多层和高层框架结构
结构抗震第五章多层和高层钢筋混凝土结构房屋
缺点是侧向刚度较小，地震时会产生较大的水 平变形，易引起非结构构件的破坏，有时甚至造2 成 主体结构的破坏。
抗震墙
框架-抗震墙 框架房屋
3
纯框架结构用于１２层４０m以下的建筑。 （２）钢筋混凝土框架——剪力墙结构:是剪力墙和 框架共同工作的结构体系。为克服框架体系和剪力墙体系 各自的缺点，发挥其长处，在框架结构中设置一定数量的 剪力墙，便形成框架——剪力墙结构体系。
3.选择结构体系，还要注意经济指标。多高层房屋一般 用钢量大，造价高，因而要尽量选择轻质高强和多功能的 建筑材料，减轻自重，降低造价。
25
二、结构布置
1.柱网布置及规则建筑
柱网布置要简单规整，刚度分布均匀，使房屋结构具有
良好的抗震性能。常见的柱网形式有方格式和内廊式。 （1）在平面布置方面，尽可能满足局部突出的尺寸不
（6）楼梯间、电梯间不宜设置在结构单元的两端及拐
角处，因为单元角部扭转应力较大，受力复杂，容易造成
破坏。
32
§5.4 框架结构的抗震计算
它的优点是平面布置灵活，自重较剪力墙结构轻，而 刚度又较框架结构大，因而能较为有效地控制结构在地震 时产生的地震作用和变形。
另外，框架结构为剪切变形，结构上部层间变形小， 下部层间变形大；而剪力墙结构为弯曲型变形，结构上部
4
层间变形大，下部层间变形小，而当框架和剪力墙两种结
结构共同工作时，相互之间有所协调，结果是框架下部层 间变形和剪力墙上部层间变形减小，因而使结构的变形均 匀合理。
（2）为减小地震作用，应尽量减轻结构自重并降低重 心位置，可将设备层或大型设备布置在建筑物的地下室、 底层或下部几层。
高层和多层建筑施工区别
高层和多层建筑施工区别对于施工员来说，高层和多层的区别我知道有如下几点：1、外形不同，一般高层成正方形或类似正方形，而多层则以长方形居多。
2、放线不同，高层放线多用一个仪器：铅垂仪，就是用于向上投测红外线的。
3、结构形式的不同，多层一般是框架结构，高层是框筒结构。
故而在砼标号上可能有差异，高层柱和梁板在20层左右（或更多）的柱砼标号比梁板要高，在施工时要注意浇注方法。
4、外架搭设方式不同，高层采用的方式有很多，如常规在板内埋锚环用槽钢的形式做挑架，而多层可能是一次性将外架搭设到顶。
5、垂直运输方式不同，高层垂直运输方式一般有提升机，而多层一般没有。
高层的塔吊也因为超过塔吊标准高度而须架附着，多层一般不需要。
6、基础形式的不同，高层一般因有筒体结构，可能有筏板基础，另外可能有人工挖孔桩等复合性基础形式，多层基础形式比较单一（除土层突变情况）。
7、楼梯不同，高层一般都是剪刀楼梯（住宅楼的情况），为一跑楼梯连接两层楼，中间无转台（休息平台）。
而多层是两跑且中间有休息平台。
8、给水系统不同，高层给水要分区，存在二次供水；而多层不分区。
····在施工管理方面，施工员要与项目部的管理人员同心协力，在施工方案、工序流程、人员安排和材料进出上精心策划、步步跟进。
在施工技术上，施工员一定要多与工程师及各工种的工长密切联系，采用切实有效的施工工艺。
除了有效还有考虑经济。
因为高层建筑的消耗是很大的。
在施工机械上，施工员一定要考虑道路的设置和高层施工机械的选用，从分工来讲，这件事的主要责任是工程师，但实际操作是施工员，所以施工员必须把好这道关。
在脚手架和高达模板上，施工员必须考虑搭设和拆除。
在施工安全和施工消防上，施工员不可以把责任全部推给专职安全员，毕竟要能使用这些设施，还是要在施工员的安排下实施完成。
在施工工期上，施工员必须很认真的安排人员的进出，因为高层施工很容易发生窝工和工期衔接不上，脱工期的现象屡屡发生。
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计(框架结构部分)
3
§5.3 框架内力与位移计算
框架结构设计的过程及内容： ➢ 结构布置及构件截面尺寸确定 ➢ 计算简图 ➢ 荷载计算:重力荷载代表值; 水平地震作用 ➢ 内力计算（竖向、水平向） ➢ 内力组合 ➢ 截面强度计算 ➢ 变形验算 ➢ 构造措施等
S 1.2SG 1.4SQ
21
具体对于框架来说，对框架梁、框架柱的控制截面 进行内力组合。 i)、框架梁 （取不利组合）
梁端负弯矩
M M
1.2M 1.2M
GE 1.3M Eh G 1.4M Q
梁端正弯矩
M GE
M 1.3M Eh 1.0M GE
M Eh
22
跨中正弯矩
M中 M中
1.2M 1.2M
28
⑵ 剪压比限值（梁最小截面尺寸要求）
Vb
1
RE
(0.2c
fcbh0 )
RE 0.85
当ln 2.5hb时
Vb
1
RE
(0.15c
fcbh0 )
⑶ 梁斜截面受剪承载力
Vb
1
RE
(0.42
f t bh0
1.25
f yv
Asv S
h0 )
集中力作用时
Vb
1
RE
1.05
1
f t bh0
36
1、轴压比的概念 名义轴向压应力与砼抗压强度之比
N bchc fc
组合轴压力设计值
轴压比是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。 轴压比越大，柱子的延性越差。柱子的破坏形态也 随轴压比的增大，由大偏心破坏向小偏心破坏过渡。抗 震结构要求柱子有足够的延性且为大偏心破坏，故控制 轴压比的限值。
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。
