建筑构造第五讲——墙体构造课件

1、钢筋混凝土墙体构造钢筋混凝土高层建筑常用的结构体系钢筋混凝土高层建筑常用的结构体系：框架结构、剪力墙结构、筒体框架结构、剪力墙结构、筒体结构。结构。一一. .框架结构体系框架结构体系n 由框架梁、柱、楼板等主要构件组成。由框架梁、柱、楼板等主要构件组成。n其特点是其特点是: :柱网布置灵活，便于获得较大的使用空间柱网布置灵活，便于获得较大的使用空间延性延性较好较好。横向侧移刚度较小。因此适用需要大空间的、层数。横向侧移刚度较小。因此适用需要大空间的、层数不宜太多、房屋的高度不宜太高的建筑，例如商场、车站、不宜太多、房屋的高度不宜太高的建筑，例如商场、车站、展览馆、停车库、宾馆的门厅、餐厅等。展

2、览馆、停车库、宾馆的门厅、餐厅等。n 框架应当纵横双向布置，形成双向抗侧力体系。高层建筑框架应当纵横双向布置，形成双向抗侧力体系。高层建筑不宜采用框架结构。不宜采用框架结构。n框架框架结构的结构的缺点缺点因构件截面尺寸不可能太大故强度和刚度因构件截面尺寸不可能太大故强度和刚度受到一定限制，因此房屋的高度受到限制。受到一定限制，因此房屋的高度受到限制。 按按施工方法不同，框架结构可分为施工方法不同，框架结构可分为现浇式、现浇式、装配式装配式和和装配整体式装配整体式三种。三种。（1 1）框架结构的受力特点）框架结构的受力特点在竖向荷载和水平荷载作用下，框架结构各构件将产生内力和在竖向荷载和水平荷载

3、作用下，框架结构各构件将产生内力和变形。框架梁主要内力为弯矩和剪力，轴力很小；框架柱的主要内变形。框架梁主要内力为弯矩和剪力，轴力很小；框架柱的主要内力为轴力、弯矩和剪力。框架结构的侧移一般由两部分组成：由水力为轴力、弯矩和剪力。框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形的整体剪切变形u us s；由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变；由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），形成框架结构的整体弯曲变形形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），

4、形成框架结构的整体弯曲变形u ub b。当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。形，整体弯曲变形的影响很小。 框架结构的侧移框架结构的侧移 框架结构框架结构二二. .剪力墙结构剪力墙结构体系体系n1)1)剪力墙剪力墙承受承受竖向荷载竖向荷载及及水平荷载水平荷载的能力都较大。的能力都较大。 2)2)其特点其特点是整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧是整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。布置。 3)

5、3)缺点缺点是不能提供大空间房屋。结构延性较差。是不能提供大空间房屋。结构延性较差。n当当地下室或下部一层、几层，需要地下室或下部一层、几层，需要大空间时大空间时( (如商场、停如商场、停车库等车库等) )即形成部分即形成部分框支剪力墙结构框支剪力墙结构。 在在框支框支剪力墙剪力墙结构和剪力墙结构两种不同结构的过渡层结构和剪力墙结构两种不同结构的过渡层必须必须设置转换层设置转换层. .n剪力墙结构由于剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大承受竖向力、水平力的能力均较大，横向，横向刚度大，因此可以建造比刚度大，因此可以建造比框架结构更高、更多层数框架结构更高、更多层数的建筑。的建筑。只能只

6、能以小房间为主以小房间为主的房屋，如住宅、宾馆、单身宿舍。而的房屋，如住宅、宾馆、单身宿舍。而宾馆中需要大空间的门厅餐厅、商场等往往设置在另外宾馆中需要大空间的门厅餐厅、商场等往往设置在另外的建筑单元中。的建筑单元中。n为了适用任何方向的水平力为了适用任何方向的水平力( (或地震作用或地震作用) )，因此对于矩，因此对于矩形平面，剪力墙在纵横双向均应设置；对于圆形平面，形平面，剪力墙在纵横双向均应设置；对于圆形平面，剪力墙应沿径向及环向设置；三角形平面，宜沿三个主剪力墙应沿径向及环向设置；三角形平面，宜沿三个主轴方向设置剪力墙。轴方向设置剪力墙。n剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型

7、剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型。剪力墙施工剪力墙施工三三. .框架剪力墙结构体系框架剪力墙结构体系n1 1) )框架结构框架结构的主要特点是能获得大空间的房屋，房间布的主要特点是能获得大空间的房屋，房间布置灵活。而其主要弱点是抗侧移刚度较小，侧移较大。置灵活。而其主要弱点是抗侧移刚度较小，侧移较大。 2)2)剪力墙结构剪力墙结构侧向刚度大，可减小侧移。但是全剪力侧向刚度大，可减小侧移。但是全剪力墙结构无法布置大空间房屋。墙结构无法布置大空间房屋。 3)3)框架框架剪力墙剪力墙结构体系恰好是对两者取长补短，既结构体系恰好是对两者取长补短，既能布置大空间房屋与小空间房屋，布置灵活，

