多层及高层建筑结构设计

1、多层及高 层 建 筑 结 构设计,参考资料,1. 高层建筑混凝土技术规程(JGJ 3-2002) 2. 建筑抗震设计规范(GB 50011-2001) 3. 高层建筑结构（吕西林 主编,0、绪论 高层建筑结构体系及布置,常用的结构体系 竖向结构体系（抗侧力体系）的选择 水平承重体系（楼盖体系）及其选择,back,0.1高层结构体系的发展过程,0.2常用的结构体系,back,竖向结构体系（抗侧力体系）的选择,建筑使用功能 建筑平面 建筑高度 抗震等级 地质条件 施工技术,back,水平承重体系（楼盖体系）及其选择,楼（屋）盖体系的作用 承受竖向荷载 连接抗侧力构件，承受其传来的剪力和轴力 选择原

2、则 结构整体性、面内刚度 结构高度小、质量轻 建筑使用功能、装饰要求、设备安装、施工技术等 常用楼盖体系及其适用性 现浇楼盖 预制板楼盖 预应力叠合板楼盖 组合楼盖,back,常用楼盖体系及其适用性,现浇楼盖 肋梁楼盖 普通、技术经济指标好；结构高度大、不便管线安装 宽扁梁（用于层高受限时） 密肋楼盖省材料、自重轻、高度大、适用于大跨且梁高受限时、当使用 荷载较大时可有较好技术经济指标好；不美观、吊顶处理 无梁楼盖适用于大跨且梁高受限、或升层法施工时；冲切问题 非预应力平板楼盖广泛用于剪力墙、筒体结构、可降低层高、平整； 跨度大时自重大、不经济现浇非预应力空心板楼盖 无粘结预应力平板楼盖适用于

3、大跨且梁高受限时、平面布置灵活 预制板楼盖 预应力空心板楼盖适用于高度50m以下时，但要求严格（缝内设钢筋、 设现浇 面层、加强板端连接） 预应力大楼板楼盖与房间同尺寸，双向先张法预应力筋，板边齿槽；吊装问题 预应力叠合板楼盖 预制RC薄板（50-60mm），上现浇RC。省模板、刚度大、整体性好 组合楼盖 压型钢板上现浇RC。省模板、自重小、厚度小；用钢量大,back,0.3结构布置原则,1 抗震设防结构布置原则 （1）选择有利的场地 （2）保证地基基础的承载力、刚度 （3）合理设置抗震缝 （4）应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径 （5）多道抗震设防能力 （6）合理选择结构体系 （7

4、）结构应有足够的刚度 （8）结构应有足够的结构承载力 （9）节点的承载力应大于构件的承载力 （10）结构应有足够的变形能力及耗能能力,2 房屋适用高度和高宽比,适用的房屋最大高度（m,注： 1 房屋高度指室外地面至主要屋面高度（不包括局部突出屋面的电梯机房等高度）； 2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构； 3 部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构； 4 9度抗震设防、超过表内高度的房屋，应进行专门研究，采取必要的加强措施,back,3 结构平面布置原则 高层建筑结构平面形状宜简单、规则、对称，刚度和承载力分布均匀，不应采用严重不规则的平面形状。 4 结构竖向

5、布置原则,第一章 结构极限状态设计的基本原理,结构功能要求,能承受正常施工和正常使用是可能出现的各种作用 在正常使用时具有良好的工作性能 在正常维护下具有足够的耐久性能 在偶然事件发生时及发生后仍能保持必需的整体稳定性,结构可靠度,在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率 在规定的时间内设计基准期（50年） 在规定的条件下正常设计、正常施工、正常使用 预定功能四项结构功能,极限状态设计,可靠指标 失效概率 可靠指标,back,Z,Z,Z,Z,fZ(Z,0,Z=R-S0 = Z/ Z Z= R- S Z2= R2+ S2,1.1 极限状态设计,定义 整个（或部分）结构超过某特定状态就不

6、能满足设计规定的某一功能要求 两类极限状态 承载能力极限状态结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形（如倾覆、疲劳、机构、失稳等） 正常使用极限状态结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值（如影响正常使用或外观的变形、局部损坏、振动或其它特定状态） 极限状态方程 g(X1,X2,Xn)=0 极限状态设计表达式 g(X1,X2,Xn)0 Z=R-S0,back,1.2 作用及其分类,直接作用（荷载）施加在结构上的集中或分布荷载GBJ68-84 间接作用（作用）引起结构外加变形或约束变形的原因（温度变化、焊接、基础沉降、地震、混凝土收缩等,back,1.3 风荷载,基本风压 定义：当

7、地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的30年一遇10min平均最大风速v0为标准，按v02/1600确定的风压值 按全国基本风压分布图采用，=0.25kN/m2 调整系数（略,back,风压高度变化系数 风荷载体型系数 风振系数 考虑范围 房屋结构 H30m 圆柱截面直径不宜小于350mm;柱剪跨比宜大于2；柱截面高宽比不宜大于3,框架柱剪跨比可按下式计算： (6-45,式中 框架柱的剪跨比。反弯点位于柱高中部的框架柱，可取柱净高与2倍柱截面有效高度之比值； M柱端截面组合的弯矩计算值，可取上、下端的较大值； V柱端截面与组合弯矩计算值对应的组合剪力计算值； 计算方向上截面有效高度,4.柱

