多层及高层结构课件

1、多层及高层结构,第六章 多层及高层结构,第一节 多层及高层房屋的结构体系,多层及高层结构,一、概述,我国高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ32010）将10层和10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他民用建筑结构定义为高层建筑，29层且高度不大于28m为多层建筑。,多层及高层结构,迪拜塔，是目前世界第一高楼，建筑高度828米 160层。,多层及高层结构,台北101，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。,多层及高层结构,国家

2、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。,多层及高层结构,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。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

3、度不一。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。,多层及高层结构,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。,多层

4、及高层结构,香港国际金融中心大厦，位于香港中环的国际金融中心一期1998年竣工，高39层，180米，自建成后便吸引了不少国际金融机构进驻。国金二期2003年落成，高420米，共88层，为香港最高建筑物。被称为“惊世之作”的香港国际金融中心二期外形设计概念是以一个向外地的朋友“招手”的手势，向海外朋友表示“欢迎您”的意思。,多层及高层结构,二、高层建筑结构体系,1 框架结构:由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构称为框架结构。,多层及高层结构,2 剪力墙结构,由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构，称为剪力墙结构。,图6-5 剪力墙结构高层板式楼平面,多层及高层结构,多层及高层结构,3

5、框架剪力墙结构 （框架筒体结构和板柱剪力墙结构）,在框架结构中设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，取长补短，共同承受竖向和水平作用，就组成了框架剪力墙结构。,图6-6 北京饭店东楼（19层，87.15m）段标准层平面,多层及高层结构,4 筒体结构,筒体的基本形式有三种：实腹筒、框筒及桁架筒。,图6-9 筒体类型,多层及高层结构,筒中筒结构通常由实腹筒做内部核心筒，框筒或桁架筒做外筒， 两个筒共同抵抗水平力的作用,多层及高层结构,5 多筒体系成束筒及巨形框架结构,当采用多个筒共同抵抗侧向力时，成为多筒结构。多筒结构可以有两种方式，即成束筒和巨形框架结构。,多层及高层结构,第二节 钢筋混凝

6、土楼盖,一、概述,图6-12 楼盖的主要结构形式 （a）单向板肋梁楼盖 （b）双向板肋梁楼盖 (c)井式楼盖 （d）无梁楼盖,多层及高层结构,二、单向板肋形楼盖,单向板肋形楼盖一般由板、次梁、主梁组成。荷载传递路线是：板 次梁 主梁。 当板区格的长边 与短边 的比值较大时（ ) ，板上荷载主要沿短边方向传递，而沿长边传递的荷载效应可以忽略不计。这种主要沿单方向（短向）传递荷载受单向弯曲的板，称为单向板，也叫梁式板。,多层及高层结构,（一）结构平面布置 1.主梁的跨度一般为58m；次梁的跨度一般为46m；板的跨度（也即次梁的间跨）一般为1.72.7m。,多层及高层结构,2梁板布置,(1)为了增强

7、房屋横向刚度，主梁一般沿房屋横向布置，而次梁则沿纵向布置，主梁必须避开门窗洞口；当建筑上要求横向柱距大于纵向柱距较多时，主梁也可沿纵向布置以减小主梁跨度 (2)梁格布置应力求规整，板厚和梁截面尺寸尽量统一，柱网宜为正方形或矩形。 (3)梁、板尽量布置成等跨式。由于边跨内力要比中间跨的大些，故板、次梁及主梁的边跨跨长可略小于中间跨跨长（一般在10%以内）。,多层及高层结构,图6-15 主梁纵向布置方案,多层及高层结构,（二）计算简图,多层及高层结构,（三）连续单向板、连续次梁内力图形状,多层及高层结构,(四)、连续单向板的构造,1板厚及支承长度 工程设计中板的最小厚度取值为：一般屋盖为60mm；

