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文档简介

高职高专建筑工程技术专业建筑结构BuildingStructure——项目化教学配套课件——混凝土结构·砌体结构·钢结构建筑结构教材编写组

项目6分析多层及高层钢筋混凝土房屋结构体系

模块二钢筋混凝土结构

目录CONTENTS

6.1常用结构体系框架结构·剪力墙结构·框架-剪力墙结构·筒体结构

6.2钢筋混凝土框架结构框架类型·受力特点·框架梁抗震构造·框架柱抗震构造

6.3钢筋混凝土剪力墙结构基本概念·墙肢构造·边缘构件·连梁构造·开洞补强

6.4钢筋混凝土框架-剪力墙结构基本概念·协同工作原理·抗震构造措施建筑结构·项目6多层及高层钢筋混凝土房屋结构体系1学习目标知识目标•掌握框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构的抗震构造措施•熟悉钢筋混凝土多层及高层房屋常用的结构体系•了解框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等的受力特点能力目标•能够判别钢筋混凝土多层及高层房屋常用的结构体系•能够根据框架结构的抗震构造措施进行结构设计•能够识读框架、剪力墙结构的平法施工构造详图素养目标•通过观看"港珠澳大桥与大国工匠"的故事,感受科技发展成果如何服务民众健康福祉•增强投身中国建设事业的信心和决心•增强民族自豪感和自信心建筑结构·项目6多层及高层钢筋混凝土房屋结构体系2工程导入:高层建筑与结构体系选择上海中心大厦——超级工程中的结构创新高层建筑定义:《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)规定,10层及以上或高度超过28m的住宅、高度大于24m的其他民用建筑为高层;超过100m为超高层。结构体系的重要性:世界上第一幢钢筋混凝土高层建筑是1903年美国辛辛那提市的英格尔斯大楼(16层、64m)。目前已出现高度超过300m的混凝土结构高层建筑。思考问题•为什么框架结构一般不超过60m?•剪力墙结构为什么适合住宅建筑?•超高层建筑为什么要采用筒体结构?•抗震设计中框架梁和框架柱有哪些特殊构造要求?建筑结构·6.1常用结构体系3多层与高层建筑的划分标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2010•高层:10层及10层以上,或房屋高度超过28m的住宅建筑;房屋高度大于24m的其他高层民用建筑•超高层:建筑物高度超过100m,不论住宅还是公共建筑•多层:低于上述高层标准的建筑(住宅≤9层且高度≤28m;其他民用建筑高度≤24m)我国住建部及联合国标准•住建部(1984年起):无论住宅还是公共建筑,10层及10层以上均定为高层建筑•联合国1972年国际高层建筑会议:9层至高度100m为高层建筑;30层或高度100m以上为超高层建筑要点提示:多层与高层的划分以层数和高度双重控制。不同国家和标准对高层建筑的定义存在差异,我国工程实践中以JGJ3—2010和住建部规定为准。多层建筑一般以框架结构为主,高层建筑则需根据高度选择剪力墙、框架-剪力墙或筒体等抗侧刚度更大的结构体系。结构体系与建筑高度的对应关系框架结构一般不宜超过60m→剪力墙结构一般不超过140m→框架-剪力墙结构一般不超过130m→筒体结构适用于高度很大的建筑(可达300m以上)6.1常用结构体系框架结构·剪力墙结构·框架-剪力墙结构·筒体结构4建筑结构·6.1常用结构体系56.1.1框架结构体系图6-1框架结构构件·图6-2柱网布置形式定义: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,称为框架结构体系。