13-多层和高层框架结构
多层住宅及高层框架结构每平方米主要材料的含量
多层住宅及高层框架结构每平方米主要材料的含量土建造价师必知的一些换算1、多层砌体住宅：钢筋：30KG/m2砼：～m22、多层框架：钢筋：38～42KG/m2砼：～m23、小高层11～12层：钢筋：50～52KG/m2砼：m24、高层17～18层：钢筋：54～60KG/m2砼：m25、高层30层H=94米：钢筋：65～75KG/m2砼：～m26、高层酒店式公寓28层H=90米：钢筋：65～70KG/m2砼：～m27、别墅：混凝土用量和用钢量介于多层砌体住宅和高层11～12层之间；以上数据按抗震7度区规则结构设计二、普通多层住宅楼施工预算经济指标1、室外门窗（不包括单元门、防盗门）面积占建筑面积～2、模板面积占建筑面积左右3、室外抹灰面积占建筑面积左右4、室内抹灰面积占建筑面积三、施工功效1、一个抹灰工一天抹灰在35平米2、一个砖工一天砌红砖1000～1800块块3、一个砖工一天砌空心砖800～1000块4、瓷砖15平米5、刮大白第一遍300平米/天，第二遍180平米/天，第三遍压光90平米/天四、基础数据1、混凝土重量2500KG/m32、钢筋每延米重量×d×d3、干砂子重量1500KG/m3，湿砂重量1700KG/m34、石子重量2200KG/m35、一立方米红砖525块左右（分墙厚）6、一立方米空心砖175块左右7、筛一方干净砂需方普通砂1、水泥：普通水泥比重为3：1，容重通常采用1300公斤/立方米。
2、建筑垃圾：~M31、天然花岗岩：2500-2800kg/m32、C35混凝土：2400-2500kg/ m3; 24KN/ m33、水泥砂浆：1800-2000kg/ m3; 20KN/ m34、一般贴面石材：1000kg/ m3以上5、一般石砂垫层：1400-1700kg/ m36、粘土砖、灰砂砖:1600-1800 kg/ m37、粘土空心砖：1000-1400 kg/ m38、新型轻质砖：150-250 kg/ m39、普通粘土：1500-1800 kg/ m3（视含水量）10、泥炭等腐质土:200-300 kg/ m3（视混合比例）11、陶粒或珍珠岩:20-30 kg/ m31吨等于多少升油的密度：*1000千克/立方米，比水的密度小，所以能浮在水上在。
高层建筑结构体系与结构布置
05 筒体结构体系与布置
筒体结构类型及受力特点
筒体结构类型
包括核心筒、外框筒和束筒等。核心筒由电梯间、楼梯间和卫生间等竖向交通和服务设施组成，外框 筒由密柱、深梁和薄板组成，束筒则由多个外框筒和核心筒组合而成。
受力特点
筒体结构具有较大的抗侧刚度和承载能力，能够有效地抵抗水平荷载作用。其中，核心筒作为主要抗 侧力构件，承担大部分水平荷载；外框筒则通过楼板与核心筒连接，协同工作，共同抵抗水平荷载。
筒体结构整体稳定的措施
包括静力法、动力法和有限元法等。 其中，有限元法能够较为准确地模拟 结构的实际受力情况，是目前应用最 广泛的方法之一。
主要针对结构的侧移、扭转和失稳等 问题进行分析。侧移分析主要考察结 构在水平荷载作用下的变形情况；扭 转分析则关注结构在不对称荷载作用 下的扭转效应；失稳分析则主要针对 结构的整体稳定性进行评估，以防止 结构发生失稳破坏。
框支剪力墙结构
在框架结构中设置部分剪 力墙，以提高结构的整体 性和抗侧刚度，常用于底 部大空间的高层建筑。
筒中筒结构
由外部的密柱深梁框架和 内部的核心筒组成，形成 内外两个抗侧力体系，具 有较大的刚度和强度。
结构布置方案对比与评估
力学性能对比
从承载能力、抗侧刚度、 延性等方面对不同结构布 置方案进行对比分析。
包括加强核心筒和外框筒之间的连接 、设置伸臂桁架和腰桁架等加强层、 采用高强度混凝土和钢材等高性能材 料、优化结构布置等。这些措施能够 有效地提高结构的整体稳定性和承载 能力。
06 结构布置实例分析
典型高层建筑结构布置方案介绍
01
02
03
框架-核心筒结构
由外围的框架柱和内部的 钢筋混凝土核心筒组成， 具有较大的抗侧刚度和承 载能力。
第3章：多层和高层框架结构
帮 助
混凝土结构设计
第3章
竖向荷载作用下的内力计算方法
（1）分层法 基本假定 忽略垂直荷载作用下框架结构的侧移；
上一章 主 页 目 录
每层梁上的荷载只在本层梁及与其相连的上、 下层柱产生内力，不在其他层梁和其他层柱 上产生内力。
帮 助
混凝土结构设计
第3章
根据以上假定，多、高层框架可分层作为若干 个彼此互不关连的且柱端为完全固定的简单刚架近 似计算。简单刚架可用弯矩分配法计算，一般循环 2次。
主 页 目 录 上一章
帮 助
混凝土结构设计
第3章
框架梁内力
（1）弯矩
主 页
M
2 u ln
`
…3-13
目 录 上一章
式中， ——弯矩系数，查表3.6.1；
n ——框架梁上恒载与活载设计值之和；
ln ——净跨跨长，求支座弯矩时用相邻
两跨净跨跨长的均值。
帮 助
混凝土结构设计 表3.6.1
