多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計

PAGE多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計第1章：一般要求本課程僅限于多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。凡涉及具體數(shù)據(jù)，設(shè)計時請參照現(xiàn)行有效的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范（含地方標(biāo)準(zhǔn)）執(zhí)行。一、高度及高寬比1.建筑高度自室外地面至房屋主要屋面的高度，不包括突出屋面的電梯機(jī)房、水箱、構(gòu)架等高度。2.高層建筑10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及建筑高度大于24m的其他高層民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)。3.適用高度鋼筋混凝土高層建筑分為A級高度和B級高度高層建筑，其中B級高度高層建筑的最大適用高度比A級高度高層建筑的最大適用高度更高，因此B級高度高層建筑的設(shè)計控制更為嚴(yán)格。A級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度（m)結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)計抗震設(shè)防烈度6度7度8度9度0.20g0.30g框架7060504035—框架-剪力墻1501301201008050剪力墻全部落地剪力墻1501401201008060部分框支剪力墻1301201008050不應(yīng)采用筒體框架-核心筒1601501301009070筒中筒20018015012010080板柱-剪力墻11080705540不應(yīng)采用B級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度（m)結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)計抗震設(shè)防烈度6度7度8度0.20g0.30g框架-剪力墻170160140120100剪力墻全部落地剪力墻180170150130110部分框支剪力墻15014012010080筒體框架-核心筒220210180140140筒中筒300280230170150平面和豎向不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，或出現(xiàn)其它有規(guī)定的不利情況，建筑的最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低。具體限值應(yīng)以現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范（包括地方標(biāo)準(zhǔn)）為準(zhǔn)。4.適用的最大高寬比出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮，高層建筑應(yīng)對高寬比進(jìn)行控制。鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)適用的最大高寬比（m)結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)計抗震設(shè)防烈度6度、7度8度9度框架543—板柱-剪力墻654—框架-剪力墻、剪力墻7654框架-核心筒8764筒中筒8875二、高層建筑的特殊性1.受力特點(diǎn)高層建筑高度大，自重大，對結(jié)構(gòu)材料性能提出了更高要求；風(fēng)荷載及地震作用造成的側(cè)移與高度成四次方關(guān)系，傾覆彎矩與高度成三次方關(guān)系，因此對結(jié)構(gòu)體系提出了更高要求。2.工程造價高層建筑由于承載力安全要求、舒適性要求、抗震防災(zāi)要求以及裝飾效果等要求，且建筑體量一般較大，工程造價高，因此對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提出了更高要求。3.環(huán)境影響高層建筑一般人流量大、功能復(fù)雜，人流組織和疏散、物資供應(yīng)、交通布局、污物處理、廢氣排放等與功能環(huán)境有關(guān)的問題對設(shè)計提出了更高要求。4.災(zāi)害后果高層建筑在遭遇強(qiáng)烈地震、火災(zāi)、爆炸等偶然事件時可能引發(fā)災(zāi)難性后果，因此高層建筑在抵御上述偶然事件方面對設(shè)計提出了更高的要求。三、高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)豎向體系1.框架結(jié)構(gòu)：由梁和柱為主要構(gòu)件組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：容易形成較大功能空間，且建筑空間布置靈活，易于分隔，便于使用功能改造。但抗側(cè)剛度較小，抗震性能較差，可建高度不大。2.剪力墻結(jié)構(gòu)：由剪力墻組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)剛度大，可建高度大，抗震性能好。