连系平面框架的梁称连系梁,承受主要荷载的梁称框架梁。优点:建筑平面布置灵活,可做成大空间的会议室、餐厅、办公室等;构件主要是梁和柱,可预制或现浇,立面可变化。缺点:梁、柱断面尺寸不能太大,侧向刚度较小,水平位移大。一般不宜超过60m,抗震设防烈度较高地区高度更受限制。异形柱框架:柱截面为L形、T形、Z形或十字形,厚度180~300mm,一般用于非抗震或6、7度抗震的12层以下建筑。建筑结构·6.1常用结构体系66.1.2剪力墙结构体系图6-3剪力墙结构的平面布置定义:将房屋的内、外墙都做成实体的钢筋混凝土结构,称为剪力墙结构体系。剪力墙间距受楼板跨度限制,一般为3~8m。优点:整体性好、刚度大,水平力作用下侧向变形小;墙体截面积大,承载力易满足;抗震性能好。建造高度一般不超过140m。适用范围:适用于具有小房间的住宅、旅馆等建筑,可省去大量砌筑填充墙的工序及材料。我国10~30层公寓住宅大多采用这种体系。缺点:剪力墙间距太小,平面布置不灵活,结构自重较大。为减轻自重,剪力墙间距一般以6m左右为宜。建筑结构·6.1常用结构体系76.1.3框架-剪力墙体系图6-4框架-剪力墙结构平面定义:把框架结构和剪力墙结构结合起来,取长补短,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。受力特点:剪力墙承担大部分水平荷载,结构总体刚度加大,侧移减小。框架和剪力墙协同工作,通过变形协调使各层变形趋于均匀。优势:改善了纯框架或纯剪力墙上下层间变形相差较大的缺点,地震作用下可减少非结构构件破坏。框架柱上下层受力均匀,断面和配筋较均匀。适用范围:建造高度一般不超过130m,广泛应用于多层及高层办公楼、旅馆等建筑。建筑结构·6.1常用结构体系86.1.4筒体体系图6-5筒体基本形式定义:以筒体为主组成的承受竖向和水平作用的结构。筒体由若干片剪力墙围合而成的封闭井筒,受力类似固定于基础的竖向悬臂箱。三种基本形式实腹筒:剪力墙围成的筒体;框筒:密排柱和窗裙梁形成的开孔筒体;桁架筒:四壁由竖杆和斜杆桁架组成。五种结构布置形式•框筒结构:密柱深梁框架围成,内部可布置框架•框架-核心筒:内部实腹核心筒+外部框架,适用于高度较高、功能较多建筑•筒中筒结构:内实腹筒+外框筒/桁架筒,适用于高度很大建筑•成束筒结构:两个以上框筒排列成束•多重筒结构:中间增设一圈柱或剪力墙图6-6筒体结构类型建筑结构·6.1常用结构体系96.1.5板柱-剪力墙结构定义:由无梁楼板与柱组成的板柱框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。板柱框架部分承受竖向荷载,剪力墙承担水平荷载。依据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2010,板柱-剪力墙结构属于框架-剪力墙结构的特殊形式。结构特点•无梁楼板,室内净高大,吊顶简单•模板施工方便,建筑平面布置灵活•楼板厚度较大,用钢量和混凝土用量较多•剪力墙承担全部水平力,板柱框架抗侧刚度弱板柱-剪力墙结构与框架-剪力墙结构对比对比项板柱-剪力墙结构框架-剪力墙结构竖向承重构件无梁楼板+柱(板柱框架)梁+柱(框架)室内净高无梁,净高大,吊顶简单有梁,净高受梁高影响适用高度一般不超过12层(约35m)一般不超过130m典型应用商场、车库、仓库、住宅办公楼、旅馆、高层住宅抗震性能板柱节点抗震性能较差,需设剪力墙框架延性好,协同工作性能优建筑结构·6.1常用结构体系106.1小节小结框架结构施工现场框架结构:平面灵活、刚度小,高度≤60m,适用于大空间建筑剪力墙结构:刚度大、抗震好,高度≤140m,适用于住宅旅馆框-剪结构:取长补短、协同工作,高度≤130m,适用于办公楼旅馆筒体结构:抗侧刚度最大,适用于超高层建筑。