高层混凝土设计第二讲

高层建筑混凝土结构设计2020.05.29概念设计截面估算构件布置概念设计防震缝、沉降缝和伸缩缝平面形状复杂、高度方向有高差、质量分布不均匀——>防震缝房屋过长或过宽——>伸缩缝结构不同部位荷载差异较大地基土压缩性有显著差异——>沉降缝概念设计1）防震缝的布置抗规3.4.5条文说明：可设缝、可不设缝时，不设缝。——防震缝一般不单独设置。2）防震缝的宽度计算高规3.4.10框架结构房屋，高度不超过15m时不应小于100mm;超过15m时，6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm;框架-剪力墙结构房屋不应小于本款1)项规定数值的70%，剪力墙结构房屋不应小于本款①项规定数值的50%，且二者均不宜小于100mm。高规3.4.11抗震设计时，伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合本规程第3.4.10条关于防震缝宽度的要求。概念设计3）伸缩缝混规8.1节、高规3.4.12、3.4.13实际设计中，往往关注混规8.1.3条、高规3.4.13条伸缩缝间距可适当增大（框架70m、剪力墙55m）所采取的措施。概念设计4）沉降缝《地基基础设计规范》7.3.1、7.3.2——软弱地基的建筑措施《地基基础设计规范》8.4.20——带裙房的高层建筑设缝问题设计实践中经常碰到的多栋高层建筑（住宅）大底盘地下室（单层或多层）常规处理如下：1）大底盘地下室不设缝，高层建筑塔楼周围设置后浇带（沉降后浇带、伸缩后浇带合二为一）2）高层建筑嵌固端设置在地下室顶板多塔楼大底盘建筑结构设计分工：方式一：设计人员1只负责嵌固端以上即塔楼上部结构设计计算；设计人员2负责嵌固端以下即塔楼下部以及地下室结构（含塔楼地基基础）的设计计算；方式二、设计人员1以塔楼周围后浇带为界负责塔楼上下部结构（含地基基础）设计计算；设计人员2负责纯地下室结构设计概念设计基础埋置深度高规12.1.8基础应有一定的埋置深度。在确定埋置深度时，应综合考虑建筑物的高度、体型、地基士质、抗震设防烈度等因素。基础埋置深度可从室外地坪算至基础底面，并宜符合下列规定:1）天然地基或复合地基，可取房屋高度的1/152）桩基础，不计桩长，可取房屋高度的1/18当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时，在满足地基承载力、稳定性要求及本规程第12.1.7条规定的前提下，基础埋深可比本条第1、2两款的规定适当放松。当地基可能产生滑移时，应采取有效的抗滑移措施。概念设计抗震概念设计采用二阶段设计实现三个水准（小震不坏、中震可修、大震不倒）的设防目标：第一阶段设计是承载力验算，取第一水准的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应，继续采用《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068规定的分项系数设计表达式进行结构构件的截面承载力抗震验算，这样，既满足了在第一水准下具有必要的承载力可靠度，又满足第二水准的损坏可修的目标。对大多数的结构，可只进行第一阶段设计，而通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求。第二阶段设计是弹塑性变形验算，对地震时易倒塌的结构、有明显薄弱层的不规则结构以及有专门要求的建筑，除进行第一阶段设计外，还要进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施，实现第三水准的设防要求。概念设计抗震概念设计1）选择抗震有利的地段、抗震有利的建筑场地和地基2）有利的建筑抗震体型满足适用高度和高宽比——高规3.3节平面（平面布置）规则——高规3.4节

立面（竖向布置）规则——高规3.5节建筑物平、立面布置的基本原则：对称、规则、质量与刚度变化均匀

结构对称：有利于减轻结构的地震扭转效应

形状规则：在地震时应力集中现象较少，有利于抗震

质量与刚度变化均匀：平面内使结构刚度中心与质量中心相一致，避免扭转效应；高度方向均匀变化，避免薄弱层，减小变形集中、鞭梢效应。概念设计抗震概念设计3）合理的抗震结构布置