但建筑空間較受限制，難于形成通透性好的統(tǒng)一功能大空間。3.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：由框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)剛度大，可建高度大，抗震性能好，合理設(shè)計可以形成較大的功能空間。4.板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)：由無梁樓板和柱組成的板柱框架與剪力墻共同承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：易于形成較大的功能空間，天棚結(jié)構(gòu)平整美觀，降低建筑層高，且建筑空間布置靈活，易于分隔，便于使用功能改造。但抗震性能相對較差，可建高度受到限制。5.筒體結(jié)構(gòu)：由豎向筒體為主組成的承受豎向和水平作用的建筑結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)的筒體分剪力墻圍成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架圍成的框筒等。框架-核心筒體：由核心筒和外圍的稀柱框架組成的筒體結(jié)構(gòu)；筒中筒結(jié)構(gòu)：由核心筒與外圍框筒組成的筒體結(jié)構(gòu)；成束筒結(jié)構(gòu)：由若干框筒組成的多筒結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：各類筒體結(jié)構(gòu)平面較規(guī)則，兩個方向的幾何尺寸較接近，抗側(cè)剛度大，抗震性能好，可建高度更大。四、高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水平體系樓蓋和屋蓋結(jié)構(gòu)是高層建筑結(jié)構(gòu)的水平結(jié)構(gòu)體系。水平結(jié)構(gòu)體系的作用：1.承擔(dān)豎向重力荷載，并傳遞至相關(guān)豎向結(jié)構(gòu)單元；2.協(xié)調(diào)各豎向抗側(cè)結(jié)構(gòu)的水平變形，迫使具有不同抗側(cè)剛度的豎向抗側(cè)結(jié)構(gòu)協(xié)同變形，共同受力。為達(dá)到協(xié)同受力的目的，樓、屋蓋結(jié)構(gòu)必須具有足夠的平面內(nèi)強(qiáng)度和剛度（一般稱剛性樓蓋假定），因此需要對樓蓋結(jié)構(gòu)平面的長度（長寬比）、凹進(jìn)凸出、開洞和最小樓板寬度等問題進(jìn)行限制。五、高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計要求建筑抗震概念設(shè)計：根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)注重概念設(shè)計，重視結(jié)構(gòu)的選型和平面、立面布置的規(guī)則性，加強(qiáng)構(gòu)造措施，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。在抗震設(shè)計時，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，使整體結(jié)構(gòu)具有必要的承載能力、剛度和延性。六、高層建筑結(jié)構(gòu)體系的一般要求以下各條體現(xiàn)了概念設(shè)計要求1.應(yīng)具有必要的承載力、剛度和延性；2.應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失承受重力荷載，風(fēng)荷載和地震作用的能力；3.對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取有效的加強(qiáng)措施；4.結(jié)構(gòu)的豎向和水平布置宜使結(jié)構(gòu)具有合理的剛度和承載力分布，避免因剛度和承載力局部突變或結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位。5.抗震設(shè)計時宜具有多道防線。七、高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)考慮規(guī)則性要求。不規(guī)則的結(jié)構(gòu)平面可能導(dǎo)致地震作用下的嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)，或因局部受力過大（應(yīng)力集中）而產(chǎn)生嚴(yán)重震害。1.平面規(guī)則性的一般要求：（1）平面宜簡單、規(guī)則、對稱、減少偏心；（2）平面長度不宜過長，長寬比L/B應(yīng)進(jìn)行控制，符合限值規(guī)定；（3）平面突出部分的長度不宜過長，突出寬度b不宜過小，和宜符合限值規(guī)定；（4）建筑平面不宜采用角部重疊或細(xì)腰形平面布置。平面尺寸及突出部位尺寸的比值限制設(shè)防烈度L/BL/Bmax6、7度8、9度<6.0<5.0<0.35<0.30<2.0<1.52.