三种基本形式(实腹筒/框筒/桁架筒),五种布置形式(框筒/框架-核心筒/筒中筒/成束筒/多重筒)。超高层筒体结构摩天大楼6.2钢筋混凝土框架结构框架类型·受力特点·框架梁抗震构造·框架柱抗震构造11建筑结构·6.2钢筋混凝土框架结构126.2.1钢筋混凝土框架结构类型全现浇框架全部构件现浇钢筋混凝土。优点:整体性及抗震性能好,预埋铁件少,节省钢材。缺点:模板消耗量大,现场湿作业多,施工周期长。适用于地震高烈度区域。全装配式框架梁、板、柱全部预制,现场焊接拼装。优点:构件工厂生产质量易保证,节约模板,加快施工。缺点:整体性差,节点预埋铁件多,用钢量大,地震区不宜采用。装配整体式框架预制梁、柱、板安装就位后,焊接或绑扎节点区钢筋,连接处现浇混凝土形成整体。保证了节点刚性,提高了整体性,省去大部分预埋铁件,是常用框架形式之一。半现浇框架(最常用)部分构件现浇、部分预制装配。常见做法:梁柱现浇、板预制,或柱现浇、梁板预制。施工比全现浇简单,整体性能比全装配式优越,是目前采用最多的框架形式。建筑结构·6.2钢筋混凝土框架结构136.2.2框架结构的受力特点图6-7框架结构在水平荷载作用下的受力变形图6-8竖向活载最不利位置荷载组成:竖向荷载(结构自重、楼屋面活载)+水平荷载(风荷载、水平地震作用)。框架是空间结构,纵向和横向框架分别承受各自方向的荷载。侧移组成:第一部分由梁柱弯曲变形产生(下部层间变形大,上部小);第二部分由柱轴向变形产生(上部层间变形大,下部小)。第一部分是主要的。高层特点:多层框架以竖向荷载为主;高层框架中水平荷载的内力和位移成为控制因素,柱受压弯剪复合作用,破坏形态更复杂。柔性结构:框架梁柱截面惯性矩较小,侧向变形较大,称为柔性结构。框架多为高次超静定结构,竖向活载位置影响内力,风荷载可能产生反向弯矩,柱一般对称配筋。建筑结构·6.2.3框架结构的抗震构造措施·框架梁14框架梁抗震构造(一):截面尺寸与配筋率表6-1纵向受拉钢筋最小配筋率ρmin(%)1.截面尺寸控制•主梁截面高度按计算跨度1/10~1/18确定•梁净跨与截面高度之比不宜小于4•梁宽不宜小于梁高1/4,且不宜小于200mm2.混凝土强度等级:不应低于C20;一级抗震等级不应低于C30。3.纵向钢筋配筋率•梁端受拉钢筋配筋率不宜大于2.5%,不应大于2.75%•大于2.5%时,受压钢筋不应小于受拉钢筋的一半•最小配筋率按表6-1取值(支座和跨中分别控制)4.底顶面钢筋比值:一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。沿梁全长顶底面至少各配2根纵筋,一、二级直径≥14mm,三、四级≥12mm。建筑结构·6.2.3框架结构的抗震构造措施·框架梁15框架梁抗震构造(二):纵向钢筋锚固构造图6-10上部通长筋在端支座处构造(直锚/锚板/弯锚)表6-2上部通长筋端支座配筋构造端支座锚固(三种形式)•直锚:hc-c≥laE时,锚固长度≥laE且≥0.5hc+5d•弯锚:hc-c<laE时,平直段≥0.4labE,弯钩15d•锚头/锚板:伸入≥0.4labE,端部加锚头中间支座:上部通长筋在中间支座内连续通过。下部纵筋端支座:直锚、锚板构造同上部纵筋;弯锚时伸至柱外侧纵筋内侧,≥0.4labE并弯折15d。下部纵筋中间支座:伸入支座≥laE,抗震时伸过柱中心线5d,锚固长度max(laE,0.5hc+5d)。