建筑識圖楊太生：5鋼筋混凝土多層與高層結(jié)構(gòu)

第5章多層及高層鋼筋混凝土房屋構(gòu)造§7-1多層與高層構(gòu)造體系§7-2框架構(gòu)造§7-3剪力墻構(gòu)造§7-4框架－剪力墻構(gòu)造§7-1多層與高層構(gòu)造體系我國<高層建筑混凝土構(gòu)造技術(shù)規(guī)程>規(guī)定：10層及10層以上的住宅建筑和高度大于24m的其他民用建筑房屋定義為高層建筑，2~9層的住宅建筑和高度不大于24m的其他建筑定義為多層建筑。超越100m的無論住宅還是其他民用建筑均稱為超高層建筑。

高層的定義一、框架構(gòu)造體系(由梁柱組成框架來接受垂直和程度荷載的受力體系)特點平面布置靈敏、可構(gòu)成較大的空間；抵抗程度荷載的才干差，抗震性能差，框架構(gòu)造的適用高度地震區(qū)為6～15層，非地震區(qū)為15～20層。施工工藝現(xiàn)澆整體式、預(yù)制裝配式和裝配整體式?？蚣軜?gòu)造特點：剪力墻體系具有抗側(cè)剛度大，整體性好，整齊美觀，抗震性能好，利于接受程度荷載，并可運用滑模、大模板等先進(jìn)施工方法施工等眾多優(yōu)點，但由于橫墻較多、間距較密，使得建筑平面的空間較小。剪力墻體系的適用高度30層，常用于住宅、旅館等開間較小的高層建筑?！踩鐖D7-2所示〕三、框架-剪力墻構(gòu)造體系特點：框架-剪力墻構(gòu)造的側(cè)向剛度較大，抗震性較好，具有平面布置靈敏、運用方便的特點，廣泛運用于辦公樓和賓館等公共建筑中，框架-剪力墻體系的適用高度為15～25層，普通不宜超越30層〔如圖7-3所示〕二、剪力墻構(gòu)造體系剪力墻體系框支-剪力墻構(gòu)造剪力墻鋼筋網(wǎng)框架-剪力墻四、筒體構(gòu)造體系

筒體體系是由剪力墻體系和框架剪力墻體系演化開展而成，是將剪力墻或密柱框架圍合成一個或多個封鎖的筒體，以筒體接受房屋的大部分或全部豎向荷載和程度荷載的構(gòu)造體系。

筒體體系剛度大，可構(gòu)成較大的內(nèi)部空間且平面布置靈敏，廣泛運用于寫字樓等超高層公共建筑。框架-中心筒筒中筒成束筒束筒

鋼筋混凝土房屋的最大適用高度〔m〕

設(shè)防烈度

構(gòu)造體系

非抗震設(shè)計

6度

7度

8度

9度

框架構(gòu)造

70

60

55

45

25

框架-剪力墻構(gòu)造

140

130

120

100

50

全部落地剪力墻構(gòu)造

150

140

120

100

60

剪力墻結(jié)構(gòu)

