多高层钢筋混凝土房屋.ppt

,建筑结构BuildingStructure,2,第六章多高层钢筋混凝土房屋,概述,高层与多层的界限：1、高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002（以下简称高规）10层及10层以上或大于28m的房屋为高层建筑；2-9层且高度不大于28米的建筑则为多层建筑。,2、民用建筑设计通则JGJ37-87和高层民用建筑设计防火规范GB50045-1995均以10层及10层以上或高度大于24m的房屋为高层建筑。,目前，多层房屋多采用混合结构和钢筋混凝土结构，高层房屋常采用钢筋混凝土结构、钢结构、钢-混凝土混合结构。,3,第六章多高层钢筋混凝土房屋,世界十大高层：台北101大楼,被称为“台北新地标”的101大楼于1998年1月动工，主体工程于2003年10月完工。有世界最大且最重的“风阻尼器”，还有两台世界最高速的电梯，从一楼到89楼，只要39秒的时间。在世界高楼协会颁发的证书里，台北101大楼拿下了“世界高楼”四项指标中的三项世界之最，即“最高建筑物”（508）“最高使用楼层”(438米)和“最高屋顶高度”(448米)。,4,国家石油公司双塔大楼位于吉隆坡市中心美芝律，高88层，是当今世界名冠的超级建筑。巍峨壮观，气势雄壮，是马来西亚的骄傲。它曾以451.9米的高度打破了美国芝加哥希尔斯大楼保持了22年的最高记录。这个工程于1993年12月27日动工，1996年2月13日正式封顶，1997年建成使用。登上双塔大楼，整个吉隆坡市秀丽风光尽收眼底，夜间城内万灯齐放，景色尤为壮美。,第六章多高层钢筋混凝土房屋,世界十大高层：国家石油公司双塔大楼,5,西尔斯大厦是位于美国伊利诺州芝加哥的一幢摩天大楼，楼高442米，共地上108层，由建筑师密斯凡德勒所设计。美国伊利诺伊州的芝加哥市堪称摩天大楼的发源地。它是为西尔斯-娄巴克公司建造的，于1973年竣工。西尔斯大厦由9座塔楼组成。它们的钢结构框架焊接在一起，这样也助于减少因其高度所造成的在风中摇动。所有的塔楼宽度相同，但高度不一。大厦外面的黑色环带巧妙地遮盖了服务性设施区。西尔斯大厦有110层，一度是世界上最高的办公楼。每天约的1.65万人到这里上班。在第103层有一个供观光者俯瞰全市用的观望台。它距地面412米，天气晴朗时可以看到美国的4个州。,第六章多高层钢筋混凝土房屋,世界十大高层：西尔斯大厦,6,金茂大厦具有中国传统风格的超高层建筑，是上海迈向21世纪的标志性建筑之一，由美国SOM设计事务所主设计。1998年8月建成。占地236万平方米，建筑面积28.95万平方米。高420.5米，88层。金茂大厦主楼152层为办公用房，5387层为五星级宾馆，88层为观光层。大厦充分体现了中国传统的文化与现代高新科技相融合的特点，既是中国古老塔式建筑的延伸和发展，又是海派建筑风格在浦东的再现。,第六章多高层钢筋混凝土房屋,世界十大高层：上海金茂大厦,7,第六章多高层钢筋混凝土房屋,6.1常用结构体系,竖向荷载：构件自重、人员及家具活载等水平荷载：风荷载、地震作用等,钢筋混凝土多层及高层房屋常用的结构体系有：1、框架结构2、框架-剪力墙结构3、剪力墙结构4、筒体结构,随高度的增加，水平荷载产生的效应快速增加。,8,第六章多高层钢筋混凝土房屋,6.1.1框架结构,组成：横梁和立柱组成,特点：平面布局灵活，易于设置大房间的需要，承受竖向荷载很合理。但框架的抗侧刚度小，抵抗水平荷载能力较差。,应用：非地震区，建1520层，地震区，建10层以下。