平面規(guī)則性的指標(biāo)控制位移比結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)減少扭轉(zhuǎn)的影響。在考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，樓層豎向構(gòu)件最大的水平位移和層間位移，A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍；B級高度高層建筑、超過A級高度的混合結(jié)構(gòu)及復(fù)雜高層建筑不宜大于該平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。周期比結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9，B級高度高層建筑，超過A級高度的混合結(jié)構(gòu)及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85.樓板面內(nèi)剛度的控制·考慮凹入或開洞影響后，樓板有效寬度不宜小于該層樓面寬度的50%；·樓板開洞總面積不宜超過樓層面積的30%·扣除凹入或開洞影響后，樓板在任一方向的最小凈寬不宜小于5m，且開洞后每一邊的樓板凈寬不應(yīng)小于2m。3.結(jié)構(gòu)縫的設(shè)置結(jié)構(gòu)過長可設(shè)置伸縮縫；基礎(chǔ)形式截然不同時可以設(shè)置沉降縫；結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則或體型復(fù)雜時可設(shè)置防震縫。以上結(jié)構(gòu)縫簡稱三縫。三縫的設(shè)置形式·伸縮縫沿房屋全高設(shè)置，地下室、基礎(chǔ)可不設(shè)縫；·沉降縫應(yīng)將縫兩側(cè)的地下室、基礎(chǔ)斷開，并沿房屋全高設(shè)置；·防震縫沿房屋全高設(shè)置，地下室、基礎(chǔ)可不設(shè)縫，但在與上部防震縫對應(yīng)處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造和連接。有抗震設(shè)防要求時，伸縮縫和沉降縫的縫寬均應(yīng)符合防震縫的要求。防震縫的寬度要求·影響因素：防震縫的寬度與設(shè)防烈度、建筑高度、結(jié)構(gòu)體系有關(guān)。當(dāng)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時，防震縫寬度應(yīng)按不利的結(jié)構(gòu)類型確定；當(dāng)防震縫兩側(cè)的房屋高度不同時，防震縫寬度可按較低的房屋高度確定?！し勒鹂p的寬度應(yīng)符合下列規(guī)定：框架結(jié)構(gòu)房屋，高度不超過15m時不應(yīng)小于100mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度分別每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的防震縫寬度分別不小于a款規(guī)定的70%和50%，且均不宜小于100mm。八．高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向布置（一）總體要求高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和收進(jìn)，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化。（二）層間側(cè)向剛度變化控制1.框架結(jié)構(gòu)，樓層與其相鄰上層的側(cè)向剛度比不宜小于0.7，與相鄰上部三層剛度平均值的比值不宜小于0.8。按下式計算：式中：—樓層側(cè)向剛度比；、—第層和第層的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；、—第層和第層在地震作用標(biāo)準(zhǔn)值下的層間位移（m）。2.框架—剪力墻、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)，樓層與其相鄰上層側(cè)向剛度的比值不宜小于0.9；當(dāng)本層層高大于相鄰上層層高的1.5倍時，該比值不宜小于1.1；對結(jié)構(gòu)底部嵌固層，該比值不宜小于1.5，按下式計算：式中：—考慮層高修正的樓層側(cè)向剛度比。（三）層間受剪承載力變化控制A級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80%，不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載力的65%；B級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的75%。（四）內(nèi)收外挑控制抗震設(shè)計時，當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進(jìn)部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2時，上部樓層收進(jìn)后的水平尺寸B1不宜小于下部樓層水平尺寸B的75%；當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對于下部樓層外挑時，上部樓層的水平尺寸B1不宜大于下部樓層水平尺寸B的1.1倍，且水平外挑尺寸a不宜大于4m。