墻接受的程度力不宜超越總程度力40*剪力墻宜貫穿建筑物全高，厚度隨高度逐漸減薄，防止剛度忽然變化六、框架-剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.框架-剪力墻的構(gòu)造布置5

37、20068005200675004500075007500520043505505200680052005504350框架剪力墻*框架剪力墻構(gòu)造中的樓面構(gòu)造是框架和剪力墻能協(xié)同任務(wù)的根底，應(yīng)優(yōu)先采用現(xiàn)澆樓面*高度不超越50m的框架剪力墻構(gòu)造假設(shè)采用裝配式樓面，6、7度抗震設(shè)防時(shí)，宜每層設(shè)現(xiàn)澆面層；8、9度設(shè)防時(shí)，應(yīng)每層設(shè)現(xiàn)澆面層。面層的厚度不小于40mm，混凝土強(qiáng)度不低于C20，且雙向配置46、200mm300mm的鋼筋網(wǎng)。預(yù)制板縫應(yīng)配筋并密實(shí)灌漿六、框架-剪力墻構(gòu)造設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.框架-剪力墻構(gòu)造的內(nèi)力分析要點(diǎn)520068005200675004500075007500520043505505200680052005504350框架剪力墻根本假定*樓蓋在其本身平面內(nèi)的抗彎剛度為無限大 *房