建筑识图杨太生:5钢筋混凝土多层与高层结构.ppt
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1、建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构 第第5 5章章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构7-1 7-1 多层与高层结构体系多层与高层结构体系7-2 7-2 框架结构框架结构7-3 7-3 剪力墙结构剪力墙结构7-4 7-4 框架剪力墙结构框架剪力墙结构建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构7-1 7-1 多层与高层结构体系多层与高层结构体系 我国我国高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程规定:规定:10层及层及10层以层以
2、上的住宅建筑和高度大于上的住宅建筑和高度大于24m的其他民用建筑房屋定义为高的其他民用建筑房屋定义为高层建筑,层建筑,29层的住宅建筑和高度不大于层的住宅建筑和高度不大于24m的其他建筑定义的其他建筑定义为多层建筑。为多层建筑。超过超过100m的无论住宅还是其他民用建筑均称为超高层建筑。的无论住宅还是其他民用建筑均称为超高层建筑。高层的定义高层的定义建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构一、框架结构体系一、框架结构体系(由梁柱组成框架来承受垂直和水平荷载的由梁柱组成框架来承受垂直和水平荷载的 受力体系受力体系)特点特点 平面布
3、置灵活、可形成较大的空间;平面布置灵活、可形成较大的空间;抵抗水平荷载的能力差,抵抗水平荷载的能力差,抗震性能差抗震性能差,框架结构的适用高度地震区为,框架结构的适用高度地震区为615层,层,非地震区为非地震区为1520层。层。施工工艺施工工艺 现浇整体式、预制装配式和装配整体式。现浇整体式、预制装配式和装配整体式。建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构 框架结构框架结构建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构特点:特点:剪力墙体系具有剪力墙体系具有抗侧刚度大抗
4、侧刚度大,整体性好,整齐美观,整体性好,整齐美观,抗抗震性能好震性能好,利于承受水平荷载,并可使用滑模、大模板等先进,利于承受水平荷载,并可使用滑模、大模板等先进施工方法施工等众多优点,但施工方法施工等众多优点,但由于横墙较多、间距较密,使得由于横墙较多、间距较密,使得建筑平面的空间较小建筑平面的空间较小。剪力墙体系的适用高度。剪力墙体系的适用高度30层,常层,常用于住宅、旅馆等开间较小的高层建筑。(如图用于住宅、旅馆等开间较小的高层建筑。(如图7-2所示)所示)三、框架三、框架-剪力墙结构体系剪力墙结构体系特点:特点:框架框架-剪力墙结构的侧向刚度较大,抗震性较好,具有平剪力墙结构的侧向刚度
5、较大,抗震性较好,具有平面布置灵活、使用方便的特点面布置灵活、使用方便的特点,广泛应用于办公楼和宾馆等公,广泛应用于办公楼和宾馆等公共建筑中,框架共建筑中,框架-剪力墙体系的适用高度为剪力墙体系的适用高度为1525层,一般不宜层,一般不宜超过超过30层(如图层(如图7-3所示所示)二、剪力墙结构体系二、剪力墙结构体系建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构剪力墙体系建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构框支框支-剪力墙结构剪力墙结构剪力墙钢筋网剪力墙钢筋网建筑结
6、构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构框架框架-剪力墙剪力墙建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构四、筒体结构体系四、筒体结构体系 筒筒体体体体系系是是由由剪剪力力墙墙体体系系和和框框架架剪剪力力墙墙体体系系演演变变发发展展而而成成,是是将将剪剪力力墙墙或或密密柱柱框框架架围围合合成成一一个个或或多多个个封封闭闭的的筒筒体体,以以筒筒体体承承受受房房屋屋的的大大部部分分或或全全部部竖竖向向荷荷载载和和水水平平荷荷载载的的结结构构体体系系。筒体体系筒体体系刚度大刚度大
