《混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)》教材配套PPT課件
混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)教材配套PPT課件,混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu),混凝土結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu),教材,配套,PPT,課件
混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)模塊模塊1 1 建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則1.3極限狀態(tài)設(shè)計方法1.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.2建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載分類和荷載代表值 (1)了解結(jié)構(gòu)的功能要求和結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的基本概念。(2)掌握極限狀態(tài)的設(shè)計方法。(3)掌握極限狀態(tài)的實用設(shè)計表達式。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)模塊模塊1 1 建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則1.1 1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài) 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求1.1.1 結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi),應(yīng)能承受正常施工、正常使用時可能出現(xiàn)的各種荷載、強迫變形(如超靜定結(jié)構(gòu)的支座的不均勻沉降)、約束變形(如由于溫度及收縮引起的構(gòu)件變形受到約束時所產(chǎn)生的變形)等的作用。在偶然荷載(如地震、強風(fēng))作用下或偶然事件(如火災(zāi)、爆炸)發(fā)生時和發(fā)生后,構(gòu)件僅產(chǎn)生局部損壞,不發(fā)生連續(xù)倒塌。1 1)安全性)安全性1.1 1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2 2)適用性)適用性 結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下具有良好的工作性能,如不發(fā)生影響正常使用的過大撓度、永久變形和動力效應(yīng)(過大的振幅和振動),或不產(chǎn)生令使用者感到不安寬度的裂縫。1.1 1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)3 3)耐久性)耐久性 結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護條件下,在規(guī)定的環(huán)境中及預(yù)定的使用期限內(nèi)應(yīng)有足夠的耐久性。如不發(fā)生由于混凝土保護層碳化或氯離子的侵入而導(dǎo)致的鋼筋銹蝕,以致影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。1.1 1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài) 建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)1.1.2 (1)整個結(jié)構(gòu)或其中的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆、過大的滑移)。(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接部位因荷載過大而遭到破壞,包括承受多次重復(fù)荷載產(chǎn)生的疲勞破壞(如鋼筋混凝土梁受壓區(qū)混凝土達到其抗壓強度)。(3)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接部位因產(chǎn)生過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載(如受彎構(gòu)件中的少筋梁的破壞)。1 1)承載能力極限狀態(tài))承載能力極限狀態(tài)1.1 1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài) (4)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系(如超靜定結(jié)構(gòu)由于某些截面的屈服形成塑性鉸,使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系)。(5)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如細長柱達到臨界荷載發(fā)生壓屈)。(6)地基喪失承載力而被破壞。1.1 1.1 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2 2)正常使用極限狀態(tài))正常使用極限狀態(tài)(4)影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件正常使用的其他特定狀態(tài)(如由于鋼筋銹蝕產(chǎn)生的沿鋼筋的縱向裂縫)。(3)影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件正常使用的振動。(2)影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件正常使用或耐久性的局部損壞(如不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件開裂;或允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,其裂縫寬度超過了允許限值)。(1)影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的正常使用的外觀變形(如梁產(chǎn)生超過了撓度限值的過大的撓度)。1.2 1.2 建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載分類和荷載代表值建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載分類和荷載代表值 荷載的分類1.2.1(1)永久荷載。(2)可變荷載。(3)偶然荷載。1.2 1.2 建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載分類和荷載代表值建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載分類和荷載代表值 荷載的代表值1.2.2 (1 1)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。荷荷載載的的代代表表值值 (2 2)可變荷載組合值。)可變荷載組合值。(3 3)可變荷載頻遇值。)可變荷載頻遇值。(4 4)可變荷載準(zhǔn)永久值)可變荷載準(zhǔn)永久值。1.2 1.2 建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載分類和荷載代表值建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載分類和荷載代表值 荷載的代表值1.2.2 對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重,永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸與材料單位體積的自重計算確定,相當(dāng)于自重的統(tǒng)計平均值,其分位值為0.5。