第3章
纵向布置
特点：
连系梁截面较小，框 架梁截面尺寸大，室 内有效净空高； 对纵向地基不均匀沉 降较有利； 房屋横向刚度小，侧 移大。 纵向承重
帮 助 主 页 目 录 上一章
混凝土结构设计
第3章
双向布置
主 页
特点： 整体性好，受力好；
目 录 上一章
适用于整体性要求
较高和楼面荷载较
e 钢筋的截断和弯起位置不对
f 框架梁柱的剖面图配筋和剖面位置对不上 g 剖面不能全面地反映框架的配筋情况等
混凝土结构设计
第3章
§3.1 概 述
房屋按高度和层数分类
低层
主 页 目 录 上一章
高层建筑结构体系
高层建筑结构体系一，框架结构体系与多层框架结构体系相似，高层建筑中框架结构体系也由，横向框架所组成，形成空间框架结构体系，以承受竖向荷载和水平力的作用。
优点：框架结构具有布置灵活，造型活泼等优点，容易满足建筑使用功能的要求，如会议厅，餐厅等。
框架结构可以具有较好的延性和抗震性能。
缺点：但框架结构构件断面尺寸较小，结构的抗侧刚度较小，水平位移大，在地震作用下容易由于大变形而引起非结构构件的损坏，因此其建设高度受到限制，一般在非地震区不宜超过60m，在地震区不宜超过50m。
二，剪力墙结构体系剪力墙结构是利用建筑物的外墙和永久性内墙的位置布置钢筋混凝土承重墙的结构，剪力墙既能承受竖向荷载，又能承受水平力。
一般来说，剪力墙的宽度和高度与整个房屋的宽度和高度相同，宽大十几米或更大，高达几十米以上。
而它的厚度侧很薄，一般为160——300mm，较厚的可达500mm。
剪力墙结构常被用于高层住宅和旅馆建筑中，因为这类建筑物的隔墙位置较为固定。
三，框架剪力墙结构框架剪力墙结构体系是由于框架和剪力墙共同作为承重结构的受力体系。
它克服了框架结构抗侧力刚度小的缺点，弥补了剪力墙结构开间过小的缺点，即可使建筑平面灵活布置，又能对常见的30层以下的高度建筑提供足够的抗侧刚度。
因而在实际工程中被广泛应用。
四，筒体结构筒体结构体系包括框筒结构，筒中筒结构，框架核心筒结构，多重筒结构和束筒结构等。
1，框筒结构框筒结构是由周边密集柱和高跨比很大的窗裙梁所组成的空腹筒结构。
为保证翼缘框架在抵抗侧向荷载中的作用。
以充分发挥筒的空间工作性能，一般要求墙面上窗洞面积不宜大于墙面总面积的50%，周边柱轴线间距为2.0——3.0m，不宜大于4.5m，窗裙梁截面高度一般为0.6——1.2m，截面宽度为0.3——0.5m，整个结构的高宽比宜大于3，结构平面的长宽比不宜大于2。
为减少楼盖结构的内力和绕度，中间往往要布置一些柱子，以承受楼面竖向荷载，如图2，筒中筒结构在高层建筑中，往往有一定数量的电梯间或楼梯间，及设备井道，这时可把电梯间，楼梯间及设备井道的墙布置成钢筋混凝土墙，它既可以承受竖向荷载，又可承受水平力作用。
建筑结构第13章 多层框架结构
框架结构平面布置
13.1 多高层建筑结构体系简介
13.1.2 多高层建筑的结构体系
2. 剪力墙结构体系
剪力墙结构是由一系列横向和纵向的剪力墙体组成的受力体系，剪力墙体一 般采用钢筋混凝土现浇施工。因而剪力墙结构的整体性好、刚度大、承载力高， 尤其在水平力作用下的侧向变形较小、加之抗震性能好，是高层建筑中常见的一 种结构形式。但剪力墙结构受楼板等构件跨度的限制，剪力墙的间距一般为3～8m， 因而多用于高层小空间房屋，如高层和小高层住宅、高层旅馆建筑等，为满足公 共建筑大空间的使用要求，工程中也有用底层框架替代剪力墙，以获得底层大空 间的剪力墙结构体系，但这样组合的结构体系一般具有下柔上刚的特点，对房屋 抗震极为不利。
13.1 多高层建筑结构体系简介
13.1.2 多高层建筑的结构体系
4. 筒体结构体系 筒体结构体系是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建 筑结构。筒体结构的筒体分剪力墙组成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架 围成的框筒等。筒体结构是一种空间受力性能较好的结构体系，它比框架 结构或剪力 闭箱形悬臂构件，具有良好的抗弯抗扭性能，因而适应于更大高度的建筑 物。
13.2 多层框架的结构布置
13.2.1 多层框架结构的组成
多层框架由横梁和立柱组成。梁柱交接处的框架节点通常为刚接， 有时也将部分节点做成铰接或半铰接。柱底一般为固定支座，必要时也 设计成铰支座。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完 全相同；有时因工艺和使用要求，也可以做成在某层缺柱或某跨缺梁的 形式。
第13章 多层框架结构
13.1 多高层建筑结构体系简介
13.1.1 多高层建筑结构的概念
