多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件

多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)

多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)19.1多層及高層建筑結(jié)構(gòu)體系9.1.1高層建筑結(jié)構(gòu)的特點（１）在相同的建筑場地中，建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積，可以解決城市用地緊張和地價高漲的問題。（２）在建筑面積與建筑場地面積相同比值的情況下，建造高層建筑比多層能提供更多的空閑地面，作為綠地和休息場地，美化環(huán)境。（３）從城市建設(shè)和管理的角度看，建筑物向高空延伸，可以縮小城市的平面規(guī)模，縮短城市道路和各種公共管線的長度，從而節(jié)省城市建設(shè)與管理的投資。（４）但高層建筑太多，太密集，也會對城市帶來熱島效應，太多的玻璃幕產(chǎn)生光污染。9.1多層及高層建筑結(jié)構(gòu)體系9.1.1高層建筑結(jié)構(gòu)2（５）在結(jié)構(gòu)受力特性方面，水平荷載在高層建筑分析和設(shè)計中起重要作用，且設(shè)計和計算均復雜。多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件39.1.2高層建筑結(jié)構(gòu)分類高層建筑按照材料來分，有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土造價低，材料防火性好；剛度大，側(cè)移小，而且可塑性好，容易滿足建筑造型的要求。鋼材強度高，韌性大，易于加工。混合結(jié)構(gòu)有兩種組合方式：①結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用鋼骨混凝土或鋼管混凝土構(gòu)件。②部分抗側(cè)力結(jié)構(gòu)用鋼構(gòu)件，另一部分采用鋼筋混凝土構(gòu)件。9.1.2高層建筑結(jié)構(gòu)分類49.1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)體系１．框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接組成承重體系的房屋建筑結(jié)構(gòu)。它是由水平承重構(gòu)件（各層的樓蓋即梁、板）和豎向承重構(gòu)件（柱）組成的空間結(jié)構(gòu)體系。

