1、Architecture Configuration 土木工程學(xué)院,建筑結(jié)構(gòu)選型,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.1 多層砌體與“混合結(jié)構(gòu)”1、 多層砌體與混合結(jié)構(gòu)的材料,砌體結(jié)構(gòu)：是把塊材（磚、石、混凝土砌塊）用灰漿通過(guò)人工砌筑而成。 砌體材料的優(yōu)點(diǎn)： 1）耐火、保溫、隔聲和抗腐蝕性能好； 2）較好的大氣穩(wěn)定性： 3）生產(chǎn)和施工簡(jiǎn)單； 4）造價(jià)低，比較經(jīng)濟(jì)。,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.1 多層砌體與混合結(jié)構(gòu)1、 多層砌體與混合結(jié)構(gòu)的材料,缺點(diǎn)： 1）自重大； 2）強(qiáng)度低； 3）抗震差。 分類：無(wú)筋砌體和配筋砌體兩種 混合結(jié)構(gòu)： 砌體作為豎向承重結(jié)構(gòu)（墻），其他材料（鋼筋混凝土或者木結(jié)構(gòu)）構(gòu)成水

2、平方向承重結(jié)構(gòu)（樓蓋），組成的房屋結(jié)構(gòu)。,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.1 多層砌體與混合結(jié)構(gòu)2 、多層混合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置方案,圖12-1-1 墻體灰縫 圖12-1-2 縱墻承重體系,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.1 多層砌體與混合結(jié)構(gòu)2、 多層混合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置方案,圖12-1-3 橫墻承重體系 圖12-1-4 縱橫墻承重體系,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.1 多層砌體與混合結(jié)構(gòu)2 、多層混合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置方案,圖12-1-5 內(nèi)框架承重結(jié)構(gòu),第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.1 多層砌體與混合結(jié)構(gòu)2、 多層混合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置方案,圖12-1-5 內(nèi)框架承重結(jié)構(gòu)（現(xiàn)已不用）,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.

3、1 多層砌體與混合結(jié)構(gòu)2 、多層混合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置方案,各方案優(yōu)缺點(diǎn)： 縱墻承重體系：墻少、自重輕、剛度較差、抗震性能較差、樓面梁用料多 橫墻承重體系：空間布置不靈活、剛度大、抗震性能好、墻體多、自重大、樓面材料較省、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便 縱橫墻承重體系：空間布置優(yōu)于橫墻承重體系、剛度和抗震性能介于二者間、自重和用材介于二者間 內(nèi)空間承重體系：因其抗震性能極差，現(xiàn)已不允許使用 應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重體系或縱橫墻承重方案,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.1 多層砌體與混合結(jié)構(gòu)2 、多層混合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置方案,砌體結(jié)構(gòu)的限制： 規(guī)則性限制：如墻體開(kāi)洞率不大于50% 層數(shù)和總高度限值：如7度時(shí)，24m和7層

4、高寬比限值：如7度時(shí)為2.5 抗震橫墻間距限制：如7度時(shí)現(xiàn)澆樓屋蓋不大于15m 局部尺寸限值：如7度窗間墻最小寬度不小于1m 加設(shè)構(gòu)造柱、圈梁的限制：根據(jù)烈度、高度等具體規(guī)定 拉結(jié)筋限制：墻體四角、內(nèi)外墻交接部位、非承重墻 材料強(qiáng)度限制：如砌筑砂漿強(qiáng)度不小于M5.0,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.2.1 框架結(jié)構(gòu)組成,豎向柱、水平橫梁、節(jié)點(diǎn)剛接,圖12-2-1 框架梁柱布置,圖12-2-2 框架梁截面形式,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.2.2 框架結(jié)構(gòu)分類,框架結(jié)構(gòu)按所用材料的不同,可分為鋼框架和鋼筋混凝土框架。 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)按施工方法不同可分為整

5、體式、半現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式等。 1）整體式框架即梁、柱、樓蓋全部在現(xiàn)場(chǎng)澆筑。它的整體性和抗震性能好，這是它突出的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)施工工作量大，并需大量的模板。在地震區(qū)，應(yīng)以現(xiàn)澆框架為首選。 2）半現(xiàn)澆式框架即框架梁柱現(xiàn)澆、梁板預(yù)制或柱現(xiàn)澆、梁板預(yù)制。節(jié)省模板、提高效率。,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.2.2 框架結(jié)構(gòu)分類,3）裝配式框架是指梁、柱、板均為預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)只進(jìn)行裝配。 整體性差、抗震能力弱、不宜在地震區(qū)使用。 4）裝配整體式框架是指梁、柱、板均為預(yù)制，吊裝就位后，焊接或綁扎節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋，并在現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土，形成整體節(jié)點(diǎn)。具有良好的整體性和抗震性能、現(xiàn)場(chǎng)工作量