部份框支剪力墻構(gòu)造

130

120

100

80

不應(yīng)采用

框架-中心筒構(gòu)造

160

150

130

100

70

筒體構(gòu)造

筒中筒構(gòu)造

200

180

150

120

80

注：房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨取膊话ň植客怀鑫蓓敳糠荨场?/p>

§5-2框架構(gòu)造〔一〕框架構(gòu)造類型框架構(gòu)造按照施工方法的不同，可分為現(xiàn)澆式框架、裝配式框架和裝配整體式框架三種方式?！捕晨蚣軜?gòu)造布置在框架構(gòu)造體系中，主要接受樓面和屋面荷載的梁稱為框架梁，而另一方向的梁稱為連系梁。樓蓋的荷載可傳送到縱、橫兩個方向的框架上。根據(jù)框架樓板布置方案和荷載傳送線路的不同，框架的布置方案可分為：橫向框架承重方案、縱向框架承重方案、縱橫向框架混合承重方案。一、框架構(gòu)造承重框架的布置方案有以下三種：(a)(b)(c)(a)橫向布置方案；(b)縱向布置方案；(c)縱橫向混合布置方案二、框架構(gòu)造的受力特點〔一〕框架構(gòu)造接受的荷載框架構(gòu)造接受的作用包括豎向荷載、程度荷載和地震作用?！捕晨蚣軜?gòu)造的計算簡圖框架構(gòu)造是由橫向框架和縱向框架組成的一個空間構(gòu)造體系。設(shè)計中為簡化起見，常忽略構(gòu)造的空間聯(lián)絡(luò)，將縱向、橫向框架分別按平面框架進(jìn)展分析和計算，它們分別接受縱向和橫向程度荷載。除裝配式框架外，普通可將梁、柱節(jié)點看成剛性節(jié)點，以為柱固結(jié)于根底頂面，所以框架構(gòu)造多為高次超靜定構(gòu)造，如下圖。(a)縱向與橫向框架(b)框架計算單元(c)橫向框架(d)縱向框架圖7-7框架構(gòu)造計算單元〔三〕框架構(gòu)造在荷載作用下的內(nèi)力1.豎向及程度荷載及作用下的內(nèi)力圖7-8豎向及程度荷載下框架的計算簡圖和內(nèi)力圖(a)計算簡圖；(b)豎向荷載下框架的內(nèi)力圖；(c)程度荷載下框架的內(nèi)力圖2.控制截面及內(nèi)力組合〔1〕框架梁梁的內(nèi)力主要為彎矩M和剪力V?？蚣芰旱目刂平孛媸橇旱目缰薪孛婧土憾酥ё孛?，跨中截面產(chǎn)生最大正彎矩〔+Mmax〕，有時也能夠出現(xiàn)負(fù)彎矩；支座截面產(chǎn)生最大負(fù)彎矩〔－Mmax〕、最大正彎矩〔＋Mmax〕和最大剪力〔Vmax〕。按梁跨中的+Mmax計算確定梁的下部縱向受力鋼筋；按－Mmax、＋Mmax計算確定梁端上部及下部的縱向受力鋼筋；按Vmax計算確定梁中的箍筋及彎起鋼筋。同時須符合構(gòu)造要求?！?〕框架柱框架柱的內(nèi)力主要是彎矩M和軸力N?？蚣苤目刂平孛媸侵纳稀⑾露私孛?，其中彎矩最大值出如今柱的兩端，而軸力最大值位于柱的下端。普通的柱都是偏心受壓構(gòu)件。根據(jù)柱的Mmax和Nmax，確定出柱中縱向受力鋼筋的數(shù)量，并配置相應(yīng)的箍筋。四、現(xiàn)澆框架抗震構(gòu)造要求〔1〕框架抗震設(shè)計普通概念1〕震害柱的震害重于梁，柱頂?shù)恼鸷χ赜谥祝侵恼鸷χ赜趦?nèi)柱，短柱的震害重于普通柱。2〕抗震等級將框架柱分為4個抗震等級，其中一級抗震要求最高?！?〕框架構(gòu)造抗震構(gòu)造措施抗震等級為一級的框架梁、柱和節(jié)點核芯區(qū)，混凝土等級不應(yīng)低于C30,其它各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20；在烈度9度時不宜超越C60，8度時不宜超C70。1.混凝土等級2.鋼筋種類框架梁、柱中的受力鋼筋宜選用HRB400和HRB335級鋼筋，箍筋宜選用不低于HRB335級鋼筋。3.鋼筋錨固縱向受力鋼筋最小抗震錨固長度的選用：上式中為縱向受拉鋼筋的最小錨固長度，按規(guī)范要求取用。4.鋼筋的接頭柱縱向受力鋼筋的接頭宜優(yōu)先采用焊接或機(jī)械銜接。鋼筋接頭不宜設(shè)置在梁端和柱端箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)。當(dāng)柱每側(cè)主筋超越4根時，應(yīng)在兩個或兩個以上的程度面上搭接。一、二級抗震等級時laE=1.15la三級抗震等級時laE=1.05la四級抗震等級時laE=1.0la5.箍筋箍筋須做成封鎖式，端部設(shè)°彎鉤；彎鉤端頭平直段長度不應(yīng)小于10d〔d為箍筋直徑〕；箍筋應(yīng)與縱向鋼筋緊貼；設(shè)置附加拉結(jié)鋼筋時，拉結(jié)鋼筋必需同時鉤住箍筋和縱筋?！捕晨蚣芰旱目拐饦?gòu)造要求1.梁的截面尺寸截面寬度不宜小于200mm，截面高寬比不宜大于4，凈跨與截面高度之比不宜小于4。2.梁的縱向鋼筋框架梁端截面的底面和頂面配筋量的比值，一級不應(yīng)小于0.5，二、三級不應(yīng)小于0.3；梁的頂面和底面至少應(yīng)配置兩根通長的縱向鋼筋，一、二級框架不應(yīng)少于214，且分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/4。三、四級框架不應(yīng)少于212；一、二級框架梁內(nèi)貫穿中柱的每根縱筋直徑，不宜大于柱在該方向截面尺寸的1/20?？蚣芄?jié)點3.梁的箍筋表7-1梁端箍筋最大間距、最小直徑和加密區(qū)長度抗震等級箍筋最大間距/mm（取三者中最小值）箍筋最小直徑/mm箍筋加密區(qū)長度/mm（取兩者中較大值）一hb/4,6d,100102hb,500二hb/4,8d,10081.5hb,500三hb/4,8d,15081.5hb,500四hb/4,8d,15081.5hb,500注：hb為梁截面高度；d為縱向鋼筋的直徑2.柱中縱向鋼筋〔三〕框架柱的抗震構(gòu)造要求1.柱截面尺寸3.柱中箍筋柱的截面寬度和高度均不宜小于300mm，剪跨比宜大于2，截面的長邊和短邊之比不宜大于3。柱中縱向鋼筋宜對稱配置；當(dāng)截面尺寸大于400mm時，縱向鋼筋間距不宜大于200mm；柱中全部縱向鋼筋的最小配筋率應(yīng)滿足表7-2的規(guī)定，同時每一側(cè)配筋率不應(yīng)小于0.2%；柱的總配筋率不應(yīng)大于5%，一級且剪跨比≤2的柱，每側(cè)縱向鋼筋不宜大于1.2%；邊柱、角柱在地震作用組合下產(chǎn)生拉力時，柱內(nèi)縱筋截面面積應(yīng)添加25%。按表7-2，7-3選用。表7-2框架柱的全部縱向鋼筋的最小配筋百分率(%)類別抗震等級一二三四邊柱、中柱1.00.80.70.6角柱、框支柱1.21.00.90.8表7-3柱箍筋最大間距、最小直徑和加密區(qū)長度抗震等級箍筋最大間距/mm(取兩者中較小值)箍筋最小直徑/mm箍筋加密區(qū)長度/mm(取三者中較大值)一6d,10010h,Hn/6,500(D,Hn/3,500)二8d,1008三8d,150(柱底100)8四8d,150(柱底100)6(柱底為8)注:d為縱筋的最小直徑,h為矩形截面的長邊尺寸,Hn為柱的凈高，柱底指底層柱的嵌固部位。〔四〕框架節(jié)點構(gòu)造框架節(jié)點內(nèi)應(yīng)設(shè)箍筋，箍筋的最大間距和最小直徑與柱加密區(qū)一樣。柱中的縱向受力鋼筋不宜在節(jié)點區(qū)截斷，框架梁上部縱向鋼筋應(yīng)貫穿中間節(jié)點?？蚣芰骸⒅袖摻钤诠?jié)點的配筋構(gòu)造參照非抗震設(shè)防要求的現(xiàn)澆框架，但鋼筋的錨固長度應(yīng)滿足相應(yīng)的縱向受拉鋼筋抗震錨固長度?！?-3剪力墻構(gòu)造一、剪力墻構(gòu)造的布置開洞剪力墻由墻肢和連梁兩種構(gòu)件組成，不開洞的剪力墻僅有墻肢。根據(jù)墻面的開洞情況，剪力墻可分為四類：整截面剪力墻、整體小開口剪力墻、聯(lián)肢剪力墻和壁式框架四類，如圖7-16所示。(a)整截面剪力墻(b)整體小開口剪力墻(c)聯(lián)肢剪力墻(d)壁式框架二、剪力墻構(gòu)造構(gòu)件的受力特點