對于自重變異性較大的材料(如屋面保溫材料、防水材料、找平層等),自重的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)對結(jié)構(gòu)的不利狀態(tài),分別取建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 500092012)給出的自重上限值或下限值。提提 示示1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 承載能力極限狀態(tài)計算1.3.11 1)設(shè)計表達式)設(shè)計表達式 (1)當(dāng)用內(nèi)力的形式表達持久設(shè)計狀況、短暫設(shè)計狀況和地震設(shè)計狀況時,結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計表達式:0SR(1-1)(1-2)式中,0為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù);S 為承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值,對持久設(shè)計狀況和短暫設(shè)計狀況應(yīng)按荷載的基本組合計算,對地震設(shè)計狀況應(yīng)按荷載的地震組合計算;1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 對地震設(shè)計狀況應(yīng)按荷載的地震組合計算;R 為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計值;R ()為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù);fc、fs分別為混凝土、鋼筋的強度設(shè)計值;ak為幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值,當(dāng)幾何參數(shù)的變異性對結(jié)構(gòu)性能有明顯的不利影響時,應(yīng)增減一個附加值;Rd為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力模型不定性系數(shù)。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 (2)對偶然荷載下的結(jié)構(gòu)進行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,式(1-1)的荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值 S 按偶然組合計算,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取不小于1.0的數(shù)值;式(1-2)中,混凝土、鋼筋的強度設(shè)計值 fc、fs改用強度標(biāo)準(zhǔn)值fck、fyk(或 fpyk)。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法2 2)荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值)荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值 (1)基本組合的效應(yīng)設(shè)計值。對于基本組合,荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值 S 應(yīng)從下列組合中取最不利值確定。由可變荷載控制的效應(yīng)設(shè)計值為(1-3)由永久荷載控制的效應(yīng)設(shè)計值為(1-4)1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 (2)偶然組合的效應(yīng)設(shè)計值。偶然組合的效應(yīng)設(shè)計值可按式(1-5)確定:(1-3)式中,SAd為偶然荷載設(shè)計值的效應(yīng);fl為第l個可變荷載的頻遇值系數(shù);ql、qj為第l個和第j個可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)。式(1-5)中,偶然荷載的代表值不乘分項系數(shù),主要是考慮到偶然荷載的確定本身帶有較大的主觀因素;與偶然荷載同時出現(xiàn)的其他荷載可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗采用適當(dāng)?shù)拇碇怠?.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 正常使用極限狀態(tài)計算1.3.21 1)設(shè)計表達式)設(shè)計表達式 對于正常使用極限狀態(tài),結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)不同情況分別采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合或準(zhǔn)永久組合,采用下列極限狀態(tài)設(shè)計表達式:S C (1-6)式中,S 為正常使用極限狀態(tài)的荷載組合的效應(yīng)(如變形、裂縫等)設(shè)計值;C 為結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用要求所規(guī)定的變形、應(yīng)力、裂縫寬度和自振頻率等的相應(yīng)限值。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法2 2)標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值)標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值 (1-7)(1-7)標(biāo)準(zhǔn)組合宜用于不可逆正常使用極限狀態(tài),即標(biāo)準(zhǔn)組合宜用于不可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個極限狀態(tài)被超越時將產(chǎn)生嚴(yán)重的永久性損害當(dāng)某個極限狀態(tài)被超越時將產(chǎn)生嚴(yán)重的永久性損害的情形。的情形。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法3 3)頻遇組合的效應(yīng)設(shè)計值)頻遇組合的效應(yīng)設(shè)計值 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個極限狀態(tài)被超越時僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動等。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法4)4)準(zhǔn)永久組合的效應(yīng)設(shè)計值準(zhǔn)永久組合的效應(yīng)設(shè)計值 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個極限狀態(tài)被超越時僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動等。(1-9)準(zhǔn)永久組合宜用于在當(dāng)長期作用效應(yīng)是決定性因素時的正常使用極限狀態(tài)。同理,式(1-7)、式(1-8)和式(1-9)僅適用于荷載與荷載效應(yīng)為線性關(guān)系的情況。由于正常使用極限狀態(tài)要求的目標(biāo)可靠指標(biāo)較小,因而對荷載不乘以分項系數(shù),設(shè)計時對材料強度采用標(biāo)準(zhǔn)值。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個極限狀態(tài)被超越時僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動等。如圖1-1(a)所示,某鋼筋混凝土預(yù)制柱安全等級為一級。采用翻身吊裝,吊點設(shè)在牛腿下部,起吊時混凝土達到設(shè)計強度(C30)的100%。上柱、牛腿和下柱的自重分別為15.60kN、6.5kN和42.43kN。吊裝驗算的計算簡圖及彎矩圖如圖1-1(b)、圖1-1(c)所示。問題:如何確定吊裝時鋼筋混凝土預(yù)制柱的受彎承載力,并驗算所用的彎矩設(shè)計值。