【正文】 ,不等跨內(nèi)柱取 ， 等跨內(nèi)柱取 ；框剪結(jié)構(gòu)外柱取 ～ ， 內(nèi)柱取 。 式中 — 受拉鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； — 鋼筋的彈性模量； — 梁的截面有效高度； — 混凝土受壓區(qū)高度； — 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù) 。 。 ， 現(xiàn)澆樓板 、 上有現(xiàn)澆疊合層的預(yù)制樓板和樓板雖無(wú)現(xiàn)澆疊合層但為拉開預(yù)制板板縫且有配筋的裝配整體疊合梁 ， 均可考慮梁的翼緣作用 。 ， 當(dāng)抗震等級(jí)為一級(jí)時(shí) ，不應(yīng)低于 C30， 當(dāng)二 、 三 、 四級(jí)及非抗震設(shè)計(jì)時(shí) ， 不應(yīng)低于C20。 當(dāng)梁兩端加腋對(duì)稱時(shí) ， 其等效線剛度為： (635) bb KK ??39。 cbbbhd ， 除驗(yàn)算其承載力外 ， 尚應(yīng)注意滿足 剛度及剪壓比 的要求 。 2. 在 一 般 荷 載 情 況 下 ， 框架梁截面高度可按(1/10~1/18)梁跨度 ， 且不小于 400mm,也不宜大于 1/4凈跨 ， 梁的寬度不宜小于 1/4梁高 ， 且不應(yīng)小于 200mm。 8. 框架沿高度方向各層平面柱網(wǎng)尺寸宜相同 。如果在框架結(jié)構(gòu)中布置了少量剪力墻 (例如樓梯間 )，而剪力墻的抵抗彎矩少于總傾覆力矩的 50%時(shí)，則規(guī)范要求該結(jié)構(gòu)按框架結(jié)構(gòu)確定構(gòu)件的抗震等級(jí)，但是內(nèi)力及位移分析仍應(yīng)按框架 剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行，否則對(duì)剪力墻不利。 框架結(jié)構(gòu)中的樓 、 電梯及局部突出屋頂?shù)碾娞輽C(jī)房 、 樓梯間 、 水箱間等 ， 應(yīng)采用框架承重 ， 不應(yīng)采用砌體墻承重 。 梁 、 柱中心線之間的偏心距不宜大于柱截面在該寬度的 1/4。 在有抗震設(shè)防的框架房屋中 ， 過(guò)大的柱網(wǎng)將給實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁及延性框架增加一定困難 。 3． 布置框架時(shí) ， 首先要確定柱網(wǎng)尺寸 。 設(shè)計(jì)成雙向梁柱抗側(cè)力體系 。 有些設(shè)計(jì)也引入了國(guó)外計(jì)算程序 ,但是由于規(guī)范不同 ，主要用國(guó)外程序進(jìn)行動(dòng)力特性 、 位移及內(nèi)力計(jì)算 ， 作為一種復(fù)核的手段 。 第六節(jié) 分析方法 規(guī)范規(guī)定在進(jìn)行內(nèi)力及位移分析時(shí)可以采用較為精確的程序計(jì)算方法 ， 也可以采用近似的簡(jiǎn)化計(jì)算方法 。 調(diào)整內(nèi)力 考慮到在地震作用下 ， 某些部位先屈服 ，則未屈服部位必然內(nèi)力增大 ， 為了后者的安全 ，有意加大其內(nèi)力 ， 但前者內(nèi)力并不減少 。 第五節(jié) 塑性內(nèi)力重分布 在超靜定結(jié)構(gòu)中 ， 構(gòu)件的內(nèi)力與剛度大小有關(guān) 。 在程序計(jì)算中 ， 除了忽略梁軸向變形外 ， 構(gòu)件中的其他變形都考慮 ， 計(jì)算精度較高 。 一般情況下梁 、 柱構(gòu)件的彎曲變形都是基本變形 ， 抗彎剛度 EI必須考慮；在高度較小的多層結(jié)構(gòu)中 ，柱軸向變形小 ， 可忽略 ， 因而視 EA為無(wú)限大 ， 計(jì)算中不考慮；在高度較大時(shí)忽略柱軸向變形會(huì)造成較大的誤差；規(guī)范規(guī)定在高度超過(guò) 50m、 以及高寬比大于 4的結(jié)構(gòu)中 ， 宜考慮柱軸向變形影響 ， 長(zhǎng)細(xì)比 l／ h大于 4的構(gòu)件中剪切變形都忽略 ， GA無(wú)限大 。 當(dāng)樓板變形情況不嚴(yán)重時(shí)可在按剛性樓板計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)內(nèi)力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 ， 并采取相應(yīng)構(gòu)造措施 。 