多層及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

1、 多層及高層砼建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多層及高層砼建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第四章第四章 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄 緒論緒論 第一章第一章 高層建筑結(jié)構(gòu)體系及布置高層建筑結(jié)構(gòu)體系及布置第二章第二章 高層建筑結(jié)構(gòu)上的作用高層建筑結(jié)構(gòu)上的作用第三章第三章 計(jì)算原則及一般規(guī)定計(jì)算原則及一般規(guī)定第四章第四章 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五章第五章 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第六章第六章 框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)第四章第四章 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 4.1 框架結(jié)構(gòu)的布置框架結(jié)構(gòu)的布置4.2 4.2 梁、柱截面尺寸的確定梁、柱截面尺寸的確定4.3 4.3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算豎向荷載作用下

2、框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算- -分層法分層法4.4 4.4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算- -反彎點(diǎn)法反彎點(diǎn)法4.5 4.5 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算-D-D值法值法4.6 4.6 框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移近似計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移近似計(jì)算4.7 4.7 梁柱截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造梁柱截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造4.1 框架結(jié)構(gòu)的布置框架結(jié)構(gòu)的布置1 1應(yīng)應(yīng)沿建筑的沿建筑的兩個(gè)主軸方向都應(yīng)設(shè)置框架兩個(gè)主軸方向都應(yīng)設(shè)置框架。2 2抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架。抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架。3.3.抗震的鋼筋混凝土框架柱網(wǎng)一般不宜超過(guò)

3、抗震的鋼筋混凝土框架柱網(wǎng)一般不宜超過(guò)6 68m8m。 過(guò)大的柱網(wǎng)將給實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁及延性框架增加一定困難。過(guò)大的柱網(wǎng)將給實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁及延性框架增加一定困難。4.4. 框架梁、柱中心線宜重合?？蚣芰骸⒅行木€宜重合。 6-86-8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜大于柱截面在該方向柱寬的度抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜大于柱截面在該方向柱寬的1/41/4，否則可，否則可采取設(shè)梁的水平加腋等措施采取設(shè)梁的水平加腋等措施 5. 5. 框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不得采用部分由砌體墻承重之框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不得采用部分由砌體墻承重之混合形式。（高規(guī)此條為強(qiáng)制性條文）混合形式。（高規(guī)此條為強(qiáng)制性條文） 框架結(jié)構(gòu)中的樓、電梯及局部突出屋頂?shù)碾?/p>

4、梯機(jī)房、樓梯間、框架結(jié)構(gòu)中的樓、電梯及局部突出屋頂?shù)碾娞輽C(jī)房、樓梯間、水箱間等，應(yīng)采用框架承重，不應(yīng)采用砌體墻承重?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中有填水箱間等，應(yīng)采用框架承重，不應(yīng)采用砌體墻承重?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中有填充墻時(shí)，填充墻在平面和豎向的布置，宜均勻?qū)ΨQ(chēng)，一、二級(jí)抗震的充墻時(shí)，填充墻在平面和豎向的布置，宜均勻?qū)ΨQ(chēng)，一、二級(jí)抗震的框架，框架，宜采用輕質(zhì)填充墻，或與框架柔性連接的墻板宜采用輕質(zhì)填充墻，或與框架柔性連接的墻板，粘土磚填充墻，粘土磚填充墻應(yīng)符合下列要求：應(yīng)符合下列要求： 避免形成上、下層剛度變化過(guò)大；避免形成上、下層剛度變化過(guò)大； 避免形成短柱避免形成短柱 減少因抗側(cè)剛度偏心所造成的扭轉(zhuǎn)。減少因抗側(cè)剛度偏

5、心所造成的扭轉(zhuǎn)。 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，填充墻及隔墻應(yīng)注意與框架及樓板拉結(jié)，并注意填充墻抗震設(shè)計(jì)時(shí)，填充墻及隔墻應(yīng)注意與框架及樓板拉結(jié)，并注意填充墻及隔墻自身的穩(wěn)定性；及隔墻自身的穩(wěn)定性；小柱：支撐樓梯休息平小柱：支撐樓梯休息平臺(tái)梁臺(tái)梁短柱短柱 當(dāng)柱高小于當(dāng)柱高小于4 4倍柱截面高度（倍柱截面高度（H/b4)H/b50m）或高寬比較大（）或高寬比較大（H/B4）時(shí)考慮）時(shí)考慮. dzEANNuHN 0NccNFBAEHVu21130式中式中 底部剪力；底部剪力； B B框架的寬度，即邊柱間距；框架的寬度，即邊柱間距； 框架底層柱的混凝土彈性模量；框架底層柱的混凝土彈性模量； 框架底層邊柱截面面積；框架底

