钢筋砼多层和高层房屋结构课件

钢筋砼多层和高层房屋结构12.1

多层及高层结构的特点12.2多层及高层房屋的结构体系

12.3多层框架结构设计(1)世界高层建筑委员会1972年建议，将高层建筑划分为以下四类：第一类：9

16层，高度不超过50m;

第二类：17

25层，高度不超过75m;

第三类：26

40层，高度不超过100m;

第四类：40层以上，高度100m以上。12.1

多层及高层结构的特点1.多、高层建筑的划分(2)我国：1~8层为多层建筑，8层以上的建筑或高度超过24m的建筑为高层建筑。2.高层建筑结构的特点A.高层建筑中，水平荷载和地震作用对结构设计起着决定性的作用。B.动力反应不可低估；C.结构轴向变形、剪切变形以及温度、沉降的影响加剧；D.材料用量、工程造价呈抛物线关系增长。荷载效应的最大值(轴力N、弯矩M和位移

)可用下列式子表达：N=WH=f(H)M=qH2/2=f(H2)

=qH4/8EI=f(H4)

高层建筑中，水平荷载和地震作用对结构设计起着决定性的作用。内力或位移

=f(H4)M=f(H2)N=f(H)H结构内力、位移与高度H的关系框架结构体系剪力墙结构体系框架—剪力墙结构体系筒中筒结构体系多筒体系12.2多层及高层房屋的结构体系框架剪力墙筒体建筑结构的基本的抗侧力单元由梁、柱构件通过结点连接组成的结构称为框架。框架结构体系框架结构是多层房屋的主要结构形式，也是高层建筑的基本结构单元。框架填充墙剪力墙结构体系框架—剪力墙结构体系筒中筒结构体系深圳发展中心大厦多筒结构体系成束筒多筒结构体系巨形框架结构广州白云宾馆

36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033层，112.45米，剪力墙结构，1976年建成，国内首栋百米高层。上海明天广场：60层，238m，最高的框架—剪力墙结构，98年建成。上海金茂大厦：钢结构，88层，高420m，是我国目前最高的建筑。金茂大厦内部结构纽约世界贸易中心大楼(WorldTradeCenterTowers)1972年建造，110层，高402m，钢结构。撞机倒塌瞬间马来西亚双塔楼：88层，450米，框—筒结构，1996年建成。12.3多层框架结构设计结构布置计算模型荷载分析内力计算截面设计构造要求变形验算1.框架结构的布置框架结构类型按材料划分：RC、钢、型钢、组合按施工方法划分：全现浇、半现浇、装配式、装配整体式结构布置原则柱网布置——建筑（功能）、结构（合理）、施工（方便）框架承重方案——横向、纵向、纵横向梁柱尺寸估算梁刚度要求：承重（1/8-1/12）；非承重（1/12-1/16）柱非抗震框架：A>=N/fc，N=1.05-1.10Nv（Nv——自重+活荷载效应）抗震框架：A>=N/(afc)

，N=1.1-1.2Nv（a——轴压比）Wk2.荷载分析竖向荷载恒载Gk可变荷载（活载）Qk考虑负荷面积的折减问题最不利布置水平荷载风载Wk地震作用（偶然作用）EkGkQkQkEk3.平面框架竖向荷载作用下的内力分析方法基本假定无侧移框架相邻层弯矩分配方法两点修正柱刚度（1.0;0.9）弯矩传递系数（1/2;1/3）步骤分层法梁固端弯矩节点分配弯矩传递弯矩叠加节点平衡构件平衡梁柱剪力节点平衡柱轴力4.平面框架水平荷载作用下的内力分析方法：反弯点法基本假定梁柱线刚度比无穷大(>=3)不考虑梁轴向变形，同层柱顶位移相等柱上下端转角相等(底层除外)中间层：反弯点居中底层：反弯点2/3h梁端弯矩由节点平衡确定且按刚度分配

方法及步骤水平力平衡刚度分配柱剪力柱平衡求柱端弯矩节点平衡求梁端弯矩节点平衡柱轴力梁平衡求梁剪力Vi1Vi2Vi3u=1K=12i/h2Sum(Fi-n)=Sum(Vij)Vi1/Ki1=Vi2/Ki2=…Vij=Sum(Fi-n)

Kij

/Sum(Kij)5.平面框架水平荷载作用下的内力分析方法：修正反弯点法——D值法D值

反弯点高度与梁柱刚度比有关的系数标准反弯点高度（梁柱线刚度比、总层数、层次、侧向荷载形式）上、下层梁柱线刚度不同时的反弯点高度修正值上层层高与本层不同时的反弯点高度修正值下层层高与本层不同时的反弯点高度修正值6.框架结构构件截面设计设计表达式荷载效应组合组合前竖向荷载调幅内力组合控制截面（梁、柱）最不利内力组合截面设计柱计算