建筑结构·6.2.3框架结构的抗震构造措施·框架梁16框架梁抗震构造(三):支座负筋与架立筋图6-12支座负筋构造支座负筋伸出长度•端支座:第一排取ln1/3,第二排取ln1/4(ln1为端跨净长)•中间支座:第一排取ln1/3,第二排取ln1/4(lni为相邻两跨净跨较大值)•负筋端支座锚固形式和长度与上部通长筋相同架立筋构造:架立筋与支座负筋在ln1/3处相连接,搭接长度应为150mm。架立筋用于固定箍筋位置,与支座负筋搭接形成梁上部钢筋骨架。侧面纵筋:当hw≥450时,梁两侧沿高度配置纵向构造钢筋,间距a≤200mm。受扭纵筋可代替构造钢筋,搭接锚固长度取15d。贯通中柱钢筋:一、二、三级框架梁贯通中柱的纵筋直径,矩形截面柱不宜大于柱该方向尺寸的1/20。图6-13架立筋与支座负筋连接建筑结构·6.2.3框架结构的抗震构造措施·框架梁17框架梁抗震构造(四):箍筋配置与公式表6-3梁端箍筋加密区长度、最大间距和最小直径图6-16抗震框架梁箍筋加密区范围加密区要求:梁端箍筋加密区长度、最大间距和最小直径按表6-3取值。沿梁全长箍筋面积配筋率(公式6-1~6-3)一级(6-1)二级(6-2)三、四级(6-3)箍筋构造要求•加密区箍筋肢距:一级≤200mm和20d较大值,二、三级≤250mm和20d较大值,四级≤300mm•箍筋应有135°弯钩,端头直段≥10d和75mm较大值•非加密区箍筋最大间距≤加密区间距的2倍•第一根箍筋起步距离为50mm建筑结构·6.2.3框架结构的抗震构造措施·框架柱18框架柱抗震构造(一):截面尺寸与配筋率表6-4柱纵向受力钢筋最小配筋率(%)框架柱钢筋绑扎施工现场1.截面尺寸控制•矩形柱:非抗震≥250mm,四级≥300mm,一~三级≥400mm•圆柱:非抗震和四级≥350mm,一~三级≥450mm2.混凝土强度:≥C20;一级柱及节点核心区≥C30;9度≤C60,8度≤C70。3.纵筋配置•宜采用对称配筋;间距:一~三级≤200mm,四级和非抗震≤300mm•全部纵筋配筋率≥表6-4规定,每侧≥0.20%•C60以上增加0.10%,400MPa级钢筋增加0.05%4.特殊要求:一级且剪跨比≤2的柱,单侧受拉配筋率≤1.2%;边柱、角柱小偏心受拉时,纵筋总面积增大25%。建筑结构·6.2.3框架结构的抗震构造措施·框架柱19框架柱抗震构造(二):纵筋根部构造图6-19柱纵向钢筋在基础中构造基础上起柱•柱纵筋伸至基础底部支承底板钢筋网上•基础高度满足锚固:弯折6d且≥150mm•不满足锚固:伸入≥0.6labE且≥20d,弯折15d•锚固区横向箍筋:直径>d/4,间距<5d且≤100mm梁上起柱(KZ):柱纵筋伸至梁底且≥20d和≥0.6labE,弯钩15d。最少设置2道柱箍筋。不适用于转换层大梁起柱。剪力墙上起柱:两种构造——柱与墙重叠一层(根部锚固长度为下层柱高),或柱纵筋锚固在墙顶部(锚固1.2laE后90°弯锚150mm)。四角纵筋简化:轴心/小偏心受压且基础高≥1200时,可仅四角纵筋伸到底板,其余锚固在基础顶面下laE。建筑结构·6.2.3框架结构的抗震构造措施·框架柱20框架柱抗震构造(三):纵筋中部构造图6-30柱箍筋加密区范围非连接区范围•首层柱根部:≥Hn/3•中间层:max(Hn/6,hc,500)•带地下室:嵌固部位在首层楼面,地下室非连接区max(hn/6,hc,500)三种连接方式•绑扎搭接:搭接长度lle,相邻净距≥0.3lle•机械连接:相邻连接点距离≥35d•焊接:相邻连接点距离≥max(35d,500mm)纵筋数量变化:上柱多于下柱时,上柱多出纵筋向下锚固1.2laE;下柱多于上柱时,下柱多出纵筋向上锚固1.2laE。纵筋直径变化:遵循"粗筋多用"原则,直径较大的钢筋伸过非连接区与另一层连接。