8、一般楼盖为70mm；工业房屋楼盖为80mm。为了保证刚度，单向板的厚度尚不应小于跨度的1/40（连续板）或1/35（简支板）。板在砖墙上的支承长度一般不小于板厚，亦不小于120mm。,多层及高层结构,2板的受力钢筋,受力筋由计算确定，承担支座弯矩与跨中弯矩的钢筋各自配置在上部与下部。,多层及高层结构,3. 构造钢筋,a分布钢筋 分布钢筋布置于受力钢筋内侧，与受力钢筋垂直放置并互相绑扎（或焊接）。在受力钢筋的弯折处，也都应布置分布钢筋。分布钢筋末端可不设弯钩。 b板面附加钢筋 对于嵌入墙体内的板，为抵抗墙体对板的约束产生的负弯矩、以及抵抗由于温度收缩影响在板角产生的拉应力，应在沿墙长方向及墙角部

9、分的板面增设构造钢筋。,多层及高层结构,多层及高层结构,c与梁肋垂直的构造钢筋,现浇板的受力钢筋与主梁肋部平行，应沿梁肋方向配置间距不大于200mm、直径不小于8mm的与梁肋垂直的构造钢筋（图6-19），且单位长度的总截面面积不应小于板中单位长度内受力钢筋截面面积的1/3，伸入板中的长度从肋边算起每边不应小于板计算跨度的1/4。,多层及高层结构,（五） 次梁的构造要求,多层及高层结构,（六） 主梁的构造要求,图6-21 主梁支座处梁板负筋位置,多层及高层结构,图6-22 附加横向钢筋布置,多层及高层结构,三、双向板肋形楼盖,当四边支承板的两向跨度之比l2/ l12或l2/ l13时，应考虑荷载

10、向板的两个方向传递，受力钢筋也应沿板的两个方向布置。,多层及高层结构,1双向板的厚度h不宜小于80mm,通常在80mm160mm范围内。且对于简支板，h/l01/45；对于连续板，h/l01/50。l0为板的较小方向计算跨度。 2由于板内上、下钢筋都是纵横叠置的，同一截面处通常有四层钢筋。考虑双向板的短跨方向受力较大，故将短跨方向的钢筋置于外侧；而长跨方向的受力钢筋应与短跨方向的受力钢筋垂直，置于内侧。 3板的配筋方式有分离式和弯起式两种。负弯矩钢筋及板面构造钢筋的设置和单向板的类似。,多层及高层结构,图6-29 连续双向板的分离式配筋,图6-29 单跨双向板的分离式配筋,多层及高层结构,四、

11、装配式楼盖,图6-30 预制铺板的截面形式,图6-31 梁的截面形式,多层及高层结构,第三节 钢筋混凝土楼梯,一、现浇楼梯的结构选型 按结构类型，现浇楼梯一般分板式和梁式两种。,图6-24 常用现浇楼梯 (a)板式楼梯；(b)梁式楼梯,多层及高层结构,二、板式楼梯的构造,斜板的配筋方式大都采用分离式。,多层及高层结构,多层及高层结构,多层及高层结构,三、梁式楼梯的构造,梁式楼梯踏步板支承在斜梁上，其配筋按简支构件计算，同时每一级踏步所配受力钢筋不少于28。楼梯斜梁支承在平台梁上，斜梁按简支梁配置受力筋及箍筋。,多层及高层结构,第四节 钢筋混凝土框架 一、框架结构类型,钢筋混凝土框架结构按施工方

12、式的不同，可分为现浇框架、装配整体式框架和装配式框架三种。,多层及高层结构,二、结构布置,多层及高层结构,（1）横向框架承重方案,（2）纵向框架承重方案,（3）纵、横向框架承重方案,多层及高层结构,三、框架节点构造,（a）钢筋端部加锚头锚固 （b）钢筋末端90弯折锚固 图6-41 梁上部纵向钢筋在中层端节点内的锚固,多层及高层结构,（a）下部纵向钢筋在节点中直线锚固 （b）下部纵向钢筋在节点或支座范围外的搭接 图6-42 梁下部纵向钢筋在中间节点或中间支座范围的锚固与搭接,（a）柱纵向钢筋90弯折锚固 （b）柱纵向钢筋端头加锚板锚固,图6-43 顶层节点中柱纵向钢筋在节点内的锚固,多层及高层结