課堂案例課堂案例1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法圖1-1 柱的吊裝計算簡圖1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個極限狀態(tài)被超越時僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動等。分析:(1)荷載計算。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第3.1.4條的規(guī)定,考慮動力系數(shù)=1.5,各段柱自重線荷載設(shè)計值為:上柱 牛腿 下柱 (2)內(nèi)力計算。KN/m 同理可得M2=73.20 KN/m課堂案例課堂案例1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個極限狀態(tài)被超越時僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動等。由 ,可得 AB段 令dM(x)/dx=0,則下柱段的最大彎矩發(fā)生在x=RA/g3=30.10/8.44=3.57m處,因此M3=53.67 KN/m。課堂案例課堂案例 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個極限狀態(tài)被超越時僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動等。由 ,可得 AB段 令dM(x)/dx=0,則下柱段的最大彎矩發(fā)生在x=RA/g3=30.10/8.44=3.57m處,因此M3=53.67 KN/m。課堂案例課堂案例1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 (3)彎矩設(shè)計值計算。根據(jù)上文0的具體分類,此處取 0=1.1。上柱:彎矩設(shè)計值0M1=1.154.76=60.24 kNm 下柱:由于M3M2,故取 M2為下柱的驗算彎矩,0M2 =1.173.2=80.52 kNm。課堂案例課堂案例1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 耐久性驗算1.3.31 1)耐久性的概念)耐久性的概念 材料的耐久性是指材料暴露在使用環(huán)境下抵抗各種物理和化學(xué)作用的能力。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長期暴露在使用環(huán)境中,耐久性會逐漸降低。其影響因素主要有材料的質(zhì)量、鋼筋的銹蝕、混凝土的抗?jié)B及抗凍性、除冰鹽對混凝土的破壞等?;炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)表1-1的使用環(huán)境類別和表12的耐久性的基本要求進行設(shè)計。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法表1-1 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別 注:嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的劃分應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)2008年版民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范(GB 501761993)的規(guī)定。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法表1-2 設(shè)計使用年限為50年的結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求 注1:氯離子含量是指其占水泥用量的百分率。注2:預(yù)應(yīng)力構(gòu)件混凝土中的氯離子質(zhì)量分數(shù)不得超過0.06,水泥用量不應(yīng)少于300 kg/m3;最低混凝土強度等級應(yīng)按表中規(guī)定提高兩個等級。注3:當(dāng)混凝士中加入活性摻合料或能提高耐久性的外加劑時,可酌情降低水泥用量。注4:當(dāng)有工程經(jīng)驗時,處于一類和二類環(huán)境中的混凝土強度等級可降低一級。注5:當(dāng)使用非堿活性集料時,對混凝土中的堿含量可不進行限制。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法2 2)對結(jié)構(gòu)混凝土的要求)對結(jié)構(gòu)混凝土的要求 對于設(shè)計使用年限為100年且處于一類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)結(jié)構(gòu)混凝土強度等級不應(yīng)低于C30,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)混凝土強度等級應(yīng)不低于C40。(2)混凝土中的最大氯離子含量為0.06。(3)宜使用非堿活性集料;當(dāng)使用堿活性集料時,混凝土中的堿含量不得超過3.0kg/m3。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 (4)混凝土保護層厚度宜增加40%,在使用過程中宜采取表面防護、定期維護等有效措施。(5)處于嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)潮濕環(huán)境中的結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)滿足抗凍要求,混凝土抗凍等級應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。(6)有抗?jié)B要求的混凝土結(jié)構(gòu),混凝土的抗?jié)B等級應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。1.3 1.3 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法 (7)三類環(huán)境中的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,其受力鋼筋宜采用環(huán)氧涂層帶肋鋼筋,預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)有防護措施,且宜采用有利于提高耐久性的高性能混凝土,混凝土強度等級不得低于C30。(8)四類和五類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu),其耐久性要求應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。(9)對臨時性混凝土結(jié)構(gòu),可不考慮耐久性要求。(10)未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計許可,不得改變結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境和用途。Thank you混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)模塊模塊10 10 多、高層框架結(jié)構(gòu)多、高層框架結(jié)構(gòu) 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu) 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 10.2多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 10.4 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) (1)熟悉框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻的概念及特點。(2)了解框架結(jié)構(gòu)的受力情況。(3)掌握框架結(jié)構(gòu)的非抗震和抗震構(gòu)造。