高层混凝土结构设计六个比值及例题

1、· 简介：对于一个合格的结构工程师来说，最基本的素质之一就是自信和自学的能力，具体地说，就是要不断地完善“真、善、美”的自身修养。真，就是从实际出发，诚恳、实用、合理，不夸大，不缩小。善，就是以人为本，助人为乐，积极主动地与建筑、水电、暖通等专业配合，积极主动地和甲方、施工、监理单位合作完成工程建设。美，就是形式美观大方、自然简洁，语言优美动人，内容表达准确到位，做到一针见血、入木三分。 · 关键字：高层，结构设计，比值1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.6 6.3.7和6.4.6。 柱轴压比不宜超过表6.3.6的规定；建造于类场

2、地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。表 6.3.6柱轴压比限值结构类型抗震等级一二三四框架结构0.650.750.850.90框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒，筒中筒0.750.850.900.95部分框支抗震墙0.60.70 注：1 轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；对本规范规定不进行地震作用计算的结构，可取无地震作用组合的轴力设计值计算； 2 表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大干2的柱，轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施； 3 沿柱全高采用

3、井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于lOOmm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于lOOmm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于lOmm，轴压比限值均可增加0.10；上述三种箍筋的最小酡箍特征值均应按增大的轴压比由本规范表6.3.9确定； 4 在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%，轴压比限值可增加0.05；此项措施与注3的措施共同采用时，轴压比限值可增加0.15，但箍筋的体积配箍率仍可按轴压比增加0.10的要求确

4、定； 5 柱轴压比不应大于1.05。6.3.7 柱的钢筋配置，应符合下列各项要求： 1 柱纵向受力钢筋的最小总配筋率应按表6.3.7-1采用，同时每侧配筋率不应,小于0.2%；对建造于类场地且较高的高层建筑，最小总配筋率应增加0.1%。表6.3.7-1 柱截面纵向钢筋的最小总配筋率（百分率）类别抗震等级一二三四中柱和边柱0.9(1.0)0.7(0.8)0.6(0.7)0.5(0.6)角柱、框支柱1.10.90.80.7 注：1 表中括号内数值用于框架结构的柱； 2 钢筋强度标准值小于400MPa时，表中数值应增加0.1，钢筋强度标准值为400MPa时，表中数值应增加0.05； 3混凝土强度等级

5、高于C60时，上述数值应相应增加0.1。 2 柱箍筋在规定的范围内应加密，加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求： 1)一般情况下，箍筋的最大间距和最小直径，应按表6.3.7-2采用。表6.3. 7-2柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径抗震等级箍筋最大间距（采用较小值，mm）箍筋最小直径(mm)一6d,10010二8d,1008三8d,150(柱根100)8四8d,150(柱根100)6（柱根8）注：l d为柱纵筋最小直径：2 柱根指底层柱下端箍筋加密区。 2)一级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级框架柱的箍筋直径不小于lOmm且箍筋肢距不大于200mm时，除底层柱

6、下端外，最大间距应允许采用150mm：三级框架柱的截面尺寸不大于400mm酎，箍筋最小直径应允许采用6mm；四级框架柱剪跨比不大于2时，箍筋直径不应小于8mm。 3)框支柱和剪跨比不大于2的框架柱，箍筋间距不应大于100mmo6.3.7 柱的钢筋配置，应符合下列各项要求： 1 柱纵向受力钢筋的最小总配筋率应按表6.3.7-1采用，同时每侧配筋率不应,小于0.2%；对建造于类场地且较高的高层建筑，最小总配筋率应增加0.1%。表6.3.7-1 柱截面纵向钢筋的最小总配筋率（百分率）类别抗震等级一二三四中柱和边柱0.9(1.0)0.7(0.8)0.6(0.7)0.5(0.6)角柱、框支柱1.10.9

7、0.80.7 注：1 表中括号内数值用于框架结构的柱； 2 钢筋强度标准值小于400MPa时，表中数值应增加0.1，钢筋强度标准值为400MPa时，表中数值应增加0.05； 3混凝土强度等级高于C60时，上述数值应相应增加0.1。 2 柱箍筋在规定的范围内应加密，加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求： 1)一般情况下，箍筋的最大间距和最小直径，应按表6.3.7-2采用。表6.3. 7-2柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径抗震等级箍筋最大间距（采用较小值，mm）箍筋最小直径(mm)一6d,10010二8d,1008三8d,150(柱根100)8四8d,150(柱根100)6（柱根8）注：l

8、d为柱纵筋最小直径：2 柱根指底层柱下端箍筋加密区。 2)一级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级框架柱的箍筋直径不小于lOmm且箍筋肢距不大于200mm时，除底层柱下端外，最大间距应允许采用150mm：三级框架柱的截面尺寸不大于400mm酎，箍筋最小直径应允许采用6mm；四级框架柱剪跨比不大于2时，箍筋直径不应小于8mm。 3)框支柱和剪跨比不大于2的框架柱，箍筋间距不应大于100mmo6.4.6 抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时，应按柱的有关要求进行设计；矩形墙肢的厚度不大于300mm时，尚宜全高加密箍筋。2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，

