高層混凝土結(jié)構(gòu)設計六個比值及例題

1、簡介：對于一個合格的結(jié)構(gòu)工程師來說，最基本的素質(zhì)之一就是自信和自學的能力，具體地 說，就是要不斷地完善“真、善、美”的自身修養(yǎng)。真，就是從實際出發(fā)，誠懇、實用、合 理，不夸大，不縮小。善，就是以人為本，助人為樂，積極主動地與建筑、水電、暖通等專 業(yè)配合，積極主動地和甲方、施工、監(jiān)理單位合作完成工程建設。美，就是形式美觀大方、 自然簡潔，語言優(yōu)美動人，內(nèi)容表達準確到位，做到一針見血、入木三分。關鍵字：高層，結(jié)構(gòu)設計，比值1、軸壓比：主要為控制結(jié)構(gòu)的延性，規(guī)范對墻肢和柱均有相應限值要 求，見抗規(guī) 6.3.6 6.3.7 和 6.4.6。柱軸壓比不宜超過表6.3.6的規(guī)定；建造于IV類場地且較高的高

2、層建筑，柱軸壓比限值應適當減小。表 6.3.6柱軸壓比限值結(jié)構(gòu)類型抗震等級一二三四框架結(jié)構(gòu)0.650.750.850.90框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒，筒中 筒0.750.850.900.95部分框支抗震墻0.60.70注：1軸壓比指柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比值；對本規(guī)范規(guī) 定不進行地震作用計算的結(jié)構(gòu)，可取無地震作用組合的軸力設計值計算；2表內(nèi)限值適用于剪跨比大于2、混凝土強度等級不高于C60的柱；剪跨比不大干2的柱，軸壓比限值應降低 0.05;剪跨比小于1.5的柱，軸壓比限值應專門研究并采取特殊構(gòu)造措施；3沿柱全高采用井字復合箍且箍筋肢

3、距不大于200mm、間距不大于lOOmm、直徑不小于12mm，或沿柱全高采用 復合螺旋箍、螺旋間距不大于lOOmm、箍筋肢距不大于200mm、直徑不小于12mm，或沿柱全高采用連續(xù)復合 矩形螺旋箍、螺旋凈距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直徑不小于lOmm，軸壓比限值均可增加0.10； 上述三種箍筋的最小酡箍特征值均應按增大的軸壓比由本規(guī)范表6.3.9確定；4在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的縱向鋼筋的總面積不少于柱截面面積的0.8%，軸壓比限值可增加 0.05；此項措施與注3的措施共同采用時，軸壓比限值可增加0.15，但箍筋的體積配箍率仍可按軸壓比增 加0.10的要求確定；5柱軸壓

4、比不應大于1.05。6.3.7柱的鋼筋配置，應符合下列各項要求：1柱縱向受力鋼筋的最小總配筋率應按表6.3.7-1采用，同時每側(cè)配筋率不應，小于0.2%；對建造于W類場地 且較高的高層建筑，最小總配筋率應增加0.1%。表6.3.7-1 柱截面縱向鋼筋的最小總配筋率（百分率）類別抗震等級一二三四中柱和邊柱0.9(1.0)0.7(0.8)0.6(0.7)0.5(0.6)角柱、框支柱1.10.90.80.7注：1表中括號內(nèi)數(shù)值用于框架結(jié)構(gòu)的柱；2鋼筋強度標準值小于400MPa時，表中數(shù)值應增加0.1,鋼筋強度標準值為400MPa時，表中數(shù)值應增加0.05；3混凝土強度等級高于C60時，上述數(shù)值應相應

5、增加0.1。2柱箍筋在規(guī)定的范圍內(nèi)應加密，加密區(qū)的箍筋間距和直徑，應符合下列要求:1） 一般情況下，箍筋的最大間距和最小直徑，應按表6.3.7-2采用。表6.3. 7-2柱箍筋加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑抗震等級箍筋最大間距（采用較小值，mm）箍筋最小直徑（mm）一6d,10010二8d,1008三8d,150（柱根 100）8四8d,150（柱根 100）6 （柱根8）注：l d為柱縱筋最小直徑：2柱根指底層柱下端箍筋加密區(qū)。2）級框架柱的箍筋直徑大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二級框架柱的箍筋直徑不小于lOmm且箍筋肢 距不大于200mm時，除底層柱下端外，最大間距應允許采用15

