教学房屋建筑适用最大高度及适用高宽比ppt课件

1、第二讲的主要问题第二讲的主要问题1、高层钢筋混凝土构造的根本构造体系有哪几类？其定义、特点(抗侧刚度、侧移变形特点、适用建筑类别)分别是什么？2、什么是钢筋混凝土筒体构造，分几类？什么是剪力滞后？3、框架支撑构造中，哪种支撑方式更有利于构造抗震？4、框支剪力墙构造的抗震性好吗？为什么？5、板柱剪力墙构造的抗震性好吗？为什么？6、什么是伸臂构造，其主要作用是什么？主要用于什么构造？7、钢构造高层主要采用怎样的构造方式？8、与高层钢筋混凝土构造相比，高层钢构造的抗震性能如何？第三、四讲第三、四讲 第第 2 2 章章 抗侧力构造与布置抗侧力构造与布置3 3、4 42.9 抗侧力构造体系的适用高度及高

2、宽比2.10 建筑体形和构造总体布置2.11 变形缝伸缩缝、沉降缝、防震缝2.12 根底方式2 210101 1 最大适用高度最大适用高度H maxH max 建筑物高度建筑物高度 H H 增大，构造的承载力、稳定性及刚度要求都增大，构造的承载力、稳定性及刚度要求都越高，建造本钱相应提高，因此，在保证建筑平安运用的前越高，建造本钱相应提高，因此，在保证建筑平安运用的前提下，建筑物的最大适宜建造高度提下，建筑物的最大适宜建造高度HmaxHmax应有一合理值。高层应有一合理值。高层混凝土规范中，混凝土规范中，Hmax Hmax 主要以以下三个要素确定：主要以以下三个要素确定：2.10 抗侧力构造体

3、系的适用高度及高宽比1)1)地域抗震设防烈度；地域抗震设防烈度； 2)2)建筑场地类别；建筑场地类别；3)3)建筑构造体系及设计方法。建筑构造体系及设计方法。 房屋高度超越房屋高度超越B B级高度的规定时，设计应采取更有效级高度的规定时，设计应采取更有效的加强措施，并应有可靠根据，或进展专门的研讨和的加强措施，并应有可靠根据，或进展专门的研讨和论证。论证。 规定了各类构造体系的最大适用高度规定了各类构造体系的最大适用高度Hmax(m),Hmax(m),主要分为主要分为A A级高度和级高度和B B级高度。级高度。 1 1普通普通( (限制限制) )高度：高度：A A级高度；级高度； 2 2 B

4、B级级( (限制限制) )高度：超越高度：超越A A级高度的限定时，按级高度的限定时，按B B级级( (限制限制) )高度设计；高度设计； B B级高度的设计要求严于相应的级高度的设计要求严于相应的A A级高度的建筑级高度的建筑构造。构造。B B级高度的钢筋砼高层建筑普通不采用框架级高度的钢筋砼高层建筑普通不采用框架体系，体系，9 9度抗震设防区不宜建造高层建筑。度抗震设防区不宜建造高层建筑。钢筋混凝土高层建筑构造的最大适用高度钢筋混凝土高层建筑构造的最大适用高度Hmax(m) Hmax(m) 结构类型结构类型非抗震非抗震6 6度度7 7度度8 8度度0.2g0.2g（0.3g0.3g）9 9

5、度度框架框架70706060505040 40 （3535）- -框架框架剪力墙剪力墙150150130130120120100 100 （8080）5050剪力墙剪力墙全部落地剪力墙全部落地剪力墙150150140140120120100 100 （8080）6060部分框支剪力墙部分框支剪力墙13013012012010010080 80 （5050）不应用不应用筒体筒体框架框架- -核芯筒核芯筒160160150150130130100 100 （9090） 7070筒中筒筒中筒200200180180150150120 120 （100100） 8080板柱板柱- -抗震墙抗震墙707

6、08080707030 30 （4040）不应用不应用框架框架剪力墙剪力墙170170160160140140120 120 （100100）剪剪力力墙墙全部落地剪力墙全部落地剪力墙180180170170150150130 130 （110110）部分框支剪力墙部分框支剪力墙150150140140120120100 100 （8080）筒筒体体框架框架- -核芯筒核芯筒220220210210180180140 140 （120120）筒中筒筒中筒300300280280230230170 170 （150150）A A级高度级高度 表表2-22-2B B级高度级高度 表表2-32-3 9

