哈工大《建筑結構》課件

模塊9多層及高層鋼筋混凝土結構本章提要多層及高層建筑的結構體系框架結構結構施工圖平面整體表示方法了解多層及高層建筑的定義、分類、優(yōu)點，掌握各類結構的結構體系。了解框架結構的類型、結構布置、框架節(jié)點的構造。掌握柱平法與梁平法施工圖制圖規(guī)則。學習目標：9.1多層及高層建筑的結構體系10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度超過24m的其他高層民用建筑稱為高層建筑；其中2～9層且高度不大于28m的建筑物為多層建筑物；超過100m的為超高層；由于混凝土結構的側移剛度大，很適合用來建造高層建筑。9.1.1高層建筑結構的特點可以獲得更多的建筑面積?？梢蕴峁└嗟目臻e場地，用作綠化和休閑場地，利于美化環(huán)境，帶來充足的日光、采光和通風效果。結構分析和計算更加復雜，水平荷載是高層建筑結構設計的主要控制因素，水平荷載在非地震區(qū)主要為風荷載，地震區(qū)為風荷載和地震荷載。工程造價較高，運行成本較大。熱島效應（城市人口密集、工廠及車輛排熱、居民生活用能的釋放、城市建筑結構及下墊面特性的綜合影響等是其產生的主要原因）或影響建筑物周邊區(qū)域的采光，玻璃幕墻造成光污染現(xiàn)象。9.1.2多層及高層房屋常用的結構體系9.2框架結構根據(jù)施工方法的不同，框架結構可分為現(xiàn)澆整體式框架、裝配式框架、裝配整體式框架（將預制梁、柱和板在現(xiàn)場安裝就位后，再在構件連接處局部現(xiàn)澆混凝土，使之形成整體）?，F(xiàn)澆框架結構的一般構造要求框架梁構造要求：框架結構的主梁截面高度可按計算跨度的1/10～1/18確定；梁近跨與截面高度之比不宜小于4。梁的截面寬度不宜小于梁截面高度的1/4，也不宜小于200mm。當梁高較小或采用扁梁時，除應驗算其承載力和受剪要求外，尚應滿足剛度和裂縫的有關要求。在計算梁的撓度時，可扣除梁的合理起拱值；對現(xiàn)澆板結構，宜考慮梁受壓翼緣的有利影響?？v向受拉鋼筋的最小配筋率百分率