九、樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)雖然《高規(guī)》沒有嚴(yán)格規(guī)定只能采用現(xiàn)澆樓蓋（詳見規(guī)范條文），但實際工程中高層建筑一般應(yīng)采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)。一般樓層現(xiàn)澆板厚度不應(yīng)小于80mm；板內(nèi)預(yù)埋暗管時不宜小于100mm；頂層樓板（屋面板）厚度不宜小于120mm，且宜雙層雙向配筋；框支轉(zhuǎn)換層樓板厚度不宜小于180mm，應(yīng)雙層雙向配筋，且每層每方向配筋率不宜小于0.25%；普通地下室頂板厚度不宜小于160mm；作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室頂樓蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu)，樓板厚度不宜小于180mm，應(yīng)采用雙層雙向配筋，且每層每方向的配筋率不宜小于0.25%后澆帶：為減少混凝土早期收縮導(dǎo)致的受拉應(yīng)力，可沿建筑平面長度方向每30~40m設(shè)置一條后澆混凝土帶，帶寬范圍內(nèi)縱筋盡量采用搭接，帶寬800~1000mm（實際上寬度越大效果越好）。后澆帶混凝土宜在45天后澆筑。十、水平位移限制和舒適度要求（一）彈性層間位移驗算風(fēng)荷載、多遇地震作用下應(yīng)進(jìn)行彈性位移驗算，以避免墻、柱開裂，避免隔墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生明顯損傷，控制梁的裂縫寬度和數(shù)量，實現(xiàn)“小震不壞”的目標(biāo)。（二）彈塑性變形驗算罕遇地震作用下應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗算，實現(xiàn)“大震不壞”。（三）舒適度控制10年一遇風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動最大加速度應(yīng)進(jìn)行驗算，以判斷其是否滿足舒適度要求。對住宅、公寓，對辦公樓、旅館，此時阻尼比取0.01~0.02。

第二章多層框架結(jié)構(gòu)2.1多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置一．組成框架梁、柱通過節(jié)點(diǎn)組成整體結(jié)構(gòu)。二．框架結(jié)構(gòu)形式1.按施工方法分現(xiàn)澆整體式框架、裝配整體式框架2.按結(jié)構(gòu)特征分規(guī)則框架，不規(guī)則框架規(guī)則框架舉例底部抽柱錯層框架串層不規(guī)則框架舉例三．框架結(jié)構(gòu)布置1.滿足建筑功能和生產(chǎn)工藝的要求；結(jié)構(gòu)受力合理，傳力直接，符合抗震概念設(shè)計要求。2.2框架結(jié)構(gòu)計算簡圖（1）梁、柱構(gòu)件梁柱構(gòu)件簡化為桿單元，并以構(gòu)件軸線代替。（2）層高一般層的建筑層高作為框架計算模型層高，底層取為嵌固點(diǎn)至二層樓板高度。（3）節(jié)點(diǎn)除非經(jīng)過特別設(shè)計，框架梁柱節(jié)點(diǎn)應(yīng)按剛性節(jié)點(diǎn)設(shè)計。（4）截面慣性矩對預(yù)制鋪板樓蓋，梁慣性矩按實際矩形截面計算，即I=I0，對現(xiàn)澆樓蓋，中框架梁慣性矩I=2.0I0，邊框架梁I=1.5I0；對裝配整體式樓蓋，中框架梁慣性矩I=1.5I0，邊框架梁I=1.2I0；（5）重力荷載恒載按實際構(gòu)件截面和構(gòu)造作法按相關(guān)規(guī)定計算。活荷載按使用功能根據(jù)荷載規(guī)范取值。（6）風(fēng)荷載按荷載規(guī)范的相關(guān)規(guī)定計算。（7）地震作用按底部剪力法計算。2.3豎向荷載作用下的分層法（近似法）一.基本假定1.忽略框架的側(cè)移2.任一樓層豎向荷載只對本層梁及上、下層柱產(chǎn)生彎矩、剪力影響。二.開口框架彎矩計算1.開口框架（1）框架梁為對象，包含上、下層柱在內(nèi)的局部框架；框架柱腳按嵌固考慮。2.開口框架彎矩計算（1）彎矩分配法（2）修正措施（由于開口框架柱按嵌固考慮夸大了柱子剛度）除底層柱外，其余各層柱的線剛度乘以0.9的折減系數(shù)；除底層柱外，彎矩傳遞系數(shù)由1/2改取為1/3；三.整體框架內(nèi)力計算1.彎矩：開口框架彎矩圖迭加成整體框架彎矩圖，節(jié)點(diǎn)不平衡時再分配一次。2.剪力和軸力：可根據(jù)彎矩圖和荷載圖計算。2.4水平荷載作用下的反彎點(diǎn)法（近似法）一.基本假定1.梁柱線剛度比無窮大，梁柱節(jié)點(diǎn)只發(fā)生平動位移，不發(fā)生轉(zhuǎn)角位移。2.底層柱反彎點(diǎn)高度在2/3層高處，其余各層柱反彎點(diǎn)高度在1/2層高處。3.梁端節(jié)點(diǎn)總彎矩依據(jù)柱端總彎矩按平衡條件求出，梁端彎矩根據(jù)梁的線剛度對梁端總彎矩分配。二.柱端彎矩計算1.