建筑结构计算基本原则

0绪论1建筑结构计算基本原则2建筑结构材料3钢筋混凝土受弯构件4钢筋混凝土纵向受力构件5钢筋混凝土受扭构件6预应力混凝土构件7钢筋混凝土楼屋盖8多高层钢筋混凝土房屋钢筋混凝土结构ReinforcedConcreteStructure第八章多高层钢筋混凝土房屋8.0概述全美目前的最高建筑是芝加哥西尔斯大厦，这座110层大厦，高443米；而世界最高建筑是中国台北的101层摩天大楼，高达503.7米。高层与多层的界限：1、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002（以下简称《高规》）10层及10层以上或大于28m的房屋为高层建筑；（High-risebuilding）2、2-9层且高度不大于28米的建筑则为多层建筑。（Multistorybuilding）第八章多高层钢筋混凝土房屋世界十大高层：第一（台北101大楼）被称为“台北新地标”的101大楼于1998年1月动工，主体工程于2003年10月完工。有世界最大且最重的“风阻尼器”，还有两台世界最高速的电梯，从一楼到89楼，只要39秒的时间。在世界高楼协会颁发的证书里，台北101大楼拿下了“世界高楼”四项指标中的三项世界之最，即“最高建筑物”（508Ｍ）“最高使用楼层”(438米)和“最高屋顶高度”(448米)。国家石油公司双塔大楼位于吉隆坡市中心美芝律，高88层，是当今世界名冠的超级建筑。巍峨壮观，气势雄壮，是马来西亚的骄傲。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。这个工程于1993年12月27日动工，1996年2月13日正式封顶，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，景色尤为壮美。第八章多高层钢筋混凝土房屋世界十大高层：第二（国家石油公司双塔大楼）西尔斯大厦是位于美国伊利诺州芝加哥的一幢摩天大楼，楼高442米，共地上108层，由建筑师密斯·凡德勒所设计。美国伊利诺伊州的芝加哥市堪称摩天大楼的发源地。它是为西尔斯--娄巴克公司建造的，于1973年竣工。西尔斯大厦由9座塔楼组成。它们的钢结构框架焊接在一起，这样也助于减少因其高度所造成的在风中摇动。所有的塔楼宽度相同，但高度不一。大厦外面的黑色环带巧妙地遮盖了服务性设施区。西尔斯大厦有110层，一度是世界上最高的办公楼。每天约的1.65万人到这里上班。在第103层有一个供观光者俯瞰全市用的观望台。它距地面412米，天气晴朗时可以看到美国的4个州。第八章多高层钢筋混凝土房屋世界十大高层：第三（西尔斯大厦）金茂大厦具有中国传统风格的超高层建筑，是上海迈向21世纪的标志性建筑之一，由美国SOM设计事务所主设计。1998年8月建成。占地236万平方米，建筑面积28.95万平方米。高420.5米，88层。金茂大厦主楼1～52层为办公用房，53～87层为五星级宾馆，88层为观光层。大厦充分体现了中国传统的文化与现代高新科技相融合的特点，既是中国古老塔式建筑的延伸和发展，又是海派建筑风格在浦东的再现。第八章多高层钢筋混凝土房屋世界十大高层：第四（上海金茂大厦）第五（香港国际金融中心大厦）第六（中信广场大厦）第七（信兴广场大厦）第八（帝国大厦）第九（中环广场大厦）第十（中银大厦）第八章多高层钢筋混凝土房屋世界十大高层：位于香港中环的国际金融中心一期1998年竣工，高39层，180米，自建成后便吸引了不少国际金融机构进驻。国金二期2003年落成，高420米，共88层，为香港最高建筑物。