多层及高层钢筋混凝土房屋ppt课件.ppt

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1、8多层及高层钢筋混凝土房屋本章介绍钢筋混凝土多层及高层房屋的结构体系,以及框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构的受力特点、构造要求和抗震措施。通过学习,了解钢筋混凝土多层及高层房屋的常用结构体系的特点及适用高度;理解框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构的受力特点、构造要求以及框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构抗震设计的一般规定和抗震构造措施。本章提要10层及10层以上或高度大于28m的房屋称为高层建筑,否则为多层建筑。高层建筑是随着社会生产力、人们生活的需要发展起来的,是商品化、工业化、城市化的结果。但是当建筑物高度增加时,水平力

2、(风荷载及地震作用)对结构起的作用将愈来愈大。除了结构内力将明显加大外,结构侧向位移增加更快。图8.1是结构内力(N,M)、位移(Δ)与高度的关系,弯矩和位移都随高度呈指数曲线上升。高层建筑中,结构要使用更多的材料来抵抗水平力,抗侧力成为高层建筑结构设计的主要问题。特别是在地震区,地震作用对高层建筑的威胁也比低层建筑要大,抗震设计应受到加倍重视。图8.1结构内力、位移与高度的关系本章内容8.1常用结构体系8.2框架结构8.3剪力墙结构8.4框架-剪力墙结构简介8.5多层及高层钢筋混凝土房屋措施8.1常用结构体系多层及高层钢筋混凝土房屋的常用结构体系可分为四种类型

3、:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构,各有不同的适用高度和优缺点。当采用梁、柱组成的框架体系作为建筑竖向承重结构,并同时承受水平荷载时,称其为框架结构体系。其中,连系平面框架以组成空间体系结构的梁称为连系梁,框架结构中承受主要荷载的梁称之为框架梁,如图8.2所示。图8.3为框架结构柱网布置的几种常见形式。框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可做成需要较大空间的会议室、餐厅、办公室及工业车间、实验室等,加隔墙后,也可做成小房间。8.1.1框架结构体系通常,框架结构的梁、柱断面尺寸都不能太大,否则影响使用面积。如果在地震区建造较高的框架结构,必须选择既减轻重

4、量,又能经受较大变形的隔墙材料和构造做法。框架结构的适用层数为6~15层,非地震区也可建到15~20层。柱截面为L形、T形、Z形或十字形的框架结构称为异型柱框架,其柱截面厚度一般为180~300mm,目前一般用于非抗震设计或按6、7度抗震设计的12层以下的建筑中。图8.2框架结构构件图8.3框架柱网布置举例如图8.4所示,将房屋的内、外墙都做成实体的钢筋混凝土结构,这种体系为剪力墙结构体系。剪力墙的间距受到楼板跨度的限制,一般为3~8m,因而剪力墙结构适用于具有小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料,如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法

5、,施工速度很快。8.1.2剪力墙结构体系现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面积大,承载力要求也比较容易满足。剪力墙的抗震性能也较好。剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布置不灵活,结构自重较大。为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做大些,一般6m左右为宜。图8.4剪力墙结构的平面框架结构侧向刚度差,抵抗水平荷载能力较低,地震作用下变形大,但它具有平面灵活、有较大空间、立面处理易于变化等优点。而剪力墙结构则相反,抗侧力刚度、强度大,但限制了使用空间。把两者结合起来,取

6、长补短,在框架中设置一些剪力墙,就成了框架-剪力墙(简称框-剪)体系,如图8.5。8.1.3框架-剪力墙体系在这种体系中,剪力墙常常担负大部分水平荷载,结构总体刚度加大,侧移减小。同时,通过框架和剪力墙协同工作,通过变形协调,使各种变形趋于均匀,改善了纯框架或纯剪力墙结构中上部和下部层间变形相差较大的缺点,因而在地震作用下可减少非结构构件的破坏。从框架本身看,上下各层柱的受力也比纯框架柱的受力均匀,因此柱子断面尺寸和配筋都可比较均匀框-剪体系的适用高度为15~25层,一般不宜超过30层。图8.5北京饭店平面布置由筒体为主组成的承受竖向和水平作用的结构称为筒体结构体

7、系。筒体是由若干片剪力墙围合而成的封闭井筒式结构,其受力与一个固定于基础上的筒形悬臂构件相似。根据开孔的多少,筒体有空腹筒和实腹筒之分,如图8.6所示。空腹筒一般由电梯井、楼梯间、管道井等形成,开孔少,因其常位于房屋中部,故又称核心筒。空腹筒又称框筒,由布置在房屋四周的密排立柱和截面、高度很大的横梁组成。这些横梁称为窗裙梁,梁高一般为0.6~1.22m。8.1.4简体体系由核心筒、框筒等基本单元组成的承重结构体系称为筒体体系。根据房屋高度及其所受水平力的不同,筒体体系可以布置成核心筒结构、框筒结构、筒中筒结构、框架核心筒结构、成束筒结构和多重筒结构

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