,9,第六章多高层钢筋混凝土房屋,6.1.2剪力墙结构（抗震墙）,组成：由钢筋混凝土的墙体，组成房屋的结构体系。,特点：钢筋混凝土墙体承受竖向荷载和水平荷载，有很大的抗侧刚度。但房屋被剪力墙分割成较小空间，不适用于需大空间的建筑物。,应用：15-50层，用于高层住宅、旅馆、写字楼等。,10,第六章多高层钢筋混凝土房屋,6.1.3框架-剪力墙结构（框剪结构）,组成：由若干框架和局部剪力墙组成。,特点：竖向荷载主要由框架承担，水平荷载主要由剪力墙承担。兼有框架体系和剪力墙体系的优点。,应用：1530层的办公楼、公寓、旅馆等。,小贴士：北京东华金座项目，位于北京市宣武区牛街，由华尔森集团开发建设，总建筑面积约10万平方米，建筑高度73.84米，地上20层、地下3层。东华金座集商业、娱乐、居住功能为一体，地下室为人防工程及车库，裙房12层为商场、餐厅，裙房3层为会所。4层以上主体建筑分为三部分：18层的北楼为住宅，20层的东西塔楼为酒店式公寓。结构形式为框架剪力墙结构。,11,第六章多高层钢筋混凝土房屋,6.1.4筒体结构,组成：由钢筋混凝土墙或框架柱（框筒）组成。,特点：将剪力墙集中到房屋内部或外围，形成空间封闭筒体，使结构既有极大的抗侧刚度，同时又能获得较大的空间。,应用：一般用于45层左右甚至更高的建筑。,小贴士：美国西尔斯大厦为成束筒结构。位于芝加哥市。由9个22.9米见方的正方形组成。大厦平面随层数增加而分段收缩，在51层以上切去两个对角正方形，67层以上切去另外两个对角正方形，91层以上又切去三个正方形，只剩下两个正方形到顶。,12,第八章多高层钢筋混凝土房屋,（a）框架核心筒结构（b）筒中筒结构（c）成束筒结构,几种筒体结构：,小结：1、框架结构的概念、特点、用途2、其他结构的概念、特点作业：P1071教学后记：,建筑结构BuildingStructure,现浇整体式楼盖，按楼板受力和支承条件的不同分为：单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖无梁楼盖井字楼盖,One-wayslabTwo-wayslabFlatslabWaffleslab,第六章多层及高层结构,楼屋盖概述,现浇肋梁楼盖：单向板肋形楼盖双向板肋形楼盖,第六章多层及高层结构,楼盖、屋盖、楼梯和雨蓬均为梁板结构。,梁板结构的分类：按施工方法的不同分为：现浇整体式预制装配式装配整体式,现浇楼盖的钢筋网片,第六章多层及高层结构,现浇整体式钢筋混凝土楼盖优点：整体刚度好、抗震性强、防水性能好，缺点：是模板用量多、施工作业量较大。,第六章多层及高层结构,装配式楼盖：预制梁、预制板（或现浇板），组合而成，便于工厂化生产，广泛用于多层民用和工业厂房中。,装配整体式楼盖：在预制板上现浇混凝土叠合层形成整体楼盖。,兼具有现浇整体式楼盖和装配式楼盖的优点。但需要进行混凝土二次浇灌，有时还需增加焊接工作量。,其整体性、抗震性、防水性都较差，不便于开设孔洞，不适合用于高层和有抗震设防要求的房屋，也不适合有防水和开洞要求的楼面。,6.1现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖,分析单向板和双向板的受力特点：,单向板是指：仅仅在一个方向或主要在一个方向受弯的板；双向板是指：两个方向均受弯的板。,第六章多层及高层结构,单双向的设计判断:,l2/l13按单向板设计；2l2/l13宜按双向板设计；l2/l12应按双向板设计。