框架結(jié)構(gòu)的特點是建筑平面布置靈活，可以形成較大的使用空間，需要時可用隔斷分隔成小房間，或拆除隔斷改成大房間。9.1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)體系5多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件6２．剪力墻結(jié)構(gòu)利用建筑物鋼筋混凝土墻體承受豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)，稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)體系中，墻體同時也作為維護及房間分隔構(gòu)件。２．剪力墻結(jié)構(gòu)7３．框架—剪力墻結(jié)構(gòu)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻組成的結(jié)構(gòu)；若兩個方向的剪力墻圍成筒體（如電梯間、電梯間和豎向管道的通道），就形成框架—筒體結(jié)構(gòu)，二者統(tǒng)稱為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。３．框架—剪力墻結(jié)構(gòu)8４．筒體結(jié)構(gòu)５．各種結(jié)構(gòu)體系適用的最大高度和適用高度范圍４．筒體結(jié)構(gòu)9多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件109.2框架結(jié)構(gòu)9.2.1結(jié)構(gòu)布置１．柱網(wǎng)布置9.2框架結(jié)構(gòu)9.2.1結(jié)構(gòu)布置11多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件12２．框架結(jié)構(gòu)承重體系（１）橫向承重體系（２）縱向承重體系（３）混合承重體系２．框架結(jié)構(gòu)承重體系13多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件14３．框架結(jié)構(gòu)房屋變形縫的設(shè)置變形縫分為伸縮縫、沉降縫和抗震縫三種。當有下列情況之一時應考慮設(shè)置沉降縫：１）土質(zhì)條件變化較大處；２）地基基礎(chǔ)處理方法不同處；３）房屋平面形狀變化的凹角處；４）房屋高度、重量、剛度有較大變化處；５）新建部分與原有建筑結(jié)合處。３．框架結(jié)構(gòu)房屋變形縫的設(shè)置159.2.2框架結(jié)構(gòu)梁、柱的截面尺寸及計算簡圖１．梁、柱截面尺寸２．框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖框架結(jié)構(gòu)房屋是由橫向和縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu)，通常近似地按兩個方向的平面框架分別計算，計算簡圖用梁、柱的軸線表示，柱軸線取各自的形心線。9.2.2框架結(jié)構(gòu)梁、柱的截面尺寸及169.2.3框架結(jié)構(gòu)荷載１．豎向荷載豎向荷載包括恒載——梁、板、柱自重和構(gòu)造做法自重?；钶d——包括樓面活荷載、屋面均布活荷載。２．風荷載垂直于建筑物表面上的風荷載標準值按下列公式計算：wｋ＝βｚμｓμｚw０式中：wｋ——風荷載標準值（ｋＮ／ｍ２）；βｚ——風振系數(shù)；μｓ——風荷載體型系數(shù)；μｚ——風壓高度變化系數(shù)。9.2.3框架結(jié)構(gòu)荷載179.2.4框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算１．豎向荷載作用下框架內(nèi)力計算２．水平荷載作用下框架內(nèi)力計算9.2.4框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算189.3剪力墻結(jié)構(gòu)9.3.1剪力墻的類型、受力特點１．整體墻凡墻面門窗等開孔面積不超過墻面面積１５％，且孔間凈距及孔洞至墻邊的凈距大于孔洞長邊尺寸時，可以忽略洞口的影響，按整體墻計算。２．小開口整體墻如果不滿足整體墻的條件，為小開口整體墻。小開口整體墻的墻肢內(nèi)力具有如下特點：（１）正應力在整個截面上基本上是直線分布的，局部彎矩不超過整體彎矩的１５％；（２）在大部分樓層上，墻肢彎矩不應有反彎點。9.3剪力墻結(jié)構(gòu)9.3.1剪力墻的類型、受力19３．雙肢剪力墻和多肢剪力墻開有一排較大洞口的剪力墻叫雙肢剪力墻，開有多排較大洞口的剪力墻叫多肢剪力墻。４．壁式框架開有更大一些規(guī)則洞口的剪力墻，稱為壁式框架。由于連梁剛度很大，而墻肢剛度較弱，已接近框架的受力特性。３．雙肢剪力墻和多肢剪力墻209.3.2剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置１．平面布置矩形、Ｌ形和Ｔ形平面時，剪力墻沿兩個正交的主軸方向布置。２．豎向布置（１）剪力墻應在整個建筑的豎向延續(xù)，中間樓層不應中斷。剪力墻部連續(xù)會造成剛度突變，對抗震不利。（２）頂層取消部分剪力墻時，其余剪力墻應在構(gòu)造上予以加強。（３）底層取消部分剪力墻時應設(shè)置轉(zhuǎn)換層。9.3.2剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置21

（４）為避免剛度突變，剪力墻的厚度應按階段變化，每次厚度減小宜為５０～１００ｍｍ。厚度變化時宜兩側(cè)同時內(nèi)收。（５）剪力墻洞口宜上下對齊，并列布置，這樣傳力直接，受力明確。

229.3.3剪力墻的構(gòu)造要求１．剪力墻的數(shù)量２．剪力墻厚度9.3.3剪力墻的構(gòu)造要求239.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)9.4.1框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布置１．剪力墻的數(shù)量２．剪力墻的布置（１）平面布置應遵循“均勻、分散、對稱、周邊”的原則。（2）周邊是指剪力墻盡可能靠近結(jié)構(gòu)外圍布置，可以加強結(jié)構(gòu)的抗扭作用。（３）剪力墻應貫通全高，使結(jié)構(gòu)上下剛度連貫而均勻。門窗洞口應盡量做到上下對齊，大小相同。9.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)9.4.1框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布24