（%），非抗震設計時，不應小于0.2和

二者的較大值。非抗震設計時，框架梁箍筋配筋構造應符合下列規(guī)定：1.應沿梁全長設置箍筋，第一個箍筋應設置在距支座邊緣50mm處。2.截面高度大于800mm的梁，其箍筋直徑不宜小于8mm；其余截面高度的梁不應小于6mm。在受力鋼筋搭接長度范圍內，箍筋直徑不應小于搭接鋼筋最大直徑的1/4。3.當梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時，箍筋直徑不應小于縱向受壓鋼筋最大直徑的1/4；箍筋應做到封閉式；箍筋間距不應大于15d且不應大于400mm，當一層內的受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm時，箍筋間距不應大于10d（d為縱向受壓鋼筋的最小直徑）；當梁截面寬度大于400mm且一層內的縱向受壓鋼筋多于3根時，或當梁截面寬度不大于400mm但一層內的縱向受壓鋼筋多于4根時，應設置復合箍筋。框架柱的構造要求:矩形截面柱的邊長，非抗震設計時不宜小于250mm。柱剪跨比宜大于2，柱截面高寬比不宜大于3柱全部縱向鋼筋的配筋率。中柱、邊柱、角柱不應小于0.5，框支柱不應小于0.7。當采用335MPa級、400MPa縱向受力鋼筋時，應增加0.1和0.05采用；當混凝土強度等級高于C60時，應增加0.1采用柱的縱向鋼筋配置，尚應滿足下列規(guī)定：2.全部縱向鋼筋的配筋率，非抗震設計時不宜大于5%、不應大于6%3.柱的縱筋不應與箍筋、拉筋及預埋件等焊接4.剪跨比不大于2的柱宜采用復合螺旋箍或井字復合箍，其體積配箍率不小于1.2%。1.截面尺寸大于400mm的柱，非抗震設計時，柱縱向鋼筋間距不宜大于300mm；柱縱向鋼筋凈間距不應小于50mm。5.計算復合箍筋的體積配箍率時，可不扣除重疊部分的箍筋體積；計算復合螺旋箍筋的體積配箍率時，其非螺旋箍筋的體積應乘以換算系數(shù)0.8。鋼筋的連接錨固受力鋼筋的連接接頭應符合下列規(guī)定：1.受力鋼筋的連接接頭宜設置在構件受力較小部位。鋼筋連接可采用機械連接、綁扎搭接或焊接2.當縱向受力鋼筋采用搭接做法時，在鋼筋搭接長度范圍內應配置箍筋，其直徑不應小于搭接鋼筋較大直徑的1/4.當鋼筋受拉時，箍筋間距不應大于搭接鋼筋較小直徑的5倍，且不應大于100mm；當鋼筋受壓時，箍筋間距不應大于搭接鋼筋較小直徑的10倍，且不應大于200mm。當受壓鋼筋直徑大于25mm時，尚應在搭接接頭兩個端面外100mm范圍內各設置兩道箍筋。3.受拉鋼筋直徑大于25mm、受壓鋼筋直徑大于28mm時，宜采用綁扎搭接接頭4.現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架的框支梁、框支柱宜采用機械連接接頭5.位于同一連接區(qū)段內的受拉鋼筋接頭面積百分率不宜超過50%6.當接頭位置無法避開梁端、柱端箍筋加密區(qū)時，應采用滿足等強度要求的機械連接接頭，且鋼筋接頭面積百分率不宜超過50%。7.非抗震設計時，框架梁、柱的縱向鋼筋在框架節(jié)點區(qū)的錨固和搭接應符合下列要求：（1）梁上部縱向鋼筋伸入節(jié)點的錨固：當采用直線錨固形式時，錨固長度不應小于

，且應伸過柱中心線，伸過的長度不宜小于

，

為梁上部縱向鋼筋的直徑。

當柱截面尺寸不滿足直線錨固要求時，梁上部縱向鋼筋可采用本規(guī)范第8.3.3條鋼筋端部加機械錨頭的錨固方式。梁上部縱向鋼筋宜伸至柱外側縱向鋼筋內邊，包括機械錨頭在內的水平投影錨固長度不應小于

（圖9.1）。（a）鋼筋端部加錨頭錨固圖9.1梁上部縱向鋼筋在中間層端節(jié)點內的錨固（b）鋼筋末端

彎折錨固框架中間層中間節(jié)點或連續(xù)梁中間支座，梁的上部縱向鋼筋應貫穿節(jié)點或支座。梁的下部縱向鋼筋宜貫穿節(jié)點或支座。當必須錨固時，應符合下列錨固要求：（3）當計算中充分利用鋼筋的抗拉強度時，鋼筋可采用直線方式錨固在節(jié)點或支座內，錨固長度不應小于鋼筋的受拉錨固長度

（圖9.2a）。（2）當計算中充分利用鋼筋的抗壓強度時，鋼筋應按受壓鋼筋錨固在中間節(jié)點或中間支座內，其直線錨固長度不應小于

（1）當計算中不利用該鋼筋的強度時，其伸入節(jié)點或支座的錨固長度對帶肋鋼筋不小于

，對光面鋼筋不小于

，

為鋼筋的最大直徑；圖9.2梁下部縱向鋼筋在中間節(jié)點或支座范圍的錨固與搭接（a）下部縱向鋼筋在節(jié)點中直線錨固（b）下部縱向鋼筋在節(jié)點或支座范圍外的搭接（4）鋼筋可在節(jié)點或支座外梁中彎矩較小處設置搭接接頭，搭接長度的起始點至節(jié)點或支座邊緣的距離不應小于

