钢筋混凝土多层与高层结构.pptx

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1、2、高层建筑结构特点、高层建筑结构特点占地面积小、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。可提供更多空闲场地：可用作绿化，提供充足的日照、采光和通风效果。结构设计中水平荷载起控制作用（风荷载和地震作用）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；工程造价较高：竖向交通和防火要求导致。9.1 多层及高层房屋结构体系9.1 多层及高层房屋结构体系第1页/共145页9.1 多层及高层房屋结构体系3、多高层结构常用结构体系框架结构筒体结构框架-剪力墙结构剪力墙结构常用结构体系9.1 多层及高层房屋结构体系第2页/共145页组成：纵、横梁和立柱组

2、成特点：平面布局灵活，易于设置大房间的需要，承受竖向荷载很合理。框架的抗侧刚度小，抵抗水平荷载能力较差。应用：非地震区：1520层 地震区：10层以下框架结构9.1 多层及高层房屋结构体系9.1 多层及高层房屋结构体系第3页/共145页9.1 多层及高层房屋结构体系组成：由钢筋混凝土的墙体组成 房屋的结构体系。特点：钢筋砼墙体承受竖向荷载和水平荷载，有很大的抗侧刚度。但房屋被剪力墙分割成较小空间，不适用于需大空间的建筑物。应用 15-50层，用于高层住宅、旅馆、写字楼等。剪力墙结构9.1 多层及高层房屋结构体系第4页/共145页框架-剪力墙结构（框剪结构）组成：由若干框架和局部剪力墙组成。特点

3、：竖向荷载主要由框架承担，水平荷载主要由剪力墙承担。兼有框架体系和剪力墙体系的优点。应用：15-30层的办公楼、公寓、旅馆等。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。4层以上主体建筑分为三部分：18层的北楼为住宅，20层的东西塔楼为酒店式公寓。结构形式为框架剪力墙结构。9.1 多层及高层房屋结构体系9.1 多层及高层房屋结构体系第5页/共145页9.1 多层及高层房屋结构体系筒体结构组成：由钢筋混凝土墙或框架柱（框筒）组成。特点：将剪力墙集

4、中到房屋内部或外围，形成空间封闭筒体，使结构既有极大的抗侧刚度，同时又能获得较大的空间。应用：一般用于45层左右、甚至更高的建筑。美国西尔斯大厦为成束筒结构。位于芝加哥市。由9个22.9米见方的正方形组成。大厦平面随层数增加而分段收缩，在51层以上切去两个对角正方形，67层以上切去另外两个对角正方形，91层以上又切去三个正方形，只剩下两个正方形到顶。9.1 多层及高层房屋结构体系第6页/共145页成束筒结构常用几种筒体结构：9.1 多层及高层房屋结构体系筒中筒结构框架核心筒结构9.1 多层及高层房屋结构体系第7页/共145页9.1 多层及高层房屋结构体系4、多高层建筑设计一般原则结构布置原则平

5、面布置简单、规则、对称、减少偏心；平面长度、突出部分的控制：凹角处加强避免出现薄弱部位：角部重叠或细腰部。竖向布置规则、均匀：避免结构错层和局部夹层；刚度均匀连续：由下而上渐小，不突变。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 结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度、7度8度9 度框架、板柱-剪力墙5542框架-剪力墙5543剪力墙6654筒中筒 框架-核心筒66549.1 多层及高层房屋结构体系第8页/共145页9.1 多层及高层房屋结构体系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

6、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9.1 多层及高层房屋结构体系第9页/共145页水平荷载风荷载：水平集中力地震作用：各楼层处的水平集中力作用位置：楼屋面节点处作用方向：迎风面一侧 可能有左风、右风两种可能9.1 多层及高层房屋结构体系5、多高层建筑结构的荷载分类及其特点u 地震作用与荷载的区别在于：荷载是对结构的直接作用，而地震作用是对结构的间接作用。9.1 多层及高层房屋结构体系第10页/共145页9.1 多层及高层房屋结构体系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

7、因素。竖向荷载下：结构中仅轴力N随H呈线性关系，M、V并不增加；水平荷载下：M、V均随H增加而呈快速增长，侧移也增加更快。低层民用建筑：竖向荷载起控制作用多层建筑：水平荷载与竖向荷载共同起控制作用高层建筑：水平荷载起控制作用.9.1 多层及高层房屋结构体系第11页/共145页作业：思考题 1-49.1 多层及高层房屋结构体系第12页/共145页9.2 框架结构1、框架结构的组成和分类组成梁基础柱刚性节点固定连接 9.2 框架结构第13页/共145页9.2 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