柱子側(cè)向剛度計算定義：柱子產(chǎn)生單位層間側(cè)移需要施加的力。側(cè)向剛度2.層間剪力分配層間剪力同層各柱側(cè)移相同，為，則各柱剪力為各柱剪力之和等于層間剪力，即求得層間位移：(剪力分配法)3.柱端彎矩計算一般層：22底層： 4.梁端彎矩計算平衡條件：分配方法：5.框架彎矩圖繪制獲得所有梁端、柱端彎矩后，可繪制完整框架結(jié)構(gòu)的彎矩圖。2.5水平荷載作用下的修正反彎點(diǎn)法—D值法該法的基本點(diǎn)是，不作節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動的限制，承認(rèn)梁柱節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動位移。一．基本假定任一柱及上、下相鄰柱的線剛度相同；任一層及其上、下相鄰層的層間位移相同任一柱的兩端節(jié)點(diǎn)及其相鄰節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相同二．改進(jìn)后的柱子側(cè)向剛度D；即；即兩式相加：令，則，其中為梁柱線剛度比。AB柱視為第j層第k根任意內(nèi)柱，其剪力依據(jù)平衡條件按下時計算：，其中彎矩和剪力均以順時針方向為正。帶入和的計算表達(dá)式后可得：其中，，抗側(cè)剛度則為，反映了梁柱線剛度比不為無窮大時的轉(zhuǎn)角影響。對邊柱、底層柱進(jìn)行類似的推導(dǎo)，可以得出上述類似的結(jié)論，即柱子抗側(cè)剛度均可表達(dá)為，其中反映了梁柱線剛度不為無窮大時的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角影響。下表為一般層中柱與邊柱、底層中柱與邊柱情況下的值與值計算表達(dá)式。樓層簡圖K一般層底層2.6框架結(jié)構(gòu)側(cè)移計算及變形特征一.側(cè)移計算層間側(cè)移：頂點(diǎn)側(cè)移：二.變形特征層間側(cè)移底層最大，頂層最小，與層間剪力分布特征相同，稱其具有剪切型特征。2.7框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合一.控制截面梁：跨中截面，支座截面柱：上、下柱端截面柱子彎矩圖柱子剪力圖二.荷載效應(yīng)組合1.最不利內(nèi)力組合可變荷載大小、位置、方向均可改變，從而對控制截面造成不同的內(nèi)力影響；考慮不同荷載組合后會進(jìn)一步改變控制截面的內(nèi)力計算結(jié)果。因此有必要尋找控制截面的最不利內(nèi)力組合。梁端：，，梁跨:，（對兩側(cè)存在較大跨度的情況，本跨跨度較小時，跨中可能出現(xiàn)上部受拉的工況）正截面斜截面柱:正截面斜截面三．豎向活荷載的最不利布置2.8框架梁端彎矩調(diào)幅一．調(diào)幅理由（1）由于梁端縱筋在節(jié)點(diǎn)內(nèi)的滑移以及節(jié)點(diǎn)的剪切變形等，節(jié)點(diǎn)剛度不為無窮大，按彈性計算的梁端支座負(fù)彎矩比實際分布偏大；（2）適當(dāng)調(diào)小梁端支座負(fù)彎矩，適當(dāng)減小支座的配筋量，有利于保證施工質(zhì)量。二．調(diào)幅對象豎向荷載作用下框架梁支座負(fù)彎矩。三．調(diào)幅方法要求(其中為豎向荷載作用下梁跨中截面的簡支彎矩)2.9框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計一．一般要求框架結(jié)構(gòu)應(yīng)按延性框架設(shè)計，即應(yīng)按墻柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的要求設(shè)計。二．截面設(shè)計1．強(qiáng)柱弱梁要求抗震設(shè)計時，除頂層和柱軸壓比小于0.15者外，框架的梁、柱節(jié)點(diǎn)處考慮地震作用組合的柱端彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下列要求：一級框架結(jié)構(gòu)及9度時的框架：其他情況：式中：—節(jié)點(diǎn)上、下柱端截面順時針或逆時針方向組合彎矩設(shè)計值之和；上、下柱端的彎矩設(shè)計值，可按彈性分析的彎矩比例進(jìn)行分配；—節(jié)點(diǎn)左、右梁端截面逆時針或順時針方向組合彎矩設(shè)計值之和；當(dāng)抗震等級為一級且節(jié)點(diǎn)左、右梁端均為負(fù)彎矩時，絕對值較小的彎矩應(yīng)取零；—節(jié)點(diǎn)左、右梁端逆時針或順時針方向?qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力所對應(yīng)的彎矩值之和，可以根據(jù)實際配筋面積（計入受壓鋼筋和梁有效翼緣寬度范圍內(nèi)的樓板鋼筋）和材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算;—柱端彎矩增大系數(shù)；對框架結(jié)構(gòu)，二、三級分別取1.5，1.3；對其他結(jié)構(gòu)中的框架，一、二、三、四級分別取1.4，1.2，1.1，1.1。 