目前，世界各国对多层和高层建筑的划分标准尚不统一。我国《高层 建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）规定：10层及10层以上或房屋 高度大于28m的建筑物，称为高层建筑；9层及9层以下或房屋高度不超过 28m的建筑物，称为多层建筑。 随着社会生产力的发展和建筑科学技术的进步以及人们生活水平的提 高，高层建筑迅速发展。高层建筑具有节约用地、减少市政基础设施投资、 美化城市环境等优点。但随着建筑物高度增加，结构在水平力作用下的内 力与侧移增大，工程造价提高，对建筑科学与技术水平的要求也越来越高。 我国上海于1998年建成的金茂大厦，建筑面积28.7万m2，88层，总高 度412.5m，3～50层为办公室，53～85层为五星级酒店，88层为公众的观 光层。此结构系筒体结构，建筑平面尺寸53.4m×53.4m，内筒27m×27m。 辅楼有商场、会展中心、会议中心等。这幢具有强烈时代感和地方特色的 塔式建筑，已成为上海浦东金融贸易区的重要标志建筑之一。
多层与高层钢筋混凝土建筑结构.pptx
❖ ２．风荷载
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值按下列公 式计算：
w ｋ＝βｚμｓμｚw ０ 式中： w ｋ——风荷载标准值（ｋＮ／ｍ２）；
βｚ——风振系数； μｓ——风荷载体型系数； μｚ——风压高度变化系数。
9. 2. 4 框架结构的内力计算
❖ １．竖向荷载作用下框架内力计算 ❖ ２．水平荷载作用下框架内力计算
❖（３） 框架—剪力墙结构在水平力作用下，框架 上下各楼层的剪力比较均匀，梁柱的弯矩值变化 较小，使得梁柱构件规格少，有利于施工。
9. 3 剪力墙结构
9. 3. 1 剪力墙的类型、受力特点
❖ １．整体墙 凡墙面门窗等开孔面积不超过墙面面积１５
％，且孔间净距及孔洞至墙边的净距大于孔洞长 边尺寸时，可以忽略洞口的影响，按整体墙计算。 ❖ ２．小开口整体墙
如果不满足整体墙的条件，为小开口整体墙。 小开口整体墙的墙肢内力具有如下特点：
❖（３） 从城市建设和管理的角度看，建筑物向高空 延伸，可以缩小城市的平面规模，缩短城市道路和 各种公共管线的长度，从而节省城市建设与管理的 投资。
❖（４） 但高层建筑太多，太密集，也会对城市带来 热岛效应，太多的玻璃幕产生光污染。
❖（５） 在结构受力特性方面，水平荷载在高层建 筑分析和设计中起重要作用，且设计和计算均复 杂。
（５）剪力墙的长度不宜太长，总高度与长度 之比宜大于２。
（６） 剪力墙的最大间距。
9. 4. 2 框架—剪力墙结构的受力特点
❖（１） 框架—剪力墙结构是由框架和剪力墙两种 不同的结构组成，而这两种结构的受力特点和变 形性质是不同的。
❖（２） 框架—剪力墙结构在水平力作用下，由于 框架和剪力墙协同工作，在下部楼层剪力墙担大 部分剪力，而在上部框架承担剪力较纯框架多些。
高层建筑的四大结构体系
高层建筑的四大结构体系目前国内高层建筑的四大结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
一、框架结构体系：框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。
由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。
一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形成可灵活布置的建筑空间，使用较方便。
钢筋混凝土框架按施工方法的不同。
又可分为：①梁、板、柱全部现场浇筑的全现浇框架；②楼板预制，梁、柱现场浇筑的部分现浇框架；③梁、板预制，柱现场浇筑的半装配式框架；④梁、板、柱全部预制的全装配式框架。
优点：建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低。
缺点：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。
适用范围：框架结构的合理层数一般是6到15层，最经济的层数是10层左右。
由于框架结构能提供较大的建筑空间，平面布置灵活，可适合多种工艺与使用的要求，已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
二、剪力墙结构体系在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分隔构件。
优点：由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它刚度大，空间整体性好，用钢量省。
历史地震中，剪力墙结构表现了良好的抗震性能，震害较少发生，而且程度也较轻微，在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观。