7、 9度抗震设防、超越表内高度的房屋，应进展专门研讨，度抗震设防、超越表内高度的房屋，应进展专门研讨，并采取必要的加强措施。并采取必要的加强措施。注：1.表2-2 、表2-3中框架不含异形柱框架； 2.分框支剪力墙构造指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙构造； 3.类建筑，6、7、8度时宜按本地域抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求9度时应专门研讨； 4.框架构造、板柱-剪力墙构造以及9度抗震设防的表列其他构造，当房屋高度超越本表数值时，构造设计应有可靠根据，并采取有效的加强措施。 5.甲类建筑，6、7度时宜按本地域设防烈度提高一度后符合本表的要求，8度时应专门研讨； 6. 房屋高度超越表中数值时

8、，构造设计应有可靠根据，并采取有效的加强措施。表表2-4 2-4 钢结构房屋适用的最大高度钢结构房屋适用的最大高度(m)(m)结构类型结构类型6 6、7 7度度(0.10g(0.10g) )7 7度度(0.15g)(0.15g)8 8度度9 9度度(0.40g(0.40g) )（0.20g0.20g） (0.30g)(0.30g)框架框架1101109090909070705050框架框架- -中心支撑中心支撑220220200200180180150150120120框架框架- -偏心支撑（延性墙偏心支撑（延性墙板）板）240240220220200200180180160160筒体（框筒，

9、筒中筒，筒体（框筒，筒中筒，桁架筒，束筒）和巨型桁架筒，束筒）和巨型框架框架300300280280260260240240180钢钢- -混凝土混合构造房屋适用的最大高度混凝土混合构造房屋适用的最大高度(m) (m) 表表2-52-5 各抗震设防类别建筑的抗震设防规范，应符合以下要求：各抗震设防类别建筑的抗震设防规范，应符合以下要求： 1 1 规范设防类，应按本地域抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，到规范设防类，应按本地域抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，到达在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及达在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生

10、危及生命平安的严重破坏的抗震设防目的。生命平安的严重破坏的抗震设防目的。 2 2 重点设防类，应按高于本地域抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；重点设防类，应按高于本地域抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为但抗震设防烈度为9 9度时应按比度时应按比9 9度更高的要求采取抗震措施；地基根底的抗度更高的要求采取抗震措施；地基根底的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地域抗震设防烈度确定其地震作用。震措施，应符合有关规定。同时，应按本地域抗震设防烈度确定其地震作用。 3 3 特殊设防类，应按高于本地域抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震特殊设防类，应按高于本地域抗震设防烈度提高

11、一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为措施；但抗震设防烈度为9 9度时应按比度时应按比9 9度更高的要求采取抗震措施。同时，度更高的要求采取抗震措施。同时，应按同意的地震平安性评价的结果且高于本地域抗震设防烈度的要求确定其应按同意的地震平安性评价的结果且高于本地域抗震设防烈度的要求确定其地震作用。地震作用。 4 4 适度设防类，允许比本地域抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，适度设防类，允许比本地域抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为但抗震设防烈度为6 6度时不应降低。普通情况下，仍应按本地域抗震设防烈度时不应降低。普通情况下，仍应按本地域抗震设防烈度确定其地震作用。度

12、确定其地震作用。注：对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑，当改用抗震性能较好的资注：对于划为重点设防类而规模很小的工业建筑，当改用抗震性能较好的资料且符合抗震设计规范对构造体系的要求时，允许按规范设防类设防。料且符合抗震设计规范对构造体系的要求时，允许按规范设防类设防。2.10.2 高宽比限值H/Bmax高层建筑的整体刚度和倾覆力矩不容忽视，高层建筑的整体刚度和倾覆力矩不容忽视，H/BH/B很大时，建筑物的整体刚很大时，建筑物的整体刚度小，倾覆力矩较大。度小，倾覆力矩较大。 、 分别对相应高层建筑构造分别对相应高层建筑构造的高宽比提出了最大限值要求的高宽比提出了最大限值要求H/Bmax H/