（４）剪力墻布置的位置。剪力墻宜布置在豎向荷載較大處、平面形狀變化處、樓電梯間處。（５）剪力墻的長度不宜太長，總高度與長度之比宜大于２。（６）剪力墻的最大間距。（４）剪力墻布置的位置。259.4.2框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點（１）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻兩種不同的結(jié)構(gòu)組成，而這兩種結(jié)構(gòu)的受力特點和變形性質(zhì)是不同的。（２）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下，由于框架和剪力墻協(xié)同工作，在下部樓層剪力墻擔大部分剪力，而在上部框架承擔剪力較純框架多些。（３）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下，框架上下各樓層的剪力比較均勻，梁柱的彎矩值變化較小，使得梁柱構(gòu)件規(guī)格少，有利于施工。9.4.2框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點26（４）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，由延性較好的框架，抗側(cè)力剛度較大的剪力墻和有良好性能的連梁所組成，具有多道設(shè)防，是一種抗震性能很好的結(jié)構(gòu)體系。（４）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，由延性較好的框架，抗側(cè)力剛度較大的279.4.3構(gòu)造要求１．剪力墻的厚度不應小于１６０ｍｍ，且不應小于層高的１／２０，其混凝土等級宜與邊柱相同。２．有邊柱但邊梁做成暗梁時，暗梁的高度取墻厚的２倍，暗梁的配筋按框架梁的構(gòu)造要求設(shè)置。３．邊柱的配筋應符合一般框架柱的配筋規(guī)定；４．剪力墻端部的縱向受力鋼筋應配置在邊柱截面內(nèi)。9.4.3構(gòu)造要求28５．抗震設(shè)計時剪力墻水平和豎向分布鋼筋的配筋率均不應小于0.25％，并應雙排布置，拉筋間距不應大于600ｍｍ。６．剪力墻的水平鋼筋應全部錨入邊柱內(nèi)，錨固長度不應小于lａ（非抗震）和lａＥ（抗震）。多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件299.5筒體結(jié)構(gòu)9.5.1概述筒體的基本形式有三種：實腹筒、框筒及桁架筒，由剪力墻圍成的筒體稱為實腹筒，在實腹筒的墻上開出許多規(guī)則排列的窗洞所形成的開孔筒體稱為框筒。筒體的四壁是由豎桿和斜桿形成的桁架組成，則成為桁架筒。筒中筒結(jié)構(gòu)是上述筒體單元的組合，通常由實腹筒做內(nèi)核心筒，框筒或桁架筒作外筒，兩個筒共同抵抗水平荷載。束筒體系是將兩個以上框筒排列在一起成束狀，稱為束筒。9.5筒體結(jié)構(gòu)9.5.1概述30多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件319.5.2筒體結(jié)構(gòu)的受力性能和工作特點１．筒體的主要特點是在水平力作用下是空間受力，可看成是固定于基礎(chǔ)上的箱形懸臂構(gòu)件，它就像竹子一樣，比單片平面結(jié)構(gòu)具有更大的抗側(cè)剛度和承載力，并具有很好的抗扭剛度。２．框筒雖然整體受力，卻與理想筒體的受力有明顯的差別。理想筒體在水平力作用下，截面保持平面，腹板應力直線分布，翼緣應力相等，而框筒則不保持平截面變形，腹板框架柱的軸力是曲線分布的，翼緣框架柱的軸力也是不均勻分布。9.5.2筒體結(jié)構(gòu)的受力性能和工作特點32多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件339.5.3筒體結(jié)構(gòu)的布置（１）以方形、圓形平面為好。（２）可用對稱性的三角形或人字形。（３）外框筒柱的柱距以不大于3.0ｍ為好。（４）矩形平面時，長寬比不宜大于1.5ｍ。（５）四角的柱子宜加大，截面比中間柱大２～３倍。（６）筒體結(jié)構(gòu)只有在細高的情況下才能近似于豎向懸臂箱形截面梁，發(fā)揮其空間整體作用。（７）裙梁的截面，宜采用窄而高的梁。9.5.3筒體結(jié)構(gòu)的布置34謝謝！謝謝！35

多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)