缺点：剪力墙结构墙体较多，不容易布置面积较大的房间，为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求，以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求，可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架，形成框支剪力墙结构。
多层与高层建筑结构
第一篇多层与高层建筑结构砖混结构：一般所指是由钢筋混凝土楼（屋）盖和砖墙承重的结构体系。
混合结构房屋是指同一房屋结构体系中采用两种或者两种以上不同材料组成承重结构。
目前一般所指是由钢筋混凝土楼（屋）盖和砖墙承重的结构体系（也称砖混结构）。
墙体构造要求：1.须注意横墙间距的大小、2.纵墙宜尽可能贯通，3.墙体要适当加设壁柱。
4、墙体要适当设置伸缩缝。
5、墙体要适当设置沉降缝钢筋混凝土楼盖根据施工方法的不同，可分为装配式和现浇式。
装配式楼盖的选型中，铺板式楼盖是当前最常用的一种形式。
常用的预制铺板的截面形式有：实心平板，空心板和槽形板。
房屋采用空心板，走道采用实心平板或槽形板为宜。
现浇式楼盖的结构形式有：单向板肋形楼盖和双向板肋形楼盖。
单向板肋梁楼盖荷载传递路线为：板—次梁—柱（或墙）--基础—地基双向板肋梁楼盖荷载传递路线为：板—梁—柱（或墙）--基础—地基现浇式楼盖结构平面布置就是在建筑平面上进行梁、板的布置。
肋梁楼盖一般由板、次梁和主梁三种构件组成。
第二章框架结构体系框架是由梁和柱刚性连接的骨架结构。
框架的结构特点就在于“刚节点”。
框架结构由梁板式结构和无梁式结构组成。
梁板式结构由梁、板、柱三种基本构件组成。
多用于多层与高层房屋建筑上。
无梁式结构式有板和柱子组成的结构实质是无梁楼盖结构。
按框架的施工方法划分可分为四类：现浇整体式框架、装配式框架、半现浇框架、装配整体式框架。
按承重结构划分：全框架、内框架。
按框架的构件划分：短柱单梁式、长柱单梁式、组合单元式。
装配式接头形式：梁与柱的接头：1暗牛腿刚接方式、2明牛腿刚接方式柱与柱的接头方式：木式焊接连接。
梁与板的接头方式：叠合梁式。
框架的布置：主要承重框架横向布置、主要承重框架纵向布置、主要承重框架纵横两向布置。
现浇无梁楼盖结构由板、柱帽及柱子组成。
装配式无梁楼盖结构由跨中板、柱上板和柱帽组成。
双向板式由双向跨中板、柱上板和柱帽组成。
第三章剪力墙结构体系剪力墙主要效能在于提高房屋的抗侧力刚度。
多层和高层框架结构设计
z
0.74 0.74 0.74 0.76 0.84 0.89 0.95 1 1.05 1.1 1.14 1.19 1.23 1.27 1.3 1.34 1.38 1.41 1.45 1.48
z
0.07 0.12 0.17 0.22 0.26 0.31 0.36 0.41 0.46 0.51 0.56 0.61 0.66 0.71 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1
梁的截面宽度不 宜小于200mm
1 1 bb ~ hb 2 4
l0—— 梁的计算跨度； hb—— 梁的截面高度； bb—— 梁的截面宽度。
2. 框架梁线刚度
Ec I ib l
Ec—— 混凝土弹性模量； I —— 框架梁截面惯性矩，见表3.3.1； l —— 框架梁的跨度。
钢筋混凝土框架结构，是指由钢筋混凝土横梁、纵梁和柱等 构件所组成的结构。墙体不承重，内、外墙只起分隔和围护 作用。
u=f(H4)
M=f(H2) V=f(H)
q
u
V
M
H
虽然多层和高层建筑所受的荷载和作用无差别，但所产 生的结构效应却有明显差别。
按施工方法的不同，框架 可分为整体式、装配式和装 配整体式三种。
近似假定室内外地面相同，则二层楼面离室外地面高度为5m， 查表，对于C类地面粗糙度，z 0.74
同理可求得其余各层楼面标高处的风压高度系数。 3 计算风振系数
z 1 z z
w0T12 0.7 1.2 2 1.01 对于C类地面，乘0.62
根据0.62×1.01=0.63 查表
3、水平加腋梁
在框架结构布置中，梁、柱 轴线宜重合，如梁须偏心放置时， 梁、柱中心线之间的偏心距不宜 大于柱截面在该方面宽度的1/4。 如偏心距大于该方向柱宽的1/4时， 可增设梁的水平加腋。 试验表明，此法能明显改善 梁柱节承受反复荷载的性能。
高层抗震第6章 框架结构
（1）分层法计算简图
A3
A2
A3
B3
B2
C3
C2
B3
B2
C3
C2
A2
A3
A2
B3
B2
C3
C2
A1
A0
B1
B0
C1
C0
A1
A2
B1
B2
C1
C2
基本点： 与本层梁相交的柱远端 简化为固定端。
A1
A0
B1
B0
C1
C0
（2）基本方法—— 弯矩分配法
柱需考虑修正，以反映计算简图 梁线刚度及传递系数不变。 与实际结构的差异。 1
边柱
N
中柱
N Vb
N (Vbr Vbl )
计算步骤总结
y j ,V M V N