在进行结构方案平面布置时，应使结构抗侧力体系对称布置，以避免扭转。为了把扭转效应降低到最低程度，应尽可能减小结构质量中心与刚度中心的距离。除结构平面布置要合理外，结构沿竖向的布置不应突变。结构抗震性能的好坏，除取决于总的承载能力、变形和耗能能力外，避免局部的抗震薄弱部位是十分重要的。4）合理的结构材料高规3.2节概念设计抗震概念设计5）提高结构抗震性能的措施设置多道抗震防线

框架梁——>框架柱

剪力墙连梁——>墙肢提高结构延性

一般而言，在结构抗震设计中，对结构中重要构件（剪力墙墙肢）的延性要求，高于对结构总体的廷性要求；对构件中关键杆件或部位（底部剪力墙墙肢）的延性要求，又高于对整个构件的延性要求。

高规3.8（承载力抗震调整系数）、3.9节概念设计抗震概念设计6）确保结构整体性

高规3.6节7）控制结构变形

高规3.78）减轻房屋的自重9）妥善处理非结构部件

高规3.1.7（一般规定）、6.1.3（填充墙布置）、6.1.5（填充墙构造要求）

抗规3.7、第13章概念设计传力路径直接明确

楼面荷载直接传递到竖向构件

竖向构件直接传递到基础

竖向结构传力明确，水平抗侧力作用也会明确二.截面估算剪力墙墙肢1）高厚比

对于L形、T形、十字形等剪力墙：各肢截面高度与厚度之比最大值>8，一般剪力墙；4<各肢截面高度与厚度之比最大值≤8，短肢剪力墙。结构布置时尽量布置一般剪力墙。 柱：截面高度与厚度之比≤4；模型建模时按柱输入 短肢剪力墙（截面厚度≤300mm）：4<截面高度与厚度之比≤8；模型建模时按墙输入 剪力墙：8<截面高度与厚度之比；模型建模时按墙输入二.截面估算2）墙肢截面厚度

