1、 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計3.4 3.4 框架構(gòu)造設(shè)計框架構(gòu)造設(shè)計 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計外形規(guī)那么：平、立面布置宜簡單、規(guī)那么，外形規(guī)那么：平、立面布置宜簡單、規(guī)那么，各部分剛度均勻、對稱。各部分剛度均勻、對稱?？刂聘邔挶龋焊邔挶炔灰舜笥诳刂聘邔挶龋焊邔挶炔灰舜笥? 5，以減少程度側(cè)移。，以減少程度側(cè)移。一致柱網(wǎng)、層高：有利于構(gòu)造受力及減少構(gòu)件種類一致柱網(wǎng)、層高：有利于構(gòu)造受力及減少構(gòu)件種類規(guī)格。規(guī)格。控制構(gòu)造總長度：房屋總長度宜控制在最大伸縮縫控制構(gòu)造總長度：房屋總長度宜控制在最大伸縮縫間距內(nèi)。間距內(nèi)。柱網(wǎng)布置：應(yīng)滿足消費工藝要求、建筑平面布置要柱網(wǎng)布置：應(yīng)滿足消費工藝要

2、求、建筑平面布置要求；使求；使 構(gòu)造受力合理，傳力明確；各構(gòu)構(gòu)造受力合理，傳力明確；各構(gòu)件資料強度均能充分利用；便于施工。件資料強度均能充分利用；便于施工。3.4.1 3.4.1 構(gòu)造的布置與計算簡圖確實定構(gòu)造的布置與計算簡圖確實定1.構(gòu)造的布置構(gòu)造的布置 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 矩形平面中平行于短邊方向的框架接受樓板荷載稱為橫向承重框架；平行于長邊方向的接受樓板荷載稱為縱向承重框架。如樓板為雙向板，那么兩個方向的框架均為承重框架。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土構(gòu)造設(shè)計混凝土構(gòu)造設(shè)計第3章橫向布置橫向布置 橫向承重橫向承重 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土構(gòu)造設(shè)計混凝

3、土構(gòu)造設(shè)計第3章縱向布置縱向布置 縱向承重縱向承重 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土構(gòu)造設(shè)計混凝土構(gòu)造設(shè)計第3章雙向布置雙向布置 雙向承重雙向承重 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計通常承重框架沿房屋的橫向布置，以提高構(gòu)造的橫向抗側(cè)剛度。矩形平面的縱向受風(fēng)面積小，且柱子根數(shù)多，故縱向框架的抗側(cè)力要求較低，沿縱向可設(shè)置連系梁。當房屋采用大柱網(wǎng)或樓面荷載較大，或有抗震設(shè)防要求時，主要承重框架應(yīng)沿房屋橫向布置。 主要承重框架沿房屋縱向布置，開間布置靈敏，適用于層數(shù)不多，荷載要求不高的工業(yè)廠房。當建筑運用有特殊要求時，承重框架也可沿房屋縱向布置。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土構(gòu)造設(shè)計混凝

4、土構(gòu)造設(shè)計第3章好好差差平面布置平面布置 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土構(gòu)造設(shè)計混凝土構(gòu)造設(shè)計第3章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助好好差差豎向布置豎向布置 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主梁： hb=(1/81/14)lb (主梁計算跨度) 且1/4ln (凈跨)不宜小于200mm； bb=(1/21/3)hb 且200mm 且 1/4hb 柱：由樓板單位面積上的荷載(包括恒載及全部活載)及填充墻資料分量計算出它的最大豎向荷載設(shè)計值NV。思索到在程度荷載作用下由于彎矩的影響，可按下式估算柱的截面Ac Ac(1.051.10)NV/fc n2.2.構(gòu)件尺寸確實定構(gòu)件尺寸確實

5、定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計式中：fc為混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值。 柱截面長邊hc普通不宜小于400mm，短邊bc不宜小于350mm，且柱凈高與hc之比不應(yīng)小于4。梁截面抗彎剛度 ： I=a I0 邊框架梁 中框架梁 現(xiàn)澆構(gòu)造 a=1.5 a= 2.0 裝配整體構(gòu)造 a= 1.2 a= 1.5 I0 按矩形截面計算的慣性矩 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計桿件軸線：取柱截面形心線。層高：取各層梁頂面間距，首層取根底頂面至二層梁頂面間距；坡度小于1/8的樓層面板視為程度直桿。梁跨度：取柱軸線間距，各跨度相差不大于10%時，簡化為等跨框架，跨度取原框架各跨度均值。3. 3. 計算簡圖確實

6、定計算簡圖確實定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)點簡化：現(xiàn)澆砼，梁柱節(jié)點視為剛接；裝配常視為鉸接；裝配整體式為剛接；現(xiàn)澆根底、柱視為固定支座；預(yù)制杯形根底與柱間填細石砼視為固定支座，填瀝青麻絲視為鉸支座。 在程度荷載作用方向，框架在其本身豎向平面內(nèi)具有一定的剛度，與程度荷載作用方向垂直的平面外剛度可以忽略。簡化計算假定簡化計算假定樓板在其本身平面內(nèi)的剛度很大，可視為無窮大。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計各榀平面框架之間經(jīng)過樓板相互聯(lián)絡(luò)，樓板在其本身平面內(nèi)的剛度很大，可視為無限剛性，因此框架構(gòu)造的側(cè)移在樓板平面內(nèi)為線性分布。樓板無限剛性假定的圖示 前往 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計力

