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1、iAAA第12章_多层建筑结构 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第12章 多层建筑结构12.1 多层砌体与“混合结构”1、多层砌体与混合结构的材料n砌体结构：是把块材（砖、石、混凝土砌块）用灰浆通过人工砌筑而成。n砌体材料的优点：1）耐火、保温、隔声和抗腐蚀性能好；2）较好的大气稳定性：3）生产和施工简单；4）造价低，比较经济。第12章 多层建筑结构12.1 多层砌体与混合结构1、多层砌体与混合结构的材料n缺点：1）自重大；2）强度低；3）抗震差。n
2、分类：无筋砌体和配筋砌体两种n混合结构：砌体作为竖向承重结构（墙），其他材料（钢筋混凝土或者木结构）构成水平方向承重结构（楼盖），组成的房屋结构。第12章 多层建筑结构12.1 多层砌体与混合结构2、多层混合结构的结构布置方案图图12-1-1 墙体灰缝墙体灰缝 图图12-1-2 纵墙承重体系纵墙承重体系第12章 多层建筑结构12.1 多层砌体与混合结构2、多层混合结构的结构布置方案图图12-1-3 横墙承重体系横墙承重体系 图图12-1-4 纵横墙承重体系纵横墙承重体系第12章 多层建筑结构12.1 多层砌体与混合结构2、多层混合结构的结构布置方案图图12-1-5 内框架承重结构内框架承重结构
3、第12章 多层建筑结构12.1 多层砌体与混合结构2、多层混合结构的结构布置方案图图12-1-5 内框架承重结构（现已不用）内框架承重结构（现已不用）第12章 多层建筑结构12.1 多层砌体与混合结构2、多层混合结构的结构布置方案各方案各方案优缺点：缺点：n纵墙承重体系：承重体系：墙少、自重少、自重轻、刚度度较差、抗震性能差、抗震性能较差、差、楼面梁用料多楼面梁用料多n横横墙承重体系：空承重体系：空间布置不灵活、布置不灵活、刚度大、抗震性能好、度大、抗震性能好、墙体多、自重大、楼面材料体多、自重大、楼面材料较省、省、结构构简单、施工方便、施工方便n纵横横墙承重体系：空承重体系：空间布置布置优于
4、横于横墙承重体系、承重体系、刚度和抗度和抗震性能介于二者震性能介于二者间、自重和用材介于二者、自重和用材介于二者间n内空内空间承重体系：因其抗震性能极差，承重体系：因其抗震性能极差，现已不允已不允许使用使用n应优先采用横先采用横墙承重体系或承重体系或纵横横墙承重方案承重方案第12章 多层建筑结构12.1 多层砌体与混合结构2、多层混合结构的结构布置方案砌体砌体结构的限制：构的限制：a)规则性限制：如性限制：如墙体开洞率不大于体开洞率不大于50%b)层数和数和总高度限高度限值：如：如7度度时，24m和和7层c)高高宽比限比限值：如：如7度度时为2.5d)抗震横抗震横墙间距限制：如距限制：如7度度
5、时现浇楼屋盖不大于楼屋盖不大于15me)局部尺寸限局部尺寸限值：如：如7度窗度窗间墙最小最小宽度不小于度不小于1mf)加加设构造柱、圈梁的限制：根据烈度、高度等具体构造柱、圈梁的限制：根据烈度、高度等具体规定定g)拉拉结筋限制：筋限制：墙体四角、内外体四角、内外墙交接部位、非承重交接部位、非承重墙h)材料材料强度限制：如砌筑砂度限制：如砌筑砂浆强度不小于度不小于M5.0第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构12.2.1 框架结构组成n竖向柱、水平横梁、节点刚接图图12-2-1 框架梁柱布置框架梁柱布置图图12-2-2 框架梁截面形式框架梁截面形式第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结
6、构12.2.2 框架结构分类n框架框架结构按所用材料的不同构按所用材料的不同,可分可分为钢框架和框架和钢筋混凝土框筋混凝土框架。架。n钢筋混凝土框架筋混凝土框架结构按施工方法不同可分构按施工方法不同可分为整体式、半整体式、半现浇式、装配式和装配整体式等。式、装配式和装配整体式等。1）整体式框架即梁、柱、楼盖全部在）整体式框架即梁、柱、楼盖全部在现场浇筑。它的整体筑。它的整体性和抗震性能好，性和抗震性能好，这是它突出的是它突出的优点，其缺点是点，其缺点是现场施工工施工工作量大，并需大量的模板。在地震区，作量大，并需大量的模板。在地震区，应以以现浇框架框架为首首选。2）半）半现浇式框架即框架梁柱式