① 计算梁柱的线刚度 ib , ic ; ② 计算柱侧移刚度和柱反弯点位置 ; ③ 计算柱剪力和柱端弯矩 ; ④ 计算梁端弯矩和剪力 ⑤ 计算柱截面的轴力 ⑥ 画弯矩、剪力和轴力图。
（5） 适用范围
3.5 荷载计算
（1）屋面自重 ——保温及防水层、结构层、粉刷等 1 永久荷载
按设计尺寸 和材料重力 密度计算。
（荷载规范）
（2）楼面自重 ——装修层、结构层、粉刷等 （3）柱、围护结构自重 （1）屋面荷载 ——上人或不上人、雪、（积灰）等 （2）楼面活载 ——不同用途房屋不同。（工业、民用）
2 可变荷载
ib ic i j 0
i j
2 y1 h1 3 1 y j hj 2
② 除底层柱外，其余柱两端转角相等，即 底层柱： 其余柱：
反弯点高度
③ 不考虑框架梁的轴向变形， 即，同一层各节点侧移相等。
(完整)钢筋混凝土多层及高层框架结构
常用结构体系钢筋混凝土多层及高层房屋有框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构四种主要的结构体系。
1 、框架结构框架结构房屋(是由梁、柱组成的框架承重体系，内、外墙仅起围护和分隔的作用。
框架结构的优点是能够提供较大的室内空间，平面布置灵活，因而适用于各种多层工业厂房和仓库。
缺点：在水平荷载下表现出抗侧移刚度小，水平位移大。
因此，框架结构房屋一般不超过15层。
框架结构柱网示意图2 、剪力墙结构剪立墙结构示意图广州白云宾馆当房屋层数更多时，水平荷载的影响进一步加大，可采用剪力墙结构，此种结构的刚度较大，在水平荷载下侧移小，但平面布置不灵活，适用于15～35层的小开间的民用建筑高层房屋。
广州白云宾馆(33层、112M>采用的就是剪力墙结构。
3 、框架——剪力墙结构为了弥补框架结构随房屋层数增加，水平荷载迅速增大而抗侧移刚度不足的缺点，可在框架结构中增设钢筋混凝土剪力墙形成框架—剪力墙结构。
在框架—剪力墙结构房屋中，框架负担竖向荷载为主，而剪力墙将负担绝大部分水平荷载。
多用于16～25层的工业与民用建筑中(如办公楼、旅馆、公寓、住宅及工业厂房>。
4 、筒体结构简体结构是将剪力墙集中到房屋的内部和外围形成空间封闭筒体，使整个结构体系既具有极大的抗侧移刚度，又能因剪力墙的集中而获得较大的空间，使建筑平面获得良好的灵活性，因为抗侧移刚度较大，适用于更高的高层房屋(≥30层，≥100m>。
筒体结构有单筒体结构(包括框架核心筒和框架外框筒>、筒中筒结构和成束筒结构等三种形式(图7-2>。
图7-2筒体结构 (a>框架内筒结构；(b>筒中筒结构；?束筒结构框架结构1 、框架结构承重方案横向框架承重横向框架承重布置方案是板、连系梁沿房屋纵向布置，框架承重梁沿横向布置(图7-3>，有利于增加房屋横向刚度。
缺点是因为主梁截面尺寸较大，当房屋需要较大空间时，其净空较小。
第13章多层框架结构讲义
全现浇框架节约模板，省去了现场支模的
麻烦。
13.1.3 框架结构的结构布置
1．柱网布置
框架结构的柱网布置原则： ①满足使用和建筑平面布置的要求： ②使结构受力合理； ③施工方便。
1．柱网布置
(1)柱网布置应满足生产工艺的要求
在多层工业厂房设计中，生产工艺的
要求是厂房平面设计的主要依据。其典型
或房屋高度或荷载有较大变化等处。
沉降缝设置方法：
可用挑梁（使缝两侧相互无联系）或搁置梁板（形
成铰接状态）等办法做成（图13-9 ）。
沉降缝宽度取决于基础的转动，按缝两侧较低部分
高度确定。
3.变形缝
防震缝的设置，主要与建筑平面形状、高差、刚
度、质量分布等因素有关。
防震缝的设置原则：应使各结构单元简单、规则， 刚度和质量分布均匀，以避免地震作用下的扭转 效应。
的柱网布置形式有内廊式、等跨式、对称
不等跨式等（图13-3）。
1．柱网布置
（2）柱网布置应满足建筑平面布置的要求
（图13-4 ）
（3）柱网布置要使结构受力合理
（4）柱网布置应方便施工
1．柱网布置
3）柱网布置要使结构受力合理
①应考虑到结构在竖向荷载作用下内力分布均匀 合理，各构件材料强度均能充分发挥。如图13-5、 13-6。
4.半现浇框架
(1)概念
半现浇框架是将房屋结构中的梁、板 和柱部份现浇，部份预制装配而形成的框 架。 常见的做法： 一种是梁、柱现浇，板预制；另一种是柱 现浇，梁、板预制。
多层住宅及高层框架结构每平方米主要材料的含量