7、矩分配法的概念力矩分配法的概念(1)勁度系數(shù)勁度系數(shù):桿件桿件AB在在A端轉(zhuǎn)動單位角時端轉(zhuǎn)動單位角時,轉(zhuǎn)動端的轉(zhuǎn)動端的彎矩稱為該桿端的勁度系數(shù)彎矩稱為該桿端的勁度系數(shù).(2)傳送系數(shù)傳送系數(shù):桿件桿件AB在在A端轉(zhuǎn)動單位角時端轉(zhuǎn)動單位角時,也使也使B端產(chǎn)生一定的彎矩端產(chǎn)生一定的彎矩,好象由近端把一定的彎矩好象由近端把一定的彎矩傳送給遠端一樣傳送給遠端一樣.遠端彎矩與近端彎矩的比值稱遠端彎矩與近端彎矩的比值稱為傳送系數(shù)為傳送系數(shù) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表表 等截面桿的勁度系數(shù)和傳送系數(shù)等截面桿的勁度系數(shù)和傳送系數(shù)遠端情況勁度系數(shù)勁度系數(shù)傳遞系數(shù)傳遞系數(shù)固定4i1/2鉸支3i0滑動i-1

8、i為桿件的線剛度 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計豎向荷載作用下忽略框架側(cè)移。忽略本層上的荷載對其它層梁內(nèi)力的影響。 3.4.2 3.4.2 構(gòu)造的在荷載作用下的內(nèi)力計算構(gòu)造的在荷載作用下的內(nèi)力計算1.1.豎向荷載作用下的近似計算豎向荷載作用下的近似計算分層法分層法 根本假定根本假定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 多層框架在豎向荷載下的分層計算簡圖多層框架在豎向荷載下的分層計算簡圖 前往 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計1、將框架分解為n個開口框架。即每層梁與上下柱組成單層框架作為計算單元，柱遠端假定為固端。 計算方法計算方法3、除底層柱線剛度不變，傳送系數(shù)為1/2；其它層柱線剛度均乘以折

9、減系數(shù)0.9，傳送系數(shù)改為1/3。4、分層計算所得梁端彎矩為最后彎距，每根柱為上下兩層計算彎矩的疊加。5、將節(jié)點不平衡彎矩在節(jié)點進展一次分配但不傳送。2、力矩分配與傳送。用力矩分配法計算各計算單元梁柱節(jié)點處桿端內(nèi)力，并傳送至遠端。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計梁柱線剛度比不小于梁柱線剛度比不小于3 3；側(cè)移不大的、較規(guī)那么框架側(cè)移不大的、較規(guī)那么框架 適用條件適用條件 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 【例1】圖3.1所示一個兩層兩跨框架，用分層法作框架的彎矩圖，括號內(nèi)數(shù)字表示每根桿線剛度的相對值。 【解】將第二層各柱線剛度遍乘0.9，分為兩層計算，各層計算單元如圖3.2和圖3.3所示。

10、用彎矩分配法計算各桿端的彎矩，其計算過程見圖3.4、3.5。 最后將圖3.4、3.5中的各桿端彎矩疊加并繪彎矩圖如圖3.6所示。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.1例1計算簡圖 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.2例1二層計算單元 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.3例1底層計算單元 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.4例1二層計算計算過程 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.5例1底層計算結(jié)果 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.6 M圖單位： kNm) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計2. 2. 程度荷載作用下的近似計算程度荷載作用下的近似計算1 1反彎點法反彎點法

11、根本假定根本假定 確定柱的側(cè)移剛度時，以為梁剛度無限大，上下柱端只需程度側(cè)移，且同一層柱中各端的側(cè)移相等。 確定反彎點時，以為除底層，其他各層柱在程度力作用下，上下兩端將產(chǎn)生一樣轉(zhuǎn)角。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 反彎點法表示圖反彎點法表示圖 計算方法計算方法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計y0是反彎點至柱下端的間隔 。上部各層 y0 =h/2 底層取 y0 =2h/31.確定反彎點高度 y0 2.計算側(cè)移剛度系數(shù) d d是表示柱上下端產(chǎn)生相對單位側(cè)移時，柱中產(chǎn)生剪力。2chi 12d 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)框架構(gòu)造共有n層，每層有j個柱子,將框架沿第m層個柱的反彎點處切開

12、代以剪力和軸力，由程度力平衡條件得：3. 計算各層柱的剪力將代入得由假定1和d的定義得到每個柱內(nèi)剪力為：j1inmkkj21iPdddVjj2211d.VdVdVj1inmkkiPV 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計那么層間側(cè)移為：dP即層間剪力按柱的抗側(cè)剛度分配給每根柱。4.計算柱端彎矩及梁端彎矩 底層柱 上端 M=Vh/3 下端 M=2Vh/3 其它層柱 上端 M=Vh/2 下端 M=Vh/2 將代入得：i 剪力分配系數(shù)。PddPViii 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計梁柱線剛度比大于梁柱線剛度比大于3 3的框架的框架由梁柱節(jié)點平衡條件求得 brblblcbcubliii)MM(Mbrb

13、lbrcbcubriii)MM(MM b lM c uM c bM b rM c bM c uM b r 根據(jù)梁左右兩端彎矩之和除以梁的跨度可求得梁的剪力Vb，再由梁端剪力計算柱的軸力Nc。 前往 適用條件適用條件 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 【例2】用反彎點法求圖3.7所示框架的彎矩圖。圖中括號內(nèi)數(shù)字為各桿的相對線剛度。 【解】1 計算柱的剪力 當同層各柱h相等時，各柱剪力可直接按其線剛度分配。 第3層： F=10kN VAD=3.33kN VBE=4.45kN VCF=2.22kN 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.7 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 第2層： F=10+19=

14、29kN VDG=9.67kN VEH=12.89kN VFI=6.44kN 第1層： F=10+19+22=51kN VGJ=17kN VHK=20.4kN VIL=13.6kN 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 (2) 計算柱端彎矩 第3層 MAD=MDA=6.66kNm MBE=MEB=8.9kNm MCF=MFC=4.44kNm 第2層 MDG=MGD=24.18kNm MEH=MHE=32.23kNm MFI=MIF=16.1kNm 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 第1層 MGJ=34kNm MJG=68kNm MHK=40.8kNm MKH=81.6kNm MIL= 27.2kN