,沿短边l1传到支座的荷载q1；沿长边l2传到支座的荷载q2；q1/q2=（l2/l1）4当长短边比值达到一定值时，可忽略q2，只考虑q1，当成单向弯曲板进行设计。,第六章多层及高层结构,第六章多层及高层结构,单向板上的荷载主要沿短边方向传递，沿长边方向传递的荷载很少，受力钢筋沿短边方向布置，长边方向只布置构造钢筋。单向板肋形楼盖构造简单，施工方便，是整体式楼盖结构中最常用的形式。,单向板受力特点：,双向板楼盖传力路线：荷载板（沿短边和长边）次梁和主梁柱或墙,单向板楼盖传力路线：荷载板（沿短边）次梁主梁柱或墙,第六章多层及高层结构,无梁楼盖传力路线：荷载板柱帽柱,第六章多层及高层结构,小结：1、肋形楼盖的分类、特点2、单向板肋形楼盖受力、荷载传递作业：P1071、2教学后记：,建筑结构BuildingStructure,6.1.2单向板肋梁楼盖,第六章多层及高层结构,板：1.7-2.7m次梁：4-6m主梁：5-8m,支座的简化、计算跨度和跨数,弹性取中心塑性取边线,第六章多层及高层结构,单向板构造要求,配筋方式：弯起式和分离式弯起式整体性好，但施工不便，分离式整体性稍差，但施工方便，工程实际中，分离式运用的更为普遍。,第六章多层及高层结构,第六章多层及高层结构,构造钢筋,板的配筋,构造钢筋：（a）、分布钢筋受力钢筋的15%，直径6mm，间距250集中荷载较大或露天构件，分布钢筋间距200mm,第六章多层及高层结构,构造钢筋,第六章多层及高层结构,（b）、板面构造负筋（嵌入墙内）墙边：ln/7墙角：ln/4截面面积：As/3,第六章多层及高层结构,构造钢筋,（c）、板面构造负筋（周边与梁或墙整体浇筑）单向板：ln/5双向板：ln/4截面面积：As/3,第六章多层及高层结构,构造钢筋,（d）、板面构造负筋（垂直于主梁）主梁边：ln/4截面面积：As/3,主梁构造要求：（1）纵筋的弯起和截断一般应在弯矩包络图上进行，也可简单化，采用次梁的纵筋布置方式，但纵筋宜伸入支座ln/3处截断。（2）主梁伸入墙内的长度一般不应小于370mm。（2）主梁与次梁交接处，应设置附加横向钢筋，以承受集中力的作用。附加横向钢筋有附加箍筋和附加吊筋两种类型，宜优先选用附加箍筋。,第六章多层及高层结构,构造钢筋,第六章多层及高层结构,小结：1、肋形楼盖的分类、特点2、单向板肋形楼盖受力、荷载传递作业：P1071、2教学后记：,建筑结构BuildingStructure,双向板的构造要求与配筋计算,构造要求（1）板厚一般80mm，且160mm，简支板l/45，连续板l/50。,（2）受力钢筋分离式配筋，双向受力筋，短边方向钢筋放外侧，长边方向钢筋放内侧。,（3）支座负构造钢筋数量1/3受力钢筋，且8200。伸过支座边ln/4。,第六章多层及高层结构,装配式楼盖的构件类型1.板装配式楼盖中使用的预制构件类型很多，主要有实心板、空心板、槽形板等，工业建筑中使用的还有肋形板，T板及V形折板。根据使用情况还分为预应力板和非预应力板。我国大部分省、市都编有预制板通用图集，可直接选用。,第六章多层及高层结构,1）实心板上、下表面平整，制作简单，但自重大，刚度小，常用作走廊板、楼梯平台板、地沟盖板等。跨度一般在1.22.4m，宽度为500100mm，板厚为50100mm。,第六章多层及高层结构,2）空心板空心板孔洞形状有圆形孔、方形孔、矩形孔和椭圆孔等，多采用圆形孔。空心板刚度大、自重轻、受力性能好，隔音、隔热效果好，但楼板不能任意开洞。非预应力空心板板长一般在4.8m以内，预应力空心板板长民用建筑在6.0m以内，工业建筑可达7.5m。