6、小、用鋼量小。,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.2.3 框架結(jié)構(gòu)的布置,1）柱網(wǎng)的布置 （1）應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝流程的要求,圖12-2-3 多層工業(yè)廠房中的柱網(wǎng)布置,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.2.3 框架結(jié)構(gòu)的布置,（2）應(yīng)滿足建筑平面的布置要求,圖12-2-4 多層旅館建筑的柱網(wǎng)布置,圖12-2-5 多層辦公樓建筑中的柱網(wǎng)布置,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.2.3 框架結(jié)構(gòu)的布置,（3）柱網(wǎng)布置要使結(jié)構(gòu)受力合理 （4）柱網(wǎng)布置應(yīng)使施工方便、加快施工進(jìn)度、降低造價(jià)。,圖12-2-6 框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的彎矩圖,第12章 多層建筑結(jié)

7、構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.2.3 框架結(jié)構(gòu)的布置,2)承重框架的布置 橫向框架承重方案 縱向框架承重方案 縱橫向混合承重方案,圖12 -2-7 承重框架的布置,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.2.4框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),1)普通框架的受力特點(diǎn) -計(jì)算控制截面,圖12-2-8 框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.2.4框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),2)底層大空間框架的受力特點(diǎn)轉(zhuǎn)換大梁、剛度變化 3)帶小塔樓框架的受力特點(diǎn)鞭梢效應(yīng),圖12-2-9 底層抽柱的框架結(jié)構(gòu),圖12-2-10 帶小塔樓的框架結(jié)構(gòu),第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.2 多層框架結(jié)構(gòu)12.

8、2.4框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),4)錯(cuò)層框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)短柱、脆性剪切破壞,圖12-2-11 錯(cuò)層框架結(jié)構(gòu),第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.3 多層框架結(jié)構(gòu)12.3.1 井格梁樓蓋結(jié)構(gòu),梁高兩個(gè)方向高度相等，一般等間距布置 布置：正交正放 正交斜放、斜交斜放 優(yōu)點(diǎn)：剛度大、美 觀、平整、梁截面小、 受力合理 支承：四角柱支承、 周邊墻支承 適用：長(zhǎng)短邊比小于1.5,圖12-3-1 井格梁結(jié)構(gòu),第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.3 井格梁樓蓋結(jié)構(gòu)12.3.1 井格梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置,圖12-3-2 井格梁結(jié)構(gòu)布置,布置：正交正放、正交斜放、斜交斜放,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.3 井格梁樓蓋結(jié)構(gòu)12.3.2 井格

9、梁樓蓋的受力特點(diǎn),計(jì)算方法：有限元法-借助計(jì)算機(jī)完成 荷載分配法-假定交叉點(diǎn)豎向位移相等、變形協(xié)調(diào) 荷載集中于 交叉點(diǎn) 周邊一般按簡(jiǎn) 支計(jì)算 利用表格查算 梁間距大于2m 梁高：1/151/20,圖12-3-3 井格梁樓蓋梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖,計(jì)算方法：荷載分配法，假定交叉點(diǎn)豎向位移相等,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.3 井格梁樓蓋結(jié)構(gòu)12.3.3井格梁樓蓋結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例,周邊支承、跨度34.5x28.5m。,圖12-3-4 北京政協(xié)禮堂梁式樓蓋,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.3 井格梁樓蓋結(jié)構(gòu)12.3.3井格梁樓蓋結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例,邊長(zhǎng)：14米 對(duì)角線長(zhǎng)：28米 網(wǎng)格：正三角邊長(zhǎng)3.5米 柱子：六根異形

10、柱截面：五邊形 屋面板厚：80mm 梁截面：300 x1000mm 邊梁截面：400 x1500mm 跨高比：1/28,圖12-3-5 上海閔行工人俱樂(lè)部屋蓋 三向網(wǎng)格梁結(jié)構(gòu)布置,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.4 密肋樓蓋結(jié)構(gòu)12.4.1 密肋樓蓋的特點(diǎn),梁間距小于1.5米、適用于中等及大跨度的公共建筑 分單向布置、雙向布置 普通梁：跨度10米、預(yù)應(yīng)力梁：跨度15米 肋間可填充、可用定型膜殼,圖12-4-1密肋樓蓋間的填充物,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.4 密肋樓蓋結(jié)構(gòu)12.4.2 單向密肋樓蓋,圖12-4-2 單向密肋樓蓋,要求：肋間距不大于1500 肋寬：60120mm板厚：應(yīng)小于50mm