6、層邊柱截面面積； 位移系數(shù)，取決于水平力形式、頂層柱與底位移系數(shù)，取決于水平力形式、頂層柱與底層柱的軸向剛度比，由表查得。表中層柱的軸向剛度比，由表查得。表中 為頂為頂層邊柱與底層邊柱的軸向剛度比；層邊柱與底層邊柱的軸向剛度比； H H框架總高度?？蚣芸偢叨取?V1cE1cANF1122/ccccNAEAESback 4.7 4.7 梁柱截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造梁柱截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造4.7.1 4.7.1 構(gòu)件設(shè)計(jì)中的一些重要規(guī)定構(gòu)件設(shè)計(jì)中的一些重要規(guī)定 1 1、框架結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化手算方法分析內(nèi)力和位移，應(yīng)分別在豎向框架結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化手算方法分析內(nèi)力和位移，應(yīng)分別在豎向荷載、風(fēng)荷載或地震作用下單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算，然后按非

7、抗震設(shè)荷載、風(fēng)荷載或地震作用下單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算，然后按非抗震設(shè)計(jì)時(shí)荷載效應(yīng)的組合或抗震設(shè)計(jì)時(shí)荷載效應(yīng)與地震作用效應(yīng)計(jì)時(shí)荷載效應(yīng)的組合或抗震設(shè)計(jì)時(shí)荷載效應(yīng)與地震作用效應(yīng)的組合。的組合。2 2、組合后的框架側(cè)向位移應(yīng)校核是否滿足位移限制值的要求。、組合后的框架側(cè)向位移應(yīng)校核是否滿足位移限制值的要求。如果已滿足，則按組合后的內(nèi)力進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì)，不滿足如果已滿足，則按組合后的內(nèi)力進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì)，不滿足時(shí)，則應(yīng)修改構(gòu)件截面大小或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，然后再時(shí)，則應(yīng)修改構(gòu)件截面大小或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，然后再進(jìn)行內(nèi)力和位移計(jì)算，直至側(cè)向位移滿足限制值。進(jìn)行內(nèi)力和位移計(jì)算，直至側(cè)向位移滿足限制值。3 3、風(fēng)荷

8、載及水平地震作用時(shí)，應(yīng)按兩個(gè)主軸方向作用分別進(jìn)、風(fēng)荷載及水平地震作用時(shí)，應(yīng)按兩個(gè)主軸方向作用分別進(jìn)行內(nèi)力和位移計(jì)算，每個(gè)方向水平力必須考慮正、反兩個(gè)方行內(nèi)力和位移計(jì)算，每個(gè)方向水平力必須考慮正、反兩個(gè)方向作用。向作用。4 4、在有斜交布置抗側(cè)力框架結(jié)構(gòu)中，當(dāng)沿斜交方向作用的水、在有斜交布置抗側(cè)力框架結(jié)構(gòu)中，當(dāng)沿斜交方向作用的水平力可能使斜交抗側(cè)力框架的內(nèi)力比主軸方向水平力產(chǎn)生的平力可能使斜交抗側(cè)力框架的內(nèi)力比主軸方向水平力產(chǎn)生的內(nèi)力更大時(shí)，則應(yīng)計(jì)算這斜向水平力作用下的內(nèi)力。內(nèi)力更大時(shí)，則應(yīng)計(jì)算這斜向水平力作用下的內(nèi)力。5 5、內(nèi)力組合后的取用值，梁端控制截面在柱邊，柱端控制截、內(nèi)力組合后的取用

9、值，梁端控制截面在柱邊，柱端控制截面在梁底及梁頂。按軸線計(jì)算簡(jiǎn)圖得到的彎矩和剪力值宜換面在梁底及梁頂。按軸線計(jì)算簡(jiǎn)圖得到的彎矩和剪力值宜換算到設(shè)計(jì)控制截面處的相應(yīng)值。為了簡(jiǎn)便設(shè)計(jì)，也可采用軸算到設(shè)計(jì)控制截面處的相應(yīng)值。為了簡(jiǎn)便設(shè)計(jì)，也可采用軸線處的內(nèi)力值，但是這將增大配筋量和結(jié)構(gòu)的承載力。線處的內(nèi)力值，但是這將增大配筋量和結(jié)構(gòu)的承載力。6 6、框架梁、柱構(gòu)件截面應(yīng)分別按正截面承載力計(jì)算和斜截面承載力計(jì)框架梁、柱構(gòu)件截面應(yīng)分別按正截面承載力計(jì)算和斜截面承載力計(jì)算，并應(yīng)按有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行構(gòu)造配筋。算，并應(yīng)按有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行構(gòu)造配筋。7 7、有抗震設(shè)防的框架角柱，應(yīng)按雙向偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。抗震等級(jí)為