15、m MLI=54.4kNm (3) 根據(jù)節(jié)點平衡條件算出梁端彎矩 第3層 MAB=MAD=6.66kNm 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 MBA=3.42kNm MBC=5.48kNm MCB=MCF=4.44kNm 第2層 MDE= 30.84kNm MED=15.82kNm MEF=25.31kNm MFE=20.54kNm 第1層 MGH=58.18kNm 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 MHG=28.09kNm MHI=44.94kNm MIH=MIF+MIL=16.1+27.2=43.3kNm 根據(jù)以上結(jié)果，畫出M圖如圖4.8所示。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.8 M圖

16、單位： kNm) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計3. 3. 程度荷載作用下的近似計算程度荷載作用下的近似計算2 2 D D值法、修正的反彎點法值法、修正的反彎點法 反彎點法只適用于梁柱線剛度比大于3的情況。當柱截面尺寸較大時，梁柱的線剛度比往往小于3，節(jié)點轉(zhuǎn)角對內(nèi)力的影響已不容忽視。D值法近似地思索了框架節(jié)點轉(zhuǎn)動對柱的抗側(cè)移剛度和反彎點高度的影響。兩種方法的區(qū)別僅在于柱抗側(cè)剛度D與反彎點高度yh計算方法的不同。求得柱抗側(cè)剛度D值及反彎點高度yh后，其他計算步驟均同反彎點法。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計ACBD 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 根本假定根本假定1、柱AB及其上下相鄰柱線

17、剛度均為ic；2、各相交梁線剛度分別為i1、i2 、i3 、i4 ；3、AB柱及其上下左右相鄰各桿件兩端的桿端轉(zhuǎn)角為 ；4、AB與BD、AC的弦轉(zhuǎn)角都為。 修正后的柱側(cè)移剛度修正后的柱側(cè)移剛度D值值 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)假定，由構(gòu)造力學(xué)知識得A、B點力矩平衡條件：B B節(jié)點：節(jié)點：0)ii ( 6)2iii ( 2)2iii ( 4ccc21c21A A節(jié)點：節(jié)點： 0)ii ( 6)2iii ( 2)2iii ( 4ccc43c43兩式相加得到：c4321c2iiiiiKK22ii22那么柱AB的剪力為： yAByABABABu12uK2K1212)(Vhihihiccc 高

18、層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)假定同層柱側(cè)移相等，可得柱的剪力：根據(jù)柱的位置及支撐情況，下表給出常用情況值。即層間剪力按柱的抗側(cè)剛度D分配式中： V層總剪力； Vi該層第i根柱剪力 。2jAB12uVcchiDVDDVii 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 各層柱反彎點位置與該柱上下兩端轉(zhuǎn)角大小有關(guān)，當轉(zhuǎn)角不等時，反彎點向轉(zhuǎn)角較大的一端接近。影響轉(zhuǎn)角的要素：hyyyyyhn)(321 修正后的柱反彎點高度修正后的柱反彎點高度 1 1側(cè)向外載方式側(cè)向外載方式 ；2 2梁柱線剛度比；梁柱線剛度比；3 3構(gòu)造總層數(shù)及計算層所在位置；構(gòu)造總層數(shù)及計算層所在位置；4

19、 4上下層梁線剛度比；上下層梁線剛度比；5 5上下層柱高度比。上下層柱高度比。 于是，各層柱經(jīng)過修正后的反彎點高度為： 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計式中：yn規(guī)范反彎點高度比。 y1上、下梁相對線剛度比修正值，對于底層不思索。1為上部梁線剛度和與下部梁線剛度和之比，當上部梁線剛度大于與下部梁線剛度和，y1取正值，否那么y1取負值。 y2上層層高變化修正值，頂層不思索。2為上部層高和與本層層高之比。 y3下層層高變化修正值，底層不思索。3為上部層高和與本層層高之比。 計算柱、梁端彎矩等內(nèi)力方法同反彎點法。前往 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 【例3】用D值法求圖3.9所示框架的彎矩圖，圖中

20、括號內(nèi)數(shù)字為各桿的相對線剛度。 【解】1求各柱所分配的剪力值V(kN)。計算過程及結(jié)果如表4.4所示。 (2) 求各柱反彎點高度 (m)。計算過程及結(jié)果如表4.5所示。 (3) 根據(jù)剪力和反彎點高度求柱端彎矩 柱上端彎矩 M上=Vh-y) 柱下端彎矩 M下=Vy (4) 根據(jù)節(jié)點平衡條件求梁端彎矩 (5) 繪彎矩圖如圖4.10所示。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖3.9 例3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表表3.1 規(guī)那么框架接受均布程度荷載作用規(guī)那么框架接受均布程度荷載作用時規(guī)范反彎點高度比時規(guī)范反彎點高度比y0 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計續(xù)表續(xù)表3.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建

21、筑結(jié)構(gòu)設(shè)計續(xù)表續(xù)表3.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表表3.2 上下層橫梁線剛度比對上下層橫梁線剛度比對y0的修正值的修正值y1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表表3.3 上下層高變化對上下層高變化對y0的修正值的修正值y2和和y3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表表3.4 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計表表3.5 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖4.10 M圖單位： kNm) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖一懸臂柱在均布程度載作用下的變形。 截面產(chǎn)生彎矩，剪力。由剪力作用產(chǎn)生的變形曲線向右凸，稱為剪切型，這種變形是底部層間相對側(cè)移大，而上部逐漸減小。剪切型z3.4.3