13、Bmax ，见，见P53 P53 表表2-6 2-6 表表2-92-9。结构体系非抗震6、7度8度9度框架、板柱剪力墙5432框剪5543剪力墙6654筒中筒、框架核心筒6664 A A级级高度高度最大最大高宽高宽比比 表表2-4 2-4 B B级高度最大高级高度最大高宽比宽比 表表2-52-5非抗震6、7度8度8766、7度8度9度6.565.5 钢构造房屋适用的最大高宽比表钢构造房屋适用的最大高宽比表2-32-3 高层建筑限高、限高宽比的意义：高层建筑限高、限高宽比的意义： 1. 1. 保证构造的稳定性，平安性。保证构造的稳定性，平安性。 2.2.防止工程立项以及设计初期对构造体系的盲目求

14、大、防止工程立项以及设计初期对构造体系的盲目求大、求异，防止过大的工程造价。求异，防止过大的工程造价。 高宽比对高层构造倾覆弯距的影响重力W 引起的竖轴向反力程度力H引起的竖轴向反力与程度力引起的剪力 V=H ch/ d2.10.3 建筑平面和构造平面布置一、平面外形限值：一、平面外形限值： 限值参数：限值参数： (L/B)max(L/B)max、 (l/B max)max(l/B max)max、 (l/b)max(l/b)max。二、楼面刚度：楼面刚度宜大，有利于荷载传送、内力重分布；二、楼面刚度：楼面刚度宜大，有利于荷载传送、内力重分布；三、抗侧构件：平面上对称、靠外、纵横向同时布时，有

15、利于抗扭、抗侧；三、抗侧构件：平面上对称、靠外、纵横向同时布时，有利于抗扭、抗侧；抗侧刚度中心宜与其质量中心接近，利于减小改动效应；抗侧刚度中心宜与其质量中心接近，利于减小改动效应； 塔式平面较板式平面利于抗震、抗风； 凸多边形有利于抗风；塔式平面各向较平衡，利于抗震、抗风； 板式平面在偏心荷载下易于改动，不利于抗震、抗风；有时应思索设防震缝。 2.10.4 建筑立面和构造沿高度布置竖向抗侧构件布置的原那么：竖向抗侧构件布置的原那么：竖向抗侧构件应尽量延续布置；竖向抗侧构件应尽量延续布置；限制采用底部框架限制采用底部框架-剪力墙构造，以防止荷载传送难、应力集中、刚度剪力墙构造，以防止荷载传送难

16、、应力集中、刚度突变；突变；尽量将质量大的设备间、水箱间布置在低层，以减小地震作用的影响，尽量将质量大的设备间、水箱间布置在低层，以减小地震作用的影响，防止鞭梢防止鞭梢(端端)效应。效应。竖向抗侧构件的刚度应变化均匀，否那么易产生构造薄弱层。竖向抗侧构件的刚度应变化均匀，否那么易产生构造薄弱层。规定参看规定参看P38 图图2-33：上部内收上部内收 H1/H 0.2时，宜时，宜 B1/B 0.75； 上部外挑时上部外挑时 宜宜B/B10.9，宜，宜 B1B4 m。底部框架底部框架-剪力墙构造中，框支层楼面应有足够的刚度，底部必需有足剪力墙构造中，框支层楼面应有足够的刚度，底部必需有足够的间距适

17、宜的落地剪力墙，以保证楼面荷载的可靠传送、刚度的合理够的间距适宜的落地剪力墙，以保证楼面荷载的可靠传送、刚度的合理变化。变化。2104 建筑构造不规那么1、平面不规那么：改动不规那么; 楼面凹凸不规那么; 楼板不延续。5 . 13)2(2 . 112212时，相当于1)改动不规那么：周期比 ： 构造以改动为主的第一自振周期 构造以平动为主的第一自振周期 A级建筑，应 0.9， B级建筑，应 0.85。 严重改动不规那么； 普通改动不规那么5 . 13)2(2 . 112212时，相当于3)2(5 . 112212时，相当于1TTt1TtT1TTt1TTt2)楼面凹凸不规那么：B/Bmax 0.