11、適用：長(zhǎng)短比大于1.5,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.4 密肋樓蓋結(jié)構(gòu)12.4.3 雙向密肋樓蓋,板厚：4050mm 肋高：（1/221/17）h 加強(qiáng)：柱處板加厚 施工：使用定型膜殼 適用：長(zhǎng)短邊比小于 1.5,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.4 密肋樓蓋結(jié)構(gòu)12.4.3 雙向密肋樓蓋,圖12-4-3 混凝土雙向密肋體系,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.4 密肋樓蓋結(jié)構(gòu)12.4.3 雙向密肋樓蓋,圖12-4-4 柱上有梁的大型雙向密肋樓蓋簡(jiǎn)圖,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.5 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)12.5.1 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)的分類,樓蓋平板直接支承于柱子上形成、不設(shè)主次梁 優(yōu)點(diǎn)：傳力直接、天棚平整、增加凈空 缺點(diǎn)

12、：樓板厚 混凝土用量多 適用：兩向跨 度相近的樓蓋 分類：平板式 雙向密肋式,圖12-5-1 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu) a平板式、b雙向密肋式,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.5 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)12.5.2 無(wú)梁樓蓋柱網(wǎng)布置,柱網(wǎng)布置： 跨度57m為宜 周邊支承：柱、墻 支承方式：剛接、鉸接 柱頂：設(shè)柱帽、不設(shè)柱帽 懸挑：周邊懸挑改善受力,圖12-5-2 帶懸挑的無(wú)梁樓蓋,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.5 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)12.5.3 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式,柱：正方形、矩形、圓形均可 柱帽：a無(wú)頂板柱帽、b折線形柱帽、c有頂板柱帽 板：不小于120mm，不小于1/35l，一般不小于160200,圖12-5-3 柱帽的形式

13、,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.5 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)12.5.4 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),在豎向荷載的作用下，為受點(diǎn)支承平板，板的受力是支承在柱上的扁梁體系。 劃分為柱上板帶 和跨中板帶，跨中 產(chǎn)生正彎矩、支座 產(chǎn)生負(fù)彎矩。 水平荷載作用下， 為空間框架結(jié)構(gòu)， 其剛度為無(wú)梁樓蓋 的平面外剛度。,圖12-5-4無(wú)梁樓蓋的傳力板帶 圖12-5-5無(wú)梁樓蓋的變形,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.5 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)12.5.4 無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),對(duì)于升板結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算，板柱間應(yīng)按鉸接處理,圖12-5-6 升板結(jié)構(gòu)施工階段的受力 (a)提升階段結(jié)構(gòu)示意;(b)提升階段計(jì)算簡(jiǎn)圖,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)1

14、2.6多層建筑的其他結(jié)構(gòu)形式12.6.1 錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu),錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)： 由一系列與樓層等高的 桁架組成，桁架橫跨在 兩排外柱之間。 只有橫向外柱，無(wú)內(nèi)柱。 桁架跨度可達(dá)20m， 縱向開(kāi)間可69m，同層 桁架隔開(kāi)間布置。無(wú)分 隔開(kāi)間面積大。,圖12-6-1 錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu),第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.6多層建筑的其他結(jié)構(gòu)形式12.6.1 錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu),錯(cuò)列桁架體系主要承重構(gòu)件為樓板、桁架、柱。節(jié)點(diǎn)剛接 每榀桁架上弦和下弦同時(shí)支持樓板的垂直荷載。 柱下可采用條形基礎(chǔ),圖12-6-2 錯(cuò)列桁架的布置,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.6多層建筑的其他結(jié)構(gòu)形式12.6.1 錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu),錯(cuò)列桁架的變形：剪切型

15、，與普通會(huì)計(jì)相似,圖12-6-3 錯(cuò)列桁架在水平荷載作用下的變形,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.6多層建筑的其他結(jié)構(gòu)形式12.6.2 壁板結(jié)構(gòu),是指預(yù)制為墻板、內(nèi)部墻體采用砌筑或現(xiàn)澆亦可預(yù)制。 材料：混凝土、砌塊、金屬、塑料及任何組合材料。 為了增加墻板 剛度，可對(duì)墻板 加肋或起折皺。 進(jìn)行使用階段 和運(yùn)輸階段驗(yàn)算。,圖12-6-4 預(yù)制混凝土墻板的形式,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.6多層建筑的其他結(jié)構(gòu)形式12.6.3 盒子建筑,用立體的盒子構(gòu)件裝配而成。平面多為矩形。 結(jié)構(gòu)單元：預(yù)制盒子 工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)組 材料：混凝土、輕質(zhì) 混凝土、金屬、木、塑 料、上述組合 適用：旅館、辦公樓、 醫(yī)院、住宅、學(xué)校、營(yíng) 房、工棚等,圖12-6-6 多層盒子建筑的組合及布置,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.6多層建筑的其他結(jié)構(gòu)形式12.6.3 盒子建筑,1、盒子構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式 整體澆筑 板材拼裝 骨架與板組裝,圖12-6-9 整澆的盒子構(gòu)件形式,第12章 多層建筑結(jié)構(gòu)12.6多層建筑的其他