多层住宅及高层框架结构每平方米主要材料的含量土建造价师必知的一些换算1、多层砌体住宅：钢筋：30KG/m2砼：0.3～0.33m3/m22、多层框架：钢筋：38～42KG/m2砼：0.33～0.35m3/m23、小高层11～12层：钢筋：50～52KG/m2砼：0.35m3/m24、高层17～18层：钢筋：54～60KG/m2砼：0.36m3/m25、高层30层H=94米：钢筋：65～75KG/m2砼：0.42～0.47m3/m26、高层酒店式公寓28层H=90米：钢筋：65～70KG/m2砼：0.38～0.42m3/m27、别墅：混凝土用量和用钢量介于多层砌体住宅和高层11～12层之间；以上数据按抗震7度区规则结构设计二、普通多层住宅楼施工预算经济指标1、室外门窗（不包括单元门、防盗门）面积占建筑面积0.20～0.242、模板面积占建筑面积2.2左右3、室外抹灰面积占建筑面积0.4左右4、室内抹灰面积占建筑面积3.8三、施工功效1、一个抹灰工一天抹灰在35平米2、一个砖工一天砌红砖1000～1800块0.13Y/块3、一个砖工一天砌空心砖800～1000块4、瓷砖15平米5、刮大白第一遍300平米/天，第二遍180平米/天，第三遍压光90平米/天四、基础数据1、混凝土重量2500KG/m32、钢筋每延米重量0.00617×d×d3、干砂子重量1500KG/m3，湿砂重量1700KG/m34、石子重量2200KG/m35、一立方米红砖525块左右（分墙厚）6、一立方米空心砖175块左右7、筛一方干净砂需1.3方普通砂1、水泥：普通水泥比重为3：1，容重通常采用1300公斤/立方米。
2、建筑垃圾：1.5~1.8T/M31、天然花岗岩：2500-2800kg/m32、C35混凝土：2400-2500kg/ m3; 24KN/ m33、水泥砂浆：1800-2000kg/ m3; 20KN/ m34、一般贴面石材：1000kg/ m3以上5、一般石砂垫层：1400-1700kg/ m36、粘土砖、灰砂砖:1600-1800 kg/ m37、粘土空心砖：1000-1400 kg/ m38、新型轻质砖：150-250 kg/ m39、普通粘土：1500-1800 kg/ m3（视含水量）10、泥炭等腐质土:200-300 kg/ m3（视混合比例）11、陶粒或珍珠岩:20-30 kg/ m31吨等于多少升？油的密度：0.81*1000千克/立方米，比水的密度小，所以能浮在水上在。
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计算单元选取
混凝土结构设计
第3章
计算简图
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l01
l02
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实际结构
计算简图
混凝土结构设计
第3章
框架自重；粉灰重； 板、次梁、墙体重。
§3.5 荷载计算
恒载 垂直荷载 框 架 荷 载 水平荷载 活载 风载
人群、家具、设备等 荷载，取值见《建筑 结构荷载规范》，可 折减。
（３）弯矩二次分配法 1、计算假定 假定某一节点的不平衡弯矩只对与该节点相交的各 杆件的远端有影 响，而对其余杆件的影响忽略不计。
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2、基本思路 先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端 传递（传递系数 均取1／2），再将因传递弯矩而产生的新的不平衡 弯矩进行第二次 分配，整个弯矩分配和传递过程即告结束。这就是 弯矩二次分配法。 注意：弯矩分配两次，传递一次。
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北京长城饭店：18层（局部22层）H＝82.85m
混凝土结构设计
第3章
§3.1 概 述
房屋按高度和层数分类
低层
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1~2层
多层
3~10层 10层或28m
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高层
混凝土结构设计
第3章
框架结构
优点 结构轻巧； 整体性好； 可形成大空间； 施工方便；
bc—— 柱截面宽度。
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混凝土结构设计 高层建筑：
第3章
N=（1.1~1.2）Nv
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N 1.0 fcbc hc
…3-6
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N—— 柱中轴向力。 Nv—— 柱支承的楼面荷载面积上竖向荷载产生的轴向 力设计值。可近似将楼面板沿柱轴线之间的中
线划分，恒载和活载的分项系数均取1.25，或
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较为经济。
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框架结构
混凝土结构设计
第3章