9、见抗规5.2.5。 5.2.5 抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：V(5.2.5)式中：Veki第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力； 剪力系数，不应小于表5.2.5规定的楼层最小地震剪力系数值，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数； Gj第j层的重力荷载代表值。表5.2.5楼层最小地震剪力系数值类 别6度7度8度9度扭转效应明显或基本周期小于3.5s的结构0.0080.016(0.024)0.032(0.048)0.064基本周期大于5.Os的结构0.0060.012(0.018)0.024(0.036)0.048 注：1基本周期介于3. 5s和5s之

10、间的结构，按插入法取值； 2括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2。 3.4.2建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。4、位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。见抗规3.4.2。 5、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规

11、6、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规。结构统一做法 1 设计前提条件 1.1 建筑物安全等级（地基规范）：地基基础设计等级为丙级。 1.2 建筑物重要性类别（抗震规范）：丙类。 1.3 建筑结构安全等级：二级。 1.4 抗震设防烈度：6度；设计基本地震加速度值0.05g。 1.5 设计地震条件：地震分组为第二组。 1.6 建筑场地类别为类。 1.7 抗震等级：框架四级。 2 结构荷载条件 2.1 风荷载 A、基本风压取0.8 KN/ B、体型系数：1.4 C、地面粗糙度：B类 2.3 楼面活荷载不折减 2.4 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 27.00

12、 2.5 周期折减系数: TC = 0.7 2.6 考虑活荷不利布置； 梁跨中弯矩增大系数： BM = 1.00 2.7 中梁刚度增大系数： BK = 2.0 2.8 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 2.9 计算重力荷载代表值活荷质量折减系数(两处): 4.6 地梁配筋时，钢筋放大系数上下均取1.05;归并系数1.1; 基础归并系数0.3 5.1 柱 5.1.2柱筋放大系数1.1,归并系数0.3; 5.1.3 柱纵筋最小配筋率0.9%: 400X400：816 450X450：818或1216 500X500：1216 600X600：1220或1618 700X700: 1620或2

13、018 5.1.4 柱纵筋间距不大于200 5.1.5 纵筋尽量用20，最大不超过25 5.1.6 箍筋尽量用8，当8100不够时可用至10； 原则上，箍筋不采用12，否则需说明加大保护层厚度。 5.1.7 箍筋加密区用100;非加密区用200；角柱箍筋非加密区用150； 5.1.8 底层箍筋全长加密 5.1.9柱按双偏压计算 5.1.10注意短柱要全长加密 5.2 梁 5.2.1 用平法表示梁配筋，当梁布置密集时，可分为纵向梁，横向梁两张图。梁上下筋放大系数1.05,归并系数0.1。主次梁交接处，吊筋需表示。梁上起柱处，要表示。 5.2.2 梁宽250、其他次梁可小于250，跨度大于8000

14、可用300；梁高1/8-1/12;断面尺寸控制办法：计算时用TAT，看计算结果配筋图内的配筋率图；要求全截面配筋率1.5-1.7之间。 5.2.4贯通全跨的上、下纵向筋各不小于214 5.2.5纵筋尽量用20及18，最大不超过25；一排根数不超过4，当配筋面积大时可做至二排或三排（第三排钢筋不超过2根） 5.2.6 梁跨度小于3000，纵向钢筋通长设置；梁跨度3000-4000，第一排纵向钢筋通长设置，如相邻跨跨度不小于6000，则所有纵向钢筋通长设置。 5.2.7 梁箍筋框架梁不小于8200；次梁不小于6200。梁端箍筋加密区长度为1.5倍梁高且不小于500，加密筋直径8，间距：hb/4、8

15、d、150三者取小值。 5.2.8 如计算需配受扭筋则扭筋间距200： 梁高400-450不少于2根（双边）； 梁高500-650不少于4根（双边）； 梁高700-850不少于6根（双边）； 梁高900-1050不少于8根（双边）； 5.2.9 扭筋面积分配办法： 梁高400：扭筋面积上中下分别为1/3,1/3,1/3 梁高 >400：扭筋面积上中下分别为1/4,1/2,1/4 5.2.10裂缝宽度要求：楼面0.3；屋面0.2 5.3 板 5.3.4 板配筋图用PKPM生成，板上下筋放大系数1.05。板钢筋不编号，整跨板配筋可编号。边支座设铰接；板面有高差设固端。板图内需表示构造柱。 5

16、.3.5裂缝宽度要求：楼面0.3；屋面0.2 5.3.6 板钢筋受拉钢筋最小配筋率0.27%，分布筋配筋率不小于0.15%： 6 施工图内容及统一要求 6.1板面开洞及周边加筋； 6.2板面标高不同时要有表示或注明标高。 6.5钢筋的锚固、搭接长度在结构总说明中统一说明，不在各张施工图中说明。 对于一个合格的结构工程师来说，最基本的素质之一就是自信和自学的能力，具体地说，就是要不断地完善“真、善、美”的自身修养。真，就是从实际出发，诚恳、实用、合理，不夸大，不缩小。善，就是以人为本，助人为乐，积极主动地与建筑、水电、暖通等专业配合，积极主动地和甲方、施工、监理单位合作完成工程建设。美，就是形式美观大方、自然简洁，语言优美动人，内容表达准确到位，做到一针见血、入木三分。一般而言，我们设计的结构，轴压比均不会超过表6.3.7条的规定，这样，无须采取注3和注4的构造