页数：78页文件大小：5.53 MB来源： 建筑结构与施工图ppt课件
本课件讲解多层及高层房屋结构体系，先说明多高层的划分依据与高层建筑的结构特点，比较框架、剪力墙、框架—剪力墙与各类筒体体系，进而介绍结构布置原则、竖向与水平荷载特点，以及现浇框架的梁柱节点构造、抗震等级与剪力墙的分类、受力特点和构造措施。
1、多高层的划分划分依据消防车供水能力设置电梯标准划分界限多层：2~9层，且≯28m的建筑物高层：≥10层，或＞28m的建筑物。
2、高层建筑结构特点⑴占地面积小、获得建筑面积多：对城市造成热岛效应或影响周边采光，玻璃幕墙可能造成光污染现象。
⑶结构设计中水平荷载起控制作用（风荷载和地震作用）⑷侧向位移须限制：层间位移过大，将导致承重构件或非承重构件损坏。
北京东华金座，位于北京市宣武区，总建筑面积约10万平方米，建筑高度73.84米，地上20层、地下3层。
集商业、娱乐、居住功能为一体，地下室为人防工程及车库，裙房12层为商场、餐厅，裙房3层为会所。
在实腹筒的墙体上开出许多规则排列的窗洞所形成的开孔筒体称为框筒，它实际上是由密排柱和刚度很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架围成的筒体。
③避免出现薄弱部位：角部重叠或细腰部。竖向布置。
控制高宽比保证必要的抗侧移刚度，表9.2设变形缝伸缩缝、沉降缝、防震缝钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比表9.2抗震设防烈度非抗震设计结构体系9度8度6度、7度2455框架、板柱-剪力墙3455框架-剪力墙4566剪力墙4566筒中筒框架-核心筒。
5、多高层建筑结构的荷载分类及其特点竖向荷载恒荷载：结构构件和非结构构件的自重楼面活荷载：按《荷载规范》选用屋面荷载；均布活载、雪荷载、积灰荷载、施工检修荷载。
5、多高层建筑结构的荷载分类及其特点荷载特点随高度H增加，水平荷载产生的效应快速增加，水平荷载将成为控制结构设计的主要因素。
一、框架结构框架结构类型现浇整体式装配式装配整体式全部构件现场浇注优点：整体性好、抗震性好、刚度大、预埋铁少、平面布置灵活……缺点：耗模板量大、工期长、现场湿作业量大、冬施需防冻……全部构件预制，现场装配连接优点：省模板、工期短、构件可标准定型化……缺点：预埋件多、整体性差、抗震性差、用钢量大、……预制构件，现场安装就位，在连接处现浇混凝土形成整体。
2、框架结构的布置结构布置原则开间、进深尽可能统一：构件类型规格尽可能少平面应简单、规则、对称：尽可能使受力合理刚度沿高度分布均匀：避免突变、错层、局部夹层控制房屋高宽比H/B≤4：保证必要的抗侧移刚度设置必要的变形缝伸缩缝沉降缝防震缝伸缩缝装配式室内≤75m露天≤50m整体式装配整体式室内≤55m露天≤35m变形缝对构造、施工、结构整体性等不利，基础防水不易处理，实际采用可靠的构造措施和施工措施（如设置后浇带）减少或避免设缝。
一、框架结构柱网应与建筑分隔墙体布置相协调使竖载下结构内力均匀分布合理易施工：进度快、造价低、保质量。
一、框架结构承重框架布置横向框架承重纵向框架承重纵横向混合承重（预制板、现浇板）纵横向混合承重（井式楼盖）横向框架承重：横向刚度大、有利于抵抗横向水平荷载，纵向连系梁较小，利于房屋采光、通风。
⑸框架梁跨中上部钢筋≮2Φ12与支座负弯矩钢筋搭接，ll≮150mm;梁支座负筋伸出柱边长度≮ln/4，箍筋沿全长均匀设置。
1、一般构造要求⑴砼强度等级：不应低于C20——大荷载砼柱强度宜高⑵钢筋级别纵筋：HRB400或HRB335箍筋：HRB335或HPB235⑶节点区砼：≥柱砼等级。
1、一般构造要求连接方式：绑扎搭接连接、机械连接或焊接连接接头位置：受力较小区域，相邻纵筋接头应相互错开接头面积百分率绑扎搭接和机械连接：不宜大于50%焊接连接：不应大于50%。
接头间隔机械连接、焊接连接：≥35d，焊接≥500mm绑扎搭接：≥600mm，搭接长度ll≮1.2la当纵筋d＞28mm时，不宜采用绑扎搭接接头。