8、的剪跨比宜大于2，以避免产生剪切破坏，在设计中，楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时，除应验算柱的受剪承载力以外，还应采取措施提高其延性和抗剪能力。 5.框架柱截面尺寸应满足抗震要求，矩形截面柱应符合下列要求： 无地震组合时 (6-46,有地震组合时 (6-47,剪跨比大于2的柱,式中 框架柱的剪力设计值； 混凝土轴心抗压强度设计值； 柱截面宽度和截面有效高度； 承载力抗震调整系数为0.85； 当C50时， 取1.0，C80时， 取0.8； C50C80时取其内插值,如果不满足公式(6-46)至(6-48)时，应增大柱截面或提高混凝土强度等级,剪跨比不大于2的柱 (6-48,第四节 竖向荷载作用

9、下的计算,1.高层建筑框架结构，在竖向荷载作用下采用手算进行内力分析时，可不考虑框架的侧移影响，可采用力矩分配法或迭代法。 2.根据高层建筑层数多、上部各层竖向荷载多数相同或出入不大、各层层高多数相同和梁柱截面变化较小等特点，竖向荷载作用下可采用分层法进行简化计算内力。 3.分层法是把每层框架梁连同上下层框架柱作为基本计算单元，柱的远端按固定端，考虑顶层梁对柱的约束较弱，将顶层的各柱刚度乘以折减系数0.9,4.框架梁在竖向荷载作用下，梁端负弯矩允许考虑塑性变形内力重分布予以适当降低，可采用调幅系数,对于现浇框架,对于装配整体式框架,为计算方便，在求梁固端弯矩值时先可乘以调幅系数 值，然后再进行

10、框架弯矩分配计算,5.竖向荷载产生的梁固端弯矩只在本计算单元内进行弯矩分配，单元之间不再进行分配。弯矩分配完成后，梁端弯矩为固端弯矩、分配弯矩和传递弯矩之代数和，柱端分配弯矩之代数和的平衡弯矩，须向远端传递，传递弯矩值在底层计算单元为平衡弯矩的1/2，上部其他计算单元为平衡弯矩的1/3。由于每根柱分别属于上下两个计算单元，所以柱端弯矩值为本计算单元柱端平衡弯矩与相邻计算单元传递弯矩之代数和,由于分层法分计算单元进行计算，最后梁柱节点的弯矩总和可能不等于零，此时不需要再进行分配计算。 6.框架梁端的弯矩调幅只在竖向荷载作用下进行，水平力作用下梁端弯矩不允许调幅。因此，必须先对竖向荷载作用下梁端弯

11、矩按调幅计算后的各杆弯矩再与水平力作用下的各杆弯矩进行组合，而不应采用竖向荷载作用下与水平力作用下计算所得弯矩组合后再对梁端弯矩进行调幅,7.高层建筑在竖向荷载作用下，活荷载一般按均布考虑，不进行不利分布的计算。但是，当活荷载值较大时，应考虑其不利分布对梁跨中弯矩的影响。 8.竖向荷载作用下，框架梁跨中计算所得的弯矩值小于按简支梁计算的跨中弯矩的50%时，则至少按简支梁计算的跨中弯矩的50%进行截面配筋,第六节 水平力作用下的计算,1、框架在水平力(风荷载或水平地震作用)作用下的内力和位移计算，手算可采用D值法。 2、采用D值法进行计算时，其步骤为： 在水平力作用下求出各楼层剪力 。 将楼层剪

12、力 按该层各柱的D值比例分配到各柱，得到柱剪力 求出柱的反弯点y，由剪力 及反弯点高度y计算出柱上下端弯矩。 根据梁柱节点平衡条件，梁柱节点的上下柱端弯矩之和应等于节点左右边梁端弯矩之和，从而求得梁端弯矩值,将框架梁左右端弯矩之和除以梁的跨度，则可得到梁端剪力。 从上到下逐层叠加梁柱节点左右边梁端剪力值，可得到各层柱在水平力作用下的轴力值。 3、柱的抗推刚度D值按下式计算： (6-49,式中 层高 柱的线刚度， ； 柱混凝土弹性模量； 柱截面惯性矩； 与梁柱刚度比有关有刚度修正系数,4、当同一楼层中有个别柱的 、 与一般柱的高度 不相等时，这些个别柱的抗推刚度按下列公式计算： (6-50,5、

13、带有夹层的柱，其抗推刚度按下式计算： (6-51,式中 (6-52,6、框架柱的反弯点高度y按下式计算； (6-53,式中 标准反弯高度，由表查取； 上、下层梁刚度不等时的修正值，由表查取； 、 上、下层层高不等时的修正值，由表查取,当反弯点高度为0时，反弯点在本层；当时，本层无反点，反弯点在上层；当0时，反弯点在下层。 在查取0时，风荷载（均布水平荷载）作用下和水平地震作用（三角形荷载）下应采用相应的表格,7、第i层j柱的剪力 按下式计算： (6-54,式中 水平力产生的第i层楼层剪力； 第j柱的抗推刚度； 第i层所有柱抗推刚度的总和,8、柱端弯矩 、 按下式计算： (6-55,式中 V水平