如果結(jié)構(gòu) 平面布置較復(fù)雜 ， 無(wú)法分成單片抗側(cè)力結(jié)構(gòu) ，或當(dāng)筒中筒結(jié)構(gòu)的框筒與內(nèi)筒之間有較大的梁時(shí) ， 需要考慮這些大梁與框筒柱的剛性連接 (傳遞彎矩 )， 每一根柱都需要考慮框架平面內(nèi)與平面外的變形與受力 ， 則此時(shí)結(jié)構(gòu)必須采用完全的三維構(gòu)件計(jì)算 ， 可稱為 (真正的 )空間計(jì)算 。 另一種變形協(xié)調(diào)的計(jì)算豎向變形協(xié)調(diào) 。 因而樓板經(jīng)常作為若干個(gè)平面結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系 ， 使這些平面結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下同一樓層處的側(cè)移都相等 (無(wú)扭轉(zhuǎn)時(shí) )， 或側(cè)移分布成直線關(guān)系 (有扭轉(zhuǎn)時(shí) ) 。 在平面外剛度為零 ， 也不產(chǎn)生平面外的內(nèi)力 。 對(duì)結(jié)構(gòu)工程師的基本要求是；合理運(yùn)用簡(jiǎn)化假定 ， 善于抓住主要的 ， 忽略次要的 ， 正確選用恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方法 。在主軸方向結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度最小，變形最大，因而規(guī)范規(guī)定 只作主軸方向計(jì)算 ，但對(duì)于一些斜向布置的構(gòu)件，可能作用力沿這個(gè)斜方向會(huì)使它的內(nèi)力最大，因而有時(shí)也需要用斜方向計(jì)算。 第三節(jié) 水平力作用方向 實(shí)際風(fēng)荷載及地震作用的方向是任意的 ， 但是在規(guī)范中規(guī)定 ， 結(jié)構(gòu)計(jì)算只考慮 x、 y兩個(gè)正交方向作用的水平力 ，各方向水平地震力全部由該方向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān) ， 這是一種簡(jiǎn)化 。 但是目前的地震作用計(jì)算方法采用了反應(yīng)譜方法 ， 是把動(dòng)力問(wèn)題簡(jiǎn)化成每個(gè)振型的靜力分析 ， 再把振型計(jì)算的結(jié)果組合起來(lái)(SRSS方法或 CQC方法 )， 所以又稱為擬靜力方法 (有人也把它叫做 “ 動(dòng)力分析方法 ” )。 第二階段 為罕遇地震作用下薄弱部位彈塑性變形驗(yàn)算 ，如果層間變形超過(guò)允許值 ， 應(yīng)修改設(shè)計(jì) ， 直到滿足變形要求為止 ， 現(xiàn)行 《 抗震規(guī)范 》 并未要求對(duì)一般高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行第二階段驗(yàn)算 ， 但是對(duì)于高度較大 ， 或者是超過(guò)規(guī)程規(guī)定的最大適用高度的建筑 ， 用彈塑性時(shí)程分析方法進(jìn)行第二階段的變形驗(yàn)算是一種有效的校核設(shè)計(jì)的手段 。 兩階段設(shè)計(jì) back 階 段 目 標(biāo) 烈 度 地震作用性質(zhì) 受力狀態(tài) 作用效應(yīng)組合 第一階段 小震不壞（隱含中震可修） 多遇地震作用對(duì)應(yīng)的烈度（小震） 可變作用 彈性（部分彈塑性） 承載力驗(yàn)算采用基本組合 (多層、高層鋼筋混凝土房屋層間彈性位移計(jì)算，采用短期效應(yīng)組合，即作用分項(xiàng)系數(shù)均取 ) 第二階段 大震不倒 罕遇地震作用對(duì)應(yīng)的烈度（大震） 偶然作用 彈塑性 部分建筑物的層間彈塑性位移驗(yàn)算，采剛短期效應(yīng)組合，即怍用分項(xiàng)系數(shù)均取 說(shuō)明： ? 第一階段為彈性分析，包括截面設(shè)計(jì)和變形計(jì)算； ?大部分建筑的第二階段設(shè)計(jì)主要由概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來(lái)保證。 4 結(jié)構(gòu)豎向布置原則 第一章 結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本原理 結(jié)構(gòu)功能要求 –能承受正常施工和正常使用是可能出現(xiàn)的各種作用 –在正常使用時(shí)具有良好的工作性能 –在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能 –在偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后仍能保持必需的整體穩(wěn)定性 ? 