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
建筑结构 第五章 钢筋混凝土多层与高层结构
随着房屋楼层数、高度的增加和抗震设防要求的提高， 上述基于平面工作状态的框架、剪力墙所组成的高层建筑 结构体系便不能满足要求了，在这种情况下，应使剪力墙 构成空间薄壁筒体，成为竖向悬壁箱形粱，或使框架的柱 子密集排列，使梁的刚度加强成为框筒，以一个或多个简 体作为主要抵抗水平力的结构称为筒体结构。 筒体根据开孔的多少，筒体有空腹筒和实腹筒之分。 实腹筒一般由电梯井、楼梯间、管道井等形成，开孔少， 因其常位于房屋中部，故又称核心筒。 空腹筒又称框筒，由布置在房屋四周的密排立柱和截面、 高度很大的横梁组成。这些横梁称为窗裙梁，梁高一般为 0.6～1.22m。
沉降缝： 指同一建筑物高低相差悬殊，上部荷载分布不均匀，或建在不同地基土壤
上时，为避免不均匀沉降使墙体或其它结构部位开裂而设置的建筑构造缝。沉降缝把 建筑物划分成几个段落，自成系统，从基础、墙体、楼板到房顶各不连接。缝宽一般 为30～70毫米。将建筑物或构筑物从基础至顶部完全分隔成段的竖直缝。借以避免各 段不均匀下沉而产生裂缝。通常设置在建筑高低、荷载或地基承载力差别很大的各部 分之间，以及在新旧建筑的联接处。 沉降缝的设置，主要与基础受到的上部荷载及场地地质条件有关。当上部荷载差异较大， 则应设沉降缝；沉降缝可利用挑梁或搁置预制板、梁等方法做成。
由核心筒、框筒等基本单元组成的承重结构体系称为筒体体 系。根据房屋高度及其所受水平力的不同，筒体体系可以布置 成束筒结构和多重筒结构等形式。筒中筒结构通常用框筒作为 外筒，实腹筒作为内筒。
第二节 框架结构
（一）框架的类型
按施工方法的不同，框架结构可分为现浇框架、装配式框架 和现浇预制框架三种类型。 （１）全现浇整体式框架：全部构件都在现场工地现浇而成。 优点：结构整体性及抗震性能好，平面布置比较灵活，预埋件少， 节省钢材； 缺点：现场工作量大，模板消耗多，施工周期较长。北方冬季施工 困难。 适用范围：对功能复杂，使用要求高，抗震性能要求高的多、高层 框架。 （２）半现浇式框架：将房屋结构中的梁板柱部分现浇部分装配 而形成的结构形式：一种是梁柱现浇，板预制，另一种是柱现浇， 梁板预制。 优点：施工简单，整体性较全装配式好，又比全现浇式节约模板， 省去现场支模
多层及高层房屋钢框架结构
4.3 柱和支撑的设计
4.3.1 框架柱设计概要
➢柱截面形式: 箱形、焊接工字形、H型钢、圆管等 ➢截面估计：按1.2N的轴心受压构件，34层作一次截面变
化，厚度不宜超过100mm ➢板件宽厚比，见下表 ➢长细比：多层(12层)框架柱在68度设防时不应大于120，
9度设防时不应大于100。高层(>12层)框架柱在设防烈度 为6，7以及8和9度时，分别为120，80以及60
bc1= bc2
组合梁混凝土翼板的有效宽度
(a) Afbcehcfcm (塑性中和轴在混凝土受压翼板内)
(b) Af>bcehcfcm (塑性中和轴在钢梁截面内) 正弯矩时组合梁横截面抗弯承载力计算图
2.负弯矩作用时
MMp+Asfsy(y3+/y4 /2)
As
组合梁塑性中和轴 钢梁塑性中和轴
y4 y3
多层(12 层)
高层(>12 层)
7度 8度 9度 6度 7度 8度 9度
13 11 9 9 8 8 7
33 30 27 25 23 23 21
31 28 25 23 21 21 19
42 40 40 38
➢ 截面形式：
1. 双轴对称截面 2. 单轴对称截面，采取防止绕对称轴屈曲的构造措施
➢ P-效应导致的附加效应：
多层(12层) 按压杆设计
150
按拉杆设计 200
120 120 150 150
高层(>12层)
120
90 60
➢ 板件宽厚比： 1. 6度抗震设防和非抗震设防：按《钢结构设计规范》(GB50017) 2. 抗震设防结构：
板件名称
翼缘外伸部分 工字形截面腹板
建筑结构——多层及高层房屋结构
我国《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 》将 10层和10层以上的房屋 划为高层建筑。 在1972年召开的国际高层建筑会议上，把高层建筑分为四类： 第一类高层：9—16层（最高到50m）； 第二类高层：17—25层（最高到75m）； 第三类高层：26—40层（最高到100m）； 第四类高层：40层以上（或高度100m以上）。 ３～８层的民用建筑则称为多层房屋。
（２）纵向框架承重方案 楼板放在纵向框架梁上，房屋的横向布置连系梁。当为大开间柱网时可考虑采 用此方案。如图11-3ｂ。
（３）纵横向框架承重体系 两个方向的梁都要承担楼板传来的竖向荷载，梁的截面均较大，房屋双向刚度 均较大。如图11-3Ｃ所示。
图１1-3
３、变形缝设置
变形缝有： 伸缩缝பைடு நூலகம்沉降缝 防震缝
1A2.6.3现浇框架的构造要求
1、一般要求 2、连接构造
1、一般要求
（1）材料尺寸要求
A、 混凝土强度等级不低于Ｃ２０，纵向钢筋采用 Ⅰ级、Ⅱ级钢筋，箍筋采用Ⅰ级钢筋。 B、梁柱混凝土保护层最小厚度应根据框架所处环境条件确定。 C、框架梁柱的截面尺寸最终应根据房屋的侧移验算是否满足规范要求来确定。 D、框架梁柱应分别满足受弯构件和受压构件的构造要求，地震区的框架还应满足抗震设
图11-13
⑤ 框架顶层端节点内纵向钢筋的锚固，见图11-14 。 根据偏心距的大小，梁柱纵向钢筋的截断位置分三种情形：
