多高层房屋结构设计

----1一般要求、规范（含方）执一、宽比建筑水箱、架建筑1010以上或房屋大28m 住宅建筑以建筑大24m 其他民用建筑适用A级B级建筑B级建筑最大适用A级建筑最大适用更B级建筑控制更为严格。A级建筑最大适用抗震防烈度系

非抗震设 8度6 7计 0.20度g

0.30 9度g框架 70 60 50 40 35 —13131201412150 100 8060墙001210不应采130 80 50墙00用1513-核心筒16010090700 0筒体1815筒中筒200120100800 0不应采板柱-11080705540用抗震设防烈度结构体系非抗震设计678 抗震设防烈度结构体系非抗震设计678 度020g030g-17016014012010018017015013011015014012010080筒体-核心筒220210180140140筒中筒300280230170150（包括方）为4. 宽比钢筋混凝土层宽比系 非抗震设

抗震设防烈度6 7 8 9 度框架543—板柱-剪力墙654—框架-剪力墙、剪力墙7654框架-核心筒8764筒中筒8875二、层特殊性.受力特点层重对材料性能了更要求；风荷载及震作造成侧移与成四次方关系倾覆弯矩与成三次方关系因此对系了更要求。.工程造价层由于承载力安全要求、舒性要求、抗震防灾要求及装饰果要求且量一般较工程造价因此对优. 交通布局、污物处理、废气排放与功能有关的问题对. 灾害后果在遭遇强烈震、火灾、爆炸偶然事件时可能引发灾难性后果，因此在抵御上述偶然事件方面对的三、钢筋混凝土结构竖向体系1. 框架结构：由梁和柱为主构件组成的承受竖向和水作用的结构。2. 特点：结构刚，可，抗震性能好但空间较受限制，难于形成通透性好的统功能空间。. 用的结构。特点：结构刚，可，抗震性能好，合理可以形成较的功能空间。. 板柱-。特点：易于形成较大功能空间，天棚整美观，降低建筑层高，且建筑空间布置灵活，易于分隔，便于使功能改造。但抗震性能相对较差，可建高到限制。.筒体：由筒体为主组成建筑。筒体筒体分剪力墙围成薄壁筒由密柱框架或壁式框架围成框筒。筒中筒：由核心筒与外围框筒组成筒体；成束筒：由若干框筒组成多筒。特点：各类筒体面较规则，两方几何尺寸较接近，抗侧刚大，抗震性能好，可建高更大。、高层钢筋混凝土结构水体系结构体系的作用：. 承担竖向重力荷载，并传递至相关竖向结构单元；协调各竖向抗侧结构的水变形，迫使具有不同抗侧刚的竖向抗侧结构协同变形，共同受力。为达到协同受力的目的，楼、屋盖结构必须具有足够的面内强面的长（长宽比、凹进凸出、开洞和最小楼板宽问题进行限制。五、高层建筑结构概念设计要求--PAGE11-、立规性加强措施择优用风性能好且济合理系在时保证整性能使整具有必要承载能力、刚延性。六、系以下各条现了要求具有必要承载力、刚延性；避免因分或件破坏而导致整丧失承受力荷载风荷载作用能力；对可能出现薄弱位采取有效加强措施；竖向水宜使具有合理刚承载力分避免因刚承载力局突变或扭转效而薄弱位。时宜具有多道防线。七、考虑规性要求不规可能导致地作用下严扭转或因局受力大（力集中）而产生严规性一般要求：宜简单、规、对称、减少偏心；；bl/Bmaxl/bL/BL/Bmaxl/b6、7度<<<8、9度<<<则性指标控制移比ABA1T之1ABA.50；开洞总积积30%·扣除凹入或开洞后任方小净宽小于52。缝设置长可设伸缩缝基础形式截同时可以设沉降缝；则或体型时可设防缝以上缝简称三缝。三缝设形式·伸缩缝沿房屋全设室基础可设缝；沉降缝将缝两侧室基础断开并沿房屋全设·影响因素：与烈、建筑高、结体系关当两侧结体系不同按不利结类型确定；当两侧房屋高不同可按较低房屋高确定。下列规定：框架结房屋高15m不100mm15m67895m4m3m2m宜20mm。框架-剪力墙结剪力墙结分别不小于a款规mm。八．高层建筑结竖向布置一总体高层建筑竖向体型宜规则、匀避免过大外挑收进，结侧向刚宜下大上小逐渐匀变化。二层间侧向刚变化控制框架结楼层与其相邻上层侧向刚比1不宜小于与相邻上部三层刚值比值不宜小于。1