7、,可形成较大的内部空间且平面布置灵活,可形成较大的内部空间且平面布置灵活,广泛应用于写字楼等超高层公共建筑。广泛应用于写字楼等超高层公共建筑。建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构框架-核心筒 筒中筒 成束筒建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构束筒建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构 钢筋混凝土房屋的最大适用高度钢筋混凝土房屋的最大适用高度(m)设防烈度设防烈度 结构体系结构体系 非抗震非
8、抗震设计设计 6度度 7度度 8度度 9度度 框架结构框架结构 70 60 55 45 25 框架框架-剪力墙结构剪力墙结构 140 130 120 100 50 全部落地剪力墙结构全部落地剪力墙结构 150 140 120 100 60 剪力墙结剪力墙结构构 部份框支剪力墙结构部份框支剪力墙结构 130 120 100 80 不应采用不应采用 框架框架-核心筒结构核心筒结构 160 150 130 100 70 筒体结构筒体结构 筒中筒结构筒中筒结构 200 180 150 120 80 注:房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局注:房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包
9、括局部突出屋顶部份)。部突出屋顶部份)。建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构5-2 5-2 框架结构框架结构(一)框架结构类型(一)框架结构类型 框架结构按照施工方法的不同,可分为框架结构按照施工方法的不同,可分为现浇式框架现浇式框架、装配式装配式框架框架和和装配整体式框架装配整体式框架三种形式。三种形式。(二)框架结构布置(二)框架结构布置 在框架结构体系中,主要承受楼面和屋面荷载的梁称为在框架结构体系中,主要承受楼面和屋面荷载的梁称为框架框架梁梁,而另一方向的梁称为,而另一方向的梁称为连系梁连系梁。楼盖的荷载可传递到纵、
10、横。楼盖的荷载可传递到纵、横两个方向的框架上。根据框架楼板布置方案和荷载传递线路的两个方向的框架上。根据框架楼板布置方案和荷载传递线路的不同,框架的布置方案可分为:不同,框架的布置方案可分为:横向框架承重方案、纵向框架横向框架承重方案、纵向框架承重方案、纵横向框架混合承重方案。承重方案、纵横向框架混合承重方案。一、框架结构一、框架结构建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构承重框架的布置方案有以下三种:承重框架的布置方案有以下三种:(a)(b)(c)(a)(b)(c)(a)(a)横向布置方案;横向布置方案;(b)(b)纵向布置方
11、案;纵向布置方案;(c)(c)纵横向混合布置方案纵横向混合布置方案建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构二、框架结构的受力特点二、框架结构的受力特点(一)框架结构承受的荷载(一)框架结构承受的荷载 框架结构承受的作用包括框架结构承受的作用包括竖向荷载竖向荷载、水平荷载水平荷载和和地震作用地震作用。(二)框架结构的计算简图(二)框架结构的计算简图 框架结构是由框架结构是由横向框架横向框架和和纵向框架纵向框架组成的一个空间结构体系。组成的一个空间结构体系。设计中为简化起见,常忽略结构的空间联系,将纵向、横向框架设计中为简化起见,常
12、忽略结构的空间联系,将纵向、横向框架分别按分别按平面框架平面框架进行分析和计算,它们分别承受纵向和横向水平进行分析和计算,它们分别承受纵向和横向水平荷载。除装配式框架外,荷载。除装配式框架外,一般可将梁、柱节点看成刚性节点一般可将梁、柱节点看成刚性节点,认,认为柱固结于基础顶面,所以框架结构多为为柱固结于基础顶面,所以框架结构多为高次超静定结构高次超静定结构,如图,如图所示。所示。建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构(a)(a)纵向与横向框架纵向与横向框架(b)(b)框架计算单元框架计算单元(c)(c)横向框架横向框架(d)