22、3.4.3 程度荷載作用下側(cè)移的近似計算程度荷載作用下側(cè)移的近似計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 對于框架構(gòu)造，在程度荷載作用下產(chǎn)生的總側(cè)移是由梁、柱彎曲變形和柱的軸向變形引起側(cè)移的總和m+n=。z彎曲型 由彎矩產(chǎn)生的變形曲線向左凸稱為彎曲型，變形特點與剪切型相反，底部層間相對側(cè)移小，而上部逐漸增大。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計1.1.由框架梁柱彎曲變形引起的側(cè)移由框架梁柱彎曲變形引起的側(cè)移m m D值法值法 框架頂點總位移是各層相對側(cè)移的代數(shù)和，各層間側(cè)移用值法計算。即：式中：n總層數(shù)； m同層柱的總數(shù) i第i層層間側(cè)移； Vi第i層層間剪力； Dij第j層一切柱的D值之和。 n

23、imjijimDV11n1ii 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 對上式分析得到，由于底層剪力最大，隨高度變化剪力逐漸減小，而各層剛度是相對變化不大，因此底部層間位移大，向上逐漸減小，因此由于框架梁柱的彎曲變形引起的側(cè)移是剪切型。這種由梁柱的彎曲變形引起的框架變形稱為總體剪切變形，其側(cè)移曲線與豎向懸臂構(gòu)件的剪切變形曲線類似，故稱為剪切型側(cè)移曲線。討論分析：討論分析： 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 初步設(shè)計時我們需求估算頂點位移，采用近似公式法，它的思緒是將一切柱看成一根柱D，n=V/D。設(shè)計時查閱設(shè)計手冊。 公式法公式法 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 當房屋層數(shù)較多時，可近似地看做柱軸

24、力是延續(xù)變化，由結(jié)力知識得到頂點位移： )()(N2130nFBEAHFdxEANHN式中：N單位程度力作用于框架頂點時外柱軸力 N外荷載作用下外柱軸力2.2.由框架柱軸向變形引起的側(cè)移由框架柱軸向變形引起的側(cè)移n n 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 當H50m或H/B4時，由于軸向力引起頂點位移占總側(cè)移的比例較小，可忽略n，即框架彎曲型變形較小。因此，框架構(gòu)造總體變形為剪切變形。層間側(cè)移：磚砌體填充墻uej/h1/500；輕質(zhì)隔墻 uej/h1/450 。有無式中：h、H分別為框架構(gòu)造的層高和總高； uej/h 也稱為層間側(cè)移角。 3.3.框架構(gòu)造的變形特點框架構(gòu)造的變形特點 4.4.框架

25、構(gòu)造的側(cè)移限值框架構(gòu)造的側(cè)移限值 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計1.1.控制截面控制截面 3.4.4 3.4.4 框架截面的設(shè)計內(nèi)力框架截面的設(shè)計內(nèi)力 柱：由于框架柱的彎矩在柱兩端最大，剪力、軸力在同一層內(nèi)變化不大，因此取各層柱的上下端截面作為截面承載力控制截面。 梁：對于框架梁，在程度、豎向荷載作用下，兩端截面往往是最大負彎矩及最大剪力作用途，跨中常是最大正彎矩作用途，因此取梁的兩端及跨中截面作為承載力控制截面。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計留意：1跨中最大彎矩不是在構(gòu)件的中點，但離跨中截面不遠，因此直接以梁跨中截面作為控制截面。2柱端、梁端彎距和剪力

26、應(yīng)取構(gòu)件端部截面內(nèi)力，而不是內(nèi)力計算時的軸線處的內(nèi)力。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計式中：Q、w組合系數(shù)。當永久荷載效應(yīng)起控制造用時分別取0.7和0.0；當可變荷載效應(yīng)起控制造用時分別取1.0和0.6或0.7和1.0。KKSSSWWWQQQKGGS3.4.5 3.4.5 荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合無地震作用時的荷載效應(yīng)組合無地震作用時的荷載效應(yīng)組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 G永久荷載分項系數(shù)，當其作用效應(yīng)對構(gòu)造不利時，對由可變荷載控制的組合應(yīng)取1.2，對由永久荷載控制的組合應(yīng)取1.35；當其作用效應(yīng)對構(gòu)造有利時取1.0； Q樓面活荷載分項系數(shù)，普通取1.4； W風(fēng)荷載分項系數(shù)應(yīng)取1

27、.4； SGK、SQK、SWK 分別為恒載、活載及風(fēng)載產(chǎn)生的 內(nèi)力規(guī)范值。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計KWWWEvEvEhEhEGGSSSSSKK 有地震作用時的荷載效應(yīng)組合有地震作用時的荷載效應(yīng)組合 式中：w風(fēng)荷載組合系數(shù)。取0.2；G重力荷載分項系數(shù)，取1.2；Eh 、Ev程度、豎向地震作用分項系數(shù)，只思索一種時取1.3；當思索兩種時，Eh取1.3，Ev取0.5 ； W風(fēng)荷載分項系數(shù)，取1.4；SGK重力荷載代表值的效應(yīng)；SEhK、SEvK 分別為程度、豎向地震作用規(guī)范值得效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)。 在進展位移計算時，各分項系數(shù)均取1.0。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)

28、設(shè)計1、梁端截面： +Mmax 、 -Mmax 、 Vmax 2、梁跨中截面： +Mmax -Mmax 3、框架柱端面1 |Mmax |及相應(yīng)的V 、 N2 Nmin及相應(yīng)的M 、V3 Nmax及相應(yīng)的M、 V ( 4 ) | V | m a x 與 相 應(yīng) 的 N 。 最不利內(nèi)力組合最不利內(nèi)力組合 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計1 1、分跨計算組合法?；钶d逐層逐跨布置，分別計算整個構(gòu)、分跨計算組合法?；钶d逐層逐跨布置，分別計算整個構(gòu)造的內(nèi)力，對某一控制截面計算最不利內(nèi)力時，將使得該截造的內(nèi)力，對某一控制截面計算最不利內(nèi)力時，將使得該截面內(nèi)力同號疊加，絕對值最大的組合內(nèi)力即是。面內(nèi)力同號疊加