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)模塊模塊10 10 多、高層框架結(jié)構(gòu)多、高層框架結(jié)構(gòu) 10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 多、高層建筑常用的結(jié)構(gòu)體系10.1.1 框架結(jié)構(gòu)指由豎向構(gòu)件柱子與水平構(gòu)件梁通過節(jié)點連接而組成,一般由框架梁、柱與基礎(chǔ)形成多個平面框架,作為主要的承重結(jié)構(gòu),各平面框架再通過連系梁加以連接而形成一個空間結(jié)構(gòu)體系,可同時抵抗豎向及水平荷載,如圖10-1所示。1 1)框架結(jié)構(gòu)體系)框架結(jié)構(gòu)體系10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置圖10-1 框架結(jié)構(gòu)體系10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 剪力墻結(jié)構(gòu)是由縱向和橫向鋼筋混凝土墻體互相連接構(gòu)成的承重結(jié)構(gòu)體系,用以抵抗豎向荷載及水平荷載。一般情況下,剪力墻結(jié)構(gòu)樓蓋內(nèi)不設(shè)梁,采用現(xiàn)澆樓板直接支承在鋼筋混凝土墻上,剪力墻既承受水平荷載作用,又承受全部的豎向荷載作用,同時也兼作建筑物的圍護構(gòu)件(外墻)和內(nèi)部各房間的分隔構(gòu)件(內(nèi)墻),如圖10-2所示。2 2)剪力墻結(jié)構(gòu)體系)剪力墻結(jié)構(gòu)體系圖10-2 剪力墻結(jié)構(gòu)體系10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度差,但具有平面布置靈活、立面處理易于變化等優(yōu)點;而剪力墻結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度大,對承受水平荷載有利,但其間距小,平面布置不靈活。在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的剪力墻,就形成框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系,其綜合了框架結(jié)構(gòu)及剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,是一種適合于建造高層建筑的結(jié)構(gòu)體系,如圖10-3所示。3 3)框架)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系圖10-3 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 當(dāng)建筑物的層數(shù)多、高度大、抗震設(shè)防烈度高時,需要采用抗側(cè)力剛度大、空間受力性能強的結(jié)構(gòu)體系,筒體結(jié)構(gòu)體系就是其中之一。根據(jù)開孔的多少,筒體有實腹筒和空腹筒之分,如圖10-4所示。4 4)筒體結(jié)構(gòu)體系)筒體結(jié)構(gòu)體系圖10-4 筒體結(jié)構(gòu)體系(a)實腹筒 (b)空腹筒10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 根據(jù)外圍結(jié)構(gòu)構(gòu)成的不同,筒體結(jié)構(gòu)可以分成由剪力墻構(gòu)成的薄壁筒和由密排柱深裙梁組成的框筒。根據(jù)由一個或多個筒體組合方式的不同,筒體結(jié)構(gòu)體系可以布置成框架-核心筒結(jié)構(gòu)、框筒(單筒)、筒中筒(二重筒)、成束筒(組合筒)和多重筒(群筒)等結(jié)構(gòu),如圖10-5所示。圖10-5 筒體結(jié)構(gòu)體系的類型(a)框筒 (b)框架核心筒 (c)筒中筒 (d)多筒體 (e)成束筒 (f)多重筒 10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置表10-1 A級高度鋼筋混凝土乙類和丙類高層建筑的最大適用高度 單位:m10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 多、高層建筑結(jié)構(gòu)布置10.1.21 1)框架結(jié)構(gòu)的平面布置)框架結(jié)構(gòu)的平面布置 (1)平面布置的總要求。框架結(jié)構(gòu)平面布置的總要求是盡量減少結(jié)構(gòu)的復(fù)雜受力和扭轉(zhuǎn)受力,即框架結(jié)構(gòu)的平面形狀宜簡單、規(guī)則、對稱,減少偏心,平面的長寬比不宜過大,凸出部分長度宜減小,凹角處宜采取加強措施。(2)柱網(wǎng)的布置和層高的選用。確定框架結(jié)構(gòu)的基本尺寸主要是用于柱網(wǎng)的布置和層高的選用。框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要 滿足生產(chǎn)工藝和建筑功能的要求,又要使結(jié)構(gòu)受力合理、施工方便。10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 工業(yè)建筑的柱網(wǎng)尺寸和層高是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定的。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求的不同,柱網(wǎng)可分為內(nèi)廊式、等跨式和不等跨式等3種組合形式。內(nèi)廊式柱網(wǎng)。等跨式柱網(wǎng)。不等跨式柱網(wǎng)。此外,柱網(wǎng)布置要使結(jié)構(gòu)受力合理,如內(nèi)力分布盡可能均勻合理;各材料強度盡可能充分利用;結(jié)構(gòu)受力明確,縱橫框架盡可能對齊貫通等。10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 (3)承重框架的布置方案。承重框架的布置方案可按豎向荷載傳遞方式的不同分為橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向框架混合承重等幾種類型,如圖10-6所示。圖10-6 承重框架的布置方案(a)橫向框架承重 (b)縱向框架承重 (c)縱橫向框架混合承重10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 (4)變形縫的設(shè)置要求。變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫3種。變形縫的設(shè)置應(yīng)遵循“力爭不設(shè),盡量少設(shè),必要時一定要設(shè),并應(yīng)做到一縫多用”的原則。對于平面面積較大的框架結(jié)構(gòu)或形狀不規(guī)則的結(jié)構(gòu),應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定適當(dāng)設(shè)縫。但對于多層結(jié)構(gòu),則應(yīng)盡量少設(shè)縫或不設(shè)縫,以簡化構(gòu)造、方便施工、降低造價、增強結(jié)構(gòu)的整體性和空間剛度。10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 2 2)框架結(jié)構(gòu)的豎向布置)框架結(jié)構(gòu)的豎向布置 框架結(jié)構(gòu)的豎向布置是指確定框架結(jié)構(gòu)沿豎向的變化情況。常見的框架結(jié)構(gòu)沿豎向的變化情況有:沿豎向基本不變化,這是常用的且受力合理的形式;底層大空間,如底層為商場等;頂層大空間,如頂層為觀光室、會議室、餐飲場所等;其他,如上部(逐層)收進、上部(逐層)挑出等。10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置 多、高層建筑的荷載10.1.3 1 1)豎向荷載)豎向荷載(1)恒荷載。(2)樓面活荷載。(3)屋面均布活荷載。10.1 10.1 多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置多、高層框架結(jié)構(gòu)的組成和布置2 2)水平荷載)水平荷載(1 1)風(fēng)荷載。風(fēng)荷載。(2 2)水平地震作用。水平地震作用。