13、(d)纵向框架纵向框架图图7-7 7-7 框架结构计算单元框架结构计算单元(三)框架结构在荷载作用下的内力(三)框架结构在荷载作用下的内力 1.竖向及水平荷载及作用下的内力竖向及水平荷载及作用下的内力建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构 图图7-8 7-8 竖向及水平荷载下框架的计算简图和内力图竖向及水平荷载下框架的计算简图和内力图 (a)(a)计算简图;计算简图;(b)(b)竖向荷载下框架的内力图;竖向荷载下框架的内力图;(c)(c)水平荷载下框架的内力图水平荷载下框架的内力图建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七
14、章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构2.控制截面及内力组合控制截面及内力组合(1)框架梁)框架梁 梁的内力主要为弯矩梁的内力主要为弯矩M和剪力和剪力V。框架梁的控制截面是梁的跨中截面和梁框架梁的控制截面是梁的跨中截面和梁端支座截面端支座截面,跨中截面产生最大正弯矩(,跨中截面产生最大正弯矩(+Mmax),有时也可能出现负弯矩;),有时也可能出现负弯矩;支座截面产生最大负弯矩(支座截面产生最大负弯矩(Mmax)、最大正弯矩()、最大正弯矩(Mmax)和最大剪力)和最大剪力(Vmax)。)。按梁跨中的按梁跨中的+Mmax计算确定梁的下部纵向受力钢筋;按计算确定梁的下部纵向受
15、力钢筋;按Mmax、Mmax计计算确定梁端上部及下部的纵向受力钢筋;按算确定梁端上部及下部的纵向受力钢筋;按Vmax计算确定梁中的箍筋及弯起计算确定梁中的箍筋及弯起钢筋。同时须符合构造要求。钢筋。同时须符合构造要求。(2)框架柱)框架柱 框架柱的内力主要是弯矩框架柱的内力主要是弯矩M和轴力和轴力N。框架柱的控制截面是柱的上、下端。框架柱的控制截面是柱的上、下端截面,其中弯矩最大值出现在柱的两端,而轴力最大值位于柱的下端。一般的截面,其中弯矩最大值出现在柱的两端,而轴力最大值位于柱的下端。一般的柱都是偏心受压构件。柱都是偏心受压构件。根据柱的根据柱的Mmax和和Nmax,确定出柱中纵向受力钢筋的
16、数量,确定出柱中纵向受力钢筋的数量,并配置相应的箍筋。并配置相应的箍筋。建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构 四、现浇框架抗震构造要求四、现浇框架抗震构造要求 (1)框架抗震设计一般概念)框架抗震设计一般概念 1)震害)震害 柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底,角柱的震害重于内柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底,角柱的震害重于内柱,短柱的震害重于一般柱。柱,短柱的震害重于一般柱。2)抗震等级)抗震等级 将框架柱分为将框架柱分为4个抗震等级,其中一级抗震要求最高。个抗震等级,其中一级抗震要求最高。(2)框架结构抗震构造措施)框
17、架结构抗震构造措施 抗震等级为一级的框架梁、柱和节点核芯区,混凝土等级不应低于抗震等级为一级的框架梁、柱和节点核芯区,混凝土等级不应低于C30,其它各类构件不应低于其它各类构件不应低于C20;在烈度;在烈度9度时不宜超过度时不宜超过C60,8度时不宜度时不宜超超C70。1.混凝土等级混凝土等级建筑结构基础与识图建筑结构基础与识图第七章第七章 多层及高层钢筋混凝土房屋结构多层及高层钢筋混凝土房屋结构 2.钢筋种类钢筋种类 框架梁、柱中的受力钢筋宜选用框架梁、柱中的受力钢筋宜选用HRB400和和HRB335级钢筋,箍级钢筋,箍筋宜选用不低于筋宜选用不低于HRB335级钢筋。级钢筋。3.钢筋锚固钢筋
18、锚固 纵向受力钢筋最小抗震锚固长度的选用:纵向受力钢筋最小抗震锚固长度的选用:上式中为纵向受拉钢筋的最小锚固长度,按规范要求取用。上式中为纵向受拉钢筋的最小锚固长度,按规范要求取用。4.钢筋的接头钢筋的接头 柱纵向受力钢筋的接头宜优先采用焊接或机械连接柱纵向受力钢筋的接头宜优先采用焊接或机械连接。钢筋接头不钢筋接头不宜设置在梁端和柱端箍筋加密区范围内宜设置在梁端和柱端箍筋加密区范围内。当柱每侧主筋超过。当柱每侧主筋超过4根时,根时,应在两个或两个以上的水平面上搭接。应在两个或两个以上的水平面上搭接。一、二级抗震等级时一、二级抗震等级时 laE=1.15 la三级抗震等级时三级抗震等级时 laE
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- 建筑 识图杨太生 钢筋混凝土 多层 高层 结构
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