第八章多层与高层房屋结构 （课件）《建筑力学与结构》（中国劳动保障出版社）

第八章 多层与高层房屋结构 第一节 多层与高层结构体系 一 多层与高层建筑的定义 我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（简称《高规》）规定： 高层建筑：指10层及10层以上的住宅或房屋高度大于28m 的其他建筑物。 多层建筑：2～9层或高度不大于24m的为多层建筑。 二、多层与高层建筑结构体系——框架结构 多层与高层建筑常用的结构体系有：框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系、筒体体系等。 1．框架结构组成及特点 1）框架是由梁、柱和基础组成的承受竖向和水平作用的承重骨架。 2）框架结构的特点：平面布置灵活，空间划分方便，易于满足生产工艺和使用要求，具有较高的承载力和较好的整体性。 一）、框架结构 二、 多层与高层建筑结构体系——框架结构 框架结构体系可以有三种不同的布置方案： （1）横向主框架承重 （2）纵向主框架承重 （3）纵横向框架混合承重 图8—2 承重框架布置方案 a）横向布置方案 b） 纵向布置方案 c）、d）纵横向布置方案 2．框架结构体系的布置 3．框架结构的受力特点 框架在荷载作用下，节点处有较大的内力 二、 多层与高层建筑结构体系——框架结构 二、 多层与高层建筑结构体系——框架结构 4．非抗震现浇框架的构造要求 （1）框架柱 图8—4 纵筋连接构造 二、 多层与高层建筑结构体系——框架结构 图8-5 上下柱纵筋直径或根数不同时纵筋连接构造 二、 多层与高层建筑结构体系——框架结构 （2）现浇框架节点构造 1）顶层中间节点 二、 多层与高层建筑结构体系——框架结构 2）顶层端节点 (a) (b) 图8—7 梁上部钢筋和柱外侧钢筋在顶层端节点的搭接 a）搭接接头沿顶层端节点外侧和梁端顶部布置 b）搭接接头沿节点外侧直线布置 ≥1.7lab ≥1.5lab 8d 二、 多层与高层建筑结构体系——框架结构 3）中间层中间节点 图8—8 中间层中间节点的钢筋锚固与搭接 a）节点中的直线锚固 b）节点中有弯折锚固 c）节点范围外的搭接 (a) (b) (c) ≥la ≥la ≥0.4lab ≥0.4lab 15d ≥ll ≥1.5h0 二、 多层与高层建筑结构体系——框架结构 4）中间层端节点 图8—9 框架梁中间层端节点纵向钢筋的锚固 a）直线锚固形式 b）钢筋端部的锚头锚固 c）钢筋末端90°弯折锚固 (a) (b) (c) ≥la 5d ≥0.4lab 15d 5d ≥0.4lab 15d 三、 多层与高层建筑结构体系——剪力墙结构 2）特点：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，并可使用滑模方法施工，有利于缩短工期，节省人力。但剪力墙的房间分划受到较大限制。 二）、剪力墙结构 1．剪力墙结构的组成及特点 1）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。剪力墙是既承受竖向荷载，又承受水平荷载的钢筋混凝土实体墙。 三、 多层与高层建筑结构体系——剪力墙结构 2）根据墙面的开洞情况，剪力墙可分为四类： 整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙和壁式框架。 图8—11 剪力墙的类型 a）整截面剪力墙 b）整体小开口剪力墙 c）联肢剪力墙 d）壁式框架 2．剪力墙结构的布置 1）剪力墙宜沿结构的主轴方向布置成双向或多向，使两个 方向的刚度接近。剪力墙的墙肢截面应简单、规则，墙体 宜沿建筑物高度方向对齐贯通、上下不错层以避免刚度的突变。 三、 多层与高层建筑结构体系——剪力墙结构 连梁承担弯矩、剪力、轴力的共同作用，是受弯构件。通过正截面承载力计算确定连梁的纵向受力钢筋（上、下配筋），通过斜截面承载力计算来确定箍筋的用量。一般情况下，连梁常采用对称配筋。 3．剪力墙结构构件的受力特点 （1）墙肢 剪力墙的墙肢处于压（拉）、弯、剪复合应力状态，弯 矩和剪力的最大值均出现在墙底部位。墙肢的截面配筋计算 与偏心受压柱和偏心受拉杆相似，在墙肢内除在端部（正应 力较大的位置）设置竖向钢筋外，还应在剪力墙腹板中设置 分布钢筋。其中，截面端部的竖向钢筋与竖向分布钢筋共同 抵抗压弯作用，而水平分布钢筋则承担剪力作用。 （2）连梁 三、 多层与高层建筑结构体系——剪力墙结构 1）墙肢端部的纵向钢筋 剪力墙端部需按构造要求配置不小于4根直径12mm的竖向受力钢筋或2根直径16mm的钢筋；沿竖向钢筋方向宜配置直径不小于6mm、间距为250mm的拉筋。 2）墙身内分布钢筋。 ①剪力墙身应配置水平和竖向分布钢筋，当剪力墙厚度大 4．剪力墙结构的构造要求 （1）材料选择 混凝土等级不宜低于C20。