建筑结构·6.2.3框架结构的抗震构造措施·框架柱21框架柱抗震构造(四):变截面与顶部构造柱截面变化(表6-5、表6-6)两侧缩进:•Δ/h0>1/6:纵筋断开,下柱伸≥0.5labE弯折12d,上柱锚固1.2laE•Δ/h0≤1/6:纵筋直通,同柱中部一般构造单侧缩进:内侧缩进分断开/直通;外侧缩进只有断开构造,弯折长度Δ+laE柱顶部节点构造(图6-28)边柱和角柱:5种节点做法配合使用,伸入梁内的柱外侧纵筋不宜少于全部外侧纵筋的65%。可选②+④、③+④、①+②+④等组合。中柱(表6-7):hb-c≥laE直锚;hb-c<laE时加锚板(≥0.5laE)或弯锚(≥0.5laE+弯折12d)。框架柱种类(图6-27)角柱:位于结构转角,相邻两面与梁相连,两个外侧面两个内侧面。受力最复杂,配筋要求最高。边柱:位于框架外侧,相邻三面与梁相连,一个外侧面三个内侧面。中柱:位于框架内部,相邻四面与梁相连,四个侧面均为内侧面。顶部锚固可直锚或弯锚。建筑结构·6.2.3框架结构的抗震构造措施·框架柱22框架柱抗震构造(五):箍筋配置与公式表6-8柱箍筋加密区最大间距和最小直径图6-30柱箍筋加密区范围加密区范围:柱两端取max(长边,Hn/6,500);底层柱根以上1/3净高;刚性地面上下各500;剪跨比≤2的柱全高加密;一、二级角柱全高加密。体积配箍率公式(公式6-4、6-5)配箍率要求(6-4)配箍率计算(6-5)构造要求•一~四级柱体积配箍率分别≥0.8%、0.6%、0.4%、0.4%•非加密区配箍率≥加密区一半,间距≤加密区2倍•箍筋封闭式,135°弯钩,端头≥10d和75mm较大值•节点核心区设水平箍筋,配箍率满足规范要求•复合箍筋局部重叠不超过两层,不对称时相邻组交错建筑结构·6.2钢筋混凝土框架结构236.2小节小结框架结构施工现场框架类型:全现浇、全装配式、装配整体式、半现浇四种,半现浇最常用受力特点:柔性结构,侧移由梁柱弯曲变形(主)和柱轴向变形(次)组成框架梁:截面尺寸、配筋率(表6-1)、纵筋锚固(表6-2)、箍筋加密(表6-3、公式6-1~6-3)框架柱:截面与配筋率(表6-4)、根部/中部/变截面/顶部构造、箍筋加密(表6-8、公式6-4~6-5)核心:"强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件"抗震设计原则6.3钢筋混凝土剪力墙结构基本概念·墙肢构造·边缘构件·连梁构造·开洞补强24建筑结构·6.3钢筋混凝土剪力墙结构256.3.1剪力墙基本概念与分类图6-31剪力墙的类型(整体墙/小开口/双肢/多肢/壁式框架)定义:纵、横向主要承重结构全部为结构墙的结构。《建筑抗震设计标准》中称为抗震墙。短肢剪力墙指墙厚≤300mm,肢高厚比4~8。组成:实体剪力墙只有墙肢;开洞剪力墙由墙肢和连梁组成。连梁跨高比一般小于5,确保连梁先于墙肢破坏。按开洞情况分类•整体墙:开洞≤15%,按材料力学计算,弯曲型变形•小开口整体墙:开洞15%~30%,基本弯曲型•双肢/多肢剪力墙:开洞30%~50%,弯曲型向剪切型过渡•壁式框架:开洞>50%,连梁刚度接近墙肢,接近剪切型截面形式:T形、L形、十字形、Z形、折线形、一字形建筑结构·6.3钢筋混凝土剪力墙结构26联肢剪力墙受力特点与分类对比联肢剪力墙定义(教材原文):当洞口更大(如开洞面积为墙面的30%~50%),洞口成列布置时,即形成双肢剪力墙和多肢剪力墙(又称联肢剪力墙)。变形已由弯曲型逐渐向剪切型过渡。四类剪力墙受力性能对比类型开洞面积变形特征计算方法与受力特点整体墙(悬臂墙)不开洞或开洞≤15%,孔洞净距大于洞口长边弯曲型变形,如同竖向悬臂构件平面假定适用,截面应力按材料力学公式计算小开口整体墙开洞面积15%~30%基本属于弯曲型洞口影响较小,整体工作性能好联肢墙(双肢/多肢)开洞面积30%~50%,洞口成列布置由弯曲型逐渐向剪切型过渡由墙肢和连梁组成,连梁使各墙肢共同工作,连梁先于墙肢破坏耗能壁式框架开洞面积大于50%接近剪切型连梁线刚度接近墙肢,受力性能接近框架建筑结构·6.3.2剪力墙结构的抗震构造措施27剪力墙墙肢构造:截面厚度与分布钢筋图6-33分布钢筋搭接剪力墙施工现场混凝土强度:≥C20,不宜高于C60。