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 多、高層框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖10.2.1 框架結(jié)構(gòu)是由橫向框架和縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu)體系,為簡化計算,常忽略結(jié)構(gòu)的空間聯(lián)系,將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析與計算,如圖10-7所示??蚣芙Y(jié)構(gòu)的計算簡圖是以梁、柱截面的幾何軸線來確定的??蚣軛U件用軸線表示,桿件之間的連接用節(jié)點表示,桿件長度用節(jié)點間的距離表示。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求圖10-7 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 非抗震設(shè)防的框架構(gòu)造要求10.2.2 1 1)框架梁、柱的截面形狀及尺寸)框架梁、柱的截面形狀及尺寸 (1)框架梁。在現(xiàn)澆整體式框架中,框架梁多做成矩形截面,框架梁的截面尺寸應(yīng)滿足框架結(jié)構(gòu)的承載力和剛度要求??蚣芰航孛娓叨瓤筛鶕?jù)梁的跨度、約束條件及荷載大小進行選擇,通常按下式估算?,F(xiàn)澆式框架:hb=(1/121/10)l (10-1)裝配式框架:hb=(1/101/8)l (10-2)(2)框架柱。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求2 2)框架柱的配筋)框架柱的配筋 (1)框架柱宜采用對稱配筋,縱筋最小直徑不應(yīng)小于12 mm,柱中全部縱筋的最大配筋率 max5%,最小配筋率 min0.6%(當(dāng)采用HRB400級鋼筋時,應(yīng)減小0.1%)。(2)框架柱縱筋的接頭可采用綁扎搭接、機械連接或焊接連接等方式,接頭位置應(yīng)設(shè)在受力較小的區(qū)域。在綁扎搭接接頭中,縱筋搭接長度ll 應(yīng)大于或等于1.2l a,縱筋綁扎搭接連接構(gòu)造如圖10-8所示。當(dāng)上、下柱中縱筋直徑或根數(shù)不同時,縱筋連接構(gòu)造如圖10-9所示。當(dāng)縱筋直徑大于28 mm時,不宜采用綁扎搭接接頭。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求圖10-8 縱筋綁扎搭接的連接構(gòu)造10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求圖10-9 上、下柱縱筋直徑或根數(shù)不同時的縱筋綁扎搭接連接構(gòu)造10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 (3)框架柱箍筋應(yīng)為封閉式,箍筋最小直徑和最大間距應(yīng)與一般柱相同。(4)柱縱筋搭接長度范圍內(nèi),當(dāng)縱筋受壓時,箍筋間距不應(yīng)大于10d,且不應(yīng)大于200 mm;當(dāng)縱筋受拉時,箍筋間距不應(yīng)大于5d,且不應(yīng)大于100 mm。箍筋彎鉤要適當(dāng)加長,以繞過搭接的兩根縱筋。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 3 3)框架節(jié)點構(gòu)造)框架節(jié)點構(gòu)造 (1)中間層中節(jié)點??蚣芰荷喜靠v筋應(yīng)貫穿中間節(jié)點(或中間支座)??蚣芰合虏靠v筋伸入中間節(jié)點范圍內(nèi)的錨固長度應(yīng)根據(jù)具體情況按下列要求取用:a.當(dāng)計算中不利用鋼筋的抗拉強度時,伸入節(jié)點的錨固長度 las不應(yīng)小于12 d 。b.當(dāng)計算中充分利用鋼筋的抗拉強度時,應(yīng)將鋼筋錨固在節(jié)點內(nèi)。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 3 3)框架節(jié)點構(gòu)造)框架節(jié)點構(gòu)造 c.當(dāng)計算中充分利用鋼筋的抗壓強度時,伸入節(jié)點的直線錨固長度不應(yīng)小于0.7 la??蚣苤目v筋應(yīng)貫穿中間層的中 間節(jié)點,柱的縱筋接頭應(yīng)設(shè)在節(jié)點區(qū)以外、彎矩較小的區(qū)域,并滿足受拉鋼筋的搭接長度要求(ll 1.2 la)。在搭接接頭范圍內(nèi),箍筋間距應(yīng)不大于5 d(d 為柱中較小縱筋的直徑),且不應(yīng)大于100 mm。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求圖10-10 中間層中節(jié)點梁縱向鋼筋的錨固與搭接(a)直線錨固 (b)彎折錨固 (c)節(jié)點外搭接10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 (2)中間層端節(jié)點。梁上部縱筋在端節(jié)點的錨固長度應(yīng)滿足以下要求:a.梁縱筋在節(jié)點范圍內(nèi)的錨固長度不應(yīng)小于 la,且伸過柱中心線不小于5 d ,如圖10-11(a)所示。b.當(dāng)柱截面尺寸較小時,可采用彎折錨固形式,即將梁上部縱筋伸至柱對邊并向下彎折90,其彎前的水平段長度不應(yīng)小于0.4 la,彎后垂直段長度不應(yīng)小于15 d ,如圖10-11(b)所示。梁下部縱筋至少應(yīng)有兩根伸入柱中,伸入端節(jié)點范圍內(nèi)的錨固要求與中間層中節(jié)點梁下部縱筋的錨固規(guī)定相同??蚣苤目v筋應(yīng)貫穿中間層的端節(jié)點,其構(gòu)造要求與中間層中節(jié)點相同。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求圖10-11 中間層端節(jié)點梁縱向鋼筋的錨固(a)直線錨固 (b)彎折錨固10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 (3)頂層中節(jié)點??蚣芰嚎v筋在節(jié)點內(nèi)的構(gòu)造要求與中間層中節(jié)點梁的縱筋在節(jié)點內(nèi)的構(gòu)造要求相同。柱內(nèi)縱筋應(yīng)伸入頂層中節(jié)點并在梁中錨固,并應(yīng)滿足以下要求:柱縱筋在節(jié)點范圍內(nèi)的錨固長度不應(yīng)小于 l a,且必須伸至柱頂,如圖10-12(a)所示。當(dāng)頂層節(jié)點處梁截面高度較小時,可采用彎折錨固形式,即將柱筋伸至柱頂,然后水平彎折,彎折前的垂直投影長度不應(yīng)小于0.5 la,彎折方向可分為兩種形式:a.向節(jié)點內(nèi)彎折。彎折后的水平投影長度不應(yīng)小于12 d ,如圖10-12(b)所示。b.向節(jié)點外(樓板內(nèi))彎折。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求圖10-12 頂層中節(jié)點柱縱向鋼筋的錨固(a)直線錨固 (b)向節(jié)點內(nèi)彎折錨固 (c)向節(jié)點外彎折錨固10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 (4)頂層端節(jié)點。柱內(nèi)側(cè)縱筋的錨固要求與頂層中節(jié)點的縱筋錨固規(guī)定相同。梁下部縱筋伸入端節(jié)點范圍內(nèi)的錨固要求與中間層端節(jié)點梁下部縱筋的錨固規(guī)定相同。柱外側(cè)縱筋與梁上部縱筋在節(jié)點內(nèi)為搭接連接。其搭接方案有兩種:一是在梁內(nèi)搭接,二是在柱頂搭接。(5)框架節(jié)點內(nèi)的箍筋設(shè)置。在框架節(jié)點內(nèi)應(yīng)設(shè)置水平箍筋,以約束柱縱筋和節(jié)點核心區(qū)混凝土。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求圖10-13 梁上部縱向鋼筋與柱外側(cè)縱向鋼筋在頂層端節(jié)點的搭接(a)位于頂層端節(jié)點外側(cè)和梁端頂部的彎折搭接接頭 (b)位于柱頂部外側(cè)的直線搭接接頭10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 抗震設(shè)防的框架構(gòu)造要求10.2.31 1)框架梁的抗震構(gòu)造要求)框架梁的抗震構(gòu)造要求 (1)梁截面尺寸.(2)梁內(nèi)縱向鋼筋。