东南大学混凝土课件CH15

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1、钢筋混凝土框架结构115多层和高层房屋15.1多层和高层房屋结构设计的一般原则15.1.1多层和高层建筑结构的受力特点(图15-1)（1）随着房屋高度增加，由水平力产生的内力和位移迅速增加。结构的抗侧力问题愈加突出。（2）随着房屋高度增加，竖向荷载和水平力在基底处产生的内力大大增加。地基基础的问题愈显得重要。（3）随着房屋高度增加，结构自重对结构受力的影响愈显得重要。215.1.2多层和高层房屋的结构体系1）结构体系的类型（1）框架结构体系(图15-2)框架结构是由横梁和柱子连结而成。（2）剪力墙结构体系(图15-3)剪力墙结构是由一系列钢筋砼

2、墙组成。当底层或底部几层需要大空间时，可采用框支剪力墙(图15-4)。（3）框架—剪力墙结构体系(图15-5)由框架和剪力墙组成，二者共同作为承重结构。3（4）筒体结构体系(图15-6)由核心筒和框筒等结构单元组成。（5）巨型框架结构体系(图15-7)由巨型框架和次框架组成。2）结构体系的选择（1）抗侧力结构体系的选择根据抗震设防烈度和房屋高度选择(表15-1)。4（2）楼盖结构体系的选择①楼盖的作用：承受竖向荷载；传递水平力。②楼盖的类型：现浇肋梁楼盖、现浇密肋楼盖、现浇无梁楼盖、装配整体式楼盖和预制装配式楼盖。③楼盖类型的选择：根据房屋高度

3、、地震设防烈度和结构类型等确定。515.1.3多层和高层建筑结构布置的一般原则1）结构平面布置（1）平面宜简单、规则、对称，并尽量使结构的侧向刚度中心和建筑物的质量中心重合。（2）平面长度L不宜过长；平面应尽量避免过大的外伸或内收（图15-9、表15-2）。2）竖向布置竖向体型应力求均匀、规则，避免过大的外挑、内收、错层和局部夹层。6实际工程中，往往沿竖向分段改变截面尺寸和混凝土强度等级。此外，还有如下情况（图15-10）：（1）底层或底部若干层取消一部分剪力墙或柱子（2）中部楼层剪力墙中断，或顶层剪力墙减少（3）顶部收进或带有塔楼3）建筑高宽

4、比限值为了保证建筑物在水平力作用下不发生倾覆和建筑物的整体稳定性，建筑物的高宽比不宜过大（表15-3）。74）变形缝（1）变形缝的设置①伸缩缝：按附表24的规定确定。②沉降缝：根据基础受到的上部荷载、场地的地质条件和基础类型确定。③防震缝：根据地震设防烈度和建筑物的平面形状、高差、刚度及质量分布等因素确定。8（2）变形缝的构造①伸缩缝：宽度不宜小于30mm。基础可不断开。②沉降缝：可采用挑梁方案；预制板、梁铰支方案（图15-11）。宽度一般不宜小于50mm。基础也应断开。③防震缝防震缝的最小宽度应符合一定的要求。对于框架结构房屋，当高度不超过1

5、5m时可采用70mm。基础可不断开。915.1.4多层和高层建筑结构的风荷载和地震作用1）风荷载（1）风荷载的特性（图15-12）①平均风压——静力作用②脉动风压——动力作用（2）风荷载的计算为z高度处的风振系数。对多层房屋，取。2）地震作用（略）103）荷载效应和地震作用效应组合（1）非抗震设计时的作用效应组合①对于多层房屋由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合或注意：此时。②对于高层房屋（略）（2）抗震设计时的作用效应组合（略）（15-3）（15-4）（15-5）1115.1.5多层和高层结构内力和位移计算的一般原则1）基本假定（

6、1）多层和高层建筑结构的内力和位移一般按弹性方法计算。（2）楼盖在自身平面内刚度无限大，平面外刚度不考虑。（3）考虑各抗侧力结构的共同工作，并按位移协调条件分配荷载或地震作用。122）计算图形的简化（1）平面结构分析法在进行结构内力和位移计算时，将多层和高层建筑结构沿两个正交主轴方向划分为若干个平面抗侧力结构，每一个方向上的水平力只由该方向的抗侧力结构承受，垂直于水平力作用方向的抗侧力结构不参加工作。（2）双向平面抗侧力结构协同工作分析法（略）（3）三维空间结构分析法（略）133）水平位移验算（1）正常使用条件下弹性水平位移验算在正常使用条件下

7、，多层和高层建筑结构的水平位移验算包括两方面：①在风荷载作用下的水平位移验算。②在多遇地震作用下的水平位移验算。对于高度不大于150m的多层和高层建筑结构的层间弹性位移与层高之比不宜超过表15-6的规定。（2）罕遇地震作用下薄弱层的抗震变形验算（略）1415.1.6截面设计和结构构造的一般原则1）截面承载力计算无地震作用组合时有地震作用组合时2）结构的抗震等级按表15-9确定。（15-9）（15-10）1515.2钢筋砼框架结构15.2.1框架结构的组成和布置1）框架结构的类型（图15-14）（1）现浇整体式框架结构（2）装配式框架结构（3）装

8、配整体式框架结构2）框架结构的布置（1）柱网布置和层高①柱网布置16A.多层厂房（图15-15）柱矩大多采用6m，常用的柱网形式主要有内廊式和等跨式。