多层及高层钢筋混凝土房屋.doc

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1、7多层及高层钢筋混凝土房屋本章预备知识：《建筑构造》中关于框架结构建筑的规定，《建筑力学》中弯距分配法的内容、截面平衡的概念、弯距剪力图的绘制。本章知识结构：1.常用结构体系2.多层框架结构平面布置、内力分析和构造要求本章内容：我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物定义为高层建筑，10层以下的建筑物为多层建筑。多层与高层房屋的荷载有：①竖向荷载(恒载、活载、雪载、施工荷载)；②水平作用(风荷载、地震作用)；③温度作用。对结构影响较大的是竖向荷载和水平荷载，尤其是水平荷载随房屋高度的增加而迅速增大，以致逐渐

2、发展成为与竖向荷载共同控制设计，在房屋更高时，水平荷载的影响甚至会对结构设计起绝对控制作用。7.1常用结构体系钢筋混凝土多层及高层房屋有框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构四种主要的结构体系。图7-1(a)框架结构；(b)剪力墙结构（c）框架－剪力墙结构7.1.1框架结构框架结构房屋(图7－1)是由梁、柱组成的框架承重体系，内、外墙仅起围护和分隔的作用。框架结构的优点是能够提供较大的室内空间，平面布置灵活，因而适用于各种多层工业厂房和仓库。在民用建筑中，适用于多层和高层办公楼、旅馆、医院、学校、商场及住宅等内部有较大空间要求的房屋。框架结构在水平荷载下表现出

3、抗侧移刚度小，水平位移大的特点，属于柔性结构，随着房屋层数的增加，水平荷载逐渐增大，将因侧移过大而不能满足要求。因此，框架结构房屋一般不超过15层。7.1.2剪力墙结构当房屋层数更多时，水平荷载的影响进一步加大，这时可将房屋的内、外墙都做成剪力墙，形成剪力墙结构，见图7－1b。它既承担竖向荷载，又承担水平荷载—剪力，“剪力墙”由此得名。因剪力墙是一整片高大实体墙，侧面又有刚性楼盖支撑，故有很大的刚度，属于刚性结构。在水平荷载下，相当于一个底部固定、顶端自由的竖向悬臂梁。剪力墙结构由于受实体墙的限制，平面布置不灵活，故适用于住宅、公寓、旅馆等小开间的民用建筑，在工业建筑中

4、很少采用。此种结构的刚度较大，在水平荷载下侧移小，适用于15～35层的高层房屋。7.1.3框架——剪力墙结构为了弥补框架结构随房屋层数增加，水平荷载迅速增大而抗侧移刚度不足的缺点，可在框架结构中增设钢筋混凝土剪力墙形成框架—剪力墙结构(图7－1c)。在框架—剪力墙结构房屋中，框架负担竖向荷载为主，而剪力墙将负担绝大部分水平荷载。此种结构体系房屋由于剪力墙的加强作用，房屋的抗侧移刚度有所提高，房屋侧移大大减小，多用于16～25层的工业与民用建筑中(如办公楼、旅馆、公寓、住宅及工业厂房)。7.1.4筒体结构简体结构是将剪力墙集中到房屋的内部和外围形成空间封闭筒体，使整个结构

5、体系既具有极大的抗侧移刚度，又能因剪力墙的集中而获得较大的空间，使建筑平面获得良好的灵活性，由于抗侧移刚度较大，适用于更高的高层房屋(≥30层，≥100m)。筒体结构有单筒体结构(包括框架核心筒和框架外框筒)、筒中筒结构和成束筒结构等三种形式(图7-5)。图7-2筒体结构(a)框架内筒结构；(b)筒中筒结构；(c)束筒结构7.2框架结构7.2.1框架结构的类型图7－3横向框架承重体系框架结构按施工方法可分为全现浇式框架、半现浇式框架、装配式框架和装配整体式框架四种形式。全现浇式框架，即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土。半现浇式框架是指梁、柱为现浇，楼板为预制，或柱为现浇，

6、梁板为预制的结构。装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，然后通过焊接拼装连接成整体的框架结构。所谓装配整体式框架是将预制梁、柱和板在现场安装就位后，在梁的上部及梁、柱节点处再后浇混凝土使之形成整体，故它兼有现浇式和装配式框架两者的优点，缺点是增加了现场浇筑混凝土量，且装配整体式框架的梁是二次受力的叠合构件—叠合梁，计算较复杂。7.2.2框架结构的布置1．柱网及层高结构的框架布置主要是确定柱网尺寸，即平面框架的跨度(进深)及其间距(开间)。框架结构的柱网尺寸和层高应根据房屋的生产工艺、使用要求、建筑材料和施工条件等因素综合确定，并应符合一定的模数要求，力求做到平面形状规整统

7、一，均匀对称，体形简单，最大限度的减少构件的种类、规格，以简化设计，方便施工。民用建筑柱网和层高一般以300mm为模数。由于民用建筑种类繁多，功能要求各有不同，因此柱网和层高的变化也大，特别是高层建筑，柱网较难定型，灵活性大。2．承重框架布置方案根据承重框架布置方向的不同，框架的结构布置方案可划分为以下三种：(1)横向框架承重横向框架承重布置方案是板、连系梁沿房屋纵向布置，框架承重梁沿横向布置(图7-3)，有利于增加房屋横向刚度。缺点是由于主梁截面尺寸较大，当房屋需要较大空间时，其净空较小。(2)纵向框架承重图7-4纵向框架承重体系图7-