14、力产生的第i层楼层剪力； h层高； y反弯点高度，由公式（6-53)求得,9、中柱梁端弯矩可按下式计算： (6-56,边柱梁端弯矩为（图628b）: (6-57)a,式中 、 、 梁端弯矩； 、 上柱下端和下柱上端弯距； 、 梁的线刚度,10、梁端 可由梁右端和左端弯矩之和除以梁跨度求得。 柱各层轴力N，可从上到该层逐层梁柱节点左右边梁端剪力相叠加,11、高层建筑框架结构的水平位移分为两部分：梁柱弯曲变形产生 的和柱子轴向变形产生的 ，即 (6-58,可由D值法求得，框架第i层由于梁柱弯曲变形产生的层间变形为： (6-59,式中 第i层的楼层剪力； 第i层所有柱抗推刚度之和，即 框架的顶点由于

15、梁柱弯曲变形产生的变形为： (6-60,求柱子轴向变形产生的侧向位移 时，假定在水平力作用下中柱轴力很小，仅边柱发生轴向变形，并假定柱截面由底到顶线性变化，此时框架顶点的侧向位移可按下式计算,6-61,式中 底部剪力； B框架的宽度，即边柱间距； 框架底层柱的混凝土弹性模量； 框架底层边柱截面面积； 位移系数，取决于水平力形式、顶层柱与底层柱的轴向刚度比，由表查得。表中 为顶层边柱与底层边柱的轴向刚度比； H框架总高度,第七节 构件设计中的一些重要规定,1、框架结构的简化手算方法分析内力和位移，应分别在竖向荷载、风荷载或地震作用下单独进行计算，然后按非抗震设计时荷载效应的组合或抗震设计时荷载效

16、应与地震作用效应的组合。 2、组合后的框架侧向位移应校核是否满足位移限制值的要求。如果已满足，则按组合后的内力进行构件截面设计，不满足时，则应修改构件截面大小或提高混凝土强度等级，然后再进行内力和位移计算，直至侧向位移满足限制值,3、在高层建筑框架结构中，当竖向活荷载与永久荷载之比小于0.5时，可不考虑活荷载的不利布置。在竖向活荷载大于4KN/m2(如书库、仓库等)时，宜考虑活荷载不利布置引起的梁弯矩的增大。 4、风荷载及水平地震作用时，应按两个主轴方向作用分别进行内力和位移计算，每个方向水平力必须考虑正、反两个方向作用。 在有斜交布置抗侧力框架结构中，当沿斜交方向作用的水平力可能使斜交抗侧力

17、框架的内力比主轴方向水平力产生的内力更大时，则应计算这斜向水平力作用下的内力,5、内力组合后的取用值，梁端控制截面在柱边，柱端控制截面在梁底及梁顶。按轴线计算简图得到的弯矩和剪力值宜换算到设计控制截面处的相应值。为了简便设计，也可采用轴线处的内力值，但是这将增大配筋量和结构的承载力。 6、框架梁、柱构件截面应分别按正截面承载力计算和斜截面承载力计算，并应按有关规定要求进行构造配筋。 7、有抗震设防的框架角柱，应按双向偏心受压构件计算。抗震等级为一、二、三、级时，角柱的内力设计值宜乘以增大系数,8、地震区的高层建筑框架结构，要求强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱根，抗震等级为一、二、三级时，梁、柱内力

18、设计值均应乘以提高系数。 9、框架梁、柱节点，应设计成强节点，使节点区在地震作用下能基本处于弹性状态，避免出现脆性破坏。抗震等级为一、二级时，节点应进行受剪承载力的验算。 框架梁、柱节点区，必须配置箍筋，并保证梁的纵向钢筋锚固,第八节 梁截面设计及构造,1、框架梁的正截面承载力、斜截面受剪承载力、扭曲截面承载力可按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2002的有关规定进行计算。 2、框架梁的剪力设计值，应按下列规定计算： (1) 无地震组合时，取考虑风荷载组合的剪力设计值。 (2) 有地震组合时，按抗震等级分为,一级抗震等级 (6-62,二级抗震等级 (6-63,三级抗震等级 (6-

19、64,9度设防烈度和一级抗震等级的框架结构尚应符合： (6-65,对四级抗震等级，取地震作用组合下的剪力设计值,式中 框架梁左、右端考虑承载力抗震调整 系数的正截面受弯承载力值,考虑地震作用组合的框架梁左、右端弯矩 设计值,考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产生的剪力 设计值(9时高层建筑还应包括竖向地震作用标准值)， 可按简支梁计算确定： 梁的净跨,在公式(6-65)中， 与 之和，应分别按顺时针和逆时针方向进行计算，并取其较大值。每端的考虑承载能力抗震调整系数的正截面受弯承载力值 可按有关公式计算，但在计算中应将纵向受拉钢筋的强度设计值以强度标准值代表，取实配的纵向钢筋截面面积，不等式改为

20、等式，并在等式右边除以梁的正截面承载力抗震调整系数,公式(6-62)、(6-63)、(6-64)中， 之和，应分别按顺时针方向和逆时针方向进行计算，并取其较大值。 3、框架梁的纵向钢筋应符合下列要求 (1)对于非抗震设计框架梁，当不考虑受压钢筋时，受拉纵向钢筋的最大配筋率 应不超过表规定。 (2)对有地震作用组合的框架梁，为防止过高的纵向钢筋配筋率，使梁具有良好的延性，避免受压混凝土过早压碎，故对其纵向受拉钢筋的配筋要严格限制，且不应超过表规定,3)无地震组合的框架梁纵向受拉钢筋，必须考虑温度、收缩应力所需的钢筋数量，以防发生裂缝。因此，纵向受力钢筋的最小配筋率不应小于0.20%和45 。 (