8、又具有较能布置大空间房屋与小空间房屋，布置灵活，又具有较大的侧向刚度，弥补纯框架结构之不足，大的侧向刚度，弥补纯框架结构之不足， 4 4）框架）框架剪力墙结构体系广泛用于剪力墙结构体系广泛用于层数较多、房屋总层数较多、房屋总高较高高较高的建筑，而且的建筑，而且可以灵活布置大小空间房间可以灵活布置大小空间房间，适应，适应较多的建筑功能要求。较多的建筑功能要求。n对于地震区建筑来说，框架一剪力墙结构具有对于地震区建筑来说，框架一剪力墙结构具有两道抗震两道抗震防线防线即剪力墙与框架。即剪力墙与框架。n框架框架剪力墙结构的剪力墙结构的主要缺点主要缺点，由于功能要求，剪力墙，由于功能要求，剪力墙布置位置

9、往往受到限制，往往不可避免地造成刚心、质布置位置往往受到限制，往往不可避免地造成刚心、质心不重合，产生偏心扭矩。同时其侧向刚度还是偏心不重合，产生偏心扭矩。同时其侧向刚度还是偏小房屋建造高度受到限制。小房屋建造高度受到限制。n框架一剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为框架一剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯弯剪型剪型。四、筒四、筒体结构体系体结构体系n 简体结构包括简体结构包括框架一核心筒结构框架一核心筒结构与与筒中筒结构筒中筒结构。n1 1）框架一核心筒结构）框架一核心筒结构由实体的核心筒和外框架由实体的核心筒和外框架构成。构成。 2 2）一般将楼）一般将楼电梯间电梯间及及一些服

10、务用房一些服务用房集中在核集中在核心筒内；其他需较大空间的办公用房、商业用房心筒内；其他需较大空间的办公用房、商业用房等布置在外框架部分。等布置在外框架部分。 3 3）由于核心简实际上是两个方向的剪力墙构）由于核心简实际上是两个方向的剪力墙构成封闭的空间结构，具有更好的整体性与抗侧刚成封闭的空间结构，具有更好的整体性与抗侧刚度。度。n框架框架- -核心筒结构体系核心筒结构体系适用于高度较高，功能较适用于高度较高，功能较多的建筑。多的建筑。n1)1)筒中筒结构是由筒中筒结构是由实体的内筒实体的内筒与与空腹的外空腹的外筒筒组成。空腹外筒由密排柱及高度较大的组成。空腹外筒由密排柱及高度较大的横梁组成

11、。横梁组成。 2)2)筒中筒结构体系具有更大的整体性与侧筒中筒结构体系具有更大的整体性与侧向刚度，因此适用于高度很大的建筑。向刚度，因此适用于高度很大的建筑。 3)3)如果将若干筒体组合成成组筒结构体系，如果将若干筒体组合成成组筒结构体系，则侧向刚度更大，可适用于特别高的超高则侧向刚度更大，可适用于特别高的超高层建筑。层建筑。18 1999年初，上海市又一座标志性建筑傲然屹立黄浦江畔，人们期待已久的 世界第四、亚洲第二、中国内地第二（上海环球金融中心刷新的历史）的88层金茂大厦（Jinmao Tower）终于推向市场，这幢集现代办公楼、豪华五星级酒店、商业会展、高档宴会、观光、娱乐、商场等综合

12、设施于一体，深富中华民族文化内涵，溶汇西方建筑艺术的智慧型摩天大楼，已成为当今沪上最方便舒适、最灵活安全的办公、金融、商贸、娱乐和餐饮的理想活动场所。五、框架结构体系的特点及适用范围五、框架结构体系的特点及适用范围框架结构是由梁和柱组成，这种结构体系，使得框架结构既要承受水平荷载又要承受竖向重力荷载优点：建筑平面布置灵活，能提供较大的室内空 间，满足多功能使用功能。缺点：抗侧移刚度小，地震作用下侧向位移比较 大，容易导致填充墙开裂，并引起非结构构件的 破坏 横向为主要承重框架，横向为主要承重框架，纵向为连系梁纵向为连系梁 房屋横向刚度大，侧房屋横向刚度大，侧移小；移小； 横梁高度大，室内有横梁