②计算充分利用抗拉强度时，锚固在节点内：直线锚固：≮la；弯折锚固：水平段≮0.4la，竖直段上弯15d；节点外搭接：节点外M较小处设接头ll≮la。
③充分利用抗压强度时，节点直线锚固：≮0.7la。中间层中间节点梁上部纵筋应贯穿中间节点截断位置根据梁端负弯矩确定。柱纵筋应贯穿中间节点。
②弯折锚固：伸至节点对边并向下弯折，弯前水平段≮0.4la，弯后垂直段长度≮15d。⑵梁下部纵筋：锚固要求同中间层中间节点。⑶柱纵筋同中间层中间节点。
①直线锚固：≮la，且必须伸至柱顶；柱内纵筋应伸入顶层中间节点并在梁中锚固。
②弯折锚固1：柱筋伸至柱顶向节点内弯折，弯折前垂直段长度≮0.5la，弯折后水平段长度≮12d；框架梁纵筋同中间层中间节点。
③弯折锚固2：当顶层有现浇板h≮80mm且≮C20时，可向外弯入框架梁和现浇板内，弯折后水平段长度≮12d。
2、节点构造顶层端节点柱外侧纵筋伸入节点锚固-------同顶层中间节点。梁下部纵筋伸入节点锚固-------同中间层中间节点。柱外侧纵筋与梁上部纵筋在节点内搭接连接。
1、结构抗震等级划分依据：设防烈度、结构类型和房屋高度。划分等级。
三、四级，其中一级抗震要求最高。6度：H≤30 m四级，H＞30 m三级7度：H≤30 m三级，H＞30 m二级8度：H≤30 m二级，H＞30m一级9度：H≤25 m一级划分界限。
混凝土结构抗震等级表设防烈度结构体系类型9876≤25＞30≤30＞30≤30＞30≤30高度（m）框架结构一一二二三三四框架一一二三剧场、体育馆等大跨度公共建筑≤50＞60≤60＞60≤60＞60≤60高度（m）框架-剪力墙结构一一二二三三四框架一一二三剪力墙≤60＞80≤80＞80≤80＞80≤80高度（m）剪力墙一一二二三三四剪力墙不应采用不应采用一一二二框支层框架部分框支剪力墙结构一一二二三剪力墙结构一一二三框架框架-核心筒筒体一一二二核心筒一一二三内筒筒中筒一一二三外筒。
一、二级抗震等级框架，其纵筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值比值≮1.25，屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值≯1.3。注意：施工中，不宜采用较高强度等级钢筋代替原设计中的纵筋。
一、二级抗震等级：laE＝1.15la三级抗震等级：laE＝1.05la四级抗震等级：laE＝1.0la。
钢筋接头柱纵筋接头宜优先采用焊接或机械连接。梁端和柱端箍筋加密区内不宜设接头，否则采用机械连接接头。当柱筋每侧＞4根时，搭接水平面≥2。接头间隔和接头面积百分率同非抗震设防要求。
箍筋箍筋须做成封闭式，端部设135°弯钩。弯钩端头平直段长度不应小于10d（d为箍筋直径）。箍筋应与纵筋紧贴。当设置附加拉结钢筋时，拉结钢筋必须同时钩住箍筋和纵筋。
②一定受压筋可减小受压高度，提高梁变形能力。限值一级：≮0.5二、三级：≮0.3。
一、二级≮2 14≮两端纵筋较大截面积的1/43）梁顶面和底面通长纵筋：原因：地震弯矩的不确定性（反弯点位置不确定）。
3、框架梁抗震构造要求5）框架梁支座上部纵筋延伸长度第一排：ln/3第二排：ln/44）框架梁内贯通中柱的纵筋适用。
一、二级要求：d≯hc/206）框架梁下部纵筋伸入节点锚固：直线锚固时：≮laE；弯折锚固时：水平段≮0.4laE，竖直段上弯15d；与非抗震设防不同之处：均按受拉考虑。
三、四级抗震时，宜采用机械连接接头，也可采用焊接接头或搭接接头。纵筋接头宜避开箍筋加密区，位于同一区段内的纵筋接头面积不应超过50%；当采用搭接接头时，其搭接长度要足够。
箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径见下表：箍筋最小直径（mm）箍筋最大间距（mm）（采用最小值）加密区长度（mm）（采用较大者）抗震等级Φ10hb/4，6d，1002hb，500一Φ8hb/4，8d，1001.5hb，500二Φ8hb/4，8d，1501.5hb，500三Φ6hb/4，8d，1501.5hb，500四注：d为纵筋直径。