8、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。优点：省模板、预埋件少、工期短、用钢量少、抗震整体性好缺点：施工复杂、增加了现场 混凝土二次浇注工作量 9.2 框架结构第14页/共145页9.2 框架结构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/B4：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

9、 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 9.2 框架结构第15页/共145页柱网布置生产工艺要求建筑平面布置要求结构受力合理 方便施工布置方式：内廊式、跨度组合式9.2 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 9.2 框架结构第16页/共145页9.2 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

10、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。纵向框架承重：横向连系梁较小，利于设备管线 穿行，开间布置灵活，但横向刚 度差。纵横向混合承重：纵横向梁截面均较大(刚度大)，整体性能好，采用较多。9.2 框架结构第17页/共145页9.2 框架结构本节小结 框架结构的类型：整体式、装配式、装配整体式，应了解各类型特点；框架结构布置原则：建筑方案的确定应考虑结构受力的合理性，宜简单、规则、对称、均匀。承重框架的布置方案：横向、纵向、纵横向承重，各方案的利弊应了解。注意：承重方案与框架类型的区别！作业：思考题 9.2 框架结构第18页/共145页3、框架结构受力特点

11、9.2 框架结构 框架结构（空间体系）纵向平面框架横向平面框架横向平面框架纵向平面框架计算简图杆件用轴线表示节点刚接节点层高底层柱：基础顶面到一层梁顶其它层柱：各层梁顶之间距离跨度柱轴线间距 9.2 框架结构第19页/共145页9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力竖向荷载作用下的内力内力近似计算方法分层法弯矩二次分配法计算简图分层法计算假定：框架无侧移；每层横梁上荷载对其它层横梁无影响。计算思路：可将一个多层框架分解为多个单层开口框架，使每一框架节点数量大幅度减少，有效地减少了计算工作量。9.2 框架结构第20页/共145页9.2 框架结构内力近似计算方法分层法弯矩二次分配法框架在荷载作用下

12、的内力竖向荷载作用下的内力计算简图 9.2 框架结构第21页/共145页9.2 框架结构内力近似计算方法分层法弯矩二次分配法框架在荷载作用下的内力 9.2 框架结构 分层法存在误差：计算假定柱远端为固定端，实际远端有转角产生，介于铰与固定端之间（底层基础处除外）。修正：各层柱（底柱除外）线刚度ic乘 系数0.9；柱弯矩传递系数为1/3（底层柱 为1/2）。第22页/共145页计算步骤：框架计算简图；计算梁、柱线刚度及相对线刚度（除底层柱外，其他层柱 乘系数0.9）；计算各节点处的弯矩分配系数:用弯矩分配法从上至下分层计算各计算单元的杆端弯矩；叠加有关杆端弯矩，得最后弯矩图（M图）；按静力平衡条

13、件求其他内力图（N、V图）。注意：由于计算的近似性，框架节点处的最终弯矩不平衡，可对不平衡弯矩作一次弯矩分配，予以修正。第23页/共145页9.2 框架结构内力近似计算方法分层法弯矩二次分配法框架在荷载作用下的内力竖向荷载作用下的内力计算简图 9.2 框架结构计算步骤：计算各节点杆件弯矩分配 系数据ib、ic计算 计算各跨梁的固端弯矩；将节点的不平衡弯矩进行 分配、传递、再分配。第24页/共145页【例题】现浇框架如图所示，柱截面：500500mm，梁截面：AB跨 250650mm，BC跨 250500mm计算梁、柱线刚度iDE2EIDE/7.21.5910-3EiGHiKLiEF2EIEF/

14、61.510-3EiHJiLMiADiBEiFC1.08510-3EiDCiHEiJFiGKiLHiMJ 1.44610-3E 9.2 框架结构第25页/共145页 计算梁、柱相对线刚度以底层柱线刚度为单位1则 iAD=1;iDE=iGH=iKL=1.465，iEF=iHJ=iLM=1.38;iDC=iHE=iJF=iGK=iLH=iMJ=1.33 计算各节点分配系数节点D:DA=iDA/(iDA+iDE+iDG)=0.263，DG=0.35，DE=0.386节点E:计算各杆件固端弯矩图上进行内力分配、传递、再分配。9.2 框架结构第26页/共145页 9.2 框架结构第27页/共145页竖载