21、4)对有地震组合的框架梁，为保证有必要的延性和具有一定的承载力储备，纵向受拉钢筋的配筋率不应小于表规定 (5)有地震组合的框架梁，为防止截面受压区混凝土过早被压碎而很快降低承载力，为提高延性，在梁两端箍筋加密区范围内，纵向受压钢筋截面面积 。应不小于表的规定,6)梁截面上部和下部至少应各配置两根纵向钢筋，其截面面积不应小于梁支座处上部钢筋中较大截面面积的四分之一；且对抗震等级为一、二级时，钢筋直径不应小于14mm；三、四级时，钢筋直径不应小于12mm。 (7)一、二级抗震等级的框架梁，贯通中柱的每根纵向钢筋的直径，分别不宜大于与纵向钢筋相平行的柱截面尺寸的1/20；对圆形截面柱，不宜大于纵向钢

22、筋所在位置柱截面弦长的1/20,8)高层框架梁宜采用直钢筋，不宜采用弯起钢筋。当梁扣除翼板厚度后的截面高度大于或等于450mm时，在梁的两侧沿高度各配置梁扣除翼板后截面面积的0.1%纵向构造钢筋，其间距不应大于200mm，纵向构造钢筋的直径宜偏小取用，其长度贯通梁全长，伸入柱内长度按受拉锚固长度，如接头应按受拉搭接长度考虑。梁两侧纵向构造钢筋宜用拉筋连接，拉筋直径一般与箍筋相同，当箍筋直径大于10mm时，拉筋直径可采用10mm，拉筋间距为非加密箍筋间距的2倍,4、非抗震设计的框架梁和次梁，其纵向钢筋的配筋构造应符合下列要求： (1) 当梁端实际受到部分约束但按简支计算时，应在支座区上部设置纵向

23、构造钢筋。也可用梁上部架立钢筋取代该纵向钢筋，但其面积不应小于梁跨中下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的四分之一，且不少于两根。该附加纵向钢筋自支座边缘向跨内的伸出长度不应少于0.2 ，为该跨梁的计算跨度,2)在采用绑扎骨架的钢筋混凝土梁中，承受剪力的钢筋，宜优先采用箍筋。当设置弯起钢筋时，弯起钢筋的弯终点外应留有锚固长度，其长度在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于10d。梁底层钢筋中角部钢筋不应弯起。梁中弯起钢筋的弯起角宜取 或 。弯起钢筋不应采用浮筋。 (3)在梁的受拉区中，弯起钢筋的弯起点，可设在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋截面之前；但弯起钢筋与梁中心线的交点，应在不需要该钢筋的

24、截面之外。同时，弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离，不应小于 /2,4) 梁支座截面负弯矩纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断。如必须截断时，应按以下规定进行： 1)当 时，应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于20d处截断：且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1.2 。 2)当 时，应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于 且不小于20d处截断；且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1.2,3)如按上述规定确定的截断点仍位于支座最大负弯矩对应的受拉区内，则应延伸至不需要该钢筋的截面以外不小于1.3 且不小于20d；且从该钢筋强度充分利用截

25、面伸出的延伸长度不应小于1.2 1.7 。 （5） 非抗震设计时，受拉钢筋的最小锚固长度应取 。钢筋接头可采用机械接头、搭接接头和焊接接头。受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度应根据位于同一连接区段内搭接钢筋面积百分率按下式计算，且不应小于300mm。 (6-66,式中受拉钢筋的搭接长度； 受拉钢筋的锚固长度，应按现行混凝土结构设计规范规定采用； 受拉钢筋搭接长度修正系数，应按表采用,5、有抗震设防时的框架梁，其纵向钢筋的配筋构造应符合下列要求 （1） 抗震设计时钢筋混凝土结构构件纵向受力钢筋的锚固和连接，应符合下列要求 1） 纵向受拉钢筋的最小锚固长度应按下列各式采用： 一、二级抗震等级 （667

26、） 三级抗震等级 （668） 四级抗震等级 （669） 式中 抗震设计时受拉钢筋的锚固长度,2） 当采用搭接接头时，其搭接长度应不小于下式的计算值： （670） 式中 抗震设计时受拉钢筋的搭接长度； 3） 受拉钢筋直径大于28mm、受压钢筋直径大于32mm时，不宜采用搭接接头； 4） 现浇钢筋混凝土框架梁纵向受力钢筋的连接方法，应遵守下列规定：一级宜采用机械接头，二、三、四级可采用搭接或焊接接头,5） 当采用焊接接头时，应检查钢筋的可焊性； 6）位于同一连接区段内的受力钢筋接头面积率不宜超过50%； 7）当接头位置无法避开梁端、柱端箍筋加密区时，应采用机械连接接头，且钢筋接头面积率不应超过50