截面厚度•一、二级:底部加强≥200mm,其他≥160mm•三、四级:≥160mm;一字形独立墙底部加强≥180mm•短肢墙:底部加强≥200mm,其他≥180mm分布钢筋排数•墙厚≤400mm:双排;400~700mm:三排;>700mm:四排•拉筋间距≤600mm,直径≥6mm•配筋率:一~三级≥0.25%,四级≥0.20%钢筋间距与搭接:间距≤300mm,直径≥8mm且≤墙厚1/10。搭接长度抗震时≥1.2laE,一、二级底部加强部位接头错开。图6-32分布钢筋布置建筑结构·6.3.2剪力墙结构的抗震构造措施28剪力墙边缘构件:约束边缘与构造边缘图6-35构造边缘构件范围表6-11约束边缘构件lc和λv设置原则:剪力墙两端和洞口两侧应设置边缘构件。轴压比大于表6-10规定值时设约束边缘构件,其他部位设构造边缘构件。约束边缘构件(暗柱/端柱/翼墙)•沿墙肢长度lc和配箍特征值λv按表6-11取值•阴影部分竖向配筋率:一~三级≥1.2%、1.0%、1.0%•箍筋间距:一级≤100mm,二、三级≤150mm构造边缘构件(表6-12)•底部加强部位竖向钢筋最小量:一级0.010Ac/6Φ16,四级0.005Ac/4Φ12•箍筋最小直径6~8mm,最大间距100~250mm•端柱承受集中荷载时满足框架柱相应要求表6-10:不设约束边缘构件最大轴压比:一级9度0.1,7/8度0.2,二三级0.3。图6-34约束边缘构件建筑结构·6.3.2剪力墙抗震构造措施29带边框剪力墙:边框柱构造与剪压比限值边框柱构造要求•剪力墙水平钢筋应全部锚入边框柱内,锚固长度不应小于laE•边框柱截面宜与该榀框架其他柱截面相同,应符合框架柱构造配筋规定•底部加强部位边框柱的箍筋宜沿全高加密•洞口紧邻边框柱时,边框柱箍筋宜沿全高加密•剪力墙截面宜按工字形设计,端部纵向受力钢筋配置在边框柱截面内带边框剪力墙墙厚要求•除符合墙体稳定验算要求外:•抗震设计时,一、二级剪力墙底部加强部位不应小于200mm•其他情况不应小于160mm•与剪力墙重合的框架梁可保留,亦可做成宽度与墙厚相同的暗梁•暗梁截面高度可取墙厚的2倍或与该榀框架梁截面等高剪压比概念及限值要求(依据《建筑抗震设计标准》GB/T50011—2010)概念:剪压比是指剪力墙截面剪力设计值Vw与截面有效面积(bwhw0)和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积的比值,即Vw/(fcbwhw0)。限制剪压比是为了防止剪力墙发生脆性斜压破坏。限值要求:•剪跨比λ>2.5时:Vw≤0.2βcfcbwhw0•剪跨比λ≤2.5时:Vw≤0.15βcfcbwhw0(βc为混凝土强度影响系数,C50及以下取1.0,C80取0.8,中间线性插值)建筑结构·6.3.2剪力墙结构的抗震构造措施30连梁构造与开洞补强连梁纵向钢筋(表6-13、6-14)•跨高比≤1.5最小配筋率按表6-13,>1.5按框架梁•最大配筋率按表6-14(0.6%~1.5%)•伸入墙肢≥laE且≥600mm连梁箍筋:沿全长同框架梁端加密区要求。顶层连梁伸入墙肢范围配箍筋,间距≤150mm。连梁腰筋:墙肢水平分布筋拉通作腰筋。梁高>700mm时腰筋直径≥8mm,间距≤200mm。设计理念:连梁是剪力墙的"保险丝",地震时先于墙肢屈服耗能。跨高比小的连梁易剪切破坏,可交叉配筋、开缝改善延性。