15、下内力特点M图N图V图9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力 9.2 框架结构第28页/共145页竖载下内力特点9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力M图框架梁：呈抛物线形分布，跨中截面+Mmax，支座截面-Mmax框架柱：呈线性分布，柱上下端M最大V图框架梁：呈线性变化，端部支座截面Vmax框架柱：沿层高呈均匀分布N图框架柱：截面产生轴向压力，“”表示受压 9.2 框架结构第29页/共145页9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力内力近似计算方法水平荷载作用下的内力计算简图反弯点法D值法反弯点法适用范围：梁柱刚度之比值ib/ic3反弯点法计算假定：框架横梁刚度无穷大无变形；各层柱上下端节点转

16、角相同：各柱反弯点位于柱中点，底层柱位于距柱底2/3层高处。9.2 框架结构第30页/共145页D值法内力近似计算方法9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力水平荷载作用下的内力反弯点法D值法适用范围：梁柱刚度之比值ib/ic3反弯点法计算误差：假定ib/ic：横梁无变形，节点无 转角；假定各层柱上下端节点转角相同，反 弯点位于柱中点。D值法修正反弯点法修正：柱的侧移刚度修正：调整反弯点高度 9.2 框架结构第31页/共145页9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力水平荷载下内力特点M图V图N图+9.2 框架结构第32页/共145页9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力水平荷载下内力特点M图框架

17、梁柱：均呈线性分布，梁、柱支座 截面分别产生 MmaxV图框架梁：各跨内呈均匀分布框架柱：沿各层高内呈均匀分布N图框架柱：截面产生轴向力，部分柱内受拉，部分柱内受压。“”为压，“+”为拉 9.2 框架结构第33页/共145页9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力控制截面及内力组合控制截面结构构件中需要按其内 力进行配筋计算的截面。内力组合寻求结构构件的最不利 内力，作为配筋依据。框架梁端部支座截面+Mmax：确定梁端底部纵筋-Mmax：确定梁端顶部纵筋Vmax：确定箍筋及弯起钢筋+Mmax：确定梁下部纵筋-Mmax：确定跨中可能的 顶部纵筋跨中截面 9.2 框架结构第34页/共145页9.2

18、框架结构框架在荷载作用下的内力控制截面及内力组合框架梁跨中纵筋支座纵筋支座负筋跨中可能负筋支座箍筋 9.2 框架结构第35页/共145页9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力控制截面及内力组合框架柱端部截面Mmax及相应的N、VNmin及相应的M、VNmax及相应的M、V可能大偏压可能小偏压 9.2 框架结构第36页/共145页9.2 框架结构框架在荷载作用下的内力控制截面及内力组合框架柱端部截面柱上端纵筋柱下端纵筋箍筋 9.2 框架结构第37页/共145页9.2 框架结构框架结构的侧移特点：愈往上层间侧移愈小原因：梁、柱弯曲变形引起特点：愈往上层间侧移愈大原因：柱轴向变形不一致引起侧移组成总

19、体剪切变形总体弯曲变形 9.2 框架结构第38页/共145页9.2 框架结构框架结构的侧移侧移组成总体剪切变形总体弯曲变形 随着H/B的增大，弯曲变形所占比例增大，总体呈现剪切变形。9.2 框架结构第39页/共145页框架结构的侧移9.2 框架结构特点：愈往上层间侧移愈小原因：梁、柱弯曲变形引起特点：愈往上层间侧移愈大原因：柱轴向变形不一致引起侧移组成总体剪切变形总体弯曲变形层间侧移控制控制原因侧移过大，影响电梯正常运行；填充墙出现裂缝，内部装修层剥落；竖向荷载作用下附加弯矩大。侧移控制i/hi1/550 9.2 框架结构第40页/共145页框架梁、柱应分别满足一般梁、柱的有关构造要求。框架梁