墙内分布钢筋和箍筋宜采用HPB300级钢筋，纵向钢筋可用HRB335或HRB400或HRB500级钢筋。 （2）剪力墙的最小厚度 混凝土剪力墙的厚度应不小于160mm及楼层高度1/25. （3）墙肢配筋构造 三、 多层与高层建筑结构体系——剪力墙结构 于160mm时，应布置双排分布钢筋网，当其厚度不大于160mm时，也宜布置双排分布钢筋网。双排分布钢筋网应沿墙的两侧表面布置，且采用拉筋联系。施工时先立竖筋后绑水平分布筋。竖向钢筋宜在内侧，水平钢筋宜在外侧。 ②水平和竖向分布钢筋的配筋率都不应小于0.2％，直径不宜小于10mm，间距不宜大于300mm；拉筋的直径不应小于6mm，间距不宜大于600mm。 ③水平分布钢筋应伸至墙端并向内水平弯折10d后截断。当剪力墙端部有转角墙或翼墙时，内墙两侧的水平分布钢筋和外墙内侧的水平分布钢筋应伸至转角墙或翼墙的外边缘，并分别向两侧水弯折15d后截断。 三、 多层与高层建筑结构体系——剪力墙结构 ④剪力墙内水平分布钢筋的搭接长度ll≥1.2la ⑤剪力墙中竖向分布钢筋可在同一高度位置搭接， 搭接长度 ，且不应小于300mm。 3）连梁的配筋构造。 ①剪力墙连梁顶面、底面纵向受力钢筋伸入墙内的长度不应小于la，且不应小于600mm。 ②应沿连梁全长配置箍筋，箍筋的直径不应小于6mm，间距不应大于150mm。 ③顶层连梁中，纵向钢筋伸入墙体的长度范围内应配置间距不大于150mm、直径不应小于6mm的构造箍筋。 ④墙体内水平分布钢筋应当作连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续布置。 三、 多层与高层建筑结构体系——剪力墙结构 当剪力墙墙面开有非连续小洞口（各边长度小于800mm）时，应将洞口处被切断的分布筋量分别集中配置在洞口上、下和左、右两侧，且钢筋直径不应小于12mm，从洞口边伸入墙内的长度不应小于la（抗震设计中取laE）。连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，且不宜小于200mm，并且洞口处应配置补强钢筋。 4）墙面和连梁开洞时的构造。 四、多层与高层建筑结构体系——框架-剪力墙结构 三）、框架—剪力墙结构 1．框架—剪力墙结构的受力特点 图8—16 框架—剪力墙结构的变形特点 a）剪力墙的弯曲变形 b）框架的剪切变形 c）框架—剪力墙结构的共同变形 d）框架—剪力墙结构的变形曲线 四、多层与高层建筑结构体系——框架-剪力墙结构 （2）框架—剪力墙结构共同工作时，剪力墙承担绝大部分水平剪力（约占70％～90％），框架只承担小部分剪力。 框架—剪力墙结构除应满足一般框架和剪力墙的相关构造要求外，还应符合如下的构造要求： （1）剪力墙的厚度不应小于160mm，也不应小于楼层净高的1/16 ；底部加强部位的剪力墙厚度不应小于200mm，且不应小于楼层高度的1/16 。 （2）剪力墙内竖向和水平方向分布钢筋的配筋率均不应小于0.2％，直径不要小于8mm，间距不应大于200mm，至少应双排布置。各排分布钢筋间应设置直径不小于6mm，间距不大于600mm的拉筋拉结。 （3）剪力墙周边应设置梁（或暗梁）和端柱围成边。 2．框架—剪力墙结构的构造 四、多层与高层建筑结构体系——框架-剪力墙结构 梁宽不宜小于2bw（bw为剪力墙厚度），梁高不宜小于3bw；柱截面宽不宜小于2.5bw，截面高度不应小于截面宽度。边框梁或暗梁的上、下纵筋的配筋率均不应小于0.2％，箍筋不应小于Φ6@200。 （4）剪力墙的水平分布筋应全部锚入边框柱内，其锚固长度不应小于la（或laE）。 （5）剪力墙端部的纵向受力钢筋应配置在边框柱截面内。剪力墙底部加强部位处，边框柱内箍筋宜沿全高加密；当带边框剪力墙上的洞口紧靠边框柱时，边框柱内箍筋宜沿全高加密。 五、多层与高层建筑结构体系——筒体结构 四）、筒体结构 筒体结构是由若干片剪力墙或密柱框架围合而成的封闭井筒式结构（或框筒）。筒体体系因为刚度大，可以形成较大的内部空间而且平面布置灵活，广泛应用于写字楼等超高层公共建筑。 图8—17 筒体结构 a）实腹筒 b）空腹筒 五、多层与高层建筑结构体系——筒体结构 图8—18 筒体结构 a）框架核心筒 b）筒中筒 c）成束筒 第二节　高层结构布置的一般原则 一、结构平面布置 平面宜简单、规则、对称、减少偏心 二、结构竖向布置 竖向体形宜规则、均匀、避免有过大的外挑和内收 三、缝的设置 为防止结构因温度变化和混凝土收缩而产生裂缝，常隔一定距离用伸缩缝分开；在高层与低层部分之间，由于沉降不同，可由沉降缝分开；在抗震设防地区，建筑物各部分层数、质量、刚度差异过大，或有错层时，也用防震缝分开。 四、基础设置一般原则 基础应力求类型、埋深一致，且基础本身刚度宜尽可能大些。箱形基础及筏形基础是高层建筑结构常用的形式 Thank you 中国劳动社会保障出版社 $$