7、框架即框架梁柱现浇、梁板、梁板预制或柱制或柱现浇、梁、梁板板预制。制。节省模板、提高效率。省模板、提高效率。第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构12.2.2 框架结构分类3）装配式框架是指梁、柱、板均）装配式框架是指梁、柱、板均为预制，制，现场只只进行装配。行装配。整体性差、抗震能力弱、不宜在地震区使用。整体性差、抗震能力弱、不宜在地震区使用。4）装配整体式框架是指梁、柱、板均）装配整体式框架是指梁、柱、板均为预制，吊装就位后，制，吊装就位后，焊接或接或绑扎扎节点区点区钢筋，并在筋，并在现场浇捣混凝土，形成整体混凝土，形成整体节点。具有良好的整体性和抗震性能、点。具有良好的整体性和抗震
8、性能、现场工作量小、用工作量小、用钢量量小。小。第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构12.2.3 框架结构的布置n1）柱网的布置（1）应满足生产工艺流程的要求图图12-2-3 多层工业厂房中的柱网布置多层工业厂房中的柱网布置第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构12.2.3 框架结构的布置（2）应满足建筑平面的布置要求图图12-2-4 多层旅馆建筑多层旅馆建筑的柱网布置的柱网布置图图12-2-5 多层办公楼建筑多层办公楼建筑中的柱网布置中的柱网布置第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构12.2.3 框架结构的布置（3）柱网布置要使结构受力合理（4）柱网布置应使施工方便、加快
9、施工进度、降低造价。图图12-2-6 框架结构在竖向荷载作用下的弯矩图框架结构在竖向荷载作用下的弯矩图第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构12.2.3 框架结构的布置n2)承重框架的布置a.横向框架承重方案b.纵向框架承重方案c.纵横向混合承重方案图图12-2-7 承重框架的布置承重框架的布置第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构12.2.4框架结构的受力特点n1)普通框架的受力特点-计算控制截面图图12-2-8 框架结构的受力特点框架结构的受力特点第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构12.2.4框架结构的受力特点n2)底层大空间框架的受力特点转换大梁、刚度变化n3)带小
10、塔楼框架的受力特点鞭梢效应图图12-2-9 底层抽柱的框架结构底层抽柱的框架结构图图12-2-10 带小塔楼的框架结构带小塔楼的框架结构第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构12.2.4框架结构的受力特点n4)错层框架结构的受力特点短柱、脆性剪切破坏图图12-2-11 错层框架结构错层框架结构第12章 多层建筑结构12.3 多层框架结构12.3.1 井格梁楼盖结构n梁高两个方向高度相等，一般等梁高两个方向高度相等，一般等间距布置距布置n布置：正交正放布置：正交正放正交斜放、斜交斜放正交斜放、斜交斜放n优点：点：刚度大、美度大、美观、平整、梁截面小、平整、梁截面小、受力合理受力合理n支承：
11、四角柱支承、支承：四角柱支承、周周边墙支承支承n适用：适用：长短短边比小于比小于1.5图图12-3-1 井格梁结构井格梁结构第12章 多层建筑结构12.3 井格梁楼盖结构12.3.1 井格梁楼盖结构布置图图12-3-2 井格梁结构布置井格梁结构布置布置：正交正放、正交斜放、斜交斜放布置：正交正放、正交斜放、斜交斜放第12章 多层建筑结构12.3 井格梁楼盖结构12.3.2 井格梁楼盖的受力特点n计算方法：有限元法算方法：有限元法-借助借助计算机完成算机完成 荷荷载分配法分配法-假定交叉点假定交叉点竖向位移相等、向位移相等、变形形协调n荷荷载集中于集中于交叉点交叉点n周周边一般按一般按简支支计算