29、，絕對值最大的組合內(nèi)力即是。 豎向可變荷載最不利布置豎向可變荷載最不利布置2 2、最不利荷載布置法。為求某一截面的最不利內(nèi)力，可以根、最不利荷載布置法。為求某一截面的最不利內(nèi)力，可以根據(jù)影響線方法，直接確定最不利組合對應(yīng)的活載位置。這種據(jù)影響線方法，直接確定最不利組合對應(yīng)的活載位置。這種方法物理概念強。方法物理概念強。 在多層及高層建筑中，通常樓層運用活荷載為1.52kN/m2，相對較小。為了簡化設(shè)計，普通可不思索活載不利位置的影響，與恒載一樣，按各跨滿布情況計算。但是對于運用荷載很大的多層廠房、公共建筑或書庫等，那么應(yīng)思索活載的不利位置進展豎向荷載下的內(nèi)力計算。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)

30、設(shè)計 為了減少框架梁支座截面負彎矩配筋過分擁堵，以保證混凝土澆筑質(zhì)量。尤其是在抗震構(gòu)造設(shè)計中為了使梁端出現(xiàn)塑性鉸以構(gòu)成延性框架。允許在框架梁中進展塑性調(diào)幅，降低豎向荷載作用下的支座彎矩，并相應(yīng)調(diào)整跨中截面的彎矩。 1、豎向荷載作用下框架梁端彎距調(diào)整： 內(nèi)力調(diào)整內(nèi)力調(diào)整M=M0 調(diào)整后梁端彎矩為：0.80.9 現(xiàn)澆框架0.70.8 裝配整體式框架= 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 內(nèi)力調(diào)整內(nèi)力調(diào)整 支座彎矩調(diào)整后，梁跨中正彎矩按梁靜力平衡校核，即滿足下式：0c0BAMM2MMMC0且應(yīng)滿足按簡支梁計算的跨中彎矩之半。式中：MA、MB調(diào)幅后梁左、右端彎矩； MC0 梁跨中最大彎矩； MC按簡支梁

31、計算的跨中彎矩。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 為保證作為第二道抗震防線的框架具有一定抗側(cè)力才干，每層框架總剪力應(yīng)滿足下式： 2、程度荷載作用下框架剪力墻的框架內(nèi)力調(diào)整：式中：Vfi 每層框架總剪力； V0 構(gòu)造基底總剪力； Vfmax 各層框架總剪力中的最大值。)5 . 12 . 0min(max0ffiVVV 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)力組合步驟內(nèi)力組合步驟 各種荷載按各自規(guī)律布置進展內(nèi)力計算計算各種組合下的疊加內(nèi)力選取最不利組合內(nèi)力各截面內(nèi)力調(diào)整確定各構(gòu)件控制截面前往 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 延性構(gòu)造與抗震等級延性構(gòu)造與抗震等級 構(gòu)造的延性,允許構(gòu)造出現(xiàn)塑性鉸，假設(shè)

32、構(gòu)造在承載才干根本堅持不變的情形下，仍能具有較大的塑性變形才干，具有這種特點的構(gòu)造稱為延性構(gòu)造。常用頂點位移延性比表示：1.1.延性構(gòu)造延性構(gòu)造 y3.4.6 3.4.6 框架截面設(shè)計和構(gòu)造框架截面設(shè)計和構(gòu)造 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計式中： u 構(gòu)造極限形狀時的頂點位移； y 構(gòu)造屈服時的頂點位移。 延性比小的構(gòu)造構(gòu)造延性較差，在地震作用下延性比小的構(gòu)造構(gòu)造延性較差，在地震作用下容易發(fā)生脆性破壞，甚至倒塌。容易發(fā)生脆性破壞，甚至倒塌。 延性比是構(gòu)造抗震性能的重要目的。延性比是構(gòu)造抗震性能的重要目的。 對于延性比大的構(gòu)造，構(gòu)造延性越好，在地震作用下構(gòu)造，進入彈塑性形狀時，能吸收、耗散大量

33、的地震能量，此時構(gòu)造雖然變形較大，但不會出現(xiàn)超出抗震要求的建筑物嚴重破壞或倒塌。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 用常遇烈度地震作用下的內(nèi)力和其它荷載組合進展截面極限形狀設(shè)計，這樣做到小震構(gòu)造處于彈性形狀小震不壞。 延性構(gòu)造的設(shè)計思緒延性構(gòu)造的設(shè)計思緒 對于所得配筋進展調(diào)整同時加強鋼筋錨固、增設(shè)鋼筋、構(gòu)件等措施來實現(xiàn)“中震可修、大震不倒的設(shè)防目的。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于設(shè)防烈度不同、構(gòu)造類型、房屋高度不同，構(gòu)造的地震反響有很大差別，因此抗震要求不同。 2.2.構(gòu)造抗震等級構(gòu)造抗震等級 根據(jù)各種情況將普通建筑物的抗震等級分為四個等級：一級、二級、三級、四級 不同抗震等級的構(gòu)造

34、，其抗震設(shè)計和抗震構(gòu)造措施是不同的。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 框架構(gòu)造地震災(zāi)禍分析框架構(gòu)造地震災(zāi)禍分析1 1、柱頂破壞、柱頂破壞 柱頂周圍有程度裂痕、斜裂痕或交叉裂痕。重者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈籠狀。 主要緣由：柱頂處彎矩、剪力、軸力都較大，受力復(fù)雜，箍筋配置缺乏，錨固不好等。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計2 2、柱底破壞、柱底破壞 與柱頂類似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較輕。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計3 3、短柱破壞、短柱破壞 當柱高小于4倍柱截面高度H/h4)時構(gòu)成短柱。在彎剪壓力作用下，易產(chǎn)生剪切破壞，較少發(fā)生受彎破壞。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層