27、%； 8）钢筋机械接头、搭接接头及焊接接头，尚应遵守有关规定。 （2）抗震设计时，框架梁和框架柱的纵向受力钢筋在框架节点区的锚固和搭接，应符合规范要求,6无地震组合梁中箍筋的间距应符合下列规定： （1）梁中箍筋的最大间距宜符合表631的规定， 当 时，箍筋的配筋率 尚不应小于 箍筋不同直径、肢数和间距的百分率值见表6-33,无地震组合梁箍筋的最大间距（mm） 表6-31,2）当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋应作成封闭式，箍筋的间距在绑扎骨架中不应大于15d，在焊接骨架中不应大于20d(d为纵向受压钢筋的最小直径)，同时在任何情况下均不应大于400mm；当一层内的纵向受压钢筋多于3根时，

28、应设置复合箍筋；当一层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d；当梁的宽度不大于400mm，且一层内的纵向受压钢筋不多于4根时，可不设置复合箍筋,3）在受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋，箍筋直径不宜小于搭接钢筋直径的0.25倍；箍筋间距：当为受拉时不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；当为受压时不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时，应搭接接头两端面外100mm范围内各设置两根箍筋,7有地震组合框架梁中箍筋的构造要求，应符合下列规定： (1)、梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和箍筋最小直径 应按6-34

29、的规定取用；当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时 表中箍筋最小直径应增大2mm,梁端箍筋加密区的构造要求 表6-34,2)、第一个箍筋应设置在距构件节点边缘不大于50mm处； (3)、梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距；一级抗震等级不宜大于200mm及20倍箍筋直径的较大值；二、三级抗震等级不宜大于250mm及20倍箍筋直径较大值，四级抗震等级不宜大于300mm,4)沿梁全长箍筋的配筋率 应符合下列规定： 一级抗震等级 (6-71) 二级抗震等级 (6-72) 三、四抗震等级 (6-73,5)、非加密区的箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍，且不大于表6-31规定； (6)、梁的箍筋应有135 弯

30、钩，弯钩端部直段长度不应小于10d，d为箍筋直径,第九节 柱截面设计及构造,1、框架柱和框支柱的正截面承载力、斜截面承载力可按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2002的有关规定进行计算。 2、考虑地震作用组合的各种结构类型的框架柱的轴压 比 ，不宜大于表6-35规定的限值,柱的轴压比限值 表6-35,注：1.轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心受压强度设计值乘积的比值； 2.表内限值适用于混凝土强度等级不高于C60的各类结构柱。当混凝土强度等级为C65-C70时，轴压比限值应比表中数值降低0.05；当混凝土强度等级为C75-C80时，轴压比限值应比表

31、中数值降低0.10； 3.剪跨比小于2但不小于1.5的各类结构柱轴压比限值应比表中数值降低0.05；剪跨比小于1.5的柱轴压比可参照框支柱的数值，并加强约束构造,4.位于IV类场地上的高层建筑，当其基本自振周期大于场地特征周期时，其轴压比限值宜适当减小； 5.当沿柱全高采用井字复合箍，箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm时，柱轴压比限值可增加0.10；当沿柱全高采用复合螺旋箍，箍筋螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm且含箍特征值不小于表6-38中复合箍的含箍特征值时，柱轴压比限值可增加0.10；当沿柱全高采用全连续的复合螺旋箍，且螺距不大

32、于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm轴压比限值可增加0.10。以上三种配箍类别的含箍特征值应按增大的轴压比由表6-38求出,6. 当柱纵向钢筋的配筋量比计算或构造所需之面积另外再增加不小于柱面积0.8%，且此种钢筋配置于柱截面的内部并与箍筋绑扎时，柱轴压比限值可再增加0.05。 7柱轴压比限值不应大于1.05,3、无地震组合和有地震组合而抗震等级为四级的框架柱，柱端弯矩值取竖向荷载、风荷载或水平地震作用下组合所得的最不利设计值。 4、抗震设计时，一、二、三级框架的梁、柱节点处，除顶层和柱轴压比小于0.15者外，柱端考虑地震作用的组合弯矩值应按下列规定予以调整,一级抗震等级 (6

33、-74) 二级抗震等级 (6-75) 三级抗震等级 (6-76) 9度设防烈度和一级抗震等级的框架结构尚应符合 (6-77,式中 节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和。上、下柱端的弯矩，可按弹性分析的弯矩比例进行分配； 节点左、右梁端面逆时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和。节点左、右梁端均为负弯矩时绝对值较小一端的弯矩应取零,节点左、右梁端逆时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯距值之和，可根据实际配筋面积和材料强度标准值确定。 当反弯点不在柱高范围内时，柱端弯矩设计值可直接乘以强柱系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1 核心筒与外框筒或外框架之间的梁外

34、端负弯矩设计值，应小于与该端相连的柱在考虑强柱系数后，上、下柱端弯矩设计值之和,5、抗震设计时，一、二、三级框架结构的底层柱底截面弯矩设计值，应分别采用考虑地震作用组合的弯矩值与增大系数1.5、1.25和1.15的乘积。 6、抗震设计时，框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力力设计。一、二、三级框架角柱经按以第4、5条调整后的弯矩、剪力设计值宜乘以不小于1.1的增大系数。 7、抗震设计时，框架柱端部截面组合的剪力设计值，一、二、三级应按下列公式调整；四级时可直接取考虑地震作用组合的剪力计算值,一级抗震等级 (6-78) 二级抗震等级 (6-79) 三级抗震等级 (6-80) 9度设防烈度