图6-36连梁配筋构造示意图开洞补强(图6-37)•剪力墙小洞口(<800mm):洞口四周配补强钢筋,直径≥12mm•连梁开洞:洞口上下有效高度≥梁高1/3且≥200mm•被削弱截面应进行承载力验算•洞口处配补强纵筋(≥12mm)和箍筋建筑结构·6.3钢筋混凝土剪力墙结构316.3小节小结剪力墙结构施工现场基本概念:四类剪力墙(整体墙/小开口/双肢多肢/壁式框架),开洞越大越接近框架受力墙肢构造:截面厚度按抗震等级控制,分布钢筋多排布置,配筋率≥0.25%(一~三级)边缘构件:约束边缘(表6-10/6-11)和构造边缘(表6-12),设暗柱/端柱/翼墙连梁与开洞:连梁纵筋锚固≥laE+600mm,全长箍筋加密;开洞需补强钢筋核心:强墙肢弱连梁,连梁作为"保险丝"先耗能6.4框架-剪力墙结构基本概念·受力特点·抗震构造措施32建筑结构·6.4框架-剪力墙结构336.4.1基本概念与受力特点图6-38框架-剪力墙体系协同工作的侧向位移曲线港珠澳大桥——大型工程结构协同工作典范定义:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。剪力墙承担大部分水平力,框架承担竖向荷载和部分水平力。受力特点:框架剪切型变形(下大上小),剪力墙弯曲型变形(下小上大),协同工作后变形呈弯剪型,层间变形更均匀。适用范围:10~20层办公楼、酒店、住宅等,最大适用高度比框架结构高,比剪力墙结构灵活。布置原则•剪力墙宜均匀布置,形成双向抗侧力体系•剪力墙宜贯通房屋全高,避免刚度突变•框架柱与剪力墙宜对齐,形成整体工作建筑结构·6.4框架-剪力墙结构346.4.2抗震构造措施框架-剪力墙结构施工现场关键原则•剪力墙是第一道防线,框架是第二道防线•剪力墙底部加强部位构造要求更高•框架部分按框架结构抗震等级降低一度采用•剪力墙部分按剪力墙结构抗震等级采用剪力墙部分:剪力墙的厚度、分布钢筋、边缘构件、连梁构造均按6.3节剪力墙结构的要求执行。底部加强部位高度取底部两层和房屋高度1/16的较大值。框架部分:框架梁、柱的截面尺寸和配筋构造按6.2节框架结构的要求执行,但抗震等级可按框架结构降低一度采用(已为四级时不再降低)。框架-剪力墙连接:框架梁与剪力墙平面外连接时,剪力墙应设暗柱或端柱;梁纵筋锚固在墙内,满足laE要求。楼板要求:应采用现浇楼板,厚度≥120mm,保证框架与剪力墙之间的水平力传递。建筑结构·项目6全章总结35项目6全章知识体系总结6.1结构体系•框架结构•剪力墙结构•框架-剪力墙•筒体结构6.2框架结构•框架类型与受力•框架梁构造(表6-1~6-3)•框架柱构造(表6-4~6-8)•公式6-1~6-56.3剪力墙•分类与基本概念•墙肢与分布筋•边缘构件(表6-10~6-12)•连梁与开洞(表6-13~6-14)6.4框-剪结构•协同工作原理•弯剪型变形•剪力墙+框架构造•现浇楼板≥120mm核心抗震设计原则:强柱弱梁(柱端弯矩增大)→强剪弱弯(剪力增大)→强节点弱构件(节点核心区加强)→强墙肢弱连梁(连梁先耗能)。通过合理的构造措施保证结构在地震作用下具有足够的延性和耗能能力。5个公式:框架梁端剪力(6-1)、柱端剪力(6-2)、节点剪力(6-3)、柱配箍率要求(6-4)、配箍率计算(6-5)14张表:梁配筋率/锚固/箍筋(6-1~6-3)、柱配筋率/变截面/顶部/箍筋(6-4~6-8)、剪力墙轴压比/边缘构件(6-10~6-14)建筑结构·项目6思考与练习36思考与练习6-1《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)如何定义高层建筑?6-2国际上如何定义高层和超高层建筑?6-3高层建筑的主要结构体系包

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