图11-14
• 上、下柱连接
上、下柱的钢筋宜采用焊接，也可采用搭接。下柱钢筋伸 出搭接长度的要求如图11-15。
图11-15
• 下柱伸入上柱塔接钢筋的根数及直径应 满足上柱要求，见图11-16。
• 柱网布置宜考虑下述原则： a、柱网应规则、整齐、间距合理，传力体
主体结构的分类
主体结构的分类
主体结构是指在建筑中起主要支撑和承重作用的结构体系，根据不同的建筑类型和结构形式，可以将主体结构分为以下几类：
1. 砖混结构：这是一种常见的建筑结构形式，主要由砖块和混凝土构成。
砖混结构的优点是施工简单、成本较低，但抗震性能相对较差。
2. 框架结构：框架结构是由梁柱组成的框架体系，主要用于多层和高层建筑。
框架结构的优点是自重轻、抗震性能好，能够提供较大的内部空间。
3. 剪力墙结构：剪力墙结构是利用建筑物的墙体作为主要承重结构的体系，常用于高层住宅和公寓建筑。
这种结构的侧向刚度大，抗震性能较好。
4. 框架-剪力墙结构：这是一种将框架结构和剪力墙结构相结合的混合结构体系，兼具两者的优点，适用于高层和超高层建筑。
5. 筒体结构：筒体结构是由一个或多个筒体作为主要承重结构的体系，如筒中筒结构、框筒结构等。
这种结构具有很好的整体性和抗震性能，适用于高层和超高层建筑。
6. 钢结构：钢结构是由钢材制成的框架或桁架体系，具有自重轻、强度高、施工速度快等优点，常用于大跨度建筑、工业厂房和高层建筑。
7. 木结构：木结构是以木材为主要材料的建筑结构，具有环保、美观等特点，但在现代建筑中应用相对较少。
以上是一些常见的主体结构分类，不同的结构形式适用于不同类型的建筑，在实际工程中，选择合适的主体结构形式需要综合考虑建筑功能、地理环境、施工条件等因素。
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
1.混凝土：
混凝土是多层住宅及高层框架结构中最主要的材料之一，用于梁、柱、楼板等基本构件的施工。
混凝土的密度一般为2400千克/立方米，平均计
算每平方米的混凝土用量大约为200千克。
2.钢筋：
钢筋是混凝土结构的主要加固材料，用于提高结构的抗弯、抗拉强度。
钢筋的用量根据结构设计和要求不同，一般每平方米的钢筋用量在10-30
千克之间。
3.砖块：
砖块主要用于墙体的搭建，提供隔离、隔音、保温等功能。
每平方米
的砖块用量会根据砖的规格、墙体厚度和墙面积等因素而有所变化，一般
为50-100块左右。
4.玻璃：
玻璃在外墙幕墙中起到保温、隔热和美化的作用。
每平方米的玻璃用
量取决于幕墙的设计和玻璃的规格，一般为5-15平方米。
5.石膏板：
石膏板主要用于内墙装饰和分隔，提供隔音、防火等功能。
每平方米
的石膏板用量根据墙体面积和厚度而定，通常为5-20平方米左右。
6.保温材料：
保温材料主要用于提高建筑物的保温性能。
常见的保温材料有聚苯板、聚氨酯板等。
每平方米的保温材料用量仍然根据墙体面积和厚度而定，一
般在1-5平方米之间。
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。
多层及高层房屋结构
第八章 多高层钢筋混凝土房屋 世界十大高层： 世界十大高层：第四（国家石油公司双塔大楼） 国家石油公司双塔大楼）
国家石油公司双塔大楼位 于吉隆坡市中心美芝律， 于吉隆坡市中心美芝律，高88 层，是当今世界名冠的超级建 巍峨壮观，气势雄壮， 筑。巍峨壮观，气势雄壮，是 马来西亚的骄傲。 马来西亚的骄傲。 它曾以451.9 451.9米的高度打 它曾以451.9米的高度打 破了美国芝加哥希尔斯大楼保 持了22年的最高记录。 22年的最高记录 持了22年的最高记录。这个工 程于1993 12月27日动工 1993年 日动工， 程于1993年12月27日动工， 1996年 13日正式封顶 日正式封顶， 1996年2月13日正式封顶， 1997年建成使用 年建成使用。 1997年建成使用。登上双塔大 楼，整个吉隆坡市秀丽风光尽 收眼底，夜间城内万灯齐放， 收眼底，夜间城内万灯齐放， 景色尤为壮美。 景色尤为壮美。
9.1 多层及高层房屋结构体系
8.1 多层及高层房屋结构体系 框架-剪力墙结构（框剪结构）
第8章 多层及高层 房屋结构
8.1 多层及高层房屋结构体系
1、多高层的划分 、
划分依据 消防车供水能力 设置电梯标准 多层：2~9层，且≯28m的建筑物 高层：≥10层，或＞ 28m的建筑物
8.1 多层及高层房屋结构体系
划分界限
8.1 多层及高层房屋结构体系 2、高层建筑结构特点 、
⑴占地面积小、获得建筑面积多：对城市造成热岛效应 或影响周边采光，玻璃幕墙可能造成光污染现象。 ⑵可提供更多空闲场地：可用作绿化，提供充足的日照、采 光和通风效果。 ⑶结构设计中水平荷载起控制作用（风荷载和地震作用） ⑷侧向位移须限制：层间位移过大，将导致承重构件或非承 重构件损坏； ⑸工程造价较高：竖向交通和防火要求导致。
(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。
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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。
