多层及高层钢筋混凝土房屋第一讲(1)

能力较低，地震作用下变形大，但它具有
平面灵活、有较大空间、立面处理易于变
化等优点。而剪力墙结构则相反，抗侧力
刚度、强度大，但限制了使用空间。把两
者结合起来，取长补短， 在框架结构中的
适当部位增设一定数量的钢筋混凝土剪力
墙，形成的框架和剪力墙结合在一起共同
承受竖向和水平力的体系叫做框架-剪力墙
体系简称框-剪体系。
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框架结构
2.特点 将承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙只起围护、分隔作用。
3.优点： （1）建筑平面布置灵活、空间划分方便，易于满足生产工艺和使用要求； （2）具有较高的承载力和较好的整体性。
4.缺点： 框架结构在水平荷载下表现出抗侧移刚度小，水平位移大的特点，属于
柔性结构。 5.应用 广泛应用于多层工业厂房及多高层办公楼、医院、旅馆、教学楼、住宅
5.1.4 筒体体系
1.概念 由剪力墙体系和框架体系演变发展而成，是将剪力 墙或密柱框架围合而成一个或多个封闭的筒体（或框筒）， 组成承受竖向和水平作用的结构称为筒体结构体系。
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。
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2.优点 （1）钢筋混凝土剪力墙结构横墙多，侧向刚度大，整体性好，对承 受水平力有利； （2）无凸出墙面的梁柱，整齐美观，特别适合居住建筑，并可使用 大模板、隧道模、滑升模板等先进施工方法，利于缩短工期，节省人力。 3.缺点 剪力墙间距太小，房间划分受到较大限制，结构自重较大。 4.应用 一般用于住宅、旅馆等开间要求较小的建筑，适用高度为15～50层。
目前，多层房屋多采用混合结构和钢筋混凝土结构，高层 房屋常采用钢筋混凝土结构、钢结构、钢-混凝土混合结构。
高层建筑是随着社会生产力、人们生活的需要发展起来的，是商品化、 工业化、城市化的结果。但是当建筑物高度增加时，水平力（风荷载及地 震作用）对结构起的作用将愈来愈大。除了结构内力将明显加大外，结构 侧向位移增加更快。
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 0.6～1.22m。筒体体系就是由核心筒、 框筒等基本单元组成的。
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2.类型 根据房屋高度及其所受水平力的不同，筒体体系可以 布置成核心筒结构、框筒结构、筒中筒结构、框架-核心筒 结构、成束筒结构和多重筒结构等形式。筒中筒结构通常 用框筒作外筒，实腹筒作内筒。
关于多层与高层建筑的界限，各国有不同的标准。我国 不同标准也有不同的定义：《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002（以下简称《高规》）以10层及10层以上或高度 大于28m的房屋为高层建筑， 2~9层且高度不大于28m为多层 建筑。 《民用建筑设计通则》JGJ37-87和《高层民用建筑设 计防火规范》均以10层及10层以上或高度大于24m的房屋为 高层建筑。
等。框架结构的适用高度为6～15层，非地震区也可建到15～20层。
6.异形柱框架的概念 柱截面为L形、T形、Z型或十字形（图8.1.2）的 框架结构称为异形柱框架。其柱截面厚度与墙厚相同， 一般为180～300mm。
5பைடு நூலகம்
异形柱框架的优点:柱截面宽度等于墙厚，室内墙面平 整，便于布置。
缺点：但其抗震性能较差。
高层建筑中，结构要使用更多的材料来抵抗水平力，抗侧力成为高层 建筑结构设计的主要问题。特别是在地震区，地震作用对高层建筑的威胁 也比低层建筑要大，抗震设计应受到加倍重视。
下图是结构内力（V，M）、位移（Δ）与高度的关系，弯矩和位移都 随高度呈指数曲线上升。
结构内力、位移与高度的关系：
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§5.1 常用结构体系
适用范围：一般用于非抗震设计或按6、7度抗震设计 的12层以下的建筑。
5.1.2 剪力墙体系
1.概念 由纵向和横向钢筋混凝土墙体互相连接作为竖向承 重和抵抗侧力的结构称为剪力墙结构。剪力墙实质上是 固结于基础的钢筋混凝土墙片，具有很高的抗侧移能力。 因其既承担竖向荷载，又承担水平荷载—剪力，故名剪 力墙。一般情况下，剪力墙结构楼盖内不设梁，楼板直 接支承在墙上，墙体既是承重构件，又起围护、分隔作 用。
当高层剪力墙结构的底部要求有较大空间时，可将底部 一层或几层部份剪力墙设计为框支剪力墙，形成部份框支剪 力墙体系。
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部分框支剪力墙结构属竖向不规则结构，上、下层不同 结构的内力和变形通过转换层传递，抗震性能较差，烈度为 9度的地区不应采用。
5.1.3 框架-剪力墙体系
1.概念
框架结构侧向刚度差，抵抗水平荷载
结构构件受力与传力的结构组成方式称为结构体系。 目前，钢筋混凝土多层及高层房屋常用的结构体系有框架 体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系和筒体体系等。
5.1.1 框架结构体系
1.概念 主要由楼板、梁、柱及基础等承重构件通过结点连接 组成，一般由框架梁、柱与基础形成多个平面框架（一个 框架平面称为榀）作为主要的承重结构，若干榀框架再由 联系梁联系起来，形成一个空间结构体系。
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2.特点 框架-剪力墙体系大部分水平力由剪力墙承担，而竖 向荷载主要由框架承受，因而用于高层房屋比框架结构 更为经济合理；同时由于它只在部份位置上有剪力墙， 因而，框架-剪力墙体系有易于分割空间（平面布置灵 活）、立面易于变化、抗震性能好、侧向刚度较大等优 点。 3.应用
框-剪体系广泛应用于多层及高层办公楼、旅馆等 建筑中。适用高度为15～25层，一般不宜超过30层。
第五章 多层及高层钢筋混凝土房屋
本章主要内容
1. 多层与高层钢筋混凝土房屋结构体系的概念、特点、 适用范围；
2. 框架结构的结构布置及受力特点； 3. 框架结构的构造要求； 4. 剪力墙结构的受力特点及构造要求； 5. 框架—剪力墙结构的受力特点及一般构造要求。
第一讲 教学目标：
1.了解框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构及筒体 结构的概念及组成 ； 上述四种结构体系的适用范围； 2.理解全现浇框架、半现浇框架、装配式框架及装配整体 式框架的含义及其优缺点； 3.掌握框架体系中承重框架的布置方案、柱网布置及常 用层高、变形缝的设置要求。