梁內(nèi)縱筋應(yīng)符合下列要求:對于框架梁端截面的底面和頂面配筋量的比值,當(dāng)抗震等級為一級時不應(yīng)小于0.5,當(dāng)抗震等級為二、三級時不應(yīng)小于0.3。沿梁全長頂面和底面至少應(yīng)配置兩根通長縱筋,對于抗震等級為一、二級的框架則不應(yīng)少于2 14,且分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱筋中較大截面面積的1/4;對于抗震等級為三、四級的框架不應(yīng)少于2 12??拐鸬燃墳橐弧⒍壍目蚣芰簝?nèi)貫通中柱的每根縱筋直徑不宜大于柱在該方向截面尺寸的1/20。梁內(nèi)縱筋的接頭。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 (3)梁的箍筋??蚣芰簝啥诵柙O(shè)置加密封閉式箍筋。箍筋加密區(qū)的長度、加密區(qū)內(nèi)箍筋的最大間距和最小直徑應(yīng)按表10-2采用。對于梁兩端加密區(qū)的箍筋肢距,當(dāng)抗震等級為一級時不宜大于200 mm且不宜大于20 d (d 為箍筋直徑較大值),當(dāng)抗震等級為二、三級時不宜大于250 mm且不宜大于20 d ,當(dāng)抗震等級為四級時不宜大于300 mm。非加密區(qū)的箍筋最大間距不宜大于加密區(qū)箍筋間距的2倍。箍筋必須為封閉箍,應(yīng)有135彎鉤,彎鉤平直段的長度不小于箍筋直徑的10倍和75 mm 兩者之中的較大者。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求表10-2 箍筋加密區(qū)的長度、加密區(qū)內(nèi)箍筋的最大間距和最小直徑 單位:mm10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求2 2)框架柱的抗震構(gòu)造要求)框架柱的抗震構(gòu)造要求 (1)柱截面尺寸。柱截面寬度和高度均不宜小于300 mm,柱的剪跨比 宜大于2,截面長邊和短邊之比不宜大于3。(2)柱內(nèi)縱向鋼筋。柱中縱筋應(yīng)符合下列要求:柱中縱筋宜對稱配置。當(dāng)截面尺寸大于400 mm時,縱筋間距不宜大于200 mm。柱中全部縱向鋼筋的最小配筋率如表103所示,同時每一側(cè)配筋率不應(yīng)小于0.2%。柱中縱筋總配筋率不應(yīng)大于5;抗震等級為一級且剪跨比2的柱,其每側(cè)縱筋配筋率不宜大于1.2。邊柱、角柱在地震作用組合產(chǎn)生拉力時,柱內(nèi)縱筋總面積應(yīng)比計算值增加25。10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求表10-3 框架柱全部縱向鋼筋的最小配筋率10.2 10.2 多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求多、高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求表10-4 樞架柱箍筋加密區(qū)的長度、加密區(qū)內(nèi)箍筋的最大間距和最小直徑 單位:mm10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu)的分類10.3.1 剪力墻結(jié)構(gòu)體系按其體型分有板式與塔式兩種。板式建筑平面如圖10-14(a)、圖10-14(b)、圖10-14(c)所示,也稱為條式建筑;塔式建筑平面如圖10-14(d)、圖10-14(e)、圖10-14(f)所示,也稱為點式建筑。圖10-14 剪力墻結(jié)構(gòu)平面 10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻的一般規(guī)定10.3.21 1)剪力墻的布置要求)剪力墻的布置要求 剪力墻在其墻身平面內(nèi)的側(cè)向剛度很大,而其墻身平面外的剛度卻很小,一般可忽略不計。為使剪力墻具有較好的受力性能,應(yīng)注意縱、橫向剪力墻交叉布置使之連成整體,使墻肢形成I形、T形、形、Z形的截面形式。10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)2 2)混凝土的最低強度等級)混凝土的最低強度等級 剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20,同時不宜超過C60;帶有筒體和短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C25。10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)3 3)剪力墻的最小厚度)剪力墻的最小厚度 為了保證剪力墻的側(cè)向穩(wěn)定,防止剪力墻在豎向荷載作用下發(fā)生整體失穩(wěn)破壞,各層樓(屋)蓋對它的支承約束作用很重要;為了防止剪力墻在樓層之間發(fā)生平面外失穩(wěn)破壞和保證墻體混凝土的澆筑質(zhì)量,剪力墻應(yīng)有適當(dāng)?shù)暮穸取?0.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)4 4)剪力墻邊緣構(gòu)件)剪力墻邊緣構(gòu)件 (1)構(gòu)造邊緣構(gòu)件的設(shè)置。構(gòu)造邊緣構(gòu)件的設(shè)置部位。對于抗震墻結(jié)構(gòu),底層墻肢底截面的軸壓比應(yīng)不大于-表10-5規(guī)定的一、二、三級抗震墻及四級抗震墻的最大軸壓比,墻肢兩端可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。表10-5 設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件的最大軸壓比10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 構(gòu)造邊緣構(gòu)件的構(gòu)造。a.構(gòu)造邊緣構(gòu)件的設(shè)置范圍如圖10-15所示。圖10-15 構(gòu)造邊緣構(gòu)件的設(shè)置范圍(a)暗柱 (b)端柱 (c)翼墻 (d)轉(zhuǎn)角墻10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) b.構(gòu)造邊緣構(gòu)件范圍內(nèi)縱向鋼筋的配筋量除應(yīng)滿足受彎承載力要求外,還應(yīng)符合表10-6的要求。表10-6 剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋要求 單位:mm10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) (2)約束邊緣構(gòu)件的設(shè)置。約束邊緣構(gòu)件的設(shè)置部位。約束邊緣構(gòu)件的構(gòu)造。a.約束邊緣構(gòu)件的形式可以是暗柱(矩形端)、端柱、翼墻和轉(zhuǎn)角墻,如圖10-16所示。b.約束邊緣構(gòu)件沿墻肢方向的長度 lc和配箍特征值v應(yīng)符合表10-7的要求。c.約束邊緣構(gòu)件縱筋的配筋范圍不應(yīng)小于圖10-16所示的陰影面積,一、二級抗震等級剪力墻在其范圍內(nèi)的縱筋截面面積,分別不應(yīng)小于圖中陰影面積的1.2和1.0,并分別不應(yīng)小于6根直徑為16 mm和6根直徑為14 mm的鋼筋;縱筋宜采用HRB335或HRB400級鋼筋。10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)圖10-16 剪力墻的約束邊緣構(gòu)件(a)暗柱 (b)端柱 (c)翼墻 (d)轉(zhuǎn)角墻1配箍特征值為 v的區(qū)域;2配箍特征值為 v/2的區(qū)域 10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)表10-7 約束邊緣構(gòu)件范圍 l c及其配箍特征值 v10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)5 5)剪力墻中的分布鋼筋)剪力墻中的分布鋼筋 (1)分布鋼筋的布置。剪力墻墻肢中應(yīng)配置一定數(shù)量的水平向和豎直向的分布鋼筋,其作用是:使剪力墻有一定的延性,在破壞前有明顯的位移和預(yù)兆,防止出現(xiàn)突然的脆性破壞;當(dāng)混凝土受剪破壞后,鋼筋仍有足夠的抗剪能力,剪力墻不會突然倒塌;防止和減少溫度裂縫的產(chǎn)生;當(dāng)因施工拆?;蚱渌蚴辜袅Ξa(chǎn)生裂縫時,能有效地控制裂縫的繼續(xù)發(fā)展。