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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பைடு நூலகம்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。
ΔM
截面设计时，梁跨中正弯矩至少应取按简支梁 计算的跨中弯矩之半。如为均布荷载，则
M中 1 g q l 2 16
竖向荷载产生的梁的弯矩应先调幅，再与风荷载 和水平地震作用产生的弯矩进行组合。
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混凝土结构设计
第3章
3.6.2 水平荷载作用下的内力近似计算方法 反弯点法
适用于梁柱线刚度比不小于3的框架结构； 常用于在初步设计中估算梁和柱在水平荷载作用 下的弯矩值。
'——
梁支座截面调幅后的弯矩；
M —— 梁支座调幅前按弹性方法计算的弯矩； β —— 调幅系数，现浇框架：0.8~0.9 装配式框 架：0.7~0.8。
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混凝土结构设计 调幅后的跨中弯矩为：
ML M MR
第3章
M M C M ML MR M 1 2
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当横梁不在立柱形心线上时，要考虑由于偏心引 起的不平衡弯矩，并将这个弯矩也平均分配给上、下 柱柱端。
混凝土结构设计
第3章
竖向荷载下框架梁端弯矩的调幅
在竖向荷载作用下，可以考虑梁端塑性变形内力重 分布，减小梁端负弯矩，相应增大梁跨中弯矩。 调幅后的支座弯矩为：
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M ' =βM
式中 M
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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。
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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
q q
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q q
q q
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分层布置法
分跨布置法
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混凝土结构设计
第3章
（4）满布荷载法 当活载与恒载的比值不大于1时，可不考虑活载 的最不利布置，把活载同时作用于所有的框架上， 这样求得的支座处的内力可直接进行内力组合。但 求得的梁跨中弯矩应乘以1.1~1.2的系数予以增大。
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混凝土结构设计
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
I=1.5I0 I=1.2I0
中框架梁
I=2.0I0 I=1.5I0
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装配式楼板
注：
I=I0
I=I0
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1 I 0 bh3 。 I0为梁按矩形截面计算的惯性矩， 12
混凝土结构设计
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适用于整体性要求
较高和楼面荷载较
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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1 1 一般情况下： hb ~ l0
1 1 bb ~ hb 2 4
活载分跨布置
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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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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。
线划分，恒载和活载的分项系数均取1.25，或
近似取12~14 kN/m2进行计算。 fc—— 混凝土轴心抗压强度设计值。
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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
' ' g ' M ik ik M M i ki i
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…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