35、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計4 4、角柱破壞、角柱破壞 由于雙向受彎、受剪,加上改動作用，震害比內(nèi)柱重。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 節(jié)點中心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂痕或交叉斜裂痕，混凝土剪碎剝落。節(jié)點內(nèi)箍筋很少或無箍筋時，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。節(jié)點破壞將導(dǎo)致梁柱失去相互之間的聯(lián)絡(luò)。 5 5、梁柱節(jié)點破壞、梁柱節(jié)點破壞 節(jié)點破壞的主要緣由是節(jié)點的受剪承載力缺乏，約束箍筋太少，梁筋錨固長度不夠以及施工質(zhì)量差所引起。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計6 6、框架梁破壞、框架梁破壞 震害多發(fā)生于梁端。 在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服，出現(xiàn)上下貫穿的垂直裂痕正截面破壞。破壞的主要緣由是梁端縱向受力鋼筋的屈服。 出現(xiàn)交叉

36、斜向裂痕，與裂痕相交的腹筋屈服甚至拉斷。破壞的主要緣由是梁端的剪力較大，超越了梁的受剪承載力，梁內(nèi)箍筋配置較稀，以及反復(fù)荷載作用下混凝土抗剪強度降低等。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 填充墻破壞的主要緣由是：墻體受剪承載力低，變形才干小，墻體與框架缺乏有效的拉結(jié)，在往復(fù)變形時墻體易發(fā)生剪切破壞和散落。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 框架構(gòu)造抗震設(shè)計的正確指點思想框架構(gòu)造抗震設(shè)計的正確指點思想 延性框架的設(shè)計延性框架的設(shè)計原那么原那么強柱弱梁強柱弱梁強剪弱彎強剪弱彎強節(jié)點、強錨固強節(jié)點、強錨固 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計1.1.強柱弱梁強柱弱梁 兩種破壞方式弱柱型弱梁型說說 明明

37、？ 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計1.1.強柱弱梁強柱弱梁 塑性鉸出現(xiàn)的位置及順序不同，將使框架構(gòu)造產(chǎn)生不同的破壞方式。較合理的框架破壞機制，應(yīng)該是梁比柱的塑性屈服盡能夠早發(fā)生和多發(fā)生，底層柱柱根的塑性鉸較晚構(gòu)成，各層柱子的屈服順序應(yīng)錯開，不要集中在某一層，這種破壞機制的框架，才干使整個框架較充分發(fā)揚抗震作用，并具有良好的變形才干。應(yīng)適當提高柱端彎矩應(yīng)適當提高柱端彎矩 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2.強剪弱彎強剪弱彎 框架構(gòu)造的延性是由構(gòu)件截面設(shè)計得到保證的，梁、柱的破壞形狀有彎曲型破壞和剪切型破壞，剪切型破壞延性較差，因此應(yīng)使梁柱在彎曲破壞前，防止發(fā)生剪切型破壞。 應(yīng)使構(gòu)件彎曲破壞

38、先于剪切破壞應(yīng)使構(gòu)件彎曲破壞先于剪切破壞 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計3.3.強節(jié)點、強錨固強節(jié)點、強錨固 大量震災(zāi)闡明：由于節(jié)點區(qū)出現(xiàn)剪切破壞和發(fā)生鋼筋錨固破壞，使得梁、柱塑性鉸難以發(fā)揚作用。 因此，應(yīng)適當提高節(jié)點的抗剪才干，以及采取一定措施保證縱筋的錨固。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計開 始豎向荷載計算 框架構(gòu)造抗震設(shè)計步驟框架構(gòu)造抗震設(shè)計步驟 地震作用計算風(fēng)荷載計算確定構(gòu)造體系與構(gòu)造布置初步選定構(gòu)件截面尺寸及資料強度 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計樓、屋面設(shè)計豎向荷載作用下框架的內(nèi)力計算梁、柱、節(jié)點截面配筋計算和構(gòu)造設(shè)計 根底設(shè)計 地震、風(fēng)荷載作用下構(gòu)造的側(cè)移驗算地震、風(fēng)荷載作

39、用下構(gòu)造的內(nèi)力計算 內(nèi)力組合 結(jié) 束 框架構(gòu)造抗震設(shè)計步驟框架構(gòu)造抗震設(shè)計步驟 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 框架梁截面設(shè)計框架梁截面設(shè)計 1.1.截面尺寸確實定截面尺寸確實定1梁高l / hb4 深梁容易產(chǎn)生剪切破壞深梁容易產(chǎn)生剪切破壞2梁寬bb200mm，且，且1/2bc加強節(jié)點區(qū)加強節(jié)點區(qū) hb/bb4 薄腹梁容易發(fā)生剪切破壞薄腹梁容易發(fā)生剪切破壞hb(1/81/14) l 剛度要求剛度要求 JGJ 32019JGJ 32019 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2.資料資料 1砼強度等級 C30一級抗震 C20 二、三級抗震 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計)()2(11sosy

40、ocREbahAfxhbxfM3.3.梁正截面設(shè)計梁正截面設(shè)計 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計)()2)()2(111sosyffofcocREbahAfhhhbbfxhbxfMsyffcsyAfhbfAf1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計GbnrblbVbVlMMV/ )(GbnrbualbuaVlMMV/ )( 1 . 11 . 12 . 13 . 1，三級為，二級為級為：梁剪力增大系數(shù)，一Vb4.4.梁斜截面設(shè)計梁斜截面設(shè)計 對于9度和一級框架構(gòu)造尚應(yīng)符合： 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對四級抗震等級，取地震作用組合下的剪力設(shè)計值。式中： 思索地震作用組合的框架梁左、右端彎矩設(shè)計