20、跨中上部钢筋212与支座负筋搭接，ll150mm;梁支座负筋伸出柱边长度ln/4，箍筋沿全长均匀设置。框架柱宜采用对称配筋，dmin12mm，max5%，min0.6%。四、非抗震设计现浇框架的构造要求1、一般构造要求砼强度等级：不应低于C20 大荷载砼柱强度宜高钢筋级别 纵筋：HRB400或HRB335 箍筋：HRB335或HPB235节点区砼：柱砼等级 9.2 框架结构第41页/共145页 上：上部通长筋上：上部通长筋 中：侧面纵向钢筋构造筋或抗扭筋中：侧面纵向钢筋构造筋或抗扭筋 下：下部钢筋下：下部钢筋(通长筋或不通长筋通长筋或不通长筋)左：左支座负钢筋左：左支座负钢筋 中：架立钢筋或跨

21、中钢筋中：架立钢筋或跨中钢筋 右：右支座负钢筋右：右支座负钢筋 箍筋箍筋 附加钢筋：吊筋、次梁加筋、加腋钢筋附加钢筋：吊筋、次梁加筋、加腋钢筋第42页/共145页纵筋的接头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ll1.2 la当纵筋d28mm时，不宜采用绑扎搭接接头。9.2 框架结构第43页/共145页1、一般构造要求框架柱纵筋绑扎连接构造 9.2 框架结构第44页/共

22、145页中间层变截面纵筋（1）第45页/共145页中间层变截面纵筋（2）第46页/共145页 基 础 插 筋第47页/共145页2、节点构造梁下部纵筋伸入中间节点锚固：计算不利用其强度时：伸入节点las12d。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。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。9.2 框架结构第48页/共145页2、节点构造 9.2 框架结构第49页/共145页 柱纵筋应贯穿中间节点

23、中间层中间节点 当上、下柱筋直径或根数不同时，连接构造如图2、节点构造 9.2 框架结构第50页/共145页2、节点构造中间层端节点梁上部纵筋在端节点锚固：直线锚固：la，且伸过柱中心线5d。弯折锚固：伸至节点对边并向下弯折，弯前水平段0.4 la，弯后垂直段长度15d。梁下部纵筋：锚固要求同中间层中间节点。柱纵筋同中间层中间节点。9.2 框架结构第51页/共145页中间层边支座中间层边支座上下层直锚上下层直锚中间层边支座中间层边支座上层弯锚下层直锚上层弯锚下层直锚中间层节点中间层边支座中间层边支座上下层弯锚上下层弯锚中间层中支座中间层中支座 第52页/共145页顶层中间节点2、节点构造直线锚

24、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。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0.5 la，弯折后水平段长度12d；框架梁纵筋同中间层中间节点弯折锚固2：当顶层有现浇板h80mm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。9.2 框架结构第53页/共145页顶层中间节点2、节点构造第54页/共145页 直锚 外弯锚 12d 内弯锚 12d 顶层中柱、边柱（内侧筋）的节点第55页/共145页2、节点构造顶层端节点柱内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

25、。9.2 框架结构第56页/共145页2、节点构造顶层端节点 柱外侧纵筋与梁上部纵筋在节点内搭接连接。9.2 框架结构第57页/共145页 伸入梁内柱筋截面积柱外侧纵筋的65%。当外侧柱筋1.2%时，伸入梁内柱筋宜分两批截断，断点距离20d。当梁上部纵筋1.2%时，弯入柱外侧的梁上部纵筋宜分两批截断，断点距离20d。2、节点构造顶层端节点 9.2 框架结构20d20d第58页/共145页 顶 层 边 、角 柱 外 侧 纵 筋 节 点特点：柱外侧纵筋伸入屋面梁或板中，梁顶层上部纵筋弯折至梁底第59页/共145页 顶 层 边 、角 柱 外 侧 纵 筋 节 点第60页/共145页顶层边、角柱外侧纵筋

26、节点 特点：柱外侧纵筋伸入屋面 梁或板中12d同内侧纵筋,梁 顶层上部纵筋弯折伸入柱内第61页/共145页框架梁节点钢筋构造框架梁节点钢筋构造变截面、变高度、变宽度变截面、变高度、变宽度变截面处变截面处钢筋伸入支座的形式钢筋伸入支座的形式第62页/共145页框架梁节点钢筋构造框架梁节点钢筋构造变截面、变高度、变宽度变截面、变高度、变宽度第63页/共145页框架梁节点钢筋构造框架梁节点钢筋构造变截面、变高度、变宽度变截面、变高度、变宽度第64页/共145页框架梁节点钢筋构造框架梁节点钢筋构造支座两边负筋不同时支座两边负筋不同时第65页/共145页2、节点构造节点箍筋设置作用：约束柱筋和节点核芯区