缺点 抵抗水平荷载能力差； 侧向刚度小，侧移大 ；
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受地基的不均匀沉降影 响大 。
框架结构受 力变形动画
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混凝土结构设计
第3章
§3.2 结构布置方法
3.2.1 结构布置的一般原则
满足使用要求，并尽可能与建筑的平、立剖面 划分相一致；
正弯矩 端部无约束时： 端部有约束时： 内支座 两跨时： 两跨以上时： 负弯矩
第3章 弯矩系数α表
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`
内支座（板跨数在3跨和3跨以上， 跨长不大于3.048m或柱刚度与梁 刚度之比大于8的梁）： 外支座： 梁支承时：
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柱支承时：
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混凝土结构设计 （2）剪力
第3章
V u ln …3-14
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帮 助
混凝土结构设计
第3章
框架梁内力
（1）弯矩
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M
2 u ln
`
…3-13
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式中， ——弯矩系数，查表3.6.1；
n ——框架梁上恒载与活载设计值之和；
ln ——净跨跨长，求支座弯矩时用相邻
两跨净跨跨长的均值。
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混凝土结构设计 表3.6.1
第3章
纵向布置
特点：
连系梁截面较小，框 架梁截面尺寸大，室 内有效净空高； 对纵向地基不均匀沉 降较有利； 房屋横向刚度小，侧 移大。 纵向承重
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混凝土结构设计
第3章
双向布置
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特点： 整体性好，受力好；
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适用于整体性要求
较高和楼面荷载较
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混凝土结构设计 （４）系数法
第3章
系数法是UNIFORM BUILDING CODE（统一 建筑规范）中介绍的方法。当框架结构满足下列条 件时可按系数法计算框架结构的内力： 两个相邻跨的跨长相差不超过短跨跨长的20%； 活载与恒载之比不大于3； 荷载均匀布置； 框架梁截面为矩形。
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此底层柱的弯矩传递系数取1/2，其他各层柱的弯
矩传递系数取1/3；
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传递系数修正
混凝土结构设计
第3章
分层法计算的各梁弯矩为最终弯矩，各柱的最终弯 矩为与各柱相连的两层计算弯矩叠加； 在内力与位移计算中，所有构件均可采用弹性刚度。
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２(迭代法)
基本步骤：
大的情况。
双向承重
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混凝土结构设计
第3章
§3.3 截面尺寸估算
3.3.1 框架梁 框架梁截面尺寸估算
8 18
梁净跨与截面高度之比 不宜小于4
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一般情况下： hb 1 ~ 1 l0
1 1 bb ~ hb 2 4
梁的截面宽度不 宜小于200mm
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混凝土结构设计
第3章
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现浇楼盖荷载传递示意图
混凝土结构设计
第3章
竖向活载最不利布置
（1）逐跨布置法 恒载一次布置，楼屋面活载逐跨单独作用在各 跨上，分别算出内力，再对各控制截面组合其可能 出现的最大内力。