多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)369.1多層及高層建筑結(jié)構(gòu)體系9.1.1高層建筑結(jié)構(gòu)的特點（１）在相同的建筑場地中，建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積，可以解決城市用地緊張和地價高漲的問題。（２）在建筑面積與建筑場地面積相同比值的情況下，建造高層建筑比多層能提供更多的空閑地面，作為綠地和休息場地，美化環(huán)境。（３）從城市建設(shè)和管理的角度看，建筑物向高空延伸，可以縮小城市的平面規(guī)模，縮短城市道路和各種公共管線的長度，從而節(jié)省城市建設(shè)與管理的投資。（４）但高層建筑太多，太密集，也會對城市帶來熱島效應，太多的玻璃幕產(chǎn)生光污染。9.1多層及高層建筑結(jié)構(gòu)體系9.1.1高層建筑結(jié)構(gòu)37（５）在結(jié)構(gòu)受力特性方面，水平荷載在高層建筑分析和設(shè)計中起重要作用，且設(shè)計和計算均復雜。多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件389.1.2高層建筑結(jié)構(gòu)分類高層建筑按照材料來分，有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土造價低，材料防火性好；剛度大，側(cè)移小，而且可塑性好，容易滿足建筑造型的要求。鋼材強度高，韌性大，易于加工?；旌辖Y(jié)構(gòu)有兩種組合方式：①結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用鋼骨混凝土或鋼管混凝土構(gòu)件。②部分抗側(cè)力結(jié)構(gòu)用鋼構(gòu)件，另一部分采用鋼筋混凝土構(gòu)件。9.1.2高層建筑結(jié)構(gòu)分類399.1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)體系１．框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接組成承重體系的房屋建筑結(jié)構(gòu)。它是由水平承重構(gòu)件（各層的樓蓋即梁、板）和豎向承重構(gòu)件（柱）組成的空間結(jié)構(gòu)體系。

框架結(jié)構(gòu)的特點是建筑平面布置靈活，可以形成較大的使用空間，需要時可用隔斷分隔成小房間，或拆除隔斷改成大房間。9.1.3高層建筑的結(jié)構(gòu)體系40多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件41２．剪力墻結(jié)構(gòu)利用建筑物鋼筋混凝土墻體承受豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)，稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)體系中，墻體同時也作為維護及房間分隔構(gòu)件。２．剪力墻結(jié)構(gòu)42３．框架—剪力墻結(jié)構(gòu)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻組成的結(jié)構(gòu)；若兩個方向的剪力墻圍成筒體（如電梯間、電梯間和豎向管道的通道），就形成框架—筒體結(jié)構(gòu)，二者統(tǒng)稱為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。３．框架—剪力墻結(jié)構(gòu)43４．筒體結(jié)構(gòu)５．各種結(jié)構(gòu)體系適用的最大高度和適用高度范圍４．筒體結(jié)構(gòu)44多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件459.2框架結(jié)構(gòu)9.2.1結(jié)構(gòu)布置１．柱網(wǎng)布置9.2框架結(jié)構(gòu)9.2.1結(jié)構(gòu)布置46多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件47２．框架結(jié)構(gòu)承重體系（１）橫向承重體系（２）縱向承重體系（３）混合承重體系２．框架結(jié)構(gòu)承重體系48多層與高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)課件49３．框架結(jié)構(gòu)房屋變形縫的設(shè)置變形縫分為伸縮縫、沉降縫和抗震縫三種。當有下列情況之一時應考慮設(shè)置沉降縫：１）土質(zhì)條件變化較大處；２）地基基礎(chǔ)處理方法不同處；３）房屋平面形狀變化的凹角處；４）房屋高度、重量、剛度有較大變化處；５）新建部分與原有建筑結(jié)合處。３．框架結(jié)構(gòu)房屋變形縫的設(shè)置509.2.2框架結(jié)構(gòu)梁、柱的截面尺寸及計算簡圖１．梁、柱截面尺寸２．框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖框架結(jié)構(gòu)房屋是由橫向和縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu)，通常近似地按兩個方向的平面框架分別計算，計算簡圖用梁、柱的軸線表示，柱軸線取各自的形心線。9.2.2框架結(jié)構(gòu)梁、柱的截面尺寸及519.2.3框架結(jié)構(gòu)荷載１．豎向荷載豎向荷載包括恒載——梁、板、柱自重和構(gòu)造做法自重?；钶d——包括樓面活荷載、屋面均布活荷載。２．風荷載垂直于建筑物表面上的風荷載標準值按下列公式計算：wｋ＝βｚμｓμｚw０式中：wｋ——風荷載標準值（ｋＮ／ｍ２）；βｚ——風振系數(shù)；μｓ——風荷載體型系數(shù)；μｚ——風壓高度變化系數(shù)。9.2.3框架結(jié)構(gòu)荷載529.2.4框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算１．豎向荷載作用下框架內(nèi)力計算２．水平荷載作用下框架內(nèi)力計算9.2.4框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算539.3剪力墻結(jié)構(gòu)9.3.1剪力墻的類型、受力特點１．整體墻凡墻面門窗等開孔面積不超過墻面面積１５％，且孔間凈距及孔洞至墻邊的凈距大于孔洞長邊尺寸時，可以忽略洞口的影響，按整體墻計算。２．小開口整體墻如果不滿足整體墻的條件，為小開口整體墻。小開口整體墻的墻肢內(nèi)力具有如下特點：（１）正應力在整個截面上基本上是直線分布的，局部彎矩不超過整體彎矩的１５％；（２）在大部分樓層上，墻肢彎矩不應有反彎點。9.3剪力墻結(jié)構(gòu)9.3.1剪力墻的類型、受力54３．雙肢剪力墻和多肢剪力墻開有一排較大洞口的剪力墻叫雙肢剪力墻，開有多排較大洞口的剪力墻叫多肢剪力墻。４．壁式框架開有更大一些規(guī)則洞口的剪力墻，稱為壁式框架。由于連梁剛度很大，而墻肢剛度較弱，已接近框架的受力特性。３．雙肢剪力墻和多肢剪力墻559.3.2剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置１．平面布置矩形、Ｌ形和Ｔ形平面時，剪力墻沿兩個正交的主軸方向布置。２．豎向布置（１）剪力墻應在整個建筑的豎向延續(xù)，中間樓層不應中斷。剪力墻部連續(xù)會造成剛度突變，對抗震不利。（２）頂層取消部分剪力墻時，其余剪力墻應在構(gòu)造上予以加強。（３）底層取消部分剪力墻時應設(shè)置轉(zhuǎn)換層。9.3.2剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置56