強(qiáng)剪弱彎要求框架柱抗震設(shè)計的框架柱、框支柱端部截面的剪力設(shè)計值，一、二、三、四級時應(yīng)按下列公式計算：(1)一級框架結(jié)構(gòu)及9度時的框架：其他情況：式中：—分別為柱上、下端順時針或逆時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值，—分別為柱上、下端順時針或逆時針方向?qū)嶋H的正截面抗震受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值，可根據(jù)實配鋼筋面積、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和重力荷載代表值產(chǎn)生的軸向壓力設(shè)計值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算；—柱的凈高；—柱端剪力增大系數(shù)。對框架結(jié)構(gòu)，二、三級分別取1.3，1.2；對其他結(jié)構(gòu)類型的框架，一、二級分別取1.4，1.2，、三、四級均取1.1?？蚣芰嚎拐鹪O(shè)計時，框架梁端部截面組合的剪力設(shè)計值，一、二、三級時應(yīng)按下列公式計算；四級時直接取考慮地震作用組合的剪力設(shè)計值。(1)一級框架結(jié)構(gòu)及9度時的框架：其他情況：式中：—分別為梁左、右端順時針或逆時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值，當(dāng)抗震等級為一級且梁兩端彎矩均為負(fù)彎矩時，絕對值較小的一端的彎矩應(yīng)取零。—分別為梁左、右端順時針或逆時針方向?qū)嶋H的正截面抗震受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值，可根據(jù)實配鋼筋面積（計入受壓鋼筋，包括有效翼緣寬度范圍內(nèi)的樓板鋼筋）和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算；—梁的凈跨；—梁在重力荷載代表值（9度時還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計值；—梁端剪力增大系數(shù)。一、二、三級分別取1.3、1.2和1.1。三．構(gòu)造要求（一）框架梁1．梁端截面受壓區(qū)高度限制為確保梁端截面延性，抗震設(shè)計時，計入受壓鋼筋作用的梁端截面混凝土受壓區(qū)高度與有效高度之比值，一級不應(yīng)大于0.25，二、三級不應(yīng)大于0.35。2．梁端截面底面和頂向縱向鋼筋面積比值，除按計算確定外，一級不應(yīng)小于0.5，二、三級不應(yīng)小于0.3；3．縱向受拉鋼筋最小百分率縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率ρmin（%），非抗震設(shè)計時，不應(yīng)小于0.2和45ft/fy二者的較大值；抗震設(shè)計時，不應(yīng)小于下表規(guī)定的數(shù)值；表：梁縱向受拉鋼筋最小配筋百分率抗震等級位置支座（取較大值）跨中（取較大值）一級0.40和80ft/fy0.30和65ft/fy二級0.30和65ft/fy0.25和55ft/fy三、四級0.25和55ft/fy0.20和45ft/fy4．梁端箍筋的加密要求表:梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑抗震等級加密區(qū)長度（取較大值）（mm）箍筋最大間距（取最小值）(mm)箍筋最小直徑(mm)一10二8三8四6注：1.d為縱向鋼筋直徑，為梁截面高度2.一、二級抗震等級框架梁，當(dāng)箍筋直徑大于12mm、肢數(shù)不少于4肢且肢距不大于150mm時，箍筋加密區(qū)最大間距應(yīng)允許適當(dāng)放松，但不應(yīng)大于150mm。5．貫通中柱梁縱筋直徑的限制一、二、三級抗震等級的框架梁內(nèi)貫通中柱的每根縱向鋼筋的直徑，對矩形截面柱，不宜大于柱在該方向截面尺寸的1/20；對圓形截面柱，不宜大于縱向鋼筋所在位置柱截面弦長的1/20。（二）框架柱1．最小截面尺寸要求矩形截面柱的邊長，非抗震設(shè)計時不宜小于250mm，抗震設(shè)計時，四級不宜小于300mm,一、二、三級時不宜小于400mm；圓柱直徑，非抗震和四級抗震設(shè)計時不宜小于350mm，一、二、三級時不宜小于452．柱的軸壓比限值考慮地震作用組合的柱子軸壓力設(shè)計值的比值，該項值與結(jié)構(gòu)類型和抗震等級有關(guān)。表：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)0.650.750.85—板柱-剪力墻、框架-剪力墻、框架-核心筒、筒中筒結(jié)構(gòu)0.750.850.90.95部分框支剪力墻0.60.7—3．柱子縱向鋼筋配筋率柱全部縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于下表的規(guī)定值，且柱截面每一側(cè)縱向鋼筋配筋率不應(yīng)小于0.2%，抗震設(shè)計時，對類場地上的較高建筑，表中數(shù)值應(yīng)增加0.1。表：柱縱向受力鋼筋最小配筋百分率柱類型抗震等級非抗震一級二級三級四級中柱、邊柱0.9（1.0）0.7（0.8）0.6（0.7）0.5（0.6）0.5角柱1.10.90.80.70.5框支柱1.10.9——0.7注：1.