哈工大《建筑结构》课件

模块9多层及高层钢筋混凝土结构本章提要多层及高层建筑的结构体系框架结构结构施工图平面整体表示方法了解多层及高层建筑的定义、分类、优点，掌握各类结构的结构体系。了解框架结构的类型、结构布置、框架节点的构造。掌握柱平法与梁平法施工图制图规则。学习目标：9.1多层及高层建筑的结构体系10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度超过24m的其他高层民用建筑称为高层建筑；其中2～9层且高度不大于28m的建筑物为多层建筑物；超过100m的为超高层；由于混凝土结构的侧移刚度大，很适合用来建造高层建筑。9.1.1高层建筑结构的特点可以获得更多的建筑面积。可以提供更多的空闲场地，用作绿化和休闲场地，利于美化环境，带来充足的日光、采光和通风效果。结构分析和计算更加复杂，水平荷载是高层建筑结构设计的主要控制因素，水平荷载在非地震区主要为风荷载，地震区为风荷载和地震荷载。工程造价较高，运行成本较大。热岛效应（城市人口密集、工厂及车辆排热、居民生活用能的释放、城市建筑结构及下垫面特性的综合影响等是其产生的主要原因）或影响建筑物周边区域的采光，玻璃幕墙造成光污染现象。9.1.2多层及高层房屋常用的结构体系9.2框架结构根据施工方法的不同，框架结构可分为现浇整体式框架、装配式框架、装配整体式框架（将预制梁、柱和板在现场安装就位后，再在构件连接处局部现浇混凝土，使之形成整体）。现浇框架结构的一般构造要求框架梁构造要求：框架结构的主梁截面高度可按计算跨度的1/10～1/18确定；梁近跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于梁截面高度的1/4，也不宜小于200mm。当梁高较小或采用扁梁时，除应验算其承载力和受剪要求外，尚应满足刚度和裂缝的有关要求。在计算梁的挠度时，可扣除梁的合理起拱值；对现浇板结构，宜考虑梁受压翼缘的有利影响。纵向受拉钢筋的最小配筋率百分率

（%），非抗震设计时，不应小于0.2和

二者的较大值。非抗震设计时，框架梁箍筋配筋构造应符合下列规定：1.应沿梁全长设置箍筋，第一个箍筋应设置在距支座边缘50mm处。2.截面高度大于800mm的梁，其箍筋直径不宜小于8mm；其余截面高度的梁不应小于6mm。在受力钢筋搭接长度范围内，箍筋直径不应小于搭接钢筋最大直径的1/4。3.当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径不应小于纵向受压钢筋最大直径的1/4；箍筋应做到封闭式；箍筋间距不应大于15d且不应大于400mm，当一层内的受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d（d为纵向受压钢筋的最小直径）；当梁截面宽度大于400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3根时，或当梁截面宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋多于4根时，应设置复合箍筋。框架柱的构造要求:矩形截面柱的边长，非抗震设计时不宜小于250mm。柱剪跨比宜大于2，柱截面高宽比不宜大于3柱全部纵向钢筋的配筋率。中柱、边柱、角柱不应小于0.5，框支柱不应小于0.7。当采用335MPa级、400MPa纵向受力钢筋时，应增加0.1和0.05采用；当混凝土强度等级高于C60时，应增加0.1采用柱的纵向钢筋配置，尚应满足下列规定：2.全部纵向钢筋的配筋率，非抗震设计时不宜大于5%、不应大于6%3.柱的纵筋不应与箍筋、拉筋及预埋件等焊接4.剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，其体积配箍率不小于1.2%。1.截面尺寸大于400mm的柱，非抗震设计时，柱纵向钢筋间距不宜大于300mm；柱纵向钢筋净间距不应小于50mm。5.计算复合箍筋的体积配箍率时，可不扣除重叠部分的箍筋体积；计算复合螺旋箍筋的体积配箍率时，其非螺旋箍筋的体积应乘以换算系数0.8。钢筋的连接锚固受力钢筋的连接接头应符合下列规定：1.受力钢筋的连接接头宜设置在构件受力较小部位。钢筋连接可采用机械连接、绑扎搭接或焊接2.当纵向受力钢筋采用搭接做法时，在钢筋搭接长度范围内应配置箍筋，其直径不应小于搭接钢筋较大直径的1/4.当钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；当钢筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两道箍筋。3.受拉钢筋直径大于25mm、受压钢筋直径大于28mm时，宜采用绑扎搭接接头4.现浇钢筋混凝土框架的框支梁、框支柱宜采用机械连接接头5.位于同一连接区段内的受拉钢筋接头面积百分率不宜超过50%6.当接头位置无法避开梁端、柱端箍筋加密区时，应采用满足等强度要求的机械连接接头，且钢筋接头面积百分率不宜超过50%。7.非抗震设计时，框架梁、柱的纵向钢筋在框架节点区的锚固和搭接应符合下列要求：（1）梁上部纵向钢筋伸入节点的锚固：当采用直线锚固形式时，锚固长度不应小于