13、构,（a）搭接接头沿顶层端节点外侧及梁端顶部布置 （b）搭接接头沿节点外侧直线布置 图6-44 顶层端节点梁、柱纵向钢筋在节点内的锚固,多层及高层结构,四非抗震设防时现浇框架构造要求 1.框架梁,（a）非抗震楼层框架梁KL（端支座弯锚）,多层及高层结构,（b）非抗震楼层框架梁KL（端支座直锚）,多层及高层结构,（c）非抗震屋面框架梁WKL纵向钢筋构造（一）,多层及高层结构,（d）非抗震屋面框架梁WKL纵向钢筋构造（二）,图6-45非抗震楼层框架梁KL和屋面框架梁WKL纵向钢筋构造,多层及高层结构,2.框架柱,（1）材料 受压构件的承载力主要取决于混凝土强度，采用较高强度等级的混凝土可以减小构件

14、截面尺寸、节省钢材，因而柱中混凝土一般宜采用较高强度等级，但不宜选用高强度钢筋，高强度钢筋的受压强度不能充分利用。一般柱中采用C25及以上等级的混凝土，纵向钢筋一般选用HRB400和HRB500钢筋，也可采用HRB335、RRB400钢筋；箍筋一般采用HPB300级、HRB400级钢筋，也可采用HRB335级钢筋。 （2）截面形式和尺寸 钢筋混凝土受压构件为使制作方便，通常采用方形或矩形截面，有特殊要求时也采用圆形或多边形。 构件截面尺寸应能满足承载力、刚度、配筋率、建筑使用和经济等方面的要求，不能过小，也不宜过大。此外，考虑到模板的规格，柱截面尺寸宜取整数。在800mm以下时，取50mm的倍

15、数；在800mm以上，时取100mm的倍数。 （3）纵向受力钢筋 钢筋的连接 框架柱纵向钢筋的连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接连接等方式，宜优先采用焊接或机械连接。柱相邻纵筋连接接头应相互错开，在同一连接区段内的钢筋接头面积百分率，对于绑扎搭接和机械连接不宜大于50%，对于焊接连接不应大于50%。,多层及高层结构,多层及高层结构,图6-47框架柱上下柱纵筋直径或根数不同时纵筋连接,多层及高层结构,（a）绑扎搭接连接 （b）机械或焊接连接 图6-48 柱变截面位置纵向钢筋构造,多层及高层结构,第五节 结构施工图平面整体表示方法,平法的表达形式，概述来说，是把结构构件的尺寸和配筋等，按照平面整体

16、表示方法制图规则，整体直接表达在各类构件的结构平面布置图上，再与标准构造详图相配合，即构成一套新型完整的结构设计。,多层及高层结构,一、柱平法施工图,1. 列表注写方式,（1）注写柱编号,表6-2 柱 编 号,多层及高层结构,（2）注写各段柱的起止标高，自柱根部往上以变截面位置或截面未变但配筋改变处为界分段注写。框架柱和框支柱的根部标高系指基础顶面标高；梁上柱的根部标高系指梁顶面标高；剪力墙上柱的根部标高分两种：当柱纵筋锚固在墙顶部时，其根部标高为墙顶面标高；当柱与剪力墙重叠一层时，其根部标高为墙顶面往下一层的结构层楼面标高。,多层及高层结构,（3）注写柱截面尺寸及与轴线关系的几何参数代号 （