（４）為避免剛度突變，剪力墻的厚度應按階段變化，每次厚度減小宜為５０～１００ｍｍ。厚度變化時宜兩側(cè)同時內(nèi)收。（５）剪力墻洞口宜上下對齊，并列布置，這樣傳力直接，受力明確。

579.3.3剪力墻的構(gòu)造要求１．剪力墻的數(shù)量２．剪力墻厚度9.3.3剪力墻的構(gòu)造要求589.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)9.4.1框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布置１．剪力墻的數(shù)量２．剪力墻的布置（１）平面布置應遵循“均勻、分散、對稱、周邊”的原則。（2）周邊是指剪力墻盡可能靠近結(jié)構(gòu)外圍布置，可以加強結(jié)構(gòu)的抗扭作用。（３）剪力墻應貫通全高，使結(jié)構(gòu)上下剛度連貫而均勻。門窗洞口應盡量做到上下對齊，大小相同。9.4框架—剪力墻結(jié)構(gòu)9.4.1框架—剪力墻結(jié)構(gòu)布59

（４）剪力墻布置的位置。剪力墻宜布置在豎向荷載較大處、平面形狀變化處、樓電梯間處。（５）剪力墻的長度不宜太長，總高度與長度之比宜大于２。（６）剪力墻的最大間距。（４）剪力墻布置的位置。609.4.2框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點（１）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻兩種不同的結(jié)構(gòu)組成，而這兩種結(jié)構(gòu)的受力特點和變形性質(zhì)是不同的。（２）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下，由于框架和剪力墻協(xié)同工作，在下部樓層剪力墻擔大部分剪力，而在上部框架承擔剪力較純框架多些。（３）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下，框架上下各樓層的剪力比較均勻，梁柱的彎矩值變化較小，使得梁柱構(gòu)件規(guī)格少，有利于施工。9.4.2框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點61（４）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，由延性較好的框架，抗側(cè)力剛度較大的剪力墻和有良好性能的連梁所組成，具有多道設(shè)防，是一種抗震性能很好的結(jié)構(gòu)體系。（４）框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，由延性較好的框架，抗側(cè)力剛度較大的629.4.3構(gòu)造要求１．剪力墻的厚度不應小于１６０ｍｍ，且不應小于層高的１／２０，其混凝土等級宜與邊柱相同。２．有邊柱但邊梁做成暗梁時，暗梁的高度取墻厚的２倍，暗梁的配筋按框架梁的構(gòu)造要求設(shè)置。３．邊柱的配筋應符合一般框架柱的配筋