13、高度大，室内有效净空小。效净空小。 非抗震时使用非抗震时使用 优先采用横向框架承优先采用横向框架承重方案重方案横向框架承重方案横向框架承重方案横向承重横向承重 纵向为主要承重框架，横纵向为主要承重框架，横向为连系梁向为连系梁 连系梁截面较小，框架梁连系梁截面较小，框架梁截面尺寸大，室内有效净截面尺寸大，室内有效净空高；空高； 对纵向地基不均匀沉降较对纵向地基不均匀沉降较有利；有利； 房屋横向刚度小，侧移大。房屋横向刚度小，侧移大。 设计中较少采用设计中较少采用纵向框架承重方案纵向框架承重方案纵向承重纵向承重 主要承重框架纵横两个方向主要承重框架纵横两个方向布置，两个方向上均需布置布置，两个方向

14、上均需布置框架承重梁以承受楼面荷载框架承重梁以承受楼面荷载 整体性好，受力好；整体性好，受力好； 适用于整体性要求适用于整体性要求 较高和楼较高和楼面荷载较大的情况面荷载较大的情况或楼面有或楼面有较大开洞，或当柱网布置为较大开洞，或当柱网布置为正方形或接近正方形时，常正方形或接近正方形时，常采用这种方案。采用这种方案。 应用较广泛应用较广泛纵横向框架共同纵横向框架共同承重方案承重方案双向承重双向承重框架结构的分类框架结构的分类1.1.按施工方法的不同分类按施工方法的不同分类(1)(1)全现浇式框架全现浇式框架：框架全部构件（梁、板、柱）均在现场现：框架全部构件（梁、板、柱）均在现场现浇成整体。

15、浇成整体。1)1)整体性和抗震性能好；整体性和抗震性能好；2)2)构件尺寸不受标准构件限制构件尺寸不受标准构件限制; ;3)3)现场工程量大，模板耗费多，工期较长。现场工程量大，模板耗费多，工期较长。使用最广泛，大量用于多高层建筑及抗震地区使用最广泛，大量用于多高层建筑及抗震地区。(2)(2)装配式框架装配式框架：框架全部构件（梁、板、柱）采用预制装配：框架全部构件（梁、板、柱）采用预制装配. .1)1)可加速施工进度，提高建筑工业化程度；可加速施工进度，提高建筑工业化程度；2)2)节点构造刚性差（预埋件），抗震性能差。节点构造刚性差（预埋件），抗震性能差。在抗震设防地区不宜采用在抗震设防地区

16、不宜采用。(3)(3)半现浇框架半现浇框架：梁、柱现浇，楼板预制。：梁、柱现浇，楼板预制。1)1)梁、柱整体性较好，适用于抗震建筑（不如全现浇式框架）；梁、柱整体性较好，适用于抗震建筑（不如全现浇式框架）； 2)2)楼板预制可节约模板，降低成本。楼板预制可节约模板，降低成本。应用较少。应用较少。(4)(4)装配整体式框架装配整体式框架：预制梁、板、柱，装配时通过局部现浇混凝土使：预制梁、板、柱，装配时通过局部现浇混凝土使构件联结成整体。构件联结成整体。1)1)保证了节点的刚接，结构整体性好；保证了节点的刚接，结构整体性好；2)2)可省去连接件；可省去连接件；3)3)增加了后浇混凝土工序（施工较

17、复杂）；增加了后浇混凝土工序（施工较复杂）；4)4)比全现浇可节省模板及加快进度。比全现浇可节省模板及加快进度。应用较为广泛应用较为广泛。2.2.按承重方式不同分类（1 1）全框架结构）全框架结构：楼面：楼面荷载全部由框架荷载全部由框架承担，外墙起围承担，外墙起围护作用，有较好的整体性和抗震性。护作用，有较好的整体性和抗震性。（2 2）内框架结构）内框架结构： 房屋房屋内部由梁、柱内部由梁、柱组成为框架承重体系，外部由砖组成为框架承重体系，外部由砖墙承重，墙承重，楼（屋）面荷载由框架与砖墙楼（屋）面荷载由框架与砖墙共同承担；共同承担； 由于钢筋混泥土与砖两种不同材料弹性模量不同，由于钢筋混泥土与砖两种不同材料弹性模量不同，两者刚度及在荷载作用下的两者刚度及在荷载作用下的变形不协调变形不协调，房屋，房屋整体性整体性和总体刚度都比较差，抗震性能差和总体刚度都比较差，抗震性能差； 对抗震要求的房屋不宜采用。对抗震要求的房屋不宜采用。（3 3）底层框架结构）底层框架结构： 底层底层为框架为框架- -抗震墙抗震墙结构，结构，上层为砖混结构上层为砖混结构房屋。底层建筑需要较大平面空间而采用框架房屋