41、值。rblbMM 、 、 分別按順時針和逆時針方向進展計算，并取其較大值。按有關(guān)公式計算，但在計算中應(yīng)將縱向受拉鋼筋的強度設(shè)計值以強度規(guī)范值代表，取實配的縱向鋼筋截面面積，并在等式右邊除以梁的正截面承載力抗震調(diào)整系數(shù)。lbuaMrbuaM 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 思索地震作用組合時的重力荷載代表值產(chǎn)生的剪力設(shè)計值(9時高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用規(guī)范值)，可按簡支梁計算確定。 梁的凈跨。GbVnl 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計)20. 0(10bhfVccRE)15. 0(10bhfVccRE 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計)2 . 142. 0(100hSAfbhfVsyyv

42、tRE)105. 1(100hSAfbhfVsyyvtRE。時，取；時，取梁的剪跨比。：。：取為5 . 15 . 13385. 0RE 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計知：某框架構(gòu)造抗震等級為二級，由內(nèi)力計算和組合得知梁兩端彎矩值，簡圖如下，按強剪弱彎的原那么設(shè)計。梁端的剪力設(shè)計值應(yīng)調(diào)整為：例題：例題： mkNMmkNMlblb5504 .313左震左震右震右震mkNMmkNMrbrb5019 .245左震左震右震右震A342.6 kN B338.4 kNC397.2 kN D373.58 kN 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計例題：例題： qGb=59.5kN/mLn=5200mmmkNMm

43、kNMlblb5504 .313mkNMmkNMrbrb5019 .245 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計解： )32. 3(/ )(GbnrblbVbVlMMV2 . 1Vb左震左震kNV6 .3422 . 55 .59212 . 5)5014 .313(2 . 1右震右震kNV4 .3382 . 55 .59212 . 5)5509 .245(2 . 1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、抗震設(shè)計時，梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋截面面積的比值除按計算確定外，一級不應(yīng)小于0.5，二級不應(yīng)小于0.3。 2、梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%；梁端箍筋加密區(qū)長度、箍筋最大間距和最小直

44、徑符合表。 框架梁的構(gòu)造框架梁的構(gòu)造 3、縱向受拉鋼筋最小配筋率非抗震設(shè)計時不應(yīng)小于0.2和二者45ft/fy的較大值，抗震設(shè)計不應(yīng)小于 6.3.21表。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計4、梁的縱向鋼筋配置應(yīng)符合：通長鋼筋頂面和底面至少各兩根，一、二級抗震設(shè)計鋼筋直徑不應(yīng)小于14mm且分別不應(yīng)小于梁兩端頂面和底面縱筋中較大截面面積的1/4；三、四級抗震設(shè)計和非抗震設(shè)計鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm。5、框架梁的箍筋尚應(yīng)符合：沿梁全長箍筋的面積配筋率應(yīng)不小于0.3ft/fyv 0.28ft/fyv 0.26ft/fyv一、二、三四級；加密區(qū)箍筋肢距一級

45、不宜大于200mm和20倍的箍筋直徑，二、三級不宜大于250mm和20倍的箍筋直徑，四級不宜大于300mm。前往 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 通常為正方形或圓形，可以根據(jù)規(guī)范規(guī)定的最大軸壓比要求估算截面尺寸，即：Hn4 hc剪跨比較小的柱易發(fā)生剪切破壞剪跨比較小的柱易發(fā)生剪切破壞nhbfqAhbfNcccccc 框架柱截面設(shè)計框架柱截面設(shè)計 1.1.截面尺寸確實定截面尺寸確實定 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2.資料資料 1砼強度等級 抗震設(shè)防烈度9時不宜大于C60，8時不宜大于C70，且一級抗震等級時不應(yīng)小于C30，二四級和非抗震時不應(yīng)小于C20。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)

46、計3.3.柱的內(nèi)力調(diào)整柱的內(nèi)力調(diào)整 1 1彎矩調(diào)整彎矩調(diào)整 根據(jù)根據(jù)“強柱弱梁設(shè)計原那么，讓塑性鉸先出如今強柱弱梁設(shè)計原那么，讓塑性鉸先出如今梁上，將柱端彎矩放大。抗震設(shè)計時，一、二、三級框梁上，將柱端彎矩放大?？拐鹪O(shè)計時，一、二、三級框架的梁、柱節(jié)點處，除頂層和柱軸壓比小于架的梁、柱節(jié)點處，除頂層和柱軸壓比小于0.150.15者外，者外，柱端思索地震作用組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)按以下公式予以柱端思索地震作用組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)按以下公式予以調(diào)整：四級以及非抗震調(diào)整：四級以及非抗震vV=1.0vV=1.09度抗震設(shè)計的構(gòu)造和一級框架構(gòu)造尚應(yīng)符合：buaMMccbccMM 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)

47、計式中：Mc節(jié)點上、下柱端截面逆時針或順時針方向組合彎矩設(shè)計值之和。上、下柱端的彎矩設(shè)計值，可按彈性分析的彎矩比例進展分配；Mb節(jié)點左、右梁端截面逆時針或順時針方向組合彎矩設(shè)計值之和。當抗震等級為一級且節(jié)點左、右梁端均為負彎矩時，絕對值較小的彎矩應(yīng)取零；Mbua節(jié)點左、右梁端截面逆時針或順時針方向?qū)嵟涞恼孛媸軓澇休d力所對應(yīng)的彎矩設(shè)計值之和?？筛鶕?jù)實配鋼筋面積和資料強度規(guī)范值并思索承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算；c柱端剪力增大系數(shù)，一、二、三級分別取1.4、1.2、1.1。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 對于一、二、三級框架構(gòu)造的底層柱底截面的彎矩設(shè)計值，應(yīng)分別采用思索地震作用組合的彎矩值與增大系