27、混凝土。构造：同柱中，但间距250mm。中间节点（四边均有梁）可只设沿周边矩形箍筋，即不设复合箍筋。顶层端节点采用柱顶外侧直线搭接时 应符合纵筋ll内箍筋的构造要求。9.2 框架结构第66页/共145页3、填充墙构造要求 采用砌体填充墙，必须与框架牢固连接与框架梁底须用块材“塞紧”；与框架柱间应紧密接触，沿高度每隔若干皮砖 用2 6钢筋与柱拉结。9.2 框架结构第67页/共145页五、现浇框架抗震构造措施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：一、二、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

28、级8度：H 30 m 二级，H 30 m 一级9度：H 25 m 一级划分界限 9.2 框架结构第68页/共145页混凝土结构抗震等级表 结构体系类型结构体系类型设设 防防 烈烈 度度6789框架结构框架结构高高 度（度（m）30303030303025框框 架架四四三三三三二二二二一一一一剧场、体育馆等大跨度剧场、体育馆等大跨度公共建筑公共建筑三三二二一一一一框架框架-剪力剪力墙墙结构结构高高 度（度（m）60606060606050框框 架架四四三三三三二二二二一一一一剪力墙剪力墙三三二二一一一一剪力墙剪力墙高高 度（度（m）80808080808060剪力墙剪力墙四四三三三三二二二二一一

29、一一部分框支部分框支剪力墙结剪力墙结构构框支层框架框支层框架二二二二一一一一不应不应采用采用不应不应采用采用剪力墙结构剪力墙结构三三二二二二一一一一筒筒 体体框架框架-核心核心筒筒框框 架架三三二二一一一一核心筒核心筒二二二二一一一一筒中筒筒中筒内内 筒筒三三二二一一一一外外 筒筒三三二二一一一一 9.2 框架结构第69页/共145页2、一般构造要求一级框架梁、柱和节点核芯区C30,其他各类构件C20；9度时C60，8度时C70。纵筋宜用HRB400级、HRB335级钢筋；箍筋宜用HRB335、HRB400和HPB235级钢筋。混凝土强度等级 钢筋种类要求：一、二级抗震等级框架，其纵筋抗拉强度

30、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。9.2 框架结构第70页/共145页纵筋最小锚固长度按laE 取用 钢筋锚固laE确定原则一、二级抗震等级：laE1.15 la 三级抗震等级：laE1.05 la四级抗震等级：laE 1.0 la 9.2 框架结构第71页/共145页 9.2 框架结构 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。第72页/共145页第73页/共

31、145页第74页/共145页 9.2 框架结构箍筋 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。第75页/共145页柱的箍筋形式柱的箍筋形式箍 筋 9.2 框架结构第76页/共145页梁的箍筋形式箍 筋 第77页/共145页截面尺寸高度：ln/hb4，hb/bb4，宽度：bb200mm，且bbbc/23、框架梁抗震构造要求梁纵向钢筋1）梁端底部、顶面配筋量比值 原因 可能出现正弯矩；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 9.2 框架结构第

32、78页/共145页3、框架梁抗震构造要求2）梁端受拉纵筋 限值：2.5%原因：提高延性、耗散能量能力三、四级：2 12。限值一、二级 2 14 两端纵筋较大截面积的1/4 3）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）9.2 框架结构第79页/共145页3、框架梁抗震构造要求3）梁顶面和底面通长纵筋：第80页/共145页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：dhc/20 6）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0.4 laE，竖直段上弯15d

33、；9.2 框架结构与非抗震设防不同之处：均按受拉考虑第81页/共145页7）框架梁内纵筋接头 一级抗震时应采用机械连接接头；二、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50%；当采用搭接接头时，其搭接长度要足够。9.2 框架结构第82页/共145页 9.2 框架结构8）梁的箍筋框架梁两端须设置加密封闭式箍筋。原因：约束混凝土，提高混凝土变形能力。箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径见下表：抗震等级抗震等级加密区长度加密区长度（mm）（采用较大者）（采用较大者）箍筋最大间距箍筋最大间距（mm）（采用最小值）（采用