12、算 n利用表格利用表格查算算n梁梁间距大于距大于2m 梁高：梁高：1/151/20图图12-3-3 井格梁楼盖梁的计算简图井格梁楼盖梁的计算简图计算方法：荷载分配法，假定交叉点竖向位移相等计算方法：荷载分配法，假定交叉点竖向位移相等第12章 多层建筑结构12.3 井格梁楼盖结构12.3.3井格梁楼盖结构的工程实例n周周边支承、跨度支承、跨度34.5x28.5m。图图12-3-4 北京政协礼堂梁式楼盖北京政协礼堂梁式楼盖第12章 多层建筑结构12.3 井格梁楼盖结构12.3.3井格梁楼盖结构的工程实例n边长：14米米n对角角线长：28米米n网格：正三角网格：正三角边长3.5米米n柱子：六根异形柱
13、子：六根异形n柱截面：五柱截面：五边形形n屋面板厚：屋面板厚：80mmn梁截面：梁截面：300 x1000mmn边梁截面：梁截面：400 x1500mmn跨高比：跨高比：1/28 图图12-3-5 上海闵行工人俱乐部屋盖上海闵行工人俱乐部屋盖 三向网格梁结构布置三向网格梁结构布置第12章 多层建筑结构12.4 密肋楼盖结构12.4.1 密肋楼盖的特点n梁梁间距小于距小于1.5米、适用于中等及大跨度的公共建筑米、适用于中等及大跨度的公共建筑n分分单向布置、双向布置向布置、双向布置n普通梁：跨度普通梁：跨度10米、米、预应力梁：跨度力梁：跨度15米米n肋肋间可填充、可用定型膜壳可填充、可用定型膜壳
14、图图12-4-1密肋楼盖间的填充物密肋楼盖间的填充物第12章 多层建筑结构12.4 密肋楼盖结构12.4.2 单向密肋楼盖图图12-4-2 单向密肋楼盖单向密肋楼盖要求：肋间距不大于要求：肋间距不大于1500肋宽：肋宽：60120mm板厚：应小于板厚：应小于50mm适用：长短比大于适用：长短比大于1.5第12章 多层建筑结构12.4 密肋楼盖结构12.4.3 双向密肋楼盖n板厚：板厚：4050mmn肋高：肋高：（1/221/17）hn加加强：柱：柱处板加厚板加厚n施工：使用定型膜壳施工：使用定型膜壳n适用：适用：长短短边比小于比小于 1.5第12章 多层建筑结构12.4 密肋楼盖结构12.4.
15、3 双向密肋楼盖图图12-4-3 混凝土双向密肋体系混凝土双向密肋体系第12章 多层建筑结构12.4 密肋楼盖结构12.4.3 双向密肋楼盖图图12-4-4 柱上有梁的大型双向密肋楼盖简图柱上有梁的大型双向密肋楼盖简图第12章 多层建筑结构12.5 无梁楼盖结构12.5.1 无梁楼盖结构的分类n楼盖平板直接支承于柱子上形成、不楼盖平板直接支承于柱子上形成、不设主次梁主次梁n优点：点：传力直接、天棚平整、增加力直接、天棚平整、增加净空空n缺点：楼板厚缺点：楼板厚混凝土用量多混凝土用量多n适用：两向跨适用：两向跨度相近的楼盖度相近的楼盖n分分类：平板式：平板式 双向密肋式双向密肋式图图12-5-1
16、 无梁楼盖结构无梁楼盖结构 a平板式、平板式、b双向密肋式双向密肋式第12章 多层建筑结构12.5 无梁楼盖结构12.5.2 无梁楼盖柱网布置n柱网布置：柱网布置：n跨度跨度57m为宜宜n周周边支承：柱、支承：柱、墙n支承方式：支承方式：刚接、接、铰接接n柱柱顶：设柱帽、不柱帽、不设柱帽柱帽n悬挑：周挑：周边悬挑改善受力挑改善受力图图12-5-2 带悬挑的无梁楼盖带悬挑的无梁楼盖第12章 多层建筑结构12.5 无梁楼盖结构12.5.3 无梁楼盖结构形式n柱：正方形、矩形、柱：正方形、矩形、圆形均可形均可n柱帽：柱帽：a无无顶板柱帽、板柱帽、b折折线形柱帽、形柱帽、c有有顶板柱帽板柱帽n板：不小
17、于板：不小于120mm，不小于，不小于1/35l，一般不小于，一般不小于160200图图12-5-3 柱帽的形式柱帽的形式第12章 多层建筑结构12.5 无梁楼盖结构12.5.4 无梁楼盖结构受力特点n在在竖向荷向荷载的作用下，的作用下，为受点支承平板，板的受力是支承在柱受点支承平板，板的受力是支承在柱上的扁梁体系。上的扁梁体系。n划分划分为柱上板柱上板带和跨中板和跨中板带，跨中，跨中产生正弯矩、支座生正弯矩、支座产生生负弯矩。弯矩。n水平荷水平荷载作用下，作用下，为空空间框架框架结构，构，其其刚度度为无梁楼盖无梁楼盖的平面外的平面外刚度。度。图图12-5-4无梁楼盖的传力板带无梁楼盖的传力板