正常住宅层高（2.9m）下，截面厚度（200~300mm）一般都能满足稳定性要求二.截面甜估算连梁梁宽裕同墙潮肢厚释，梁浴高4偶00营mm清~6抢00圈mm，外圈他梁高稿由立掀面决弟定楼板混规案9.硬1节单向途板：崇板厚显=1共/3惕0跨辞度双向炸板：迷板厚踏=1质/4练0跨访度异形毕板：贱+1扭0m暑m次梁阳台疫边梁畜：截短面高骂度由务立面乐确定分割业卫生什间、礼厨房绸间的扎小梁外（填户充墙炼10般0m将m厚毛）：奖12蜜0x膛30耽0~藏15葛0x获35架0m躁m二.截面杆估算住宅街设计寺常用凡板厚虽范围饭：8妈0~阁13嘴0m间m板短步跨<锄33劣00叔mm扯，板捕厚1贞00朽mm答；33若00笼mm尤≤板忌短跨畜<3村90既0m席m，杜板厚袜11宁0m喜m；39奏00稠mm格≤板虽短跨称≤4稀50皱0m灯m，谷板厚俩12韵0m希m公共装走道鄙12定0m萍m（签利于喷埋管落、利疫于增究强整丑体性拍）；走道敢、卫们生间泻、厨产房间肯、阳友台：道10挎0m射m；书房外、卧窝室：挨10个0/寒11疲0m倚m；客厅饮：1留00绳/1雨10叼/1座20廊/1虑30父mm空调最板、庭窗台嫩板：词80淹mm为/1爽00菌mm其他动有特堆殊要正求比干如房罪屋两冒端、或开大防洞周临边：棕12竞0/筒13廊0m摩m；屋面剩板：预最小温一般跟取1诉20槐mm荷；电梯垒机房留间楼驱板：华12筝0m钓m；屋顶穗水箱伴间楼反板：芝12僵0m鞠m/汽25涝0m锯m（惠防水泽要求秘）。二.截面烤估算住宅否设计仓常用虹板厚哥范围妖：8盏0~钞13建0m搂m板短与跨<祥33弯00血mm她，板咱厚1小00四mm遮；33蹄00裹mm培≤板彻短跨断<3博90径0m织m，皮板厚孔11罚0m哄m；39蛋00们mm销≤板犹短跨滚≤4宣50村0m蚀m，扮板厚佛12抹0m姻m公共垒走道龟12扎0m戏m（馅利于昆埋管遵、利绢于增戏强整女体性吹）；走道堤、卫遮生间味、厨吓房间僵、阳塑台：稀10悄0m警m；书房远、卧组室：色10慎0/离11勤0m的m；客厅醉：1翁00副/1姑10装/1乓20罢/1芦30集mm空调渗板、璃窗台词板：污80炼mm捧/1项00价mm其他那有特终殊要秩求比第如房缺屋两投端、呜开大浩洞周察边：盘12赚0/烦13监0m增m；屋面当板：娇最小思一般掉取1点20遭mm歪；电梯泛机房纽奉间楼宽板：上12犯0m裕m；屋顶手水箱疏间楼俊板：伍12生0m农m/偿25峰0m飞m（坚防水躁要求封）。三.构件托布置布置消原则1）薄满足谢建筑润要求建筑冒使用型功能剪力医墙：抓布置氏于建薄筑墙嗓体内众；梁笼：分税割房照间、舒功能仪空间靠；板励：根石据建贱筑功严能需族要降嫁板；距楼梯间。建筑渣美学悄功能不露害梁，彻非建键筑需局要外窃露的贪结构听构件捡尺寸旁尽量词小；隔宜墙（症10暂0m杯m厚配）需设要布歼置剪精力墙肯的化舱要和舌建筑处商量资源默群：示68芦92型53浆13朽7三.构件朴布置2）满列足结体构规册范要衡求结构份体系弹：勉《高万规》遇3.赞4秘结构什平面贤布置和、3期.5师结言构竖础向布贤置、帜3此.6龟楼衬盖结毅构；剪力限墙：时《高胀规》成7泄.1始.1遭~缸7.虚1.正2、澡7.抄1.旨8（删短肢咏剪力耐墙）浅；梁：乳《明高规扔》驳7.读1.夕5稠；截面却设计钻：截鲜面设特计要骡求也伞会影劈燕响结勇构布笔置，服所以息对剪纳力墙换、梁世的截冲面规狠定也蓝应熟冈悉；三.构件洽布置3）剪衰力墙投布置概原则纵横岁两个间方向欧设置荐；均匀呢对称覆地布以置在塌建筑拘物的呆周边蛾、楼虫电梯初间（少楼梯其间、晚竖井狂等造稿成连猛续楼挠层开禾洞）涝、平鸣面形王状变欧化及赠恒载巷较大营的部高位；雅平面胆形状谢凹凸格较大稠时，嫌宜在杀凸出渗部分班的端衬部附殃近布贝置剪渡力墙然;单片穷墙的才刚度互宜接蜻近，冤长度倚较长识的剪阿力墙终宜设渠置洞菊口和蛛连梁梳形成桨双肢坚墙或岁多肢掌墙，厨单肢凉墙或释多肢雀墙的滨墙肢闻长度怨不宜马大于炮8m冲；纵向羊剪力挽墙宜言布置辣在结继构单遵元的浑中间准区段荣内。勾房屋乞纵向评长度掏较长葵时，芹不宜茄集中译在两昏端布越置纵旦向剪但力墙伯（温班度收扑缩）线；剪力颗墙间及距不抚宜过剑大，兰应满萝足楼武盖平部面刚弓度的柄要求筝，否依则应勿考虑窗楼盖盆平面驾变形独的影僚响；抬也不个宜太杜小，得否则之经济得性能沈差；惩剪力谈墙宜潜贯通锁建筑粪物全谣高，度沿高朋度墙饼的厚子度宜略逐渐械减薄弃（3咐00梁/2祸50贫mm闻~2句00前mm堪），啦避免琴刚度深突变；