被称为“惊世之作”的香港国际金融中心二期外形设计概念是以一个向外地的朋友“招手”的手势，向海外朋友表示“欢迎您”的意思。天河中信广场是广州继63层广东国际大厦（查看地图）为当年全国最高建筑之后，又一次夺得90年代的全国之冠，楼高达391米，80层，迄今为止仍是广东省之最。作为中国最高的建筑之一，中信广场有68部电梯上上下下，保利物业负责人称，整个中信是“立起来的街道”。信兴广场地王大厦由68层的商业大楼、32层的商务公寓、5层的购物中心及2层地下停车场组成，楼高384米，占地18734平方米，总建筑面积27万平方米，总投资40亿港币。1981年4月30日，矗立在美国纽约市中心高1250英尺、共102层的帝国大厦度过了50个春秋。30年代，美国经济处于大萧条时期，人民生活更加困苦，而华尔街的老板们却热衷于修建摩天大楼的竞赛。百万富翁拉斯科布为了显示自己的富有，决意修建一座世界最高的楼房。他找来著名的建筑师威廉·拉姆，问楼房能盖多高？拉姆沉思片刻后回答说：“1050英尺。”拉斯科布对这个高度很不满意，因为这仅仅比当时纽约新建成的克莱斯勒大厦高4英尺。于是，建筑师设法增加了一节200英尺高的圆塔，使帝国大厦的高度为1250英尺。这座摩天大楼只用了410天就建成，也可算是建筑史上的奇迹。在很长一段时间里，帝国大厦一直是世界最高的楼房。1993年香港中环广场大厦建成，高374米，78层，是香港目前最高的摩天大楼。也同样跻身于世界最高建筑物前10名之列。大厦看起来是三角形造型，其实并不是真三角形因为它的尖角均被切去。原因有二：首先是为了能有更多便于使用的室内面积；而更重要的是避免以其税利尖角冲向邻居而得罪他们。这样做不仅是不礼貌的更重要的是有碍风水。大厦顶部以金字塔形状的坡顶以及立于其上的桅杆作收束，晚间日光照耀下闪闪发光。立面以三种不同颜色的隔热玻璃围护。金色、银色涂层的玻璃构成垂直和水平图案而形别涂饰的花玻璃穿插其间，形成典雅而又闪烁发光的形象。香港中国银行大厦，由贝聿铭建筑师事务所设计，1990年完工。总建筑面积12.9万平方米，地上70层，总高369米。结构采用4角12层高的巨形钢柱支撑，室内无一根柱子。仔细观察中银大厦，会发现许多贝氏作品惯用的设计，以平面为例，中银大厦是一个正方平面，对角划成4组三角形，每组三角形的高度不同，节节高升，使得各个立面在严谨的几何规范内变化多端，至于平面的概念，可以溯至1973年的马德里大厦，马德里大厦亦是以方正的正面做多边的分割，分析其组合，乃系两个平等四边形的变化。第八章多高层钢筋混凝土房屋8.1常用结构体系竖向荷载：构件自重、人员及家具活载等水平荷载：风荷载、地震作用等随高度的增加，水平荷载产生的效应快速增加。常用的结构体系有：1、框架结构2、框架-剪力墙结构3、剪力墙结构4、筒体结构第八章多高层钢筋混凝土房屋8.1.1框架结构组成：横梁和立柱组成特点：平面布局灵活，易于设置大房间的需要，承受竖向荷载很合理。但框架的抗侧刚度小，抵抗水平荷载能力较差。应用：非地震区，建15－20层，地震区，建10层以下。第八章多高层钢筋混凝土房屋8.1.2剪力墙结构（抗震墙）组成：由钢筋混凝土的墙体，组成房屋的结构体系。特点：钢筋混凝土墙体承受竖向荷载和水平荷载，有很大的抗侧刚度。但房屋被剪力墙分割成较小空间，不适用于需大空间的建筑物。应用：15-50层，用于高层住宅、旅馆、写字楼等。第八章多高层钢筋混凝土房屋8.1.3框架-剪力墙结构（框剪结构）组成：由若干框架和局部剪力墙组成。特点：竖向荷载主要由框架承担，水平荷载主要由剪力墙承担。兼有框架体系和剪力墙体系的优点。