48、數(shù)1.5、1.25、1.15的乘積。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)“強剪弱彎的設(shè)計原那么，要使柱端塑性鉸區(qū)的抗剪承載力大于抗彎承載力。柱端截面組合剪力設(shè)計值一、二、三級調(diào)整如下，用此值進展柱端箍筋加密區(qū)的箍筋設(shè)計。四級柱以及一、二、三級的非加密區(qū)vb=1.0nvMMVH)(bctcc2 2剪力調(diào)整剪力調(diào)整 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計式中：Mtc、Mbc分別為柱上下端逆時針或順時針方 向截面組合的彎矩設(shè)計值；Mtcua、Mbcua分別為柱上下端逆時針或順時針 方向?qū)嵟涞恼孛媸軓澇休d力所對應(yīng)的彎矩值； vc柱端剪力增大系數(shù)，一、二、三級分別 取1.4、1.2、1.1；Hn柱的凈跨

49、。nMMVbH)(2 .1bcuatcua 9度抗震設(shè)計的構(gòu)造和一級框架構(gòu)造尚應(yīng)符合： 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 抗震設(shè)計時，框架角柱按雙向偏壓構(gòu)件進展正截面承載力設(shè)計。M、 V按上述調(diào)整后再乘以不小于1.1的增大系數(shù)。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計025. 0hbfVccc無地震組合： 215. 022 . 000REcccccREccccchbfVhbfV有地震組合： 4.4.柱截面尺寸限制柱截面尺寸限制 式中：Mc、Vc柱端截面未調(diào)整的組合彎矩計算值，取上下端的較大值；柱端截面未調(diào)整的組合彎矩計算值對應(yīng)的組合剪力值； 框架柱的剪跨比，當反彎點位于柱高中部，取 =Mc/Vch0

50、=Hn/2h0。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 按鋼筋混凝土根本構(gòu)件進展計算；有地震參與的組合正、斜截面設(shè)計時，截面抗力應(yīng)除以構(gòu)件抗震承載力調(diào)整系數(shù)RE 0.8，軸壓比小于0.15的柱取0.75。5.5.柱截面配筋計算柱截面配筋計算 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 框架柱的構(gòu)造框架柱的構(gòu)造 1、柱截面尺寸宜符合：1矩形邊長不宜小于300mm,圓柱截面截面直徑不宜小于350mm。2截面高寬比不宜大于3，剪跨比宜大于2，抗震設(shè)計時軸壓比不宜超越表6.4.2中的限制。2、抗震設(shè)計時，柱全部縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于表6.4.31中的規(guī)定，且每側(cè)縱筋配筋率不應(yīng)小于0.2%。3、柱縱向鋼筋應(yīng)符合：1

51、柱全部縱向鋼筋的配筋率，抗震設(shè)計時不應(yīng)大于5%；非抗震設(shè)計不宜大于5%，不應(yīng)大于6%。2縱筋間距均不應(yīng)小于50mm。3以及且剪跨比不大于2的柱其單側(cè)縱筋受拉鋼筋的配筋率不宜大于1.2%。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計4、抗震設(shè)計時，1柱端箍筋加密區(qū)箍筋最大間距和最小直徑符合表。2二級框架柱箍筋直徑不小于10mm、肢距不大于200mm時除柱根外最大間距應(yīng)允許采用150mm；三級框架柱截面不大于400mm時箍筋最小直徑允許采用6mm。3剪跨比不大于2的柱箍筋間距不應(yīng)大于100mm，一級時髦不應(yīng)大于6倍的縱筋鋼筋直徑。4體積配箍率應(yīng)符合vvfc/f

52、yv，且一四級分別不應(yīng)小于0.8%、0.6%、0.4%、0.4%。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計前往5、加密區(qū)長度取值：1底層柱上端幾其它各層柱的兩端柱截面長邊尺寸、柱凈高1/6和500mm三者最大值；2底層柱剛性地面上下各500mm的范圍；3底層柱柱根以上1/3柱凈高；4全長加密：一、二級框架角柱；需求提高變形才干的柱；剪跨比不大于2的柱和因填充墻等構(gòu)成的柱凈高與截面高度之比不大于4的柱。6、柱箍筋應(yīng)符合：1加密區(qū)箍筋肢距，一級，不宜大于200mm；二、三級，不宜大于250mm和20d較大值；四級，不宜大于300mm。每隔一根縱筋宜在兩個方向有箍筋約束。2非加密區(qū)，一、二級，不應(yīng)大于10D；三、四級，不應(yīng)大于15D，且體積配箍率、不宜小于加密區(qū)的一半，間距不應(yīng)大于加密區(qū)的2倍。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 在豎向、地震作用下，節(jié)點區(qū)受力復(fù)雜，接受梁、柱傳來的內(nèi)力，在軸力、剪力共同作用下，由于剪切和主拉應(yīng)力呵斥脆性破壞。 框架節(jié)點的設(shè)計框架節(jié)點的設(shè)計 1.1.破壞形狀破壞形狀 震災(zāi)分析：由于節(jié)點區(qū)無箍筋和短少箍筋，其抗剪震災(zāi)分析：由于節(jié)點區(qū)無箍筋和短少箍筋，其抗剪才干缺乏導(dǎo)致節(jié)點區(qū)出現(xiàn)多條交叉斜縫，裂痕間的砼壓才干缺乏導(dǎo)致節(jié)點區(qū)出現(xiàn)多條交叉斜縫，裂痕間的砼壓碎，柱內(nèi)縱筋壓屈，另外節(jié)點鋼筋較密