10、一、有抗震設(shè)防的框架角柱，應(yīng)按雙向偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。抗震等級(jí)為一、二、三、級(jí)時(shí)，角柱的內(nèi)力設(shè)計(jì)值宜乘以增大系數(shù)。二、三、級(jí)時(shí)，角柱的內(nèi)力設(shè)計(jì)值宜乘以增大系數(shù)。8 8、地震區(qū)的高層建筑框架結(jié)構(gòu)，要求強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)底層柱根，、地震區(qū)的高層建筑框架結(jié)構(gòu)，要求強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)底層柱根，抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)時(shí)，梁、柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值均應(yīng)乘以提高系數(shù)。抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)時(shí)，梁、柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值均應(yīng)乘以提高系數(shù)。9 9、框架梁、柱節(jié)點(diǎn)，應(yīng)設(shè)計(jì)成強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，使節(jié)點(diǎn)區(qū)在地震作用下能基本處框架梁、柱節(jié)點(diǎn)，應(yīng)設(shè)計(jì)成強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，使節(jié)點(diǎn)區(qū)在地震作用下能基本處于彈性狀態(tài)，避免出現(xiàn)脆性破壞。抗震等級(jí)為一、二級(jí)時(shí)，節(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)

11、于彈性狀態(tài)，避免出現(xiàn)脆性破壞?？拐鸬燃?jí)為一、二級(jí)時(shí)，節(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行受剪承載力的驗(yàn)算。行受剪承載力的驗(yàn)算。 框架梁、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)，必須配置箍筋，并保證梁的縱向鋼筋錨固?？蚣芰?、柱節(jié)點(diǎn)區(qū)，必須配置箍筋，并保證梁的縱向鋼筋錨固。4.7.2 4.7.2 框架梁柱構(gòu)造要求框架梁柱構(gòu)造要求1 1、抗震框架梁縱向鋼筋構(gòu)造、抗震框架梁縱向鋼筋構(gòu)造2 2、抗震框架梁箍筋構(gòu)造、抗震框架梁箍筋構(gòu)造抗震等級(jí)抗震等級(jí)箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度箍筋最大間距箍筋最大間距箍筋最小直徑箍筋最小直徑一級(jí)一級(jí)2h2h或或500mm500mm兩者兩者中的最大值中的最大值縱向鋼筋直徑的縱向鋼筋直徑的6 6倍，梁高的倍，梁高的1/41/4或或

12、100mm100mm三者中的最小值三者中的最小值1010二級(jí)二級(jí)1.5h1.5h或或500mm500mm兩兩者中的最大值者中的最大值縱向鋼筋直徑的縱向鋼筋直徑的8 8倍，梁高的倍，梁高的1/41/4或或100mm100mm三者中的最小值三者中的最小值88三級(jí)三級(jí)縱向鋼筋直徑的縱向鋼筋直徑的8 8倍，梁高的倍，梁高的1/41/4或或150mm150mm三者中的最小值三者中的最小值88四級(jí)四級(jí)縱向鋼筋直徑的縱向鋼筋直徑的8 8倍，梁高的倍，梁高的1/41/4或或150mm150mm三者中的最小值三者中的最小值66 （1 1）梁端箍筋加密區(qū)的構(gòu)造要求）梁端箍筋加密區(qū)的構(gòu)造要求(2)2)、第一個(gè)箍筋第

13、一個(gè)箍筋應(yīng)設(shè)置在距構(gòu)件節(jié)點(diǎn)邊緣應(yīng)設(shè)置在距構(gòu)件節(jié)點(diǎn)邊緣不大于不大于50mm50mm處；處；(3)(3)、梁箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度內(nèi)的箍筋肢距；一級(jí)抗震等級(jí)不宜、梁箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度內(nèi)的箍筋肢距；一級(jí)抗震等級(jí)不宜大于大于200mm200mm及及2020倍箍筋直徑的較大值；二、三級(jí)抗震等級(jí)不倍箍筋直徑的較大值；二、三級(jí)抗震等級(jí)不宜大于宜大于250mm250mm及及2020倍箍筋直徑較大值，四級(jí)抗震等級(jí)不宜大倍箍筋直徑較大值，四級(jí)抗震等級(jí)不宜大于于300mm;300mm;兩種破壞形式兩種破壞形式弱柱型（柱鉸機(jī)制）弱柱型（柱鉸機(jī)制）弱梁型（梁鉸機(jī)制）弱梁型（梁鉸機(jī)制） 為了使塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)，同一節(jié)點(diǎn)柱的抗彎能