18、3 时3)楼板不延续：楼板处，b/B 50% ，或楼板开洞率30%，或有较大错层。较大错层 竖向不规那么：构造抗侧刚度构造抗侧刚度: K=: K=层剪力层剪力/ /弹性层间位移；弹性层间位移； 1) Ki0.7Ki+11) Ki0.7Ki+1， 或或 Ki0.8(Ki+1+Ki+2+Ki+3)/3Ki0.8(Ki+1+Ki+2+Ki+3)/3， 或或 Bi/Bi-10.25(in) Bi/Bi-10.25(in)； 2)竖向抗侧力构件不延续下传，或在某层中断；3)楼层层间受剪承载力变化过大 Qy, i 0.8 Qy, i +1 JCJ32002规定，高层建筑设计的总体原那么抗震概念设计的原那么

19、： 不应采用严重不规那么平面和立面的构造体系。构造应具有必要的承载才干和变形才干；应防止因部分破坏而导致整个构造丧失承载才干；对能够的薄弱部位，应采取有效措施予以加强。 建筑抗震设防宜具有多道防线。 竖向布置和程度布置宜采用合理的刚度和承载才干分布。应防止因刚度的部分突变和构造的改动效应而构成薄弱部位；构造平面布置应均匀对称并具有较好的抗扭刚度；竖向布置应使构造刚度均匀无突变。2.11 2.11 变形缝变形缝温度伸缩缝、沉降缝、温度伸缩缝、沉降缝、防震缝防震缝 温度伸缩缝温度伸缩缝使缝两侧的构造自在伸缩。伸缩缝缝宽普通使缝两侧的构造自在伸缩。伸缩缝缝宽普通50mm50mm，与防震缝合设时，与防

20、震缝合设时， 缝宽满足防震缝要求；缝宽满足防震缝要求； 沉降缝沉降缝使缝两侧的构造自在沉降，沉降缝缝宽普通使缝两侧的构造自在沉降，沉降缝缝宽普通50mm50mm，与防震缝合设时，缝宽满足防震缝要求；，与防震缝合设时，缝宽满足防震缝要求； 防震缝防震缝防止地震时，缝两侧建筑物的不一致变形甚至程防止地震时，缝两侧建筑物的不一致变形甚至程度碰撞。缝宽应根据构造整体刚度的不同，随建筑高度的添度碰撞。缝宽应根据构造整体刚度的不同，随建筑高度的添加区别计算，加区别计算，70mm70mm。 构造缝可以将复杂构造分解为假设干简单构造，但缝也给构构造缝可以将复杂构造分解为假设干简单构造，但缝也给构造带来如防水困

21、难、资料耗费大等问题，因此，在高层建筑构造带来如防水困难、资料耗费大等问题，因此，在高层建筑构造设计中，提倡尽量采用合理的构造设计方法、以及施工手段，造设计中，提倡尽量采用合理的构造设计方法、以及施工手段，防止设缝。防止设缝。 1 1温度伸缩缝：温度伸缩缝： 根底以下部分可以不断开，不设温根底以下部分可以不断开，不设温度缝的措施：度缝的措施：2沉降缝：根底与上部构造均应断开。 刚性很大的根底设缝不经济；刚性很大的根底设缝不经济； 设计、施工中采用措施调整沉降差别；设计、施工中采用措施调整沉降差别； 采用不同的根底方式调整沉降差、群房做在主体悬挑根底上；采用不同的根底方式调整沉降差、群房做在主体

22、悬挑根底上； 施工后浇带处置另祥施工后浇带处置另祥 。 温度影响较大部位部分提高配筋率；顶层部分设温度缝；温度影响较大部位部分提高配筋率；顶层部分设温度缝； 阳光直射屋面加厚屋面隔热保温层，或架空通风屋面阳光直射屋面加厚屋面隔热保温层，或架空通风屋面 施工后浇带处置另祥施工后浇带处置另祥 。3 3抗震缝：抗震缝： 根底以下部分可以不断开。根底以下部分可以不断开。 抗震设防的建筑抗震设防的建筑物，当建筑的平面、物，当建筑的平面、层数、质量、刚度差层数、质量、刚度差别较大，或错层时设别较大，或错层时设置。设缝时要有足够置。设缝时要有足够宽度防震缝最小宽度。宽度防震缝最小宽度。H15 mH15H15