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恒载一次布置
帮 助
混凝土结构设计
第3章
竖向荷载作用下的内力计算方法
（1）分层法 基本假定 忽略垂直荷载作用下框架结构的侧移；
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每层梁上的荷载只在本层梁及与其相连的上、 下层柱产生内力，不在其他层梁和其他层柱 上产生内力。
帮 助
混凝土结构设计
第3章
根据以上假定，多、高层框架可分层作为若干 个彼此互不关连的且柱端为完全固定的简单刚架近 似计算。简单刚架可用弯矩分配法计算，一般循环 2次。
活载分跨布置
混凝土结构设计
第3章
（2）最不利荷载布置法 恒载一次布置，楼屋面活载根据影响线，直接 确定产生某一指定截面最不利内力的活载布置。此 法用手算方法进行计算很困难。
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帮 助
最不利荷载的布置
混凝土结构设计
第3章
（3）分层布置法或分跨布置法
恒载一次布置，为简化计算，当活载与恒载的 比值不大于3时，可近似将活载一层或一跨做一次 布置，分别进行计算，然后进行最不利内力组合。
近似取12~14 kN/m2进行计算。 fc—— 混凝土轴心抗压强度设计值。
帮 助
混凝土结构设计
第3章
框架柱线刚度
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Ec I ic Hi
Ec—— 混凝土弹性模量；
…3-7
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I —— 框架柱截面惯性矩。
1 3 I bc hc 12
…3-8
帮 助
混凝土结构设计
第3章
§3.4 计算简图的确定 计算单元的选取
…3-1
上一章
…3-2
l0—— 梁的计算跨度； hb—— 梁的截面高度； bb—— 梁的截面宽度。
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混凝土结构设计
第3章
框架梁线刚度
主 页
Ec I ib l
式中：Ec—— 混凝土弹性模量；
…3-3
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I —— 框架梁截面惯性矩，见表3.3.1；
l —— 框架梁的跨度。
帮 助
混凝土结构设计
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按下式计算每一杆件的近端转角弯矩M’ik，即
M g M' ' ' M ik ik i ki i
上一章
…3-10
' 式中， M ki ——汇交于节点i各杆的远端转角弯矩
i
之和，最初可假定为0。
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混凝土结构设计
第3章
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wk z s z w0
地震作用
帮 助
混凝土结构设计
第3章
§3.6 内力计算
3.6.1 竖向荷载下的内力计算
楼面荷载分配原则 当采用装配式或装配整体式楼盖时，板上 荷载通过预制板的两端传递给它的支承结 构； 当采用现浇楼盖时，楼面上的恒载和活载 根据每个区格板两个方向的边长比，沿单 向或双向传递，区格板长边/短边>3时沿 单向传递，长边/短边≤3时沿双向传递。
绘出结构的计算简图，在每个节点上绘两个框； 计算汇交于每一节点各杆的转角分配系数，并检 ' 查是否满足 ik 1 ，以作校核；
2
' ik
1 iik 2 iik
(i )
…3-9
帮 助
混凝土结构设计
第3章
（2）迭代法（不考虑框架侧移） 计算荷载作用下各杆端产生的固端弯矩Mgik，并 写在相应的各杆端部，求出汇交于每一节点的各 杆固端弯矩之和MFik，把它写在该节点的内框中；
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帮 助
分层法计算示意图
混凝土结构设计 注意事项：
第3章
由于除底层外上层各柱的柱端实际为弹性固定，计
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算简图中假定为完全嵌固，为减少计算误差，除底层柱 外，上层各柱的线刚度乘以0.9的修正系数。
帮 助
线刚度修正
混凝土结构设计
第3章
考虑除支座外，框架各节点为弹性固定，因
第3章
表3.3.1 框架梁惯性矩取值
楼板类型
现浇楼板 装配整体式楼板
边框架梁
中框架梁
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I=1.5I0 I=1.2I0