18、带 图图12-5-5无梁楼盖的变形无梁楼盖的变形第12章 多层建筑结构12.5 无梁楼盖结构12.5.4 无梁楼盖结构受力特点n对于升板于升板结构，构，应进行施工行施工阶段的段的验算，板柱算，板柱间应按按铰接接处理理图图12-5-6 升板结构施工阶段的受力升板结构施工阶段的受力(a)提升阶段结构示意提升阶段结构示意;(b)提升阶段计算简图提升阶段计算简图第12章 多层建筑结构12.6多层建筑的其他结构形式12.6.1 错列桁架结构n错列桁架列桁架结构：构：由一系列与楼由一系列与楼层等高的等高的桁架桁架组成，桁架横跨在成，桁架横跨在两排外柱之两排外柱之间。只有横向外柱，无内柱。只有横向外柱，无内
19、柱。n桁架跨度可达桁架跨度可达20m，纵向开向开间可可69m，同，同层桁架隔开桁架隔开间布置。无分布置。无分隔开隔开间面面积大。大。图图12-6-1 错列桁架结构错列桁架结构第12章 多层建筑结构12.6多层建筑的其他结构形式12.6.1 错列桁架结构n错列桁架体系主要承重构件列桁架体系主要承重构件为楼板、桁架、柱。楼板、桁架、柱。节点点刚接接n每榀桁架上弦和下弦同每榀桁架上弦和下弦同时支持楼板的垂直荷支持楼板的垂直荷载。n柱下可采用条形基柱下可采用条形基础图图12-6-2 错列桁架的布置错列桁架的布置第12章 多层建筑结构12.6多层建筑的其他结构形式12.6.1 错列桁架结构n错列桁架的列
20、桁架的变形：剪切型，与普通会形：剪切型，与普通会计相似相似图图12-6-3 错列桁架在水平荷载作用下的变形错列桁架在水平荷载作用下的变形第12章 多层建筑结构12.6多层建筑的其他结构形式12.6.2 壁板结构n是指是指预制制为墙板、内部板、内部墙体采用砌筑或体采用砌筑或现浇亦可亦可预制。制。n材料：混凝土、砌材料：混凝土、砌块、金属、塑料及任何、金属、塑料及任何组合材料。合材料。n为了增加了增加墙板板刚度，可度，可对墙板板加肋或起折加肋或起折皱。n进行使用行使用阶段段和运和运输阶段段验算。算。图图12-6-4 预制混凝土墙板的形式预制混凝土墙板的形式第12章 多层建筑结构12.6多层建筑的其
21、他结构形式12.6.3 盒子建筑n用立体的盒子构件装配而成。平面多用立体的盒子构件装配而成。平面多为矩形。矩形。n结构构单元：元：预制盒子制盒子n工厂化生工厂化生产、现场组n材料：混凝土、材料：混凝土、轻质混凝土、金属、木、塑混凝土、金属、木、塑料、上述料、上述组合合n适用：旅适用：旅馆、办公楼、公楼、医院、住宅、学校、医院、住宅、学校、营房、工棚等房、工棚等图图12-6-6 多层盒子建筑的组合及布置多层盒子建筑的组合及布置第12章 多层建筑结构12.6多层建筑的其他结构形式12.6.3 盒子建筑n1、盒子构件的盒子构件的结构形式构形式a)整体整体浇筑筑b)板材拼装板材拼装c)骨架与板骨架与板
22、组装装图图12-6-9 整浇的盒子构件形式整浇的盒子构件形式第12章 多层建筑结构12.6多层建筑的其他结构形式12.6.3 盒子建筑n2、盒子建筑的、盒子建筑的组成成a)全盒子建筑：重叠全盒子建筑：重叠组合、交合、交错组合合b)板材盒子建筑：盒子构件和大型楼板大型板材盒子建筑：盒子构件和大型楼板大型墙板板组成。成。c)框架盒子建筑：承重框架与非承重盒子框架盒子建筑：承重框架与非承重盒子组成成d)筒体盒子建筑：筒体承重、盒子构件挂与其上，方法有三，（插）筒体盒子建筑：筒体承重、盒子构件挂与其上，方法有三，（插）在筒体上、在筒体上、焊在筒体上、高在筒体上、高强螺栓固定在筒体上螺栓固定在筒体上n3、钢筋混凝土盒子建筑的筋混凝土盒子建筑的连接接a)完全靠构件自重和构件完全靠构件自重和构件间的摩擦力的摩擦力b)在盒子构件四角在盒子构件四角设垂直垂直连接点接点c)在垂直方向的在垂直方向的连接采用在接采用在墙板内板内预留孔洞，就位后从基留孔洞，就位后从基础底到底到顶逐逐层穿入穿入钢筋，用后筋，用后张法施加法施加预应力使力使连城整体。城整体。本章结束本章结束O(_)OO(_)O