剪力墻分布鋼筋的配筋方式有單排及多排配筋,如圖10-17所示。10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)圖10-17 剪力墻分布鋼筋配置10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) (2)分布鋼筋的配筋構(gòu)造。剪力墻在邊緣構(gòu)件之外的第一道豎向分布鋼筋距邊緣構(gòu)件的距離為豎向分布鋼筋間距的1/2。(3)分布鋼筋的錨固。水平鋼筋的錨固。剪力墻水平分布鋼筋應(yīng)伸至墻端。10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)圖10-18 水平分布鋼筋的構(gòu)造(一)10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 當(dāng)剪力墻端部有翼墻或轉(zhuǎn)角墻時,內(nèi)墻兩側(cè)的水平分布鋼筋和外墻內(nèi)側(cè)的水平分布鋼筋應(yīng)伸至翼墻或轉(zhuǎn)角墻外邊,并分別向兩側(cè)水平彎折不小于15 d 后截斷,如圖10-19所示。圖10-19 水平分布鋼筋的構(gòu)造(二)10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 當(dāng)剪力墻有端柱時,內(nèi)墻兩側(cè)水平分布鋼筋和外墻內(nèi)側(cè)水平分布鋼筋應(yīng)貫穿端柱并錨固在端柱內(nèi),其錨固長度不應(yīng)小于 laE,且必須伸至端柱對邊;當(dāng)伸至端柱對邊的長度不滿足 laE時,應(yīng)伸至端柱對邊后分別向兩側(cè)水平彎折不小于15 d ,其中彎前長度不應(yīng)小于0.4 laE,如圖10-20所示。圖10-20 水平分布鋼筋的構(gòu)造(三)10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 豎向鋼筋的錨固。剪力墻身豎向分布鋼筋應(yīng)伸至墻頂,貫穿樓(屋)面板或邊框梁并進行錨固,如圖10-21所示。圖10-21 剪力墻身豎向鋼筋頂部的構(gòu)造10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻身插筋應(yīng)插入基礎(chǔ)內(nèi)并進行錨固,如圖10-22所示。圖10-22 剪力墻身插筋在基礎(chǔ)內(nèi)的錨固構(gòu)造(a)墻身插筋在平板式筏基礎(chǔ)平板內(nèi)的錨固 (b)墻身插筋在梁板式筏基主梁內(nèi)的錨固 10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)5 5)連梁的配筋構(gòu)造)連梁的配筋構(gòu)造 (1)剪力墻洞口連梁應(yīng)沿全長配置箍筋,抗震設(shè)計時沿梁全長箍筋的構(gòu)造應(yīng)按框架梁梁端加密區(qū)箍筋的構(gòu)造采用,在頂層連梁縱向鋼筋伸入墻內(nèi)的錨固長度范圍內(nèi),應(yīng)配置間距不大于150 mm的構(gòu)造箍筋,箍筋直徑應(yīng)與該連梁跨內(nèi)的箍筋直徑相同,如圖10-23所示。(2)剪力墻連梁上、下邊緣單側(cè)縱向鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.15,且配筋不宜少于2 12,兩端錨入墻內(nèi)的錨固長度不應(yīng)小于 laE(la),且均不應(yīng)小于600 mm,如圖10-23(a)所示。(3)墻體水平分布鋼筋應(yīng)作為連梁的腰筋在連梁范圍內(nèi)拉通連續(xù)配置;當(dāng)連梁腹板高度 h w不小于450 mm時,其兩側(cè)面沿梁高范圍設(shè)置的縱向構(gòu)造鋼筋的直徑不應(yīng)小于10 mm,間距不應(yīng)大于200 mm。10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)圖10-23 連梁上、下縱筋錨固和箍筋構(gòu)造10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 6 6)剪力墻洞口的補強措施)剪力墻洞口的補強措施 剪力墻上通常需要為采暖、通風(fēng)、消防等設(shè)備的管道開洞,最常用的洞口有矩形和圓形兩種。當(dāng)剪力墻上的洞口為矩形,且洞口的洞寬和洞高均不大于800 mm時,洞邊須配置加強鋼筋,應(yīng)將被洞口截斷的分布鋼筋分別集中配置在洞口的上、下和左、右,其每邊鋼筋面積不宜小于被洞口截斷的水平分布鋼筋總面積的1/2,洞口上、下每邊縱筋不應(yīng)少于2根,鋼筋直徑不應(yīng)小于12 mm,該鋼筋自洞口邊伸入墻內(nèi)的錨固長度應(yīng)不小于 laE(l a),如圖10-24(a)所示;當(dāng)矩形洞口的洞寬和洞高均大于800 mm時,應(yīng)在洞口上、下兩邊設(shè)補強暗梁,如圖10-24(b)所示。10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)圖10-24 剪力墻矩形洞口補強構(gòu)造(a)洞寬、洞高均不大于800 mm時 (b)洞寬、洞高均大于800 mm時10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 當(dāng)剪力墻上的洞口為圓形時,洞口補強縱筋構(gòu)造根據(jù)洞口直徑D的大小可分為兩種情況:當(dāng)D300 mm時,在洞口的上、下和左、右呈四邊形用鋼筋補強,如圖10-25(a)所示;當(dāng)D300 mm時,應(yīng)在洞口上、下以及周邊呈六邊形布置補強鋼筋,如圖10-25(b)所示。圖10-25 剪力墻圓形洞口補強鋼筋構(gòu)造(a)洞口直徑不大于300 mm時 (b)洞口直徑大于300 mm時10.3 10.3 剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 當(dāng)圓形洞口處在連梁中部時,穿過連梁的管道宜預(yù)埋套管,洞口上、下的有效高度不宜小于梁高 h b的1/3,且不宜小于200 mm,洞口處宜配置補強鋼筋與補強箍筋,如圖10-26所示。圖10-26 連梁中部圓形洞口的補強鋼筋構(gòu)造10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 框架剪力墻的特性及布置10.4.11 1)框架)框架-剪力墻的特性剪力墻的特性(1)在框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位設(shè)置一些剪力墻,即組成框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。(2)框架與剪力墻協(xié)同工作,提高了結(jié)構(gòu)的剛度,減小了層間位移和頂點位移。(3)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是一種經(jīng)濟有效的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)體系,其使用最大高度為130 m。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)2 2)框架)框架剪力墻的布置剪力墻的布置 (1)剪力墻的數(shù)量。(2)剪力墻的布置。為了增強整體結(jié)構(gòu)的抗扭能力,彌補結(jié)構(gòu)平面形狀凹凸引起的薄弱部位,減小剪力墻設(shè)置在房屋外圍而受室內(nèi)外溫度變化的不利影響,剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化或恒荷載較大的部位,剪力墻的間距不宜過大;平面形狀凹凸較大時,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 縱、橫向剪力墻宜組成L形、T形和形等形式,以使縱墻(橫墻)可以作為橫墻(縱墻)的翼緣,從而提高其剛度、承載力和抗扭能力;樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置,以增強其空間剛度和整體性。剪力墻布置不宜過分集中,單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過結(jié)構(gòu)底部總剪力的30,以免結(jié)構(gòu)的剛度中心與房屋的質(zhì)量中心偏離過大、墻截面配筋過多及不合理的基礎(chǔ)設(shè)計。