按下式计算每一杆端的最后弯矩值，即
F ' ' Mik Mik 2Mik Mki
妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震 等因素对建筑的影响； 施工简便； 经济合理。
目 录 上一章
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混凝土结构设计
第3章
3.2.2 结构布置方法
横向布置
特点 房屋横向刚度大，侧移 小； 横梁高度大，室内有效 净空小。 非抗震时使用 连系梁尺寸小，窗户可 开大，采光、通风好。
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横向承重
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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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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；
人群、家具、设备等 荷载，取值见《建筑 结构荷载规范》，可 折减。
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wk z s z w0
地震作用
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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。
式中 β——剪力系数，查下图。
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框架梁剪力系数图
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第3章
框架柱内力
(1)轴力 框架柱的轴力= puA
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式中 pu—— 楼面单位面积上恒载与活载设计值之和； 目 录
A ——柱的负荷面积。 (2)弯矩 1 M柱端 M梁端 2
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…3-15
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上一章 主 页 目 录
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混凝土结构设计 （1）反弯点位置
第3章
弯矩为零的点（反弯点）的位置按下图取值（以 EI梁=∞为前题）。
2
' ik
1 iik 2 iik
(i )
…3-9
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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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按下式计算每一杆件的近端转角弯矩M’ik，即
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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；
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较为经济。
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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
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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
满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的 布置能有效地进行； 结构尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类 型少；
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混凝土结构设计
第3章
平面布置
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好
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帮 助
差
混凝土结构设计
第3章
竖向布置
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帮 助
好
差
混凝土结构设计
第3章
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