1.墻肢在整截面剪力墻中，墻肢處于壓、彎、剪的復(fù)合應(yīng)力形狀；開洞剪力墻的墻肢處于壓〔拉〕、彎、剪的復(fù)合應(yīng)力形狀。在墻肢中，其彎矩和剪力均在基底部位到達(dá)最大值，因此基底截面是剪力墻設(shè)計的控制截面。

2.連梁剪力墻中的連梁承當(dāng)彎矩、剪力、軸力的共同作用，是受彎構(gòu)件。配筋時應(yīng)選擇內(nèi)力最大的連梁作為計算對象。經(jīng)過正截面承載力計算確定連梁的縱向受力鋼筋〔上、下配筋〕，經(jīng)過斜截面承載力計算確定箍筋用量。普通情況下，連梁常采用對稱配筋。四、剪力墻構(gòu)造的抗震構(gòu)造措施1.混凝土的強(qiáng)度剪力墻構(gòu)造混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20；帶有筒體及短肢剪力墻的剪力墻構(gòu)造混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。2.邊緣構(gòu)件〔1〕約束邊緣構(gòu)件，如下圖?！?〕構(gòu)造邊緣構(gòu)件，如下圖。3.剪力墻的配筋構(gòu)造〔1〕墻肢端部縱向鋼筋的構(gòu)造要求〔2〕剪力墻中的分布鋼筋，如下圖?！?〕連梁的配筋構(gòu)造(a)(b)(c)(d)圖7-21剪力墻的約束邊緣構(gòu)件(a)暗柱(b)端柱(c)翼墻(d)轉(zhuǎn)角墻(a)(b)(c)圖7-22剪力墻的構(gòu)造邊緣構(gòu)件范圍(a)暗柱(b)翼墻(c)端柱剪力墻分布筋〔雙層〕(a)(b)(c)圖7-23剪力墻端程度分布鋼筋的錨固(a)無翼墻時錨固(b)無翼墻時搭接(c)有翼墻時錨固§7-4框架－剪力墻構(gòu)造在框架－剪力墻構(gòu)造中，剪力墻應(yīng)沿平面的主軸方向布置，普通應(yīng)遵照“均勻、對稱、分散、周邊〞的布置原那么。橫向剪力墻宜均勻?qū)ΨQ地設(shè)置在樓〔電〕梯間、建筑物的端部附近、平面外形變化處以及恒載較大的部位?？v向剪力墻宜布置在單元的中間區(qū)段內(nèi)，當(dāng)房屋縱向較長時，不宜集中在房屋的兩端布置縱向剪力墻。〔why？〕框架-剪力墻構(gòu)造中的樓蓋構(gòu)造是框架和剪力墻可以協(xié)同任務(wù)的根底，宜采用現(xiàn)澆樓蓋。一、框架－剪力墻構(gòu)造的受力特點(a)(b)(c)(d)