34、最小值）箍筋最小直径箍筋最小直径（mm）一一2hb，500hb/4，6d，10010二二1.5hb，500hb/4，8d，1008三三1.5hb，500hb/4，8d，1508四四1.5hb，500hb/4，8d，1506注：d为纵筋直径；当梁端纵筋2%时，dmin增大2mm。第83页/共145页 9.2 框架结构8）梁的箍筋 一级：200mm、20dmin梁端加密区的箍筋肢距 二、三级：250mm、20dmin 四级：300mm其中：d为箍筋直径较大值。非加密区箍筋最大间距：宜 2倍加密区箍筋间距。箍筋必须为封闭箍，弯钩135，弯钩平直段长度箍筋直径 的10倍和75mm的较大者。第84页/共

35、145页4、框架柱抗震构造要求截面尺寸：300mm，Hn/hc4，hc/bc3柱纵向钢筋截面尺寸估算：N/fcA0.7、0.8、0.9（一、二、三级抗震）1）柱中纵筋宜对称配置。2）当截面尺寸400mm时，纵筋间距200mm。第85页/共145页3）纵筋 min 原因：避免柱筋过早屈服全部：0.6%1.2%每侧：0.2%4、框架柱抗震构造要求max限值限值 原因：大，延性降低与抗震等级、位置有关类 别抗 震 等 级一二三四中柱、边柱1.00.80.70.6角柱、框支柱1.21.00.90.8全部纵筋min注：采用HRB400级热轧钢筋时允许减少0.1，混凝土强度等级C60时应增加0.1。全部：

36、5%每侧:1.2%第86页/共145页4）边角柱纵筋原因：地震作用组合下产生拉力应增加25%5）柱纵筋连接构造：同梁，但应避开M较大区域和柱端箍筋加密区。4、框架柱抗震构造要求柱箍筋一、二级：10d （d纵筋）三、四级：15d1）非加密区箍筋：间距纵筋每隔一根宜有箍筋或拉筋约束第87页/共145页2）柱端箍筋应加密 柱箍筋加密区长度、箍筋最大间距和最小直径抗震等级箍筋最大间距（mm）（采用较小值）箍筋最小直径（mm）箍筋加密区长度（mm）（采用较大者）一6d，10010h（D）Hn/6（柱根Hn/3）500二8d，1008三8d，150（柱根100）8四8d，150（柱根100）6（柱根8）注

37、：d为柱纵筋最小直径，h为矩形截面长边尺寸，D为圆柱直径，Hn为柱净高；柱根指框架底层柱的嵌固部位。框支柱、剪跨比2的柱以及一、二级抗震设防框架角柱和短柱应沿柱全高加密。第88页/共145页箍筋肢距 一级：200mm二、三级：250mm，20dmin 四级：300mm（d箍筋）4、框架柱抗震构造要求5、框架节点构造箍筋：同柱加密区箍筋纵筋 梁上纵筋应贯穿中间节点构造：与非抗震设防要求相似，仅改la为laE。柱筋不宜在节点区截断第89页/共145页 9.2 框架结构6、砌体填充墙实心墙厚：240 mm，砂浆M5砌筑：与梁柱紧密结合拉结筋 2 6（每500 mm高）伸入墙内长度 三、四级：700m

38、m，1/5墙长当墙高4m时，墙高中部设通长钢筋混凝土水平墙梁；当墙长6m时，应与顶梁有拉结。一、二级：沿墙长设置第90页/共145页9.3 剪力墙结构一、剪力墙结构的布置 剪力墙结构布置应满足：剪力墙在平面上应沿结构的主轴方向双向或多向布置，宜使两方向刚度接近。横向剪力墙宜均匀对称设置在端部附近、楼（电）梯间、平面形状变化处；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。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。9.3 剪力墙结构第91页/共145页 剪力

39、墙墙肢截面宜简单、规则，内外墙应对直拉通。剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，以形成明显的墙肢和连梁。洞口设置应避免墙肢刚度相差悬殊。墙肢截面长度与厚度之比不宜小于3。宜采用现浇楼面。当建筑功能要求有底层大空间时，可采用即框支剪力墙，但须保证一定数量的落地剪力墙。矩形平面建筑中，落地横向剪力墙数量不能太少：非抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的30%；抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的50%。9.3 剪力墙结构第92页/共145页 底层落地剪力墙应加厚，并可提高混凝土强度等级以补偿底层的刚度。落地剪力墙的洞口宜布置在墙体的中部。落地剪力墙间距lw应符合以下条件：非抗震设计时：lw3B，lw36