35、和一级抗震等级的框架结构结构尚应符合 (6-81,式中 柱的净高； 、 分别为柱上、下端顺时针或逆 时针方向截面组合的弯矩设计值，应符合以上第4、5条的要求； 、 分别为柱上下端顺时针或逆时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值，可根据实配受压钢筋面积，材料强度标准值和轴向压力等确定,8、框架柱截面的组合最大剪力设计值应符合下列条件： 无地震作用组合时： (6-82) 有地震作用组合时： 剪跨比大于2 (6-83) 剪跨比不大于2 (6-84,式中 V剪力设计值； b矩形截面的宽度，T形截面、工形截面的腹板宽度； 截面有效高度 混凝土强度的折减系数,框架柱的剪跨比可按下式计算： (6-

36、85,式中 V 梁、柱验算截面的剪力设计值； 框架柱的剪跨比。反弯点位于柱高中部的框架柱，可取柱净高与计算方向2倍柱截面有效高度之比值； 柱端截面未经以上第4、5、6条调整的组合弯矩计算值，可取柱上、下端的较大值； 柱端截面与组合弯矩计算值对应的组合剪力计算值,9、柱的纵向钢筋配置，应符合下列规定： (1)全部纵向钢筋的配筋率，非抗震设计不应大于6%，抗震设计不应大于5%； (2)全部纵向钢筋的配筋率，不应小于表6-36的规定值，且柱每一侧纵向钢筋配筋率不应小于0.2,柱纵向钢筋最小配筋百分率 表636,10、柱的纵向钢筋配置，尚应满足下列要求： (1)抗震设计时宜采用对称配筋； (2)抗震设

37、计时，截面尺寸大于400mm的柱，其纵向钢筋间距不宜大于200mm；非抗震设计时，柱纵向钢筋间距不应大于350mm;柱纵向钢筋净距均不应小于50mm; (3)一级且剪跨比不大于2的柱，其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%，且应沿柱全长采用复合箍筋； (4)边柱、角柱及剪力墙柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积宜比计算值增加25,11、柱纵向受力钢筋的连接法，应遵守下列规定： (1)框架柱：一、二级抗震等级及三级抗震等级的底层，宜采用机械接头，三级抗震等级的其他部位和四级抗震等级，可采用搭接或焊接接头； (2)框支柱：宜采用机械接头； (3)当采用焊接接头时，应检查钢筋的

38、可焊性； (4)位于同一连接区段内的受力钢筋接头面积率不宜超过50%。 (5)当接头位置无法避开梁端、柱端箍筋加密区时，应采用机械连接接头，且钢筋接头面积率不应超过50%； (6)钢筋机械接头、搭接接头及焊接接头，尚应遵守有关标准、规范的规定,12、框架底层柱纵向钢筋锚入基础的长度应满足下列要求： (1)在单独柱基、地基梁、筏形基础中，柱纵向钢筋应全部直通到基础底； (2)箱形基础中，边柱、角柱与剪力墙相连的柱，仅一侧有墙和四周无墙的地下室内柱，纵向钢筋应全部直通到基础底，其他内柱可把四角的纵向钢筋通到基础底，其余纵向钢筋可伸入墙体内45d。当有多层箱形基础时，上述伸到基础底的纵向钢筋，除四角

39、钢筋外，其余可仅伸至箱形基础最上一层的墙底,13、非抗震设计时，柱中箍筋应符合以下规定： (1)箍筋应为封闭式； (2)箍筋间距不应大于400mm，且不应大于构件截面的短边尺寸和最小纵向钢筋直径的15倍； (3)箍筋直径不应小于最大纵向钢筋直径的1/4，且不应小于6mm； (4)当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率超过3%时，箍筋直径不应小于8mm，箍筋间距不应大于最小纵向钢筋直径的10倍且不应大于200mm。箍筋末端应做成135 弯钩，弯钩末端直段长度不应小于10倍箍筋直径，且不应小于75mm,5) 当柱每边纵筋多于3根时，应设置复合箍筋(可采用拉条)； (6)柱内纵向钢筋采用搭接做法时，搭接长度

40、范围内箍筋直径不应小于塔接钢筋最大直径的0.25倍；在纵向受拉钢筋的搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm;在纵向受压钢筋的搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm,14、抗震设计时，柱箍筋应在下列范围内加密： (1)二层及二层以上的柱两端应取矩形截面柱之长边尺寸(或圆形截面柱之直径)、柱净高之1/6和500mm三者之最大值范围内； (2)底层柱刚性地面以上、下各500mm的范围内； (3)底层柱柱根以上1/3柱净高的范围内； (4)剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的柱净高与截面高度之比不大于4的柱全高范围内； (5

41、)一级及二级框架的角柱的全高范围； (6)需要提高变形能力的柱的全高范围,15、抗震设计时，柱箍筋加密区的箍筋最小直径和最大间距，应符合下列规定： (1)一般情况下，应符合表6-37的要求： (2) 剪跨比不大于2的柱，箍筋间距不应大于100mm，一级时尚不应大于6倍的纵向钢筋直径； (3)三级框架柱截面尺寸不大于400mm时，箍筋最小直径允许采用6mm；二级框架柱箍筋直径不小于10mm、肢距不大于200mm时，除柱根外最大间距允许采用150mm,16、柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率应符合下列规定： (1)柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率，应符合下列规定： (6-86) 式中 柱箍筋加密区的体积配筋

