混凝土结构设计原理第3章多层和高层框架结构

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1、第3章多层和高层框架结构3.1概述多层与高层建筑结构的定义我国《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3－2002规定10层及10层以上或高度超过28m的民用建筑为高层建筑结构多高层建筑的结构体系等主要有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框支剪力墙结构，筒体结构(包括框架—核心筒结构、筒中筒结构)以及其他复杂高层结构形式，如带转换层高层建筑结构形式，多塔结构形式，另外还有型钢—混凝土构件组合的混合结构形式。框架结构框架结构体系由框架梁、柱、板等主要构件组成3.2框架结构的布置方法：3.2.1结构布置的原

2、则既要满足生产工艺和建筑平面布置的要求，又要使结构受力合理，施工方便。1.钢筋混凝土多高层建筑的适用高度和高宽比2结构竖向布置应力求自下而上刚度变化均匀，体型均匀不突变，外形尽量减少外挑、内收等。3合理设置变形缝，变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。沉降缝：高层建筑解决建筑各部分沉降差大体上有三种方法处理：其一是设置沉降缝，称为“放”；其二是采用端承桩或利用刚度较大的其他基础来避免和抵抗沉降差，称之为“抗”；其三是采用留后浇带来作为临时沉降缝等沉降基本稳定后再连为整体，不设永久性沉降缝，称为“调”。沉降缝位

3、置：建筑平面转折部位；高度差异较大处；地基土的压缩性有明显的差异处；建筑结构或基础类型不同处；分期建设房屋交界处。沉降缝设置的宽度：二、三层取50mm～80mm，四、五层取80mm～120mm，五层以上不小于120mm。在沉降缝处房屋应连同基础一起断开。防震缝：建筑物各部分层数、质量、刚度差异过大或有错层时，采用防震缝分开。防震缝最小宽度要求：不小于70mm，对于6度地区最小宽度4H+10，7度5H-5，8度7H-35，9度10H-80（mm）3.2.2结构布置方法横向布置、纵向布置和双向布置3.3截面估

4、算3.3.1框架梁（扁梁）3.3.2框架柱或：矩形柱最小截面250mm，圆形柱最小截面350mm,高宽比不宜大于3，沿高度方向变化不宜过多3.4计算简图的确定1.计算单元的确定框架结构建筑是一个由纵横向框架组成的空间结构体系。在一般情况下，为简化计算，常常把它们简化成平面框架进行内力分析计算。例如横向框架结构布置体系就是把结构简化为横向平面框架而纵向简化为联系梁受力的一种简化模式。2、层高高和跨度的确定在结构计算简图中，杆件用轴线来表示。框架的跨度取柱子轴线之间的距离，当上下层柱截面尺寸变化时，一般以最小

5、截面的形心线来确定，框架的层高即柱的计算长度可取相应的建筑层高3、节点简化在现浇钢筋混凝土结构中，节点核心区和梁柱混凝土一次浇捣，通常把其简化为刚性节点。装配框架整浇式节点是使用后浇混凝土将梁与柱连接部位的节点浇筑为整体的一种连接方式，可简化为刚性节点。全装配式框架结构则是在梁底和柱的某些部位预埋钢板，安装就位后进行再焊接。由于钢结构节点的自身变形能力较大，焊接质量也难以保证，梁柱间会产生一定的转动；因此，这类节点可以简化为铰接点或半铰接点。框架结构支座通常情况下可简化为固定支座。当采用预制柱杯形基础时，

6、则应视构造措施的不同而分别简化为铰支座和其他支座形式。4、荷载计算荷载的种类按作用方向可以分为竖向荷载和水平荷载。荷载按作用性质可以分为永久性荷载和可变荷载及偶然荷载。永久荷载包括结构自重、固定设备自重、装饰及粉刷自重、土压力、预应力等。可变荷载有：楼面及屋面活荷载、雪荷载、风荷载、积灰荷载、吊车荷载、施工荷载等。偶然荷载有爆炸力和撞击力等。在抗震设防区，多高层建筑还要考虑地震作用，一般情况下应允许在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算；8、9度抗震设防时，多高层建筑中大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震

7、作用；9度设防区应计算竖向地震作用。荷载的计算各种荷载的取值按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001及《全国民用建筑工程设计技术措施》的有关补充规定取值。但在设计中应考虑以下因素：(1)规范所给定的各项活荷载，适用于一般条件，当荷载较大时或情况特殊时，应按实际情况采用。(2)设计楼面梁、墙、柱及基础时，按相关规范取值时应乘以相应的折减系数。(3)楼面上的局部荷载可以换算为等效均布活荷载。(4)多层与高层建筑风荷载计算时，一般情况下基本风压值按50年重现期采用，但不得小于0.3kN/m2。对于特别重要

8、和对风荷载作用比较敏感的高层建筑(高度大于60m)应按100年重现期风压值采用。如果没有100年重现期风压值资料时，可以近似采用50年重现期风压值乘以增大系数1.1取值。(5)对于楼面活荷载标准值大于2.0kN/m2或跨度相差较大的房屋建筑，按弹性方法计算框架和连续梁(板)的内力时，应考虑活载不利布置。3.5内力计算1、楼面荷载分配原则楼面荷载的传递2、竖向活荷载荷载的不利布置高层建筑结构内力计算中，当楼面活荷载大于4kN/m