結(jié)構(gòu)可靠度 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi) ——設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（ 50年） 在規(guī)定的條件下 ——正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用 預(yù)定功能 ——四項(xiàng)結(jié)構(gòu)功能 ? 極限狀態(tài)設(shè)計(jì) ? 可靠指標(biāo) ?失效概率 ?可靠指標(biāo) back ?Z =??Z Z ?Z fZ(Z) 0 Z=RS≥0 ?= ? Z/? Z ? Z= ? R? S ? Z2= ? R2+ ? S2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì) 定義 整個(gè)（或部分）結(jié)構(gòu)超過(guò)某特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求 兩類極限狀態(tài) 承載能力極限狀態(tài) ——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形（如傾覆、疲勞、機(jī)構(gòu)、失穩(wěn)等） 正常使用極限狀態(tài) ——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值（如影響正常使用或外觀的變形、局部損壞、振動(dòng)或其它特定狀態(tài)） 極限狀態(tài)方程 g(X1,X2,?,Xn)=0 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 g(X1,X2,?,Xn)≥0 Z=RS≥0 back 作用及其分類 –直接作用（荷載） ——施加在結(jié)構(gòu)上的集中或分布荷載 ——GBJ6884 –間接作用（作用） ——引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因（溫度變化、焊接、基礎(chǔ)沉降、地震、混凝土收縮等） back 時(shí)間變異 位置變異 結(jié)構(gòu)反應(yīng) ? 永久作用 自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力、基礎(chǔ)沉降、焊接 ? 可變作用 安裝荷載、樓面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載、溫度變化、地震 ? 偶然作用 地震、爆炸、撞擊 ? 固定作用 自重、固定設(shè)備荷載 ? 可動(dòng)作用 吊車荷載、人員荷載 ? 靜態(tài)作用 自重、樓面活荷載 ? 動(dòng)態(tài)作用 地震、吊車荷載、設(shè)備振動(dòng)、風(fēng)荷載 風(fēng)荷載 基本風(fēng)壓 定義：當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離地 10m高統(tǒng)計(jì)所得的 30年一遇 10min平均最大風(fēng)速 v0為標(biāo)準(zhǔn)，按 v02/1600確定的風(fēng)壓值 按全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖采用， =調(diào)整系數(shù)（略） back 0????? zszk ?? 風(fēng)壓高度變化系數(shù) ? 風(fēng)荷載體型系數(shù) ? 風(fēng)振系數(shù) ? 考慮范圍 ? 房屋結(jié)構(gòu) H30m H/B ? 高聳結(jié)構(gòu) T1 ? 考慮方法 zzz ????? ?? 1脈動(dòng)增大系數(shù)??? ),( 210 ZoneTy peTf ?? 脈動(dòng)影響系數(shù)??),/,( ZoneTypeBHHf? 振型系數(shù)???? HHTy peHHf iiz /),(? 抗震設(shè)計(jì) 規(guī)范以 黑體字 標(biāo)志的條文為 強(qiáng)制性條文 ，必須嚴(yán)格執(zhí)行。多層及高 層 建 筑 結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 合肥工業(yè)大學(xué)土木建筑與工程學(xué)院 202304 參考資料 : 1. 高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程 (JGJ 32023) 2. 