《建筑力学与结构 第2版 教学课件 ppt 作者 李永光 白秀英 第十七章 高层钢筋混凝土结构简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑力学与结构 第2版 教学课件 ppt 作者 李永光 白秀英 第十七章 高层钢筋混凝土结构简介（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第十七章钢筋混凝土高层建筑结构简介,关于多层与高层建筑的界限，各国有不同的标准。我国不同标准也有不同的定义：高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002（以下简称高规）以10层及10层以上或高度大于28m的房屋为高层建筑，民用建筑设计通则JGJ37-87和高层民用建筑设计防火规范均以10层及10层以上或高度大于24m的房屋为高层建筑。 目前，多层房屋多采用混合结构和钢筋混凝土结构，高层房屋常采用钢筋混凝土结构、钢结构、钢-混凝土混合结构。,一、高层建筑结构特点,第一节 高层建筑结构综述,二、高层建筑结构结构体系及适用范围 结构构件受力与传力的结构组成方式称为结构体系。目前，钢筋混凝土多层及高
2、层房屋常用的结构体系有框架体系、框架-剪力墙体系、剪力墙体系和筒体体系等。 1）框架结构：由梁和柱为主要承重构件组成的承受竖向和水平作用的结构称为框架结构。 特点 将承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙只起围护、分隔作用。 框架结构在水平荷载下表现出抗侧移刚度小，水平位移大的特点，属于柔性结构。 应用：广泛应用于多层工业厂房及多高层办公楼、医院、旅馆、教学楼、住宅等。框架结构的适用高度为615层，非地震区也可建到1520层。,2）剪力墙体系：利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构称为剪力墙结构。剪力墙实质上是固结于基础的钢筋混凝土墙片，具有很高的抗侧移能力。因其既承担竖向荷载，又承担水平
3、荷载剪力，故名剪力墙。一般情况下，剪力墙结构楼盖内不设梁，楼板直接支承在墙上，墙体既是承重构件，又起围护、分隔作用。,特点：钢筋混凝土剪力墙结构横墙多，侧向刚度大，整体性好，对承受水平力有利；无凸出墙面的梁柱，整齐美观，特别适合居住建筑，并可使用大模板、隧道模、桌模、滑升模板等先进施工方法，利于缩短工期，节省人力。但剪力墙体系的房间划分受到较大限制。 应用：一般用于住宅、旅馆等开间要求较小的建筑，适用高度为1550层。,当高层剪力墙结构的底部要求有较大空间时，可将底部一层或几层部份剪力墙设计为框支剪力墙，形成部份框支剪力墙体系。 部分框支剪力墙结构属竖向不规则结构，上、下层不同结构的内力和变形
4、通过转换层传递，抗震性能较差，烈度为9度的地区不应采用。,3）框架-剪力墙体系在框架结构中的适当部位增设一定数量的钢筋混凝土剪力墙，形成的框架和剪力墙结合在一起共同承受竖向和水平力的体系叫做框架-剪力墙体系简称框-剪体系。,特点：框架-剪力墙体系的侧向刚度比框架结构大，大部分水平力由剪力墙承担，而竖向荷载主要由框架承受，因而用于高层房屋比框架结构更为经济合理；同时由于它只在部份位置上有剪力墙，保持了框架结构易于分割空间、立面易于变化等优点；此外，这种体系的抗震性能也较好。 应用：框-剪体系广泛应用于多层及高层办公楼、旅馆等建筑中。适用高度为1525层，一般不宜超过30层。,4）筒体体系：由筒体
5、为主组成的承受竖向和水平作用的结构称为筒体结构体系。筒体是由若干片剪力墙围合而成的封闭井筒式结构，其受力与一个固定于基础上的筒形悬臂构件相似。 根据开孔的多少，筒体有空腹筒和实腹筒之分。,实腹筒一般由电梯井、楼梯间、管道井等形成，开孔少，因其常位于房屋中部，故又称核心筒。空腹筒又称框筒，由布置在房屋四周的密排立柱和截面高度很大的横梁组成。 梁高一般0.61.22m。筒体体系就是由核心筒、框筒等基本单元组成的。,类型 根据房屋高度及其所受水平力的不同，筒体体系可以布置成核心筒结构、框筒结构、筒中筒结构、框架-核心筒结构、成束筒结构和多重筒结构等形式。筒中筒结构通常用框筒作外筒，实腹筒作内筒。,除