表中括號內(nèi)數(shù)值適用于框架結(jié)構(gòu)；2.采用335MPa級、400MPa級縱向受力鋼筋時，應(yīng)分別按表中數(shù)值增加0.1和0.05；3.當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級高于C60時，上述數(shù)值應(yīng)增加0.1采用。4．柱子箍筋加密區(qū)構(gòu)造要求依抗震等級對加密區(qū)最大箍筋間距和最小箍筋直徑做出限制，柱子箍筋加密區(qū)范圍應(yīng)符合下列規(guī)定：底層柱的上端和其他各層柱的兩端，應(yīng)取矩形截面柱之長邊尺寸（或圓形截面柱之直徑）、柱凈高之1/6和500mm三者之最大值范圍；底層柱剛性地面上、下各500mm的范圍底層柱柱根以上1/3柱凈高的范圍；剪跨比不大于2的柱和因填充墻等形成的柱凈高與截面高度之比不大于4的柱全高范圍；一、二級框架角柱的全高范圍；需要提高變形能力柱的全高范圍。第三章剪力墻結(jié)構(gòu)3.1剪力墻的類型（1）按開洞情況分整體墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻、多肢墻、壁式框架（2）按高寬比分高剪力墻、中等高度剪力墻、低剪力墻（3）按墻肢長度與墻厚比分一般剪力墻、短肢剪力墻3.2剪力墻的內(nèi)力和水平位移計算一、整體截面剪力墻按一般懸臂構(gòu)件計算內(nèi)力和位移，并考慮剪切變形的影響。二、整體小開口剪力墻1.基本假定（1）墻體截面承擔(dān)的彎矩可拆分成整體彎矩和局部彎矩；（2）在整體彎矩作用下，截面應(yīng)變保持平截面。2.內(nèi)力計算需要計算各墻肢的彎矩、剪力整體彎矩在第j墻肢形成的應(yīng)力狀態(tài)為：；因此整體彎矩產(chǎn)生的第j墻肢軸力和彎矩為局部彎矩在各墻肢中的分配為：因此各墻肢彎矩和軸力分別為：墻肢剪力取為按慣性矩分配和按截面面積分配的平均值：3.位移計算按懸臂構(gòu)件計算，但考慮剪切變形的影響和洞口影響。三、聯(lián)肢剪力墻的內(nèi)力和位移計算：1.基本假定（1）樓蓋、屋蓋在自身平面內(nèi)的剛度無窮大；（2）連系梁的連續(xù)化假定，即離散的連系梁可在層高內(nèi)均勻連續(xù)化；（3）兩個墻肢在同一高度處的水平位移和轉(zhuǎn)角相同；（4）假定各連梁的反彎點(diǎn)在于跨中（5）假定連系梁、墻肢的幾何參數(shù)和力學(xué)參數(shù)沿高度保持不變。2.聯(lián)肢剪力墻的模型化剛域：梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)可近似認(rèn)為不變形的區(qū)域。3.微分方程的建立（力法方程）思路：連系梁跨中彎矩為0，跨中切口處只存在剪力和軸力，以跨中切口處位移協(xié)調(diào)條件建立微分方程。（1）由墻肢彎曲變形引起的切口豎向相對位移（2）由墻肢軸向變形引起的切口豎向相對位移Z高度處墻肢產(chǎn)生的向上位移為：Z高度處墻肢產(chǎn)生的向下位移為：因此豎向相對位移為：（3）連系梁彎曲剪切作用產(chǎn)生的豎向相對位移ll連續(xù)化后單位高度連梁切口剪力為：連續(xù)化后單位高度連梁切口慣性矩為：連續(xù)化后單位高度連梁切口截面積為：其中變形協(xié)調(diào)方程：，即微分二次后可得：（1）墻肢1在Z高度處的彎矩為：其中為連系梁軸力墻肢2在Z高度處的彎矩為：彎矩曲率關(guān)系為：即（2）其中根據(jù)（1）、（2）可以求解出4.內(nèi)力計算求的連續(xù)梁分布剪力后，可求得剪力墻的內(nèi)力第j層連系梁剪力：第j層連系梁端彎矩：第j層墻肢軸力：第j層墻肢彎矩：墻肢總彎矩：墻肢彎矩：第j層墻肢剪力：式中為考慮剪切變形后的折算慣性矩：3.3剪力墻的肢墻系數(shù)和整體性系數(shù)1.肢墻系數(shù)反映剪力墻開洞水平寬度影響的參數(shù)，其定義為：其中I為開動后組合截面慣性矩，為開動后各肢截面對組合截面形心的面積矩。分析表明，開動越大，越大，墻肢越弱。2.剪力墻的整體性系數(shù)反映連系梁對墻肢約束程度參數(shù)。越大，連系梁對墻肢的約束彎矩越大，整體性好，局部彎矩小。3.4剪力墻的分類1.整體截面剪力墻同時滿足以下條件時為整體剪力墻：洞口面積小于整個墻面面積的15%；洞口之間的距離及洞口至墻邊的距離均大于洞的長邊尺寸。2.整體小開口剪力墻，且其中為肢墻系數(shù)限值3.聯(lián)肢剪力墻，且4.壁式框架3.5剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置（1）平面布置宜簡單、規(guī)則，宜沿兩個主軸方向或其他方向雙向布置，兩個方向的側(cè)向剛度不宜相差過大?？拐鹪O(shè)計時，不應(yīng)采用僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置。（2）宜自上而下連續(xù)布置，避免剛度突變。（3）門窗洞口宜上、下對齊，成列布置（4）剪力墻不宜過長，較長的剪力墻宜設(shè)置跨高比較大的連系梁將其分成長度較為均勻的若干墻段，各墻段的高度與墻段長度之比不宜小于3，墻段長度不宜大于8m。3.6剪力墻結(jié)構(gòu)的計算規(guī)定一.基本假定（空間結(jié)構(gòu)的平面化假定）（1）按屋蓋結(jié)構(gòu)在其自身平面內(nèi)的剛度無窮大，而在平面外的剛度忽略不計。