23、6 6度每度每增加增加5m5m7 7度每度每增加增加4m4m8 8度每度每增加增加3m3m9 9度每度每增加增加2m2m100 mm100 mm100 mm100 mmn n20 mm20 mm混凝土后浇带混凝土后浇带 混凝土后浇带的位置，特殊工艺要求应由构造师在设计中确定，其位置宜设在构件梁、板弯、剪应力均较小处。 混凝土后浇带可处置由永久荷载引起的不均匀沉降问题，但带内砼必需待两侧构造根本封顶即永久荷载的不均匀沉降根本完成后浇注。混凝土后浇带也可减小季节性温差的影响。 混凝土后浇带是高层建筑中常用的一种施工工艺，带宽常为800mm1000mmm，贯穿的后浇带在施工期间将构造分为独立的几部分

24、，当构造平面尺寸较大时，缝可以曲折贯穿。后浇带内的钢筋可与带两侧钢筋同时绑扎，也将钢筋先从两侧伸出，在带内砼浇注前再焊接或搭接；带内待其两侧砼浇注完近两个月(30天)后浇注。混凝土后浇带平面布置图混凝土后浇带平面布置图设置后浇带；设置后浇带；部分加强配筋；部分加强配筋；施加预应力；施加预应力；采用预制构件或叠合构造；采用预制构件或叠合构造；解除约束，设置滑移层；解除约束，设置滑移层；采用膨胀剂补偿混凝土的收缩；采用膨胀剂补偿混凝土的收缩；加强保温隔热措施等。加强保温隔热措施等。 增大伸缩缝间距的可靠措施增大伸缩缝间距的可靠措施 采用可靠措施后，可适当放宽伸缩缝的间距：采用可靠措施后，可适当放宽

25、伸缩缝的间距： 1) 1)提高部分部位的配筋率提高部分部位的配筋率 顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化较大顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化较大部位；部位； 2) 2)顶层加强保温隔热措施顶层加强保温隔热措施 外墙设置外保温层；外墙设置外保温层； 3) 3)每每30m30m40m40m间距留出混凝土施工后浇带等施间距留出混凝土施工后浇带等施工措施工措施 后浇混凝土的施工温度应尽量与主体混凝土的施后浇混凝土的施工温度应尽量与主体混凝土的施工温度接近，设在对构造受力影响较小的部位曲折经工温度接近，设在对构造受力影响较小的部位曲折经过；当高层建筑与裙房之间不设沉降缝时，将后浇带过；当高层建筑

26、与裙房之间不设沉降缝时，将后浇带设在次边跨内；在混凝土中参与适宜的外加剂，补偿设在次边跨内；在混凝土中参与适宜的外加剂，补偿混凝土的收缩。混凝土的收缩。 4) 4)降低甚至解除约束降低甚至解除约束 梁底设滑移支座；部分设温度缝梁底设滑移支座；部分设温度缝 5) 5)采用预制构件或叠合构造采用预制构件或叠合构造 6) 6)施加预应力施加预应力 提高抗弯刚度或抗裂度，防止应构造开裂导致构提高抗弯刚度或抗裂度，防止应构造开裂导致构造刚度的降低造刚度的降低2.12 根底方式 根底埋深D应满足建筑物的稳定要求,防止倾覆。 高层钢筋砼建筑的主要根底类型：筏形根底、箱形根底、桩根底。基础结构基础结构形式形式

27、钢筋混凝钢筋混凝土结构土结构钢结钢结构构天然地基H/12H/15桩基H/15H/181 1、钢筋砼筏形根底：、钢筋砼筏形根底： 筏形根底也称满堂红根底，其底板有如船筏，刚度很大，筏形根底也称满堂红根底，其底板有如船筏，刚度很大，对基底应力有一定的协调才干。对基底应力有一定的协调才干。 筏形根底适用于上部构造刚性较好，楼层不太多，地基刚筏形根底适用于上部构造刚性较好，楼层不太多，地基刚度较好的场地。度较好的场地。板底平均反力板底平均反力（kN/mkN/m2 2) )受力情况受力情况t / lt / l150200150200150200150200单向单向1/61/81/61/8双向双向1/91/121/91/12400500400500400500400500单向单向1/31/41/31/4双向双向1/41/61/41/62 2、钢筋砼箱形、钢筋砼箱形 当地基承载力较高，地下水位较深时，可思索做箱当地基承载力较高，地下水位较深时，可思索做箱型根底或筏形根底，当然应同时思索根底的埋深型根底或筏形根底，当然应同时思索根底的埋深(DH/15(DH/15；有桩