17、 4）注写柱纵筋，分角筋、截面边中部筋和边中部筋三项（对称配筋的矩形截面柱，可仅注写一侧中部筋，对称边可省略不注）。当采用圆柱时，表中角筋一栏注写圆柱全部纵筋。,（5）注写箍筋类型号及箍筋肢数，在箍筋类型栏内注写。,（6）注写柱箍筋，包括钢筋级别、直径与间距。,多层及高层结构,多层及高层结构,2. 截面注写方式,截面注写方式，系在分标准层绘制的柱平面布置图的柱截面上，分别在同一编号的柱中选择一个截面，以直接注写截面尺寸和配筋具体数值方式来表达柱平法施工图。,多层及高层结构,多层及高层结构,二、梁平法施工图,（一） 平面注写方式 平面注写包括集中标注与原位标注，集中标注表达梁的通用数值，原位标注

18、表达梁的特殊数值。当集中标注中的某项数值不适用于梁的某部位时，则将该项数值原位标注，施工时，原位标注取值优先,多层及高层结构,1梁集中标注,(1)梁编号为必注值。,表6-2 梁 编 号,多层及高层结构,(2)梁截面尺寸为必注值。,(3)梁箍筋，包括钢筋级别、直径、加密区与非加密区间距及肢数为必注值。,(4)梁上部通长筋或架立筋配置（通长筋可为相同或不同直径采用搭接连接、 机械连接或对焊连接的钢筋），该项为必注值。,(5)梁侧面构造筋（G）或受扭筋(N)为必注值。 （6）梁顶面标高差为选注值。,多层及高层结构,等截面梁时，用bh表示；当为竖向加腋梁时，用bh G Yc1c2表示；当为水平向加腋梁

19、时，用bh P Yc1c2表示。其中c1为腋长，c2为腋高（图2.16）；当有悬挑梁且根部和端部的高度不同时，用斜线分隔根部与端部的高度值，即bh1/h2（图2.17）,多层及高层结构,多层及高层结构,2梁原位标注的内容规定如下：,（1）梁支座上部纵筋，该部位含通长筋在内的所有纵筋。,多层及高层结构,（2）当梁的下部纵筋多于一排时，用斜线“”将各排纵筋自上而下分开。,（3）附加箍筋或吊筋，将其直接画在平面图中的主梁上，用线引注总配筋值。,（4）当在梁上集中标注的内容不适用于某跨或悬挑部位时，则将其不同数 值原位标注在该跨或悬挑部位，并下划细实线以示强调。,多层及高层结构,多层及高层结构,（二）

20、 截面注写方式,截面注写方式，系在标准层绘制的梁平面布置图上，分别在不同编号的梁中各选择一根梁用剖面号引出配筋图，并在其上注写截面尺寸和配筋具体数值的方式来表达梁平法施工图。,多层及高层结构,三 剪力墙平法施工图,（一） 列表注写方式,列表注写方式，是分别在剪力墙柱表、剪力墙身表和剪力墙梁表中，对应于剪力墙平面布置图上的编号，用绘制截面配筋图并注写几何尺寸与配筋具体数值的方式，来表达剪力墙平法施工图,多层及高层结构,1 剪力墙编号,剪力墙构件代号,多层及高层结构,2表达内容,（）剪力墙柱表,a 墙柱编号和该墙柱的截面配筋图。 b 各段墙柱的起止标高，自墙柱根部往上以变截面位置 或截面未变但配筋改变处为界分段注写。 c 各段墙柱的纵向钢筋和箍筋。钢筋和箍筋的注写值应 与在表中绘制的截面配筋图对应一致。,多层及高层结构,（2）剪力墙身表,a 墙身编号。 b 各段墙身起止标高，自墙身根部往上以变截面位置或截面未变但配筋改变处为界分段注写。 c 水平分布钢筋、竖向分布钢筋和拉筋的具体数值。表达的数值为一排水平分布钢筋和竖向分布钢筋的规格与间距，具体设置几排在墙身编号后面表达,多层及高层结构,（3）剪力墙梁表,a 墙梁编号。 b 墙梁所在楼层号。 c 墙梁顶面标高高差，是相对于墙梁所在结构层楼面标高