1V1V1i1V、Vi1—第层和第1k；i、i1—第层和第1层在震作用标准值的层间位移（m-结构、筒筒结构，楼层与其相邻上层侧向刚的比值2不宜小于；当本层层高大于相邻上层层高的倍时，该比值不宜小于；对结构底部22

V1hiV1h2（三）层间受剪承载力变化控制A级高高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于80%，不应小于其相邻上一层受剪承载力65%；B级高高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜。（四）内收外挑控制抗震设面的高H1与房屋高H之比大于时，上部楼层收进后的水B1不宜小于部楼层水B75%；当上部结构楼层相对于部楼层外挑时，上部楼层的水B1不宜大于部楼层水B外挑--a4m。、楼（屋）盖结构，但实际工程中高层建筑一般应采用现浇楼盖结构。一般楼层现浇板厚应小80mm；板内预埋暗管时小于100mm；顶层楼板（屋面板）厚小120mm，且双层双向配筋；框支转换层楼板厚小180mm层每方向配筋率小%；普通下室顶板厚小160mm；小180mm层方向的配筋率不--%45、水平位移限制和舒适度要求“不坏”目标。二塑变形罕塑变形“。三舒适10年标准值顶点顺横振动最加速判断其是否满足舒适要求。aam5m/2aam5m/2此时阻尼比取。--与布置、柱通过节点整体结构。二结构形式. 按施工方法分现浇整体式、装配整体式. 按结构特征分规则，不规则规则举例-17---PAGE21-柱 架. . 1件件简化为杆单元并以件轴线代替。2高楼板高0，==；==；下的分层法（近似法）. 、下产生弯、影响。二. 开口弯1. 开口1嵌固考虑。2. 1212 13；.. 。. 剪和轴可根据和荷载。下的反弯点法（近似法）. 基本假定. 梁比无穷梁只发生动位移发生转角位移。. 在23 在12 高处。. 对梁端总。二. 端1. 侧向定义产生单位间侧移需要。M 2EI2

(1hh 2 2 2

)(23 2EI

)

h312EI

h212侧向刚D

1 12i h2. 层间剪力分配--个人平等地提升自我层间剪力Vj

n Fiij同层各柱侧移相同，为u，则各柱剪力Vjk为12iV Du ku Vhjk jk j 2 j jhj各柱剪力之和等于层间剪力，即m V m 12iu V k1

hjk1 2 j jhj

Vjm 12ihjhj

(剪力分配法).

l1

2jVhj/Vhj/2hj/2-22-

Vjkhj/2--一般层：底层：

V1kh1/31/32hj/3k2kkMucMilbirilbirbMMl rMMb b-23-MlcM--M

M

MlcMlcb

il bil ib

cMbcirMr bb il irb

Mb. 、柱后，可完整结构的。—D法一．基本假定（1）（2）（3）二．改进后的柱子侧向刚DuM ACM

c

c6icuhuuhAB c

c c h4 M 4i2i4 AG3 M 4i2i3 AEM

uBA M

c c huBD c

c c hM 4iBF2M 4i2BH

2i2cM 0cA

i4

u0hcM 0cB

i2

u0h4ic

u

i42

uh

i

i i i

h

2

K

2 2ic

42ic

ABjkV jkV (Mjk

M )/hBAM M AB BAV

12ic

12ic jk h h2 j juc( j

)h hu 2 uc( j j)h hc

2K huh2 2K j12c uc h2 jDuj

D

12ic

c 2K

c h2、底进行类似推导出上述类似结论子Dc

12ich2

c、底情况K值值计算达式。c值和Kc楼楼层简图KcK 2iccK2底层Ki Kcc2K侧移计算及变形特征uj

Vjmk

Djk顶

unuji1二.变形特征间侧移底最，顶最小，间剪力分布特征相同，称其具有剪切型特征。内力组合.b 1 b

1 bb bMMV (g

M (g] MV'VV(g

2 2 b2

2 2 2 2、下端图 、位置、方向均改，从而对控制截面造成同的影响；考虑同后会进一步改控制截面的计算结果。因此有必要寻找控制截面的。梁端：VM

M梁跨:

M ，max

（对两侧存在较跨较时，max跨中能出现上部受拉的工况）M及对N、VM及对N、V:N及对M、VN及对M、Vmax

正截面斜截面。。方法MAMAO

MB

MBO要求M

AM2

MC0

M

(其中M0作用下跨中截面简)抗震设计19Mc1.2Mbua

Mc

cMbM

针方向之；上、可弹分析例进行分配；Mb—左右逆针或顺针方向之；当为且左右均为负绝对较Mbua

取零；—左右逆针或顺针方向实配正;c—柱端增大；框架结构二、三级分别取；对其他结构中框架一、二、三、四级分别取 。剪弱要求四级时按下列公式：9时框架：

V1.2(M

b

)/HnV

vc(Mt

Mb)/Hncc式中：MtMb—分别为柱上、下端顺时针或逆时针方向截组合ccc c设MtM

b

正截、Hn—柱净高；c；对其他结构类型时，框架梁端部截面组合剪，一、二、三级9bua(3bua

V1.1(M

rbua

)/lnVGbbbVvb(MlMr)/lnbb式中：MlMr—分别为梁左、右端顺时针或逆时针方截面组合弯b b矩，当级为一级且梁两端弯矩均为负MlbuaM

r

弯矩时，绝对较小一端弯矩应取零。—分别为梁左、右端顺时针或逆时针方实际正截受弯所对应弯矩，可根据实配钢筋面积（入受范围内楼板钢筋）材料强标准ln—梁净跨；Gb9123%45ft/fy

：min

(%)位置位置座较跨中较四级、最大间距和最小直径抗震 抗震 （取较大值）最大间小 最小直径级（mm）值）(mm)(mm)一2.0h,500bh/4,6d,100b10二1.5h,500bh/4,8d,100b8三1.5h,500bh/4,8d,150b8四1.5h,500bh/4,8d,150b6注：1.dhb为截面高度2级框架，当12mm、肢数不少于4150mm150mm。贯通中柱纵直径限制一、二、三级抗震级框架内贯通中柱根纵向钢直所在位置柱截面弦1/20。（二）框架柱1矩形截面柱边250mm，抗震设计时，mm。2NfcA

一二三四构 —板-剪墙-、筒筒分支剪墙 —%——.335MPa400MPa别按数值增加和；当混凝土强C60子箍加密区构造要求箍加密区范围应符合下列规定：底层的上端和其他各层的两端，应取矩形截面之长尺1/6500mm者之大值范围；底层刚性面上500mm底层1/3净高的范围；2和因填充墙形成的净高与截面高之4全高范围；架的全高范围；需要高变形能的全高范围。剪力墙的类型1、小口、联肢、多肢、壁式框架2分高剪力、中高剪力、低剪力墙 H/B3

1

/B

H/B13、短 l/b8 4l/b8位移计算、整体截面悬臂构件计算内和位移，并考虑切变形的影响。二、整体小开口. 基本假定1体截面承担的弯矩MP可拆成整体弯矩MP

和局部弯矩1)MP；2. 内计算需要计算各的弯矩、整体弯矩在第j墙肢形成的应力状态为： Px ； PxI j2 I j2因此整体弯矩产生的第j墙肢轴力Vj和弯矩Mjp为11Nj

j2

Aj

MP(xI

xj2

)Aj

MPxjAjI

)MPMjj

Ij Ii

)MPM M

M

Ij

Ij

)MjNj

IMPx AI j j

p Ii p1V V ( Aj 1

Ij )j 2 p

Ii. 、联内. 基本假定（1（2（3（4中（5. 联模型化hbhb/4lnlahb/4llnhb/2。由墙肢曲变形引起竖向相对111a由墙肢向变形引起竖向相对2Z高墙肢产生向上z