（圖9.2b）柱縱向鋼筋在頂層中節(jié)點的錨固應符合下列要求：（1）柱縱向鋼筋應伸至柱頂，且自梁底算起的錨固長度不應小于

（3）當截面尺寸不足時，也可采用帶錨頭的機械錨固措施。此時，包含錨頭在內的豎向錨固長度不應小于

（圖9.3b）。（2）當截面尺寸不滿足直線錨固要求時，可采用

彎折錨固措施。此時，包括彎弧在內的鋼筋垂直投影錨固長度不應小于

，在彎折平面內包含彎弧段的水平投影長度不宜小于

（圖9.2-3a)。（a）柱縱向鋼筋

彎折錨固（b）柱縱向鋼筋端頭加錨板錨固圖9.3頂層節(jié)點中柱縱向鋼筋在節(jié)點內的錨固頂層端節(jié)點柱外側縱向鋼筋可彎入梁內做梁上部縱向鋼筋；也可將梁上部縱向鋼筋與柱外側縱向鋼筋在節(jié)點及附近部位搭接，搭接可采用下列方式：頂層端節(jié)點梁、柱縱向鋼筋在節(jié)點內的錨固與搭接（4）當柱頂有現(xiàn)澆樓板且厚度不小于100mm時，柱縱向鋼筋也可向外彎折，彎折后的水平投影長度不宜小于

。當柱外側縱向鋼筋配筋率大于1.2%時，伸入梁內的柱縱向鋼筋應滿足本條第1款規(guī)定且宜分兩批截斷，截斷點之間的距離不宜小于

，

為柱外側縱向鋼筋的直徑。梁上部縱向鋼筋應伸至節(jié)點外側并向下彎至梁下邊緣高度位置截斷。當梁上部縱向鋼筋的配筋率大于1.2%時，彎入柱外側的梁上部縱向鋼筋應滿足本條第1款規(guī)定的搭接長度，且宜分兩批截斷，其截斷點之間的距離不宜小于

，

為梁上部縱向鋼筋的直徑。當梁的截面高度較大，梁、柱縱向鋼筋相對較小，從梁底算起的直線搭接長度未延伸至柱頂即已滿足

的要求時，應將搭接長度延伸至柱頂并滿足搭接長度

的要求；或者從梁底算起的彎折搭接長度未延伸至柱內側邊緣即已滿足

的要求時，其彎折后包括彎弧在內的水平段的長度不應小于

，

為柱縱向鋼筋的直徑。9.3結構施工圖平面整體表示方法平法的表達形式，概括來講，是把結構構件的尺寸和配筋等，按照平面整體表示法制圖規(guī)則，整體直接表達在各類構件的結構平面布置圖上，再與標準構造詳圖相結合，即構成一套新型完整的結構施工圖。平法平面注寫方式列表注寫方式截面注寫方式工程結構設計總說明中必須寫明以下與平法施工圖密切相關的內容：注明所選用平法標準圖的圖集號;寫明混凝土結構的使用年限注明抗震設防烈度及結構抗震等級，以明確選用相應抗震等級的標準構造詳圖寫明各類構件(梁、柱)在其所在部位所選用的混凝土的強度等級和鋼筋級別，以確定相應縱向受拉鋼筋的最小錨固長度及最小搭接長度等寫明柱(包括墻柱)縱筋、墻身分布筋、梁上部貫通筋等在具體工程中需接長時所采用的接頭形式及有關要求；當具體工程中有特殊要求時，應在施工圖中另加說明9.3.2樓屋面板施工圖板塊集中標注內容為：板塊的編號，板厚，貫通縱筋，以及當板面標高不同時的標高高差所有板塊均應逐一編號，相同編號的板塊可擇其一作集中標注，其他僅注寫置于圓圈內的板編號及板面標高不同時的標高高差。板塊編號按表9.3的規(guī)定。表9.3有梁樓蓋板板厚注寫為h=xxx；當懸挑板的端部改變截面厚度時，用斜線分割根部與端部的高度值注寫。貫通縱筋按下部和上部分別注寫，并以B代表下部，以T代表上部，B&T代表下部與上部；X、Y向縱向貫通筋分別以X、Y打頭，兩向縱向貫通筋以X&Y打頭，當為單向板時，另一向貫通的分布筋可不注寫，而在圖中統(tǒng)一注明。某些板內配置的構造鋼筋，X向以Xc，Y向以Yc表示。例：設有一樓面板注寫為：LB5h=110B：XB12@120;YB10@110