（2）各榀剪力墻主要在其自身平面內(nèi)發(fā)揮作用，平面外的剛度忽略不計，但剪力墻的有效翼緣應(yīng)參與計算。剪力墻有效翼緣寬度可按剪力墻間距s，翼墻厚度、窗間墻寬度（翼強(qiáng)寬度）和剪力墻總高度等分別確定，并取最小值。二.剪力墻層間剪力分配（一）剛度中心水平荷載通過剛度中心時，結(jié)構(gòu)只發(fā)生平動，無轉(zhuǎn)動位移。剛度中心計算：（二）層間剪力1.x方向平動時的剪力分配第j層x方向剪力第I墻段彎矩曲率關(guān)系：(a)X向各道剪力墻剪力之和等于該方向?qū)娱g剪力，故因此，代回（a）式可得：2.y方向平動時的剪力分配按x方向平動時相同的分析可推到處層間剪力作用下墻段的剪力為：3.扭矩作用下的剪力分配扭矩作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)繞剛度中心轉(zhuǎn)動。第i道墻y向剪力墻的位移： 第i道墻x向剪力墻的位移： 考慮彎矩曲率關(guān)系：第i道墻y向剪力墻：第i道墻x向剪力墻：各道剪力墻剪力與扭矩轉(zhuǎn)角的關(guān)系：第i道墻y向剪力墻：第i道墻y向剪力墻：由于結(jié)構(gòu)平面承擔(dān)的扭矩應(yīng)等于各剪力墻剪力對剛度中心的矩之和，即：4.剪力墻剪力迭加各道剪力墻的剪力等于平動剪力與扭轉(zhuǎn)剪力的迭加，即：由以上推導(dǎo)法結(jié)果可見，剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力是依據(jù)剪力墻的抗彎剛度分配的。3.7剪力墻的截面設(shè)計總體上講，剪力墻屬于偏心受力構(gòu)件。墻肢正截面承載力計算：1.大小偏壓的判別：，大偏壓；，小偏壓。2.大偏心受壓計算要點(diǎn)：受拉主鋼筋屈服，受拉區(qū)部分墻肢豎向分布鋼筋受拉屈服，為方便設(shè)計，認(rèn)為受壓邊緣起1.5倍受壓高度以外的豎向筋受拉屈服，并參與計算。受壓區(qū)豎向分布筋的受壓作用忽略不計。3.小偏心受壓計算要點(diǎn)：受壓較小一側(cè)主鋼筋可能受拉，但不屈服；墻肢豎向分布筋在計算中均不考慮。4.大偏心受拉計算要點(diǎn)：受拉主鋼筋屈服；受壓邊緣起1.5倍受壓區(qū)高度以外的豎向分布筋按受拉屈服考慮；受壓區(qū)豎向分布筋的受壓作用忽略不計。墻肢斜截面承載力計算要點(diǎn)：墻肢斜截面受剪承載力計算時，應(yīng)考慮軸壓力的有利作用以及軸拉力的不利作用。剪力設(shè)計值底部加強(qiáng)部位剪力墻截面的剪力設(shè)計值，一、二、三級按下式計算：

九度一級剪力墻應(yīng)按下列調(diào)整：式中：—底部加強(qiáng)部位剪力墻截面剪力設(shè)計值；—底部加強(qiáng)部位剪力墻截面考慮地震作用組合的剪力設(shè)計值；—剪力墻正截面抗震受彎承載力，應(yīng)考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)、采用實配縱筋面積、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和組合的軸力設(shè)計值等計算，有翼墻時應(yīng)計入墻兩側(cè)各一倍翼墻厚度范圍內(nèi)的縱向鋼筋；—底部加強(qiáng)部位剪力墻底截面彎矩的組合設(shè)計值；—剪力增大系數(shù)，一級取1.6，二級取1.4，三級取1.2。第四章框架—剪力墻結(jié)構(gòu)4.1框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作原理框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移曲線呈剪切型，底部的層間位移大，而頂部的層間位移?。患袅Y(jié)構(gòu)的側(cè)移曲線呈彎曲型，底部的層間的層間位移小，頂部的層間位移大。因此，在結(jié)構(gòu)底部，框架的變形受到剪力墻的制約，而在結(jié)構(gòu)的頂部，剪力墻結(jié)構(gòu)則受到框架結(jié)構(gòu)的扶持作用，使框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的層間位移沿高度的分布變得較為均勻。4.2框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的布置一．剪力墻的平面布置（1）剪力墻在平面上應(yīng)雙向布置，并符合均勻、對稱、周邊的原則；（2）樓梯間、電梯間、平面形狀變化處及恒載較大部位；（3）長矩形平面中，剪力墻的橫向間距不宜過大，縱向剪力墻不宜布置在兩盡端。（4）剪力墻豎向應(yīng)盡量連續(xù)布置，避免突變。4.3框架—剪力墻的兩種計算簡圖一．樓蓋結(jié)構(gòu)的作用樓蓋利用平面內(nèi)的剛度和承載力協(xié)調(diào)框架的剪力墻之間層間剪力的分配，確?？蚣芎图袅χg的協(xié)調(diào)工作。二．兩種計算簡圖依框架與剪力墻之間不用的連接方式，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)劃分為鉸接體系和剛接體系。鉸接體系框架與剪力墻不在同一豎直平面內(nèi)，或者即使在同一豎直平面內(nèi)但只通過樓板連接。結(jié)構(gòu)在y方向為鉸接體系：剛接體系框架與剪力墻有在同一豎直平面內(nèi)布置的情況，且框架梁與剪力墻直接連接，存在彎