6、0mm：三級框架柱的截面尺寸不大于400mm酎， 箍筋最小直徑應允許采用6mm；四級框架柱剪跨比不大于2時，箍筋直徑不應小于8mm。3）框支柱和剪跨比不大于2的框架柱，箍筋間距不應大于100mmo6.3.7柱的鋼筋配置，應符合下列各項要求：1柱縱向受力鋼筋的最小總配筋率應按表6.3.7-1采用，同時每側(cè)配筋率不應，小于0.2%；對建造于W類場地 且較高的高層建筑，最小總配筋率應增加0.1%。表6.3.7-1柱截面縱向鋼筋的最小總配筋率（百分率）類別抗震等級一二三四中柱和邊柱0.9（1.0）0.7（0.8）0.6（0.7）0.5（0.6）角柱、框支柱1.10.90.80.7注：1表中括號內(nèi)數(shù)值用

7、于框架結(jié)構(gòu)的柱；2鋼筋強度標準值小于400MPa時，表中數(shù)值應增加0.1,鋼筋強度標準值為400MPa時，表中數(shù)值應增加0.05；3混凝土強度等級高于C60時，上述數(shù)值應相應增加0.1。2柱箍筋在規(guī)定的范圍內(nèi)應加密，加密區(qū)的箍筋間距和直徑，應符合下列要求：1）般情況下，箍筋的最大間距和最小直徑，應按表6.3.7-2采用。表6.3. 7-2柱箍筋加密區(qū)的箍筋最大間B距和最小直徑抗震等級箍筋最大間距（采用較小值，mm）箍筋最小直徑（mm）一6d,10010二8d,1008三8d,150（柱根 100）8四8d,150（柱根 100）6 （柱根8）注：l d為柱縱筋最小直徑：2柱根指底層柱下端箍筋加

8、密區(qū)。2）一級框架柱的箍筋直徑大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二級框架柱的箍筋直徑不小于lOmm且箍筋肢 距不大于200mm時，除底層柱下端外，最大間距應允許采用150mm：三級框架柱的截面尺寸不大于400mm酎， 箍筋最小直徑應允許采用6mm；四級框架柱剪跨比不大于2時，箍筋直徑不應小于8mm。3）框支柱和剪跨比不大于2的框架柱，箍筋間距不應大于100mmo6.4.6抗震墻的墻肢長度不大于墻厚的3倍時，應按柱的有關要求進行設計；矩形墻肢的厚度不大于300mm時，尚 宜全高加密箍筋。2、剪重比：主要為控制各樓層最小地震剪力，確保結(jié)構(gòu)安全性，見抗規(guī)5.2.5。5.2.5抗震驗算時，結(jié)構(gòu)任

9、一樓層的水平地震剪力應符合下式要求:Veki=q Veki=q Gjj=1（5.2.5）式中：Ve|第i層對應于水平地震作用標準值的樓層剪力;入一一剪力系數(shù)，不應小于表5.2.5規(guī)定的樓層最小地震剪力系數(shù)值，對 豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應乘以1.15的增大系數(shù)；Gj第j層的重力荷載代表值。表5.2.5樓層最小地震剪力系數(shù)值類別6度7度8度9度扭轉(zhuǎn)效應明顯或基本周期小于 3.5s的結(jié)構(gòu)0.0080.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于5.Os的結(jié)構(gòu)0.0060.012(0.018)0.024(0.036)0.048注：1基本周期介于3. 5s和5s之間的結(jié)構(gòu)，按插

10、入法取值;2括號內(nèi)數(shù)值分別用于設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。3、剛度比：主要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突 變，形成薄弱層，見抗規(guī)3.4.2。3.4.2建筑設計應重視其平面、立面和豎向剖面的規(guī)則性對抗震性能及經(jīng)濟合理性的影響，宜擇優(yōu)選用規(guī)則的形體， 其抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則對稱、側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下 而上逐漸減小、避免側(cè)向剛度和承載力突變。4、位移比：主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性，以免形成扭轉(zhuǎn)，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。見抗規(guī)3.4.2。5、周期比：主要為控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應，減小扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，要求見高規(guī)6、剛重比：主要

11、為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滑移和傾覆，要求見高規(guī)。結(jié)構(gòu)統(tǒng)一做法1設計前提條件1.1建筑物安全等級（地基規(guī)范）：地基基礎設計等級為丙級。1.2建筑物重要性類別（抗震規(guī)范）：丙類。1.3建筑結(jié)構(gòu)安全等級：二級。1.4抗震設防烈度：6度；設計基本地震加速度值0.05g。1.5設計地震條件：地震分組為第二組。1.6建筑場地類別為II類。1.7抗震等級：框架四級。2結(jié)構(gòu)荷載條件A、基本風壓取0.8 KN/tfB、體型系數(shù)：1.4C、地面粗糙度：B類2.3樓面活荷載不折減2.4 混凝土容重（kN/m3）: Gc = 27.002.5周期折減系數(shù)：TC = 0.72.6考慮活荷不利布置；梁跨中彎矩增大