常用的板宽为500、600、900mm及1200mm。非预应力空心板板厚为跨度的1/201/25，预应力空心板为1/301/35，民用建筑常用的为120180mm，工业建筑为240mm。,第六章多层及高层结构,板厚取值应考虑砖的模数。板长视开间或进深的大小而定，一般有2.4m、2.7m、6.0m，通常按300mm模数进级。,第六章多层及高层结构,3）槽形板槽形板有正槽板（肋向下）和反槽板（肋向上）两种。正槽板受力合理，能充分利用板面砼受压，但不能形成平整的天棚。反槽板受力性能差，能提供平整天棚，反槽板槽内可铺以保温材料。槽形板可方便开洞，承载能力大，在工业建筑中采用较多，如工业厂房使用的大型屋面板（正槽板），板长6.0m，板宽1.5m、3.0m，板厚240mm，一般均为预应力槽板。,第六章多层及高层结构,2.梁装配式楼盖梁的截面有矩形、T形、倒T形、L形、十字形及花篮梁等。梁可预制也可现浇，矩形梁施工方便，当梁高较大时，为保证房屋净空高度，可采用T形梁、倒T形、十字形梁或花篮梁。,第六章多层及高层结构,装配式楼盖各构件间的相互连接是设计与施工中的重要问题，可靠的连接构造可以保证楼盖本身的整体工作以及楼盖与房屋其他构件间的共同工作，从而保证房屋的整体刚度。1.板与板的连接预制板的板缝常采用灌缝方法处理，板底缝宽10mm，板面缝宽30mm，常采用不低于C20砼的细石砼灌缝，分两次灌缝，以免出现顺板缝的裂缝。当板底缝宽50mm时，应采用现浇板带来处理。,装配式楼盖的连接构造,第六章多层及高层结构,当楼面有振动荷载作用，对板缝开裂和楼面整体性有较高要求时，可在板缝内加短钢筋后，再用细石砼灌缝。在地震高烈度区或对楼面整体性有较高要求时，可在板面设置厚度为4555mm的整浇层，整浇层可采用C20细石砼，内配4150或6200双向钢筋网。,第六章多层及高层结构,第六章多层及高层结构,小结：1、双向板受力及装配式楼盖组成2、板与板的连接作业：P1075、6教学后记：,建筑结构BuildingStructure,楼梯的建筑构成,第六章多层及高层结构,钢筋混凝土楼梯,钢筋混凝土楼梯的类型,第六章多层及高层结构,按楼梯所用材料可分为：木楼梯、钢楼梯、钢筋混凝土楼梯,按楼梯施工方法的不同可分为：现浇整体式楼梯和预制装配式楼梯。,按楼梯结构的受力状态还可分为：梁式、板式、剪刀式和螺旋式,钢筋混凝土楼梯,第六章多层及高层结构,1、梁式楼梯,在楼梯踏步板的侧面（或底面）设置斜梁，即构成梁式楼梯,梁式楼梯荷载的传递途径是：踏步板斜梁平台梁（或楼层梁）楼梯间墙（或柱）,特点是受力性能好，梯段较长时比较经济，但其施工不便。,钢筋混凝土楼梯,第六章多层及高层结构,钢筋混凝土楼梯,第六章多层及高层结构,2、板式楼梯,板式楼梯一般由梯段斜板、平台及平台板组成，梯段斜板两端支承在平台梁上,板式楼梯荷载的传递途径是：斜板平台梁楼梯间墙（或柱）。,优点：下表面平整，施工支模方便。缺点：斜板较厚，当跨度较大时，材料用量较多。板式楼梯外观美观，多用于住宅、办公楼、教学楼等建筑，目前跨度较大的公共建筑也多受用。,钢筋混凝土楼梯,第六章多层及高层结构,钢筋混凝土楼梯,第六章多层及高层结构,3、剪刀式及螺旋式楼梯,其优点是外形轻巧、美观。但其受力复杂，尤其是螺旋楼梯，施工也比较困难，材料用量多，造价较高。,钢筋混凝土楼梯,第六章多层及高层结构,现浇楼梯的构造,第六章多层及高层结构,1.现浇板式楼梯的构造,梯段斜板中受力钢筋可采用弯起式或分离式。,采用弯起式配筋时，一半钢筋伸入支座，一半靠近支座处弯起，支座截面负筋的用量一般可取与