4、框架柱抗震构造要求⑴柱截面尺寸柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，柱的剪跨比λ宜大于2，截面的长边和短边之比不宜大于3。
其中，柱的剪跨比λ＝Mc/Vch0，式中Mc为柱端截面的组合弯矩计算值（取上下端弯矩的较大值），Vc为柱端截面的组合剪力计算值，h0为柱截面有效高度。
④柱中纵筋总配筋率不应大于5%；一级且剪跨比λ≯2的柱，每侧纵筋配筋率不宜大于1.2%。
框架柱全部纵向钢筋最小配筋百分率(%)表9-5抗震等级类别四三二一0.60.70.81.0中柱、边柱0.80.91.01.2角柱、框支柱注：采用HRB400级热轧钢筋时允许减少0.1，混凝土强度等级高于C60时应增加0.1。
②框架柱的上下两端须设置箍筋加密区。柱箍筋加密区的范围、加密区内箍筋最大间距和最小直径应按表9-6采用。框支柱、剪跨比不大于2的柱以及。
柱箍筋加密区长度、箍筋最大间距和最小直径表9-6箍筋加密区长度（mm）（采用较大者）箍筋最小直径（mm）箍筋最大间距（mm）（采用较小值）抗震等级h（D）Hn/6（柱根Hn/3）500Φ106d，100一Φ88d，100二Φ88d，150（柱根100）三Φ6（柱根Φ8）8d，150（柱根100）四注。
二、三级不宜大于250mm和20d（d为箍筋直径较大者），四级不宜大于300mm。至少每隔一根纵筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束。采用拉筋复合箍时，拉筋宜紧靠纵筋并钩住封闭箍筋。
5、框架节点构造框架节点内必须设置足够数量的水平箍筋，箍筋的最大间距、最小直径与柱加密区的要求相同，或比其要求更高。
框架梁、柱中钢筋在节点的配筋构造参见非抗震设防要求现浇框架，但钢筋的锚固长度应满足相应的纵向受拉钢筋抗震锚固长度laE。
一、剪力墙结构的布置剪力墙结构的布置要求满足以下几方面要求：⑴剪力墙在平面上应沿结构的主轴方向双向或多向布置，宜使两个方向的刚度接近，避免结构某一方向刚度很大而另一方向刚度较小。
⑵剪力墙结构的平面形状力求简单、规则、对称，墙体布置力求均匀，使质量中心与刚度中心尽量接近。
⑶剪力墙墙体沿建筑物高度宜贯通对齐，上下不错层、不中断，墙厚度沿竖向宜逐渐减薄，尽量避免竖向刚度突变，在同一结构单元内宜避免错层及局部夹层。
1、剪力墙结构的受力特点剪力墙结构中的墙体既承受竖向荷载，又承受水平荷载，其中承受平行于墙面的水平荷载是墙体的主要作用。
剪力墙平面内的刚度很大，而平面外的刚度很小，为了保证剪力墙的侧向稳定，各层楼盖对它的支撑作用很重要。
在水平荷载作用下，墙体如同一根底部嵌固于基础顶面的直立悬臂深梁，墙体属于压、弯、剪复合受力状态。
剪力墙结构的内力和位移与墙体开洞大小有关，根据墙体的开洞大小和截面应力的分布特点，可将剪力墙分为整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙和壁式框架四类（如图9-21）。
⑴整截面剪力墙当洞口面积小于整墙截面面积的15%，且孔洞间距及洞口至墙边距离均大于洞口长边尺寸时，这种墙体称为整截面剪力墙（图9-21 a、b）。
变形△轴力分布（N）弯矩分布（M）（弯曲变形）（a）（b）（c）（d）9-22整截面剪力墙内力分析。
⑵整体小开口剪力墙及联肢剪力墙若门窗洞口总面积虽超过了墙体总面积的15%，但墙肢都较宽，洞口仍较小，相对于墙肢刚度而言连梁的刚度又很大时，墙的整体性仍然较好，这种开洞剪力墙称为整体小开口剪力墙（图9-21 b）。
当剪力墙上开洞规则、且洞口面积较大时，剪力墙已被分割成彼此联系较弱的若干墙肢，这种墙体称为联肢墙（图9-21 c）。
墙面上开有一排洞口的剪力墙称为双肢剪力墙（简称双肢墙），墙面上开有多排洞口的剪力墙称为多肢剪力墙（简称多肢墙）。
图9-23整体小开口墙剪力墙及联肢剪力墙内力分析变形△墙肢M分布（整体小开口墙）（联肢墙）（弯曲变形）（a）（b）（c）（d）图9-23整体小开口墙剪力墙及联肢剪力墙内力分析。