z

dz

1 zHdzdz0 0 1 10zZ高墙肢产生向下z0

zN220

dz

1EA2

zHdzdz0z因此竖向相对2

z110

z0

1(1 E

1 zH)dzdz0z曲作用产生竖向相对33ll连续化后单位高连梁切口剪力为：V连续化后单位高I

Ib0h连续化后单位高AAbh/2 /2 (l/2Mxl/2Vx)3 0 EI 0 (l/2xxl/2x)2

0 l/2xx

02

GAl/20 0 l3 l12EI GA hl3 hl12EI b0 bhl3 I 其中I12EIb

12b0EI1 b0EI变形协调方程：1230

GAl2ba1(1E

1 zH) )0

3 0b微分二次后可得：a

1(1 E

1A2

hl2 12EIb

（1）1在Z高处的弯矩为：M M HaH

中 为连系梁轴力p z 1 z2在Z高处的弯矩为：M HaH

zdzz 2 z弯矩曲率关系为：M1M2

M1M2E(I1I2E(I1

I

Mp

Hz

2）a

a1a212可以求解出内力计算求的连续梁分布剪力)后，可求得剪力墙的内力j层连系梁剪力：Vbj

(zj)h第j层连系梁端弯矩：M Vbjlnbj 2j层墙肢轴力Njj层墙肢弯矩：

nVbkkjM1

M2

M

NjaMjM1jM2j

I1 MI1I2 j I2 MI1I2 jj层墙肢剪力：V1j

I1I

VPjV2j

II

VPj式I、I

为考虑剪切变形后的折算惯性矩：IIi1 2

112uEIih2体性InIIIn。整体连梁约束程越大整体好局部弯小。分类整体同时满足以下条件时整体口小于整15%；口之间距离及口至边距离均大于长边尺寸。整体小口且

限值联且

10壁式框架剪力墙结构的平面布置沿两主轴方向或其他方向双向，单向有墙的结构。上而下连续，避免刚突变。门窗洞口上、下对齐，成列之比不3，墙段长不。剪力墙结构的计算规定一. 基本假定空间结构的化假定）剪力墙有效翼缘宽hfbw翼强宽和剪力墙总高分别确定，并取最小值。二. 剪力墙层间剪力分配一刚中心平动，无转动位移。xc

mi

EIxi

rximi

EIxiyc

mi

EIyi

ryimi

EIyixjxVI Mjxi

EI

d2uxdz2

Vjxi

EI

ddz3

(a)XVVjxi

V

d3uxEIdz3 d3uxdz3

VjxEIEIyi

aVjxi

EIEIEIyk

Vjxyx V下V：V

EIEIEI

VjyMTMT。i道y向uix向u考虑弯曲率关系：i道y向：

ykd2uji

dMjyi

dz2

EI

xidz2ix向

jxk

d2ujxkdz2

EI

ddz2各道与角关系：i道y向：V

dMjyi

EI

d3iy向：V

dzdMjxk

EI

xidz3 d

yk

dz3由于面承担应于各对之和，即：TM T

jxkz

ryk

jykz

rxi

2 d3

2 d3EIykryk

dz3

EIxi

dz3rTd3 MrTdz2

2EIryk EIr

EI 2V

EIxiEI

rxirMTrMEIr EIr

EI 2V

rrEIykrrEI

ryk Mjxkz

EIyiEI

2 EI 2 T4. V V

EIV

EIryi Mjxi

1

yk

2

EI 2 TEIV V EI

xi V rEIrrEIr

xirxi Mjyi

1

i2

xk

r2yk

2 Trxmxm。rxmxm剪力墙的截面设计总体讲属偏心受件。1. b 。b2.心受要点受拉主钢筋屈服，压边缘起倍受高以外竖向筋受拉屈服并参与。3.心受压要点：4.1VvwVwV11

MwVMw VV —震组合wMwua—正抗震弯抗震系数RE翼入两各翼厚范围M —底部加强部位剪力墙底截面弯矩组合设计值；w —剪力增大系数，一级取，二级取，三级取。vw—剪力墙结构的协同工作原理。因此在变形受到—层间位移沿高分布变得较为均匀。—剪力墙结构的布置一．面布置（1）面上应双向布置并符合均匀、对称、周边原；（2）楼梯间、电梯间、面形状变化处及恒载较大位；（3置两尽端。（4）竖向应尽量连续布置避免突变。—剪力墙的两种计算简图一．楼盖楼盖利面内刚和承载协调之间层间分配确保和之间协调工。二．两种计算简图依与之间不连接方式—划分为铰接体系和刚接 体系。。结构y方向为：。结构x方向为—剪力墙结构计算—曲率关:--ME

d2yIedz2VEIe

d3dz3dV

d4

(4-1)ppf

dz

EIe

dz4dyVf Cf dzCf dVfdz

p

C

d2dz2

4-2）4241EIe

d4ydz4

pC

d2dz2

EIe

d4dz4

C

d2ypdz2

zHd4

2

d2

pH4

4-3）d4

d

EIe

CfH

—墙特征值。EIe三．接体基本方程-61-61---PAGE62-d2yCf dz2

pfmbEIe

d2dz2

Hz

(pp

)(xz)dxHz

mbdzEIe

d4ydz4

ppdz

4-4）mbm 6cib h

6h

Cb

dy, Cdz

6hdb

d2

4-5）dz Cb

dz2424544EIe

d4ydz4

pC

d2dz2

d2dz2即EI

d4

C )d2y