6、上述四种常用结构体系外，高层建筑中尚有悬挂结构、巨型框架结构、巨型桁架结构、悬挑结构等新的竖向承重结构体系，但目前应用较少。,一、框架结构的组成、布置和截面尺寸 1、框架结构的组成 横梁、柱和基础 2、框架结构的平面布置 1）承重框架布置方案 在框架体系中，主要承受楼面和屋面荷载的梁称为框架梁，另一方向的梁称为连系梁。框架梁和柱组成主要承重框架，连系梁和柱组成非主要承重框架。若采用双向板，则双向框架都是承重框架。承重框架有以下三种布置方案：,第二节 框架结构,（1）横向布置方案：框架梁沿房屋横向布置，连系梁和楼（屋）面板沿纵向布置。 特点：房屋纵向刚度较富裕，而横向刚度较弱，采用这种布置方案有
7、利于增加房屋的横向刚度，提高抵抗水平作用的能力，因此在实际工程中应用较多。缺点是由于主梁截面尺寸较大，当房屋需要较大空间时，其净空较小。,下一页,（2）纵向布置方案：框架梁沿房屋纵向布置，楼板和连系梁沿横向布置。 特点：房间布置灵活，采光和通风好，利于提高楼层净高，需要设置集中通风系统的厂房常采用这种方案。但因其横向刚度较差，在民用建筑中一般采用较少。,（3）纵横向布置方案：沿房屋的纵向和横向都布置承重框架。,特点： 采用这种布置方案，可使两个方向都获得较大的刚度，因此，柱网尺寸为正方形或接近正方形、地震区多层框架房屋，以及由于工艺要求需双向承重的厂房常用这种方案。,2）柱网布置和层高 民用建
8、筑：柱网尺寸和层高一般按300mm进级。常用跨度是4.8m、6.4m、6m、6.6m等，常用柱距为3.9m、4.5m、4.8m、6.1m、6.4m、6.7m、6m。采用内廊式时，走廊跨度一般为2.4m、2.7m、3m。常用层高为3.0m、3.3m、3.6m、3.9m、4.2m。 工业建筑：典型的柱网布置形式有内廊式、等跨式、对称不等跨式等。,3.梁、柱截面形状及尺寸 (1)梁 1)框架梁的截面形状，现浇框架多做成矩形，装配整体式框架多做成花篮形，装配式框架可做成矩形、T形或花篮形（图a）。连系梁的截面多做成T形、形、L形、形、Z形等（图b ）。,2) 框架梁的截面高度h可按（1/101/18）
9、/b（其中b为框架梁的计算跨度）确定，但不宜大于净跨的1/4；梁的截面宽度不宜小于h/4，也不宜小于200mm，一般取梁高的1/21/3，实际工程中通常取250mm300mm，以便使用定型模板。为了避免框架节点处纵、横钢筋相互干扰，框架梁底部通常较连系梁底部低50mm以上。,(2) 柱 1) 柱的截面形状一般做成方形或矩形。 2) 柱的截面尺寸不小于400mm350mm，也不宜大于柱净高的1/4。 3）下部纵向钢筋 框架梁下部纵向钢筋在中间节点处应满足下列锚固要求： 当计算中不利用该钢筋强度时，其伸入节点的锚固长度las，带肋钢筋不应小于12d，光面钢筋不应小于15d（d为纵向钢筋直径）；,当
10、计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，下部纵向钢筋应锚固在节点内。此时，可采用直线锚固形式（图a），也可采用带90弯折的锚固形式（b），也可伸过节点范围并在梁中弯矩较小处设置搭接接头（图c）；,当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，下部纵向钢筋应按受压钢筋锚固在中间节点内。此时，其直线锚固长度不应小于 0.7la；下部纵向钢筋也可伸过节点范围并在梁中弯矩较小处设置搭接接头。 框架梁下部纵向钢筋在端节点的锚固要求与中间节点相同。,（2）框架柱纵向钢筋,（3）顶层端节点梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋,为了防止因梁上部和柱外侧钢筋配筋率过高而引起顶 层端节点核心区混凝土的斜压破坏，框架顶层端节点处梁上部纵向钢
11、筋的截面面积应符合下式规定：As0.35cfcbbh0/fy 式中bb梁腹板宽度； h0梁截面有效高度； c混凝土强度影响系数，当混凝土强度等C50时，c =1.0；当混凝土强度等级为C80时，c =0.8；其间按直线内插法取用。,（4）框架节点内的箍筋设置 在框架节点内应设置水平箍筋，箍筋应符合4.1节中柱箍筋的构造规定，但间距不宜大于250mm。 对四边均有梁与之相连的中间节点，由于除四角以外的柱纵向钢筋外，均不存在过早压屈的危险，故节点内可只设置沿周边的矩形箍筋，不必设置复合箍筋。 当顶层端节点内设有梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接接头时，柱内水平箍筋应符合3.1节中关于纵向受力钢筋搭接长度范围内箍筋的规定。,高层框架梁、柱纵向钢筋在框架节点区的锚固和搭接如图8.2.16 所示。,谢 谢 ！,