42、率，按以后第20条的规定计算，计算中应扣除重叠部分的箍筋体积； 混凝土轴心抗压强度设计值；当强度等级低于C35时，按C35取值； 箍筋及拉筋抗拉强度设计值； 最小配箍特征值，按表6-38采用,2)对一、二、三、四级抗震等级的框架柱，其箍筋加密区范围内箍筋的体积配筋率尚且分别不应小于0.8%、0.6%、0.4%和0.4%。 17、抗震设计时，柱箍筋设置应符合下列要求： (1)箍筋应有135 弯钩，弯钩端部直段长度不应小于10倍的箍筋直径，且不小于75mm； (2)箍筋加密区的箍筋肢距， 一级不宜大于200mm;二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值，四级不宜大于300mm。每隔一根纵

43、向钢筋宜在两个方向有箍筋约束；采用拉筋组合箍时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍,3)剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，其加密区体积配箍率不应小于1.2%；设防烈度为9度时，不应小于1.5%。 18、抗震设计时，框架柱非加密区的箍筋，其体积配箍率不宜小于加密区的一半；其箍筋间距，不应大于加密区箍筋间距的2倍，且一、二级不应碱10倍纵向钢筋直径，三、四级不应大于15倍纵向钢筋直径。 19、柱的纵筋不应与箍筋、拉筋及预埋件等焊接,20、柱的箍筋体积配箍率 按下式计算： (6-87) 式中 箍筋单肢截面面积； 对应于 的箍筋单肢总长度，重叠段按一肢计算 柱核芯混凝土面积的两个边长(图6-

44、34)； s 箍筋间距 框架柱的箍筋可采用图6-35所示的形式。当柱的纵向钢筋每边4根及4根以上时，宜采用井字形箍筋,第十节 框架梁柱节点核心区截面抗震验算,1)设防烈度为9度的结构以及一级抗震等级的框架结构 (2)其他情况 (6-89,6-88,一)一般框架梁柱节点,1一、二级框架梁柱节点核心区组合的剪力设计值，应按下列公式计算,式中 梁柱核心区组合的剪力设计值； 梁截面的有效高度，节点两侧梁截面高度不 等时可采用平均值； 梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离； 柱的计算高度，可采用节点上、下柱反弯点之间的距离； 梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值； 节点剪力增大系数，一级取1.

45、35，二级取1.2,节点左、右梁端反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和。一级节点左、右梁端弯矩均为负值时，绝对值较小的弯矩应取零； 节点左、右梁端反时针或顺时针方向按实配钢筋面积(计入受压钢筋)和材料强度标准值计算的受弯承载力所对应的弯矩设计值之和,2核心区截面有效计算的宽度，应按下列规定采用,1)当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时，可采用该侧柱截面宽度；当小于柱截面宽度的1/2时，可采用下列二者的较小值,6-90) (6-91,式中 节点核心区的截面有效计算宽度； 梁截面宽度； 验算方向的柱截面高度； 验算方向的柱截面宽度,2)当梁、柱的中线不重合且偏心距不大于柱宽的1/

46、4时，可采用本条第1款和下式计算结果的较小值,6-92,式中 e 梁与柱中线偏心距,3节点核心区受剪截面应符合下式要求,6-93,式中 正交梁的约束影响系数。楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4时，可采用1.5 ,9度时宜采用1.25，其他情况宜采用1.0,节点核心区的截面高度，可采用验算方向的柱截面高度 ； 承载力抗震调整系数，可采用0.85; 混凝土强度影响系数，应按高规第6.2.6条采用 混凝土轴心受压强度设计值,4节点核心区截面受剪承载力，应按下列公式验算,1) 设防烈度为9度时 (6-94) (2) 其他情况

47、(6-95,式中 N对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向力设计值。 当N为轴向压力时，不应大于柱的截面面积和混凝土轴心抭压强度设计值乘积的50%; 当N为拉力时，应取为零 箍筋的抗拉强度设计值； 混凝土轴心抗拉强度设计值； 核心区计算宽度范围内验算方向同一截面各肢箍筋的全部截面面积； s箍筋间距,二)梁宽大于柱宽的扁梁框架的梁柱节点,1楼盖应采用现浇，梁柱中心线宜重合。 2扁梁框架的梁柱节点核心区应根据梁上部纵向钢筋在柱宽范围内、外的截面面积比例，对柱宽以内和柱宽以外的范围分别计算受剪承载力。计算柱外节点核心区的剪力设计值时，可不考虑节点以上柱下端的剪力作用,3. 节点核心区计算除应符合一般梁柱

48、节点的要求外，尚应符合下列要求： (1)按(一)第3条计算核心区受剪截面时，核心区有效宽度可取梁宽与柱宽的平均值； (2)四边有梁的节点约束影响系数，计算柱宽范围内核心区的受剪承载力时可取1.5，计算柱宽范围外核心区的受剪承载力时宜取1.0； (3) 计算核心区受剪承载力时，在柱宽范围内的核心区，轴力的取值可同一般梁柱节点；柱宽以外的核心区可不考虑轴向压力对受剪承载力的有利作用； (4)锚入柱内的梁上部纵向钢筋宜大于其全部钢筋截面面积的60,三)圆柱的梁柱节点,1. 梁中线与柱中线重合时，圆柱框架梁柱节点核心区受剪截面应符合下式要求,6-96,式中 正交梁的约束影响系数 ，可按(一)第3条确定