系表示5號樓面板，板厚110mm，板下部配置的貫通縱筋X向為B12@120，Y向為B10@110；板上部未配置貫通縱筋。例：設有一延伸懸挑板注寫為：YXB2

h=150/100B:Xc&YcB8@200

系表示2號延伸懸挑板，板根部厚150mm，端部厚100mm，板下部配置構造鋼筋雙向均為B8@200。（上部受力鋼筋見板支座原位標注）板支座原位標注的內容為：板支座上部非貫通鋼筋和純懸挑板上部受力鋼筋。在配置相同的第一跨表達（當在懸挑部位單獨配置時則在原位表達），在垂直于板支座（梁或墻）繪制一段適宜長度的中粗實線來代表支座上部非貫通縱筋；并在線段上方注寫鋼筋編號，配筋值，橫向連續(xù)布置的跨數(shù)（注寫在括號內，且當為一跨時可不注），以及是否布置到梁的懸挑端。例如，（XXA）為橫向布置的跨數(shù)及一端的懸挑部位（B為兩端懸挑的部位）。板支座上部非貫通筋自支座中線向跨內的延伸長度，注寫在線段的下方位置，向支座兩側對稱延伸時可僅在一側標注，貫通全跨或延伸至全懸挑一側的長度值不注（如圖9.5）。圖9.5板支座原位標注當板支座為弧形，支座上部非貫通縱筋呈放射狀分布時，應注明配筋間距的人度量位置并加注“放射分布”四字，見圖9.6。圖9.6弧形板支座處放射鋼筋在板平面布置圖中，不同部位的板支座上部非貫通縱筋及純懸挑板上部受力鋼筋，可僅在一個部位注寫，對其他相同者則僅需注寫編號及橫向連續(xù)布置的跨數(shù)。當板的上部已配置有貫通縱筋，但需增配非貫通縱筋時，應采取“隔一布一”的方式配置，兩者的標注間距相同，組合后的實際間距為各自標志間距的1/2。當設定貫通筋為縱筋總截面面積的50%時，兩種鋼筋應取相同的直徑，大于50%時則取不同的直徑。圖9.7板平法施工圖平面注寫方式示例無梁樓蓋板板帶集中標注的具體內容為：板帶編號，板帶厚及板帶寬，箍筋和貫通縱筋。板帶編號按表9.4的規(guī)定。表9.4例：設有一板帶注寫為：ZSB2（5A）h=300b=3000BB16@100;TB18@200系表示2號柱上板帶，有5跨且一端有懸挑；板帶厚300mm，寬3000mm；板帶配置貫通縱筋下部為B16@100，上部為B18@200。例：設有一板帶注寫為：ZSB3（5A）h=300b=250015B10@100（10）/B10@200(10)BB16@100;TB18@200系表示3號柱上板帶，有5跨且一端有懸挑；板帶厚300，寬2500；板帶配置暗梁箍筋近柱端為B10@100共15道，跨中為B10@200，均為10肢箍；貫通縱筋下部為B16@100，上部為B18@200。注意：相鄰等跨板帶上部貫通縱筋應在跨中1/3跨長范圍內連接；當同向連續(xù)板帶的上部貫通縱筋配置不同時，應將配置較大者越過其標注的跨數(shù)終點或起點伸至相鄰跨的跨中連接區(qū)域連接。板帶支座原位標注的具體內容為：板帶支座上部非貫通縱筋。以一段與板帶同向的中粗實線來代表板帶支座上部非貫通縱筋；對柱上板帶：實線段貫穿柱上區(qū)域繪制；對跨中板帶：實線段橫貫柱網軸線繪制。在線段上方注寫鋼筋編號、配筋值及在線段的下方注寫自支座中線向兩側跨內的延伸長度。當板帶支座非貫通縱筋自支座中線向兩側對稱延伸時延伸長度可僅在一側標注；不同部位的板帶支座上部非貫通縱筋相同者，可僅在一個部位注寫，其余則在代表非貫通縱筋的線段上注寫編號當板帶上部已經配有貫通縱筋，但需增加配置板帶支座上部非貫通縱筋時，應結合已配同向貫通縱筋的直徑與間距，采取“隔一布一”的方式例：設有板平面布置圖的某部位，在橫跨板帶支座繪制的對稱線段上注有⑦B18@250，在線段一側的下方注有1500，系表示支座上部⑦號非貫通縱筋為B18@250，自支座中線向兩側跨內的延伸長度均為1500mm。例：設有一板帶上部已配置貫通縱筋B18@240，板帶支座上部非貫通縱筋為③B20@240，則板帶在該位置實際配置的上部縱筋為（1B18+1B20）/240，實際間距120mm，其中45%為貫通縱筋，55%為③號非貫通縱筋（延伸長度略）。圖9.8無梁樓蓋柱上板帶ZSB與板帶KZB標注圖示9.3.3柱平法施工圖柱平法施工圖的繪制是在柱平面布置圖上采用列表注寫方式或截面注寫方式表達截面尺寸注寫柱縱筋圖9.10柱平法施工圖列表注寫方式示例柱平法施工圖截面注寫方式示例截面注寫方式系在分標準層繪制的柱平面布置圖的柱截面上，分別在同一編號的柱中選擇一個截面，以直接注寫截面尺寸和配筋具體數(shù)值的方式來表達柱平法施工圖圖9.11柱平法施工圖截面注寫方式示例9.3.4梁平法施工圖制圖規(guī)則梁平法施工圖在平面布置圖上采用平面注寫方式或截面注寫方式表達