12、系數(shù)：BM = 1.002.7中梁剛度增大系數(shù)：BK = 2.02.8梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)：BT = 0.852.9計算重力荷載代表值活荷質(zhì)量折減系數(shù)（兩處）：4.6地梁配筋時，鋼筋放大系數(shù)上下均取1.05 ;歸并系數(shù)1.1;基礎歸并系數(shù)0.35.1柱5.1.2柱筋放大系數(shù)1.1,歸并系數(shù)0.3;5.1.3柱縱筋最小配筋率0.9%:400X400： 8? 16450X450： 8? 18 或 12? 16500X500： 12? 16600X600： 12? 20 或 16? 18700X700: 16? 20 或 20? 185.1.4柱縱筋間距不大于2005.1.5縱筋盡量用? 20,最大不超

13、過? 255.1.6箍筋盡量用? 8,當? 8100不夠時可用至? 10；原則上，箍筋不采用? 12,否則需說 明加大保 護層厚度。5.1.7箍筋加密區(qū)用100;非加密區(qū)用200；角柱箍筋非加密區(qū)用150；5.1.8底層箍筋全長加密5.1.9柱按雙偏壓計算5.1.10注意短柱要全長加密5.2梁5.2.1用平法表示梁配筋，當梁布置密集時，可分為縱向梁，橫向梁兩張圖。梁上下筋放大系數(shù)1.05,歸并系數(shù)0.1。主次梁交接處，吊筋需表示。梁上起柱處，要表示。5.2.2梁寬250、其他次梁可小于250，跨度大于8000可用300；梁高1/8-1/12;斷面尺寸控制辦法：計算時用TAT，看計算結(jié)果配筋圖內(nèi)

14、的配筋率圖；要求全截面配筋率1.5-1.7之間。5.2.4貫通全跨的上、下縱向筋各不小于2? 145.2.5縱筋盡量用? 20及? 18,最大不超過? 25； 一排根數(shù)不超過4,當配筋面積大時可做至二排或三排（第三排鋼筋不超過2根）5.2.6梁跨度小于3000，縱向鋼筋通長設置；梁跨度3000-4000，第一排縱向鋼筋通長設置，如 相鄰跨跨度不小于6000，則所有縱向鋼筋通長設置。5.2.7梁箍筋框架梁不小于? 8200；次梁不小于? 6200。梁端箍筋加密區(qū)長度為1.5倍梁高 且不小于 500，加密筋直徑8，間距：hb/4、8d、150三者取小值。5.2.8如計算需配受扭筋則扭筋間距200：

15、梁高400-450不少于2根（雙邊）；梁高500-650不少于4根（雙邊）；梁高700-850不少于6根（雙邊）；梁高900-1050不少于8根（雙邊）；5.2.9扭筋面積分配辦法：梁高400 :扭筋面積上中下分別為1/3,1/3,1/3梁高400 :扭筋面積上中下分別為1/4,1/2,1/45.2.10裂縫寬度要求：樓面0.3；屋面0.25.3板5.3.4板配筋圖用PKPM生成，板上下筋放大系數(shù)1.05。板鋼筋不編號，整跨板配筋可編號。邊 支座設鉸 接；板面有高差設固端。板圖內(nèi)需表示構(gòu)造柱。5.3.5裂縫寬度要求：樓面0.3；屋面0.25.3.6板鋼筋受拉鋼筋最小配筋率0.27%，分布筋配筋

16、率不小于0.15%：6施工圖內(nèi)容及統(tǒng)一要求6.1板面開洞及周邊加筋；6.2板面標高不同時要有表示或注明標高。6.5鋼筋的錨固、搭接長度在結(jié)構(gòu)總說明中統(tǒng)一說明，不在各張施工圖中說明。對于一個合格的結(jié)構(gòu)工程師來說，最基本的素質(zhì)之一就是自信和自學的能力，具體地說，就是 要不斷地完善“真、善、美”的自身修養(yǎng)。真，就是從實際出發(fā)，誠懇、實用、合理，不夸大，不 縮小。善，就是以人為本，助人為樂，積極主動地與建筑、水電、暖通等專業(yè)配合，積極主動地和 甲方、施工、監(jiān)理單位合作完成工程建設。美，就是形式美觀大方、自然簡潔，語言優(yōu)美動人，內(nèi) 容表達準確到位，做到一針見血、入木三分。一般而言，我們設計的結(jié)構(gòu)，軸壓比均不會超過表6.3.7條的規(guī)定，這樣，無須采取注3和注4的構(gòu) 造要求，于