49、，其中柱截面宽度可按柱直径采用； 节点核心区有效截面面积，当梁宽 不小于圆柱直径D的一半时，可取为 ；当梁宽 小于柱直径的一半但不小于柱直径的0.4倍时，可取为0.8D( +D/2,2梁中线与柱中线重合时，圆柱截面梁柱节点核芯区截面受剪承载力应按下列公式验算,1)抗震设防烈度为9度时,6-97,2)其他情况,6-98,式中 单根圆形箍筋的截面面积； 计算方向上同一截面的拉筋和非圆形箍筋的总截面面积。 D 圆柱截面直径 N 轴向力设计值，可按(一)第4条的规定取用,各类框架节点核芯区的箍筋和纵向钢筋配置，应符合下列要求： (1)框架节点中的箍筋最大间距、最小直径宜按本节七表6-34取用；对一、二

50、、三级抗震等级的框架节点核芯区，其箍筋最小配筋特征值分别不宜小于0.12、0.10、0.08,且其箍筋体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。 (2)柱中的纵向受力钢筋，不宜在节点中切断,第五章 剪力墙结构设计一般规定及结构布置,1 现浇高层钢筋混凝土剪力墙结构，适用于住宅、公寓、饭店、医院病房楼等平面墙体布置较多的建筑。 2 当住宅、公寓、饭店等建筑，在底部一层或多层需设置机房、汽车房、商店、餐厅等较大平面空间用房时，可以设计成上部为一般剪力墙结构，底部为部分剪力墙落到基础，其余为框架承托上部剪力墙结构。 3 剪力墙结构的平面体形，可根据建筑功能需要，设计成各种形状，剪力墙应按各

51、类房屋使用要求、满足抭侧力刚度和承载力进行合理布置,5.1剪力墙结构,剪力墙结构的布置 剪力墙结构内力和位移的简化计算方法 剪力墙截面设计 剪力墙构造要求,back,剪力墙结构的布置,平面布置 正交 刚度不宜过大（？） 间距 6-8m 长度 H/L=2, L=8m 立面布置 门窗洞口宜上下对齐，成列布置 刚度避免突变，上下连续 楼板与墙连接,back,5.2剪力墙结构内力和位移的简化计算方法,剪力墙的类型 计算原则与假定 各类剪力墙的简化计算方法 剪力墙内力及变形规律,back,剪力墙的类型,剪力墙的受力特点 剪力墙的类型 分类原则（指标） 整体性系数连梁总抗弯线刚度与墙肢总抗弯线刚度比 净惯

52、性矩/总惯性矩墙肢截面与洞口宽窄的关系 洞口面积、位置 分类 整截面剪力墙 整体小开口剪力墙 联肢剪力墙 壁式框架 不规则开洞剪力墙,back,计算原则与假定,假定 楼板刚度 墙刚度 翼缘宽度min6*厚度，墙间距/2，总高度/20 总原则 荷载在各片剪力墙之间的分配 竖向荷载按受荷面积 水平荷载按等效抗弯刚度 各片剪力墙在分配得的荷载作用下的内力和位移计算,back,各类剪力墙的简化计算方法,整截面墙和整体小开口墙材料力学方法 联肢墙（双肢墙）连续化方法 壁式框架带刚域D值法,back,整截面墙和整体小开口墙材料力学方法,内力计算 弯矩 Mj=0.85MpIj/I+0.15MpIj/(sum

53、Ij) 轴力 Nj=0.85MpAjyj/I 剪力 Vj=VpAj/(sumAj)+Ij/(sumIj)/2 侧移计算 总侧移=弯曲部分+剪切部分=弯曲部分(1+a) 不同荷载： 均布 V0H3/(8EIW)+ uV0H/(GAW) 倒三角 11V0H3/(60EIW)+ uV0H/(2GAW) 顶点集中力 V0H3/(3EIW) + 2uV0H/(3GAW,Mp,Nj,V0,uV0H/GAW,back,5.3联肢墙（双肢墙）连续化方法,基本假定 楼盖平面内刚度无穷大 连梁连续化假定 连梁反弯点位于跨中 构件沿竖向分布均匀 方法概要 基本思路位移协调 连梁跨中位移=墙肢弯曲变形部分+墙肢轴向变

54、形部分+连梁弯曲和剪切变形部分=0 二阶常系数微分方程 内力计算 位移计算,back,5.4壁式框架带刚域D值法,刚域及其长度 原因 刚臂长度 带刚域D值法 带刚域杆件的抗侧刚度 转角位移方程 梁：k12=ci，k21=ci，i=EIe/l 柱：kc= (c+c)i/2 柱抗侧刚度 D值 D=(Alpha*12i/h2)= Alpha*12i/h2*(c+c)/2 带刚域杆件的反弯点高度 y=a+sy0+y1+y2+y3,back,5.5剪力墙内力及变形规律,整截面墙 整体小开口墙 联肢墙 壁式框架,back,弯矩沿高度分布、水平截面正应力分布、连梁反弯点,5.6剪力墙截面设计,墙肢截面设计 连梁截面设计 延性问题,back,墙肢截面设计,墙肢正截面（受弯）承载力计算 平面外承载力验算（小偏压情况） N=phi*(fcbwhw+fyAs) 墙肢斜截面（受剪）承载力计算,back,墙肢正截面（受弯）承载力计算,墙肢的