应用：15~30层的办公楼、公寓、旅馆等。小贴士：北京东华金座项目，位于北京市宣武区牛街，由华尔森集团开发建设，总建筑面积约10万平方米，建筑高度73.84米，地上20层、地下3层。东华金座集商业、娱乐、居住功能为一体，地下室为人防工程及车库，裙房12层为商场、餐厅，裙房3层为会所。4层以上主体建筑分为三部分：18层的北楼为住宅，20层的东西塔楼为酒店式公寓。结构形式为框架剪力墙结构。第八章多高层钢筋混凝土房屋8.1.4筒体结构组成：由钢筋混凝土墙或框架柱（框筒）组成。特点：将剪力墙集中到房屋内部或外围，形成空间封闭筒体，使结构既有极大的抗侧刚度，同时又能获得较大的空间。应用：一般用于45层左右甚至更高的建筑。小贴士：美国西尔斯大厦为成束筒结构。位于芝加哥市。由9个22.9米见方的正方形组成。大厦平面随层数增加而分段收缩，在51层以上切去两个对角正方形，67层以上切去另外两个对角正方形，91层以上又切去三个正方形，只剩下两个正方形到顶。第八章多高层钢筋混凝土房屋8.1常用结构体系（a）框架核心筒结构（b）筒中筒结构（c）成束筒结构几种筒体结构：第八章多高层钢筋混凝土房屋8.2框架结构按施工方法分为：全现浇式框架、全装配式框架、装配整体式框架、半现浇框架。8.2.1框架结构的类型全部构件现场浇注优点：整体性抗震性好，预埋铁件少，节省钢材，平面布置灵活……缺点：模板消耗量大，湿作业多，施工周期长，施工困难……梁、板、柱全部预制，现场装配、焊接成框架。将预制梁、柱和板在现场安装就位后，在连接处现浇混凝土形成整体。将结构中的梁、板、柱部份现浇，部份预制装配形成。第八章多高层钢筋混凝土房屋8.2框架结构承重框架有以下三种布置方案：（1）横向布置方案（2）纵向布置方案（3）纵横向布置方案8.2.2框架结构的结构布置第八章多高层钢筋混凝土房屋8.1常用结构体系柱网布置形式有内廊式、等跨式、对称不等跨式等变形缝包括伸缩缝、沉降缝、防震缝钢筋混凝土框架结构伸缩缝的最大间距（m）结构类别室内或土中露天装配式框架7550装配整体式现浇式框架5535设置变形缝对构造、施工、造价及结构整体性和空间刚度都不利，基础防水也不易处理。因此，实际工程中常通过采用合理的结构方案、可靠的构造措施和施工措施（如设置后浇带）减少或避免设缝。第八章多高层钢筋混凝土房屋8.2框架结构变形缝包括伸缩缝、沉降缝、防震缝钢筋混凝土框架结构伸缩缝的最大间距（m）结构类别室内或土中露天装配式框架7550装配整体式现浇式框架5535设置变形缝对构造、施工、造价及结构整体性和空间刚度都不利，基础防水也不易处理。因此，实际工程中常通过采用合理的结构方案、可靠的构造措施和施工措施（如设置后浇带）减少或避免设缝。第八章多高层钢筋混凝土房屋8.2框架结构1.梁、柱截面形状及尺寸(略)2.现浇框架节点构造现浇框架梁、柱节点应做成刚性8.2.4框架结构的构造（1）框架梁的纵向钢筋锚固第八章多高层钢筋混凝土房屋8.2框架结构8.2.4框架结构的构造（1）框架梁的纵向钢筋锚固第八章多高层钢筋混凝土房屋8.2框架结构8.2.4框架结构的构造（2）框架柱纵向钢筋锚固第八章多高层钢筋混凝土房屋8.2框架结构8.2.4框架结构的构造（2）框架柱上下层纵筋搭接与抗震框架柱对比记忆第八章多高层钢筋混凝土房屋8.2框架结构8.2.4框架结构的构造（3）顶层边节点钢筋锚固第八章多高层钢筋混凝土房屋8.2框架结构8.2.4框架结构的构造梁柱弯折钢筋的弯弧内半径钢筋弯折位置弯折钢筋直径d（mm）钢筋弯折位置弯折钢筋直径d（mm）d≤25d＞25d≤25d＞25顶层端节点上角处6