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 500112023) 3. 高層建筑結(jié)構(gòu) （ 呂西林 主編 ） 0、緒論 高層建筑結(jié)構(gòu)體系及布置 常用的結(jié)構(gòu)體系 ? 豎向結(jié)構(gòu)體系（抗側(cè)力體系）的選擇 ? 水平承重體系（樓蓋體系）及其選擇 ? back 始用年代 結(jié)構(gòu)體系和特點(diǎn) 1885 1889 1903 20世紀(jì)初 二次大戰(zhàn)后 20世紀(jì) 50年代 20世紀(jì)六七十年代 20世紀(jì) 80年代 20世紀(jì) 80年代中期 磚墻、鑄鐵柱、鋼梁 鋼框柱 鋼筋混凝土框架 鋼框架＋支撐 鋼筋混凝土框架＋剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻、預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 鋼框架＋鋼筋混凝土核芯筒、鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 框筒、筒中筒、束筒、懸掛結(jié)構(gòu)、偏心支撐和帶縫剪力墻板框架 巨型結(jié)構(gòu)、應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)、隔震結(jié)構(gòu) 被動(dòng)耗能結(jié)構(gòu)、主動(dòng)控制結(jié)構(gòu)、混合控制結(jié)構(gòu) back 框架結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu) 框架 剪力墻結(jié)構(gòu)框架 筒體結(jié)構(gòu) 筒中筒結(jié)構(gòu) 成束筒結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu) 懸掛結(jié)構(gòu) 巨型框架結(jié)構(gòu) 應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架筒體結(jié)構(gòu) 組合筒體結(jié)構(gòu) 剪力桁架與框橋架結(jié)構(gòu) 交錯(cuò)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) 豎向結(jié)構(gòu)體系（抗側(cè)力體系）的選擇 ?建筑使用功能 ?建筑平面 ?建筑高度 ?抗震等級(jí) ?地質(zhì)條件 ?施工技術(shù) …… 用途 ≤50m ≥50m 住宅 剪力墻、框架 剪力墻 剪力墻、框架 剪力墻 旅館 剪力墻、框架 剪力墻、框架 剪力墻、框架 剪力墻、筒體 公共 框架 剪力墻、框架 框架 剪力墻、筒體 back 水平承重體系（樓蓋體系）及其選擇 樓（屋）蓋體系的作用 ? 承受豎向荷載 ? 連接抗側(cè)力構(gòu)件，承受其傳來(lái)的剪力和軸力 選擇原則 ? 結(jié)構(gòu)整體性、面內(nèi)剛度 ? 結(jié)構(gòu)高度小、質(zhì)量輕 ? 建筑使用功能、裝飾要求、設(shè)備安裝、施工技術(shù)等 常用樓蓋體系及其適用性 ? 現(xiàn)澆樓蓋 ? 預(yù)制板樓蓋 ? 預(yù)應(yīng)力疊合板樓蓋 ? 組合樓蓋 back 常用樓蓋體系及其適用性 ? 現(xiàn)澆樓蓋 ? 肋梁樓蓋 —— 普通、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好；結(jié)構(gòu)高度大、不便管線安裝 ?寬扁梁 （用于層高受限時(shí)） ? 密肋樓蓋 ——省材料、自重輕、高度大、適用于大跨且梁高受限時(shí)、當(dāng)使用 荷載較大時(shí)可有較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好；不美觀、吊頂處理 ? 無(wú)梁樓蓋 ——適用于大跨且梁高受限、或升層法施工時(shí)；沖切問(wèn)題 ? 非預(yù)應(yīng)力平板樓蓋 ——廣泛用于剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)、可降低層高、平整； 跨度大時(shí)自重大、不經(jīng)濟(jì) ?現(xiàn)澆非預(yù)應(yīng)力空心板樓蓋 ? 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板樓蓋 ——適用于大跨且梁高受限時(shí)、平面布置靈活 ? 預(yù)制板樓蓋 ? 預(yù)應(yīng)力空心板樓蓋 ——適用于高度 50m以下時(shí)，但要求嚴(yán)格（縫內(nèi)設(shè)鋼筋、