40、m （B为楼面宽度）抗震设计时：lw2B，lw24m （8度抗震设防）lw2.5B，lw30m （6、7度抗震设防）框支剪力墙结构中框支梁上方的一层墙体不宜在边端设门洞，且不得在中柱上方设门洞。落地剪力墙尽量少开门窗洞，若必须开洞时宜布置在墙体的中部。9.3 剪力墙结构第93页/共145页二、剪力墙结构的受力特点荷载竖向荷载水平荷载平行于墙面的水平荷载是墙体主要作用各片剪力墙在其自身平面内刚度很大，而在平面外刚度可忽略即划为平面结构。各层楼盖对它的支撑作用很重要。认为楼盖连接、并将荷载分配给各片剪力墙，各片剪力墙只承受平面内水平力。水平荷载按各片剪力墙的等效刚度分配。1、基本假定楼板在自身平面

41、内刚度无限大，在平面外刚度很小可忽略 水平荷载下，纵墙与横墙共同工作，纵墙（横墙）一部分作为横墙（纵墙）的翼缘）；9.3 剪力墙结构第94页/共145页 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。2、剪力墙类型 根据墙体开洞大小和截面应力分布特点，剪力墙可分为整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙和壁式框架四类。第95页/共145页 9.3 剪力墙结构整截面剪力墙判别：不开洞或开洞很小洞口面积墙面面积的15%，且孔 洞间距及洞口至墙边距离均大于洞口长边尺寸时受力：犹如一悬臂构件沿高度截面：M图无突变、无反弯点；沿水平截面：正应力呈线性分

42、布，墙 体两端部达最大值变形：以弯曲变形为主，在结构上部层间侧移较大，愈到底部层间侧移愈小。墙体轴力由上而下逐层增大第96页/共145页 变形 轴力分布（N）弯矩分布（M）（弯曲变形）（a）（b）（c）（d）9.3 剪力墙结构第97页/共145页联肢剪力墙判别：洞口较大且规则沿高度截面：M图在连梁处有突变、个别楼层出现反弯点；变形：以弯曲变形为主整体小开口墙：正应力呈线性分布多肢墙：正应力已不呈线性分布，局部弯曲正应力的比例加大沿水平截面整体小开口墙多肢墙受力第98页/共145页图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）（

43、b）（c）（d）9.3 剪力墙结构第99页/共145页判别：有多列、很大洞口沿水平截面：正应力已不呈线性分布壁式框架（带刚域框架）受力沿高度截面：M图在楼层处有突变、且大多楼层都出现反弯点；变形：以剪切变形为主，与框架接近。特点：宽梁宽柱，故节点较大，节点区形成一个刚域。9.3 剪力墙结构第100页/共145页 变形 弯矩分布（M）（剪切变形）（a）（b）（c）9.3 剪力墙结构第101页/共145页 9.3 剪力墙结构总之连梁受力：受弯构件（反弯）：ln/h小，易斜裂缝 剪切破坏墙肢受力 悬臂墙：压、弯、剪构件开洞剪力墙：压（或拉）、弯、剪构件第102页/共145页主要特点：侧向刚度在底层楼

44、盖处发生突变。震 害：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。受力特点：底层刚度突变，底层的弯矩和剪力分布也发生突变底层框架 仅承担很小弯矩和剪力落地剪力墙承担底层大部分弯矩和剪力 9.3 剪力墙结构框支剪力墙结构第103页/共145页图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 9.3 剪力墙结构第104页/共145页3、剪力墙结构构件的受力特点墙肢 整截面剪力墙中，墙肢处于受压

45、、受弯和受剪状态；开洞剪力墙墙肢可能处于受压（受拉）、受弯和受剪状态，受拉出现机会很少。墙肢控制截面基底截面：弯矩、剪力均达到最大值 9.3 剪力墙结构第105页/共145页 9.3 剪力墙结构竖筋：（墙肢端部竖向钢筋与墙内竖向分布钢筋）共同承受正截面受弯承载力水平分布钢筋：承担剪力作用腹板钢筋网：可抵抗墙面混凝土的收缩及温度应力。墙肢墙肢配筋计算与偏心受力柱类似。配筋不同之处：由于剪力墙截面高度大，除在墙肢端部正应 力较大部位集中配置竖向钢筋外，在剪力墙 腹板中设置分布钢筋。作用第106页/共145页连梁受弯构件，承受弯矩、剪力、轴力共同作用。沿房屋高度方向内力最大的连梁并不在底层，应选择内