當(dāng)剪力墻墻肢截面高度過大時,可用門窗洞口或施工洞形成連肢墻。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 剪力墻宜貫通建筑物全高,避免剛度突變;剪力墻開洞時,洞口宜上、下對齊??拐鹪O(shè)計時,剪力墻的布置宜使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近。在長矩形平面中,如果兩片橫向剪力墻的間距過大,或兩墻之間的樓蓋開大洞時,樓蓋在自身平面內(nèi)的變形過大,不能保證框架與剪力墻協(xié)同工作,框架承受的剪力將增大;如果縱向剪力墻集中布置在房屋兩端,中間部分樓蓋受到兩端剪力墻的約束,在混凝土收縮或溫度變化時容易出現(xiàn)裂縫。因此,長矩形平面或平面有一部分較長的建筑中,其剪力墻的布置宜符合下列要求:10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) a.橫向剪力墻沿房屋長方向的間距限值宜滿足表10-8的要求,當(dāng)這些剪力墻之間的樓蓋有較大開洞時,剪力墻的間距應(yīng)適當(dāng)減小。v b.縱向剪力墻不宜集中布置在房屋的兩盡端。表10-8 橫向剪力墻沿房屋長方向的間距限值 單位:m10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 框架剪力墻的截面設(shè)計與構(gòu)造10.4.21 1)截面設(shè)計)截面設(shè)計 框架-剪力墻的截面設(shè)計應(yīng)符合以下要求:(1)周邊有梁、柱的剪力墻,其厚度不應(yīng)小于160 mm,且不小于墻凈高的1/20。(2)為防止偏心,剪力墻中線與墻端邊柱中線宜重合。(3)梁的截面寬度不小于2 b w(b w為剪力墻厚度),梁的截面高度不小于3 bw。(4)柱的截面寬度不小于2.5 bw,柱的截面高度不小于柱的寬度。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) (5)當(dāng)剪力墻與梁、柱有可靠連接時,且周邊有梁、柱的現(xiàn)澆剪力墻(包括現(xiàn)澆柱、預(yù)制梁的剪力墻),其計算所得的縱向受力鋼筋應(yīng)配置在柱截面內(nèi)。(6)剪力墻內(nèi)的邊框不必專門進行截面設(shè)計。(7)當(dāng)梁與墻為整體現(xiàn)澆時,梁的鋼筋可按普通框架的構(gòu)造要求配置;當(dāng)梁為預(yù)制時,應(yīng)進行施工階段的驗算。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)2 2)配筋構(gòu)造)配筋構(gòu)造 (1)非抗震設(shè)計剪力墻邊框梁或暗梁的上、下縱向鋼筋的配筋率均不應(yīng)小于0.2,箍筋不應(yīng)少于 6200。(2)墻內(nèi)水平和豎向鋼筋的錨固端應(yīng)當(dāng)加直勾,直勾長度為10 d ,方向應(yīng)與墻面垂直。(3)非抗震設(shè)計的剪力墻洞口邊緣兩側(cè)應(yīng)設(shè)置不少于4根、直徑不小于12 mm的縱向構(gòu)造鋼筋。(4)剪力墻應(yīng)沿水平和豎向分別布置分布鋼筋,分布鋼筋沿墻厚方向均應(yīng)雙排配置以形成兩片豎向的鋼筋網(wǎng)。(5)分布鋼筋直徑不應(yīng)小于8 mm,間距應(yīng)不大于300 mm。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) (6)剪力墻端柱筋按剪力墻端部暗柱、底部加強區(qū)的要求配置。(7)現(xiàn)澆剪力墻與預(yù)制框架柱之間的鋼筋應(yīng)相互連接,當(dāng)墻身水平分布筋的直徑不小于16 mm時,應(yīng)采用焊接,單面焊的焊縫長度為10 d ;當(dāng)其直徑小于16 mm時,可采用搭接。(8)底部加強部位剪力墻端柱的箍筋宜沿柱全高按加密區(qū)要求設(shè)置。(9)當(dāng)剪力墻邊框端柱的縱向鋼筋直徑大于28 mm時,宜采用機械連接或焊接連接;當(dāng)其直徑不大于28 mm時,應(yīng)采用搭接接頭,搭接長度范圍內(nèi)的箍筋間距不應(yīng)大于100 mm且不應(yīng)大于縱筋較小直徑的5倍。(10)剪力墻水平分布鋼筋與邊框端柱的連接構(gòu)造如圖10-27所示。圖10-27 剪力墻水平分布鋼筋與邊框端柱的連接構(gòu)造10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)3 3)抗震構(gòu)造)抗震構(gòu)造 (1)抗震墻的厚度應(yīng)符合以下要求:當(dāng)抗震等級為一、二級時,抗震墻的厚度不應(yīng)小于160 mm且不應(yīng)小于層高的1/20。當(dāng)抗震等級為三、四級時,抗震墻的厚度不應(yīng)小于140 mm且不應(yīng)小于層高的1/25。底部加強部位的墻厚,抗震等級為一、二級時不宜小于200 mm且不宜小于層高的1/16;無端柱或翼墻時不應(yīng)小于層高的1/12。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) (2)當(dāng)抗震墻厚度大于140 mm時,豎向和橫向分布鋼筋應(yīng)雙排布置;雙排分布鋼筋間拉筋的間距不應(yīng)大于600 mm,直徑不應(yīng)小于6 mm;在底部加強部位,邊緣構(gòu)件以外的拉筋間距應(yīng)適當(dāng)加密。(3)抗震墻豎向、橫向分布鋼筋的配筋應(yīng)符合下列要求:一、二、三級抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應(yīng)小于0.25;四級抗震墻不應(yīng)小于0.20%;鋼筋最大間距不應(yīng)小于300 mm,最小直徑不應(yīng)小于8 mm。部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻底部加強部位,其縱向及橫向分布鋼筋率均不應(yīng)小于0.3,鋼筋間距不應(yīng)大于200 mm。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) (4)抗震墻豎向、橫向分布鋼筋的鋼筋直徑不宜大于墻厚的1/10。(5)一級和二級抗震墻,底部加強部位在重力荷載代表值的作用下墻肢的軸壓比,一級(9度)時不宜超過0.4,一級(8度)時不宜超過0.5,二級不宜超過0.6。(6)抗震墻兩端和洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件,并應(yīng)符合下列要求:抗震墻結(jié)構(gòu),一、二級抗震墻底部加強部位及相鄰的上一層應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,但當(dāng)墻肢底截面在重力荷載代表值作用下的軸壓比小于規(guī)定值時,可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu),一、二級落地抗震墻底部加強部位及相鄰的上一層的兩端應(yīng)設(shè)置符合約束邊緣構(gòu)件要求的翼墻或端柱,洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件;不落地抗震墻應(yīng)在底部加強部位及相鄰的上一層的墻肢兩端設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。一、二級抗震墻的其他部位和三、四級抗震墻均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。10.4 10.4 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) (7)當(dāng)抗震墻的墻肢長度不大于墻厚的3倍時,應(yīng)按柱的要求進行設(shè)計,箍筋應(yīng)沿全高加密。(8)一、二級抗震墻跨高比不大于2且墻厚不小于200 mm的連梁,除普通箍筋外,宜另設(shè)斜向交叉構(gòu)造鋼筋。(9)在頂層連梁的縱向鋼筋錨固長度范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置箍筋。Thank you
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混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)
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