，且应伸过柱中心线，伸过的长度不宜小于

，

为梁上部纵向钢筋的直径。

当柱截面尺寸不满足直线锚固要求时，梁上部纵向钢筋可采用本规范第8.3.3条钢筋端部加机械锚头的锚固方式。梁上部纵向钢筋宜伸至柱外侧纵向钢筋内边，包括机械锚头在内的水平投影锚固长度不应小于

（图9.1）。（a）钢筋端部加锚头锚固图9.1梁上部纵向钢筋在中间层端节点内的锚固（b）钢筋末端

弯折锚固框架中间层中间节点或连续梁中间支座，梁的上部纵向钢筋应贯穿节点或支座。梁的下部纵向钢筋宜贯穿节点或支座。当必须锚固时，应符合下列锚固要求：（3）当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，钢筋可采用直线方式锚固在节点或支座内，锚固长度不应小于钢筋的受拉锚固长度

（图9.2a）。（2）当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，钢筋应按受压钢筋锚固在中间节点或中间支座内，其直线锚固长度不应小于

（1）当计算中不利用该钢筋的强度时，其伸入节点或支座的锚固长度对带肋钢筋不小于

，对光面钢筋不小于

，

为钢筋的最大直径；图9.2梁下部纵向钢筋在中间节点或支座范围的锚固与搭接（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（4）钢筋可在节点或支座外梁中弯矩较小处设置搭接接头，搭接长度的起始点至节点或支座边缘的距离不应小于

（图9.2b）柱纵向钢筋在顶层中节点的锚固应符合下列要求：（1）柱纵向钢筋应伸至柱顶，且自梁底算起的锚固长度不应小于

（3）当截面尺寸不足时，也可采用带锚头的机械锚固措施。此时，包含锚头在内的竖向锚固长度不应小于

（图9.3b）。（2）当截面尺寸不满足直线锚固要求时，可采用

弯折锚固措施。此时，包括弯弧在内的钢筋垂直投影锚固长度不应小于

，在弯折平面内包含弯弧段的水平投影长度不宜小于

（图9.2-3a)。（a）柱纵向钢筋

弯折锚固（b）柱纵向钢筋端头加锚板锚固图9.3顶层节点中柱纵向钢筋在节点内的锚固顶层端节点柱外侧纵向钢筋可弯入梁内做梁上部纵向钢筋；也可将梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在节点及附近部位搭接，搭接可采用下列方式：顶层端节点梁、柱纵向钢筋在节点内的锚固与搭接（4）当柱顶有现浇楼板且厚度不小于100mm时，柱纵向钢筋也可向外弯折，弯折后的水平投影长度不宜小于

。当柱外侧纵向钢筋配筋率大于1.2%时，伸入梁内的柱纵向钢筋应满足本条第1款规定且宜分两批截断，截断点之间的距离不宜小于

，

为柱外侧纵向钢筋的直径。梁上部纵向钢筋应伸至节点外侧并向下弯至梁下边缘高度位置截断。当梁上部纵向钢筋的配筋率大于1.2%时，弯入柱外侧的梁上部纵向钢筋应满足本条第1款规定的搭接长度，且宜分两批截断，其截断点之间的距离不宜小于