46、力最大连梁进行配筋计算。连梁配筋计算 由正截面承载力计算纵筋（上、下配筋）由斜截面承载力计算箍筋用量连梁特点：连梁跨高比较小，易出现斜裂缝，也易出现剪切破坏。故连梁通常采用对称配筋。9.3 剪力墙结构第107页/共145页3、剪力墙的构造要求混凝土强度等级不宜低于C20。墙中分布钢筋和箍筋一般采用HPB235级钢筋，其他钢筋 可用HRB335级钢筋。材料剪力墙的最小厚度目的：保证墙体刚度和稳定性以及混凝土的浇筑质量 9.3 剪力墙结构第108页/共145页一、二级抗震设防时：应160mm，且应H/20；底部加强部位应200mm，且宜H/16；无端柱或翼墙的一字形剪力墙，底部加强部位 应H/12

47、；其他部位 应H/15，且应180mm。三、四级震设防时：应140mm，且应H/25；底部加强部位应160mm，且宜H/20。非抗震设防：应140mm，且应楼层高度H的1/25限值：抗震设防：9.3 剪力墙结构第109页/共145页墙肢配筋要求墙肢端部纵向钢筋设置边缘构件：在剪力墙两端和洞口两侧边缘应力较大的部 位，采用竖向钢筋和箍筋组成；目的：提高墙肢端部混凝土极限压应变、改善剪力墙的延性。分类：约束边缘构件和构造边缘构件 9.3 剪力墙结构第110页/共145页采用：当边缘压应力较小时，特点：箍筋数量和约束范围小，对砼约束较弱 构造边缘构件边缘构件包括暗柱、端柱和翼墙。约束边缘构件采用：当

48、边缘压应力较高时特点：约束范围大、箍筋较多、对砼约束强；（a）（b）（c）（d）bw300bwbW且400hwbc300300暗柱；翼墙；翼墙；端柱 9.3 剪力墙结构第111页/共145页墙肢两端集中配置竖筋：应位于由箍筋或水平分布钢筋和拉筋约束的边缘构件（暗柱）内。每端竖筋宜4 12或2 16钢筋；沿竖筋方向宜配置 6mm、间距为250mm的拉筋。竖筋宜采用HRB335或HRB400级钢筋。暗柱及端柱内纵筋的连接和锚固要求与框架柱相同。剪力墙纵筋最小锚固长度应取la。非抗震设计时应按规定设置构造边缘构件。9.3 剪力墙结构第112页/共145页抗震设计时应在墙肢两端和洞口两侧应设置边缘构件

49、。约束边缘构件设置部位：一、二级剪力墙底部加强部位及相邻上一层墙肢端部；框支剪力墙中一、二级落地剪力墙底部加强部位及相邻上一层墙肢端部应设置符合约束边缘构件要求的翼墙或端柱，洞口两侧应设置约束边缘构件；不落地剪力墙应在底部加强部位及相邻上一层的墙肢两端应设置约束边缘构件。约束边缘构件：9.3 剪力墙结构第113页/共145页约束边缘构件的构造约束边缘构件箍筋配筋范围为图中阴影面积。9.3 剪力墙结构第114页/共145页 9.3 剪力墙结构约束边缘构件沿墙肢方向长度lc和配箍特征值V应符合下表要求 项项 目目一一级级（9度）度）一一级级（8度）度）二二级级V0.20.20.2lc（暗柱）（暗柱

50、）0.25hw0.20hw0.20hwlc（有翼（有翼墙墙或端柱）或端柱）0.20hw0.15hw0.15hw注：V为约束边缘构件的配箍特征值，hw为剪力墙墙肢长度；lc为约束边缘构件沿墙肢长度，表内数值、1.5bw和450mm三者最大 值；有翼墙或端柱时翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加300mm；剪力墙翼墙长度小于其3倍厚度或端柱截面边长小于2倍墙厚时，视为无翼墙、无端柱；箍筋或拉筋沿竖向间距，一级宜100mm，二级宜150mm。第115页/共145页约束边缘构件纵筋配筋范围 应图中的阴影面积：一级抗震剪力墙纵筋截面面积阴影面积的1.2%，并6 16钢筋；二级抗震剪力墙纵筋截面面积阴影面积