整体小开口剪力墙由于开洞很小，连梁的刚度很大且对墙肢的约束作用很强，整个剪力墙的整体性很好。
此时，其受力状态与整截面剪力墙相接近，截面正应力分布仍以弯曲变形为主，沿水平截面呈线性分布（图9-23a）。
在联肢剪力墙中，整个剪力墙截面中正应力已不再呈线性分布，在墙肢截面中正应力仍基本呈线性分布，在墙肢两端部达较大值，但局部弯曲正应力的比例加大了（图9-23b）。
整体小开口剪力墙及联肢剪力墙在水平荷载作用下，沿墙肢高度上的弯矩图在连续梁处有突变、个别楼层中会出现反弯点（图9.23d）。
⑶壁式框架当剪力墙有多列洞口，且洞口尺寸很大时，由于连梁的线刚度接近于墙肢的线刚度，整个剪力墙的受力性能接近于框架，故将这类剪力墙视为壁式框架。
在水平荷载作用下，墙肢弯矩沿高度在连梁处有突变，几乎在所有连梁之间的墙肢都有反弯点出现（9-24c）。
剪力墙的变形以剪切变形为主（9-24b），其特点是在结构上部层间侧移较小，愈到底部层间侧移愈大。
所不同的是，由于壁式框架是宽梁宽柱，故连梁和墙肢节点的刚度很大，几乎不产生变形，节点区形成一个刚域（即没有变形的一个区域）。
这种框支剪力墙结构在地震作用下往往由于底层框架刚度太弱、强度不足、侧移过大、延性不足而出现破坏，甚至导致结构倒塌。
由于底层刚度的突变，底层的弯矩和剪力分布也发生突变，框支剪力墙的底层框架只承担了很小的弯矩和剪力，而底层大部分的弯矩和剪力由落地剪力墙来承担，从而保证了地震作用下结构的安全。
图9-25框支剪力墙与落地剪力墙协同工作结构体系及弯矩、剪力图框支剪力墙与落地剪力墙底层框架底层剪力墙底层框架底层剪力墙协同工作结构体系M分布V分布图9-25框支剪力墙与落地剪力墙协同工作结构体系及弯矩、剪力图。
2、剪力墙结构构件的受力特点⑴墙肢在整截面剪力墙中，墙肢处于受压、受弯和受剪状态，而开洞剪力墙的墙肢可能处于受压、受弯和受剪状态，也可能处于受拉、受弯和受剪状态，后者出现的机会很少。
由于剪力墙截面高度大，在墙肢内除在端部正应力较大部位集中配置竖向钢筋外，还应在剪力墙腹板中设置分布钢筋。
1）为保证墙体的稳定及浇灌混凝土的质量，钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的1/25，也不应小于140mm。
采用装配式楼板时，楼板搁置不能切断或过多削弱剪力墙沿高度的连续性，剪力墙至少应有60%面积与上层相连。
（a）双排筋；（b）单排筋；（c）暗柱；（d）明柱。
二、三级抗震设计时均不应小于0.25%，四级抗震设计和非抗震设计时均不应小于0.20%；一般剪力墙竖向和水平分布钢筋间距均不应大于300mm，分布钢筋直径均不应小于8mm。
5）当洞口较大，按整体小开口墙或联肢墙计算剪力墙内力时，洞口边的钢筋按连梁及墙肢截面计算要求配置，如洞口较小，按整体计算时，洞口按构造要求配置钢筋。
当开的洞口很小（如穿管道需要的小洞），未切断分布筋时，可利用分布筋作洞口边的钢筋。当洞口切断分布筋时，则洞口边应放置构造钢筋，其面积不小于切断的分布筋或不小于2Φ8。
图模块3.23洞口配筋(a)门窗洞口；(b)小洞口。
剪力墙水平和竖向分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la。同排水平分布钢筋的连接如图模块3.24。竖向分布钢筋可在同一高度搭接。
7）剪力墙洞口上、下两边的水平纵向钢筋不应少于2根直径12mm的钢筋，钢筋截面面积分别不宜小于洞口截断面的水平分布钢筋总截面面积的1/2。连系梁配筋构造如图模块3.25。
8）当剪力墙墙面开有非连续小洞口，且在整体计算中不考虑其影响时，应将洞口处被截断的分布筋量分别集中配置在洞口上、下和左、右两边，且钢筋直径不应小于12mm，如图模块3.26（a）。
穿过连系梁的管道宜预埋套管，洞口上、下的有效高度不宜小于梁高的1/3，且不宜小于200mm，洞口处宜配置补强钢筋，如图模块3.26（b）。
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