14、為了使塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)，同一節(jié)點(diǎn)柱的抗彎能力要大于梁的抗彎能力。力要大于梁的抗彎能力。強(qiáng)柱弱梁3 3、抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一、二、三級(jí)框架的梁、柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層、抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一、二、三級(jí)框架的梁、柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層和柱軸壓比小于和柱軸壓比小于0.150.15者外，柱端考慮地震作用的組合彎矩值者外，柱端考慮地震作用的組合彎矩值應(yīng)按下列規(guī)定予以調(diào)整：應(yīng)按下列規(guī)定予以調(diào)整：cM一級(jí)抗震等級(jí)一級(jí)抗震等級(jí) 二級(jí)抗震等級(jí)二級(jí)抗震等級(jí) 三級(jí)抗震等級(jí)三級(jí)抗震等級(jí)式中：式中： 節(jié)點(diǎn)上、下柱端截面順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚬?jié)點(diǎn)上、下柱端截面順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪M合彎矩設(shè)計(jì)值之和。組合彎矩設(shè)計(jì)值之和。 節(jié)點(diǎn)左、右梁端面逆時(shí)針或順時(shí)

15、針?lè)较蚪M節(jié)點(diǎn)左、右梁端面逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合彎矩設(shè)計(jì)值之和。合彎矩設(shè)計(jì)值之和。bcMM4 . 1bcMM2 . 1bcMM1 . 1bM4 4、柱縱向受力鋼筋的連接法，應(yīng)遵守下列規(guī)定：、柱縱向受力鋼筋的連接法，應(yīng)遵守下列規(guī)定：(1)(1) 框架柱：一、二級(jí)抗震等級(jí)及三級(jí)抗震等級(jí)的底層，宜采用框架柱：一、二級(jí)抗震等級(jí)及三級(jí)抗震等級(jí)的底層，宜采用機(jī)械接頭，三級(jí)抗震等級(jí)的其他部位和四級(jí)抗震等級(jí)，可采機(jī)械接頭，三級(jí)抗震等級(jí)的其他部位和四級(jí)抗震等級(jí)，可采用搭接或焊接接頭；用搭接或焊接接頭；(2)(2) 位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受力鋼筋接頭面積率不宜超過(guò)位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受力鋼筋接頭面積率不宜超過(guò)50%5

16、0%。(3)(3) 當(dāng)接頭位置無(wú)法避開(kāi)梁端、柱端箍筋加密區(qū)時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械當(dāng)接頭位置無(wú)法避開(kāi)梁端、柱端箍筋加密區(qū)時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械連接接頭，且鋼筋接頭面積率不應(yīng)超過(guò)連接接頭，且鋼筋接頭面積率不應(yīng)超過(guò)50%50%；5 5、抗震設(shè)計(jì)時(shí)，柱箍筋應(yīng)在下列范圍內(nèi)加密：、抗震設(shè)計(jì)時(shí)，柱箍筋應(yīng)在下列范圍內(nèi)加密：(1)(1) 二層及二層以上的柱兩端應(yīng)取矩形截面柱之長(zhǎng)邊尺寸二層及二層以上的柱兩端應(yīng)取矩形截面柱之長(zhǎng)邊尺寸( (或圓或圓形截面柱之直徑形截面柱之直徑) )、柱凈高之、柱凈高之1/61/6和和500mm500mm三者之最大值范圍內(nèi)；三者之最大值范圍內(nèi)；(2)(2) 底層柱剛性地面以上、下各底層柱剛性地面以上、下各500mm500mm的范圍內(nèi)；的范圍內(nèi)；(3)(3) 底層柱柱根以上底層柱柱根以上1/31/3柱凈高的范圍內(nèi)；柱凈高的范圍內(nèi)；(4)(4) 剪跨比不大于剪跨比不大于2 2的柱和因填充墻等形成的柱凈高與截面高度的柱和因填充墻等形成的柱凈高與截面高度之比不大于之比不大于4 4的柱全高范圍內(nèi)；的