。平面注寫方式(圖9.3－8)是在梁平面布置圖上，分別在不同編號的梁中各選一根梁，在其上注寫截面尺寸和配筋具體數(shù)值的方式來表達梁平法施工圖。平面注寫包括集中標準與原位標注，集中標注表達梁的通用數(shù)值，原位標注表達梁的特殊數(shù)值。圖9.12梁平面注寫方式示例梁六項集中標注的內容有以下內容：梁編號梁截面尺寸梁箍筋，包括鋼筋級別、直徑、加密區(qū)與非加密區(qū)間距及肢數(shù)梁上部通長筋或架立筋配置，當同排縱筋中既有通長筋又有架立筋時，應用加號“+”將通長筋和架立筋相連。梁側面縱向構造鋼筋或受扭鋼筋配置梁頂面標高高差，當某梁的頂面高于所在結構層的樓面標高時，其標高高差為正值；反之為負值，高差值必須將寫入括號內。原位標注主要是集中標注中的梁支座上部縱筋和梁下部縱筋數(shù)值不適用于梁的該部位時，則將該數(shù)值原位標注。當上部縱筋多于一排時，用斜線“／”將各排縱筋自上而下分開。當同排縱筋有兩種直徑時，用加號將兩種直徑的縱筋相連，注寫時將角