，

为梁上部纵向钢筋的直径。当梁的截面高度较大，梁、柱纵向钢筋相对较小，从梁底算起的直线搭接长度未延伸至柱顶即已满足

的要求时，应将搭接长度延伸至柱顶并满足搭接长度

的要求；或者从梁底算起的弯折搭接长度未延伸至柱内侧边缘即已满足

的要求时，其弯折后包括弯弧在内的水平段的长度不应小于

，

为柱纵向钢筋的直径。9.3结构施工图平面整体表示方法平法的表达形式，概括来讲，是把结构构件的尺寸和配筋等，按照平面整体表示法制图规则，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结合，即构成一套新型完整的结构施工图。平法平面注写方式列表注写方式截面注写方式工程结构设计总说明中必须写明以下与平法施工图密切相关的内容：注明所选用平法标准图的图集号;写明混凝土结构的使用年限注明抗震设防烈度及结构抗震等级，以明确选用相应抗震等级的标准构造详图写明各类构件(梁、柱)在其所在部位所选用的混凝土的强度等级和钢筋级别，以确定相应纵向受拉钢筋的最小锚固长度及最小搭接长度等写明柱(包括墙柱)纵筋、墙身分布筋、梁上部贯通筋等在具体工程中需接长时所采用的接头形式及有关要求；当具体工程中有特殊要求时，应在施工图中另加说明9.3.2楼屋面板施工图板块集中标注内容为：板块的编号，板厚，贯通纵筋，以及当板面标高不同时的标高高差所有板块均应逐一编号，相同编号的板块可择其一作集中标注，其他仅注写置于圆圈内的板编号及板面标高不同时的标高高差。板块编号按表9.3的规定。表9.3有梁楼盖板板厚注写为h=xxx；当悬挑板的端部改变截面厚度时，用斜线分割根部与端部的高度值注写。贯通纵筋按下部和上部分别注写，并以B代表下部，以T代表上部，B&T代表下部与上部；X、Y向纵向贯通筋分别以X、Y打头，两向纵向贯通筋以X&Y打头，当为单向板时，另一向贯通的分布筋可不注写，而在图中统一注明。某些板内配置的构造钢筋，X向以Xc，Y向以Yc表示。例：设有一楼面板注写为：LB5h=110B：XB12@120;YB10@110

系表示5号楼面板，板厚110mm，板下部配置的贯通纵筋X向为B12@120，Y向为B10@110；板上部未配置贯通纵筋。例：设有一延伸悬挑板注写为：YXB2

h=150/100B:Xc&YcB8@200

系表示2号延伸悬挑板，板根部厚150mm，端部厚100mm，板下部配置构造钢筋双向均为B8@200。（上部受力钢筋见板支座原位标注）板支座原位标注的内容为：板支座上部非贯通钢筋和纯悬挑板上部受力钢筋。在配置相同的第一跨表达（当在悬挑部位单独配置时则在原位表达），在垂直于板支座（梁或墙）绘制一段适宜长度的中粗实线来代表支座上部非贯通纵筋；并在线段上方注写钢筋编号，配筋值，横向连续布置的跨数（注写在括号内，且当为一跨时可不注），以及是否布置到梁的悬挑端。例如，（XXA）为横向布置的跨数及一端的悬挑部位（B为两端悬挑的部位）。板支座上部非贯通筋自支座中线向跨内的延伸长度，注写在线段的下方位置，向支座两侧对称延伸时可仅在一侧标注，贯通全跨或延伸至全悬挑一侧的长度值不注（如图9.5）。图9.5板支座原位标注当板支座为弧形，支座上部非贯通纵筋呈放射状分布时，应注明配筋间距的人度量位置并加注“放射分布”四字，见图9.6。图9.6弧形板支座处放射钢筋在板平面布置图中，不同部位的板支座上部非贯通纵筋及纯悬挑板上部受力钢筋，可仅在一个部位注写，对其他相同者则仅需注写编号及横向连续布置的跨数。当板的上部已配置有贯通纵筋，但需增配非贯通纵筋时，应采取“隔一布一”的方式配置，两者的标注间距相同，组合后的实际间距为各自标志间距的1/2。当设定贯通筋为纵筋总截面面积的50%时，两种钢筋应取相同的直径，大于50%时则取不同的直径。图9.7板平法施工图平面注写方式示例无梁楼盖板板带集中标注的具体内容为：板带编号，板带厚及板带宽，箍筋和贯通纵筋。板带编号按表9.4的规定。表9.4例：设有一板带注写为：ZSB2（5A）h=300b=3000BB16@100;TB18@200系表示2号柱上板带，有5跨且一端有悬挑；板带厚300mm，宽3000mm；板带配置贯通纵筋下部为B16@100，上部为B18@200。例：设有一板带注写为：ZSB3（5A）h=300b=250015B10@100（10）/B10@200(10)BB16@100;TB18@200系表示3号柱上板带，有5跨且一端有悬挑；板带厚300，宽2500；板带配置暗梁箍筋近柱端为B10@100共15道，跨中为B10@200，均为10肢箍；贯通纵筋下部为B16@100，上部为B18@200。注意：相邻等跨板带上部贯通纵筋应在跨中1/3跨长范围内连接；当同向连续板带的上部贯通纵筋配置不同时，应将配置较大者越过其标注的跨数终点或起点伸至相邻跨的跨中连接区域连接。板带支座原位标注的具体内容为：板带支座上部非贯通纵筋。以一段与板带同向的中粗实线来代表板带支座上部非贯通纵筋；对柱上板带：实线段贯穿柱上区域绘制；对跨中板带：实线段横贯柱网轴线绘制。在线段上方注写钢筋编号、配筋值及在线段的下方注写自支座中线向两侧跨内的延伸长度。当板带支座非贯通纵筋自支座中线向两侧对称延伸时延伸长度可仅在一侧标注；不同部位的板带支座上部非贯通纵筋相同者，可仅在一个部位注写，其余则在代表非贯通纵筋的线段上注写编号当板带上部已经配有贯通纵筋，但需增加配置板带支座上部非贯通纵筋时，应结合已配同向贯通纵筋的直径与间距，采取“隔一布一”的方式例：设有板平面布置图的某部位，在横跨板带支座绘制的对称线段上注有⑦B18@250，在线段一侧的下方注有1500，系表示支座上部⑦号非贯通纵筋为B18@250，自支座中线向两侧跨内的延伸长度均为1500mm。例：设有一板带上部已配置贯通纵筋B18@240，板带支座上部非贯通纵筋为③B20@240，则板带在该位置实际配置的上部纵筋为（1B18+1B20）/240，实际间距120mm，其中45%为贯通纵筋，55%为③号非贯通纵筋（延伸长度略）。图9.8无梁楼盖柱上板带ZSB与板带KZB标注图示9.3.3柱平法施工图柱平法施工图的绘制是在柱平面布置图上采用列表注写方式或截面注写方式表达截面尺寸注写柱纵筋图9.10柱平法施工图列表注写方式示例柱平法施工图截面注写方式示例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的方式来表达柱平法施工图图9.11柱平法施工图截面注写方式示例9.3.4梁平法施工图制图规则梁平法施工图在平面布置图上采用平面注写方式或截面注写方式表达

。平面注写方式(图9.3－8)是在梁平面布置图上，分别在不同编号的梁中各选一根梁，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。平面注写包括集中标准与原位标注，集中标注表达梁的通用数值，原位标注表达梁的特殊数值。图9.12梁平面注写方式示例梁六项集中标注的内容有以下内容：梁编号梁截面尺寸梁箍筋，包括钢筋级别、直径、加密区与非加密区间距及肢数梁上部通长筋或架立筋配置，当同排纵筋中既有通长筋又有架立筋时，应用加号“+”将通长筋和架立筋相连。梁侧面纵向构造钢筋或受扭钢筋配置梁顶面标高高差，当某梁的顶面高于所在结构层的楼面标高时，其标高高差为正值；反之为负值，高差值必须将写入括号内。原位标注主要是集中标注中的梁支座上部纵筋和梁下部纵筋数值不适用于梁的该部位时，则将该数值原位标注。当上部纵筋多于一排时，用斜线“／”将各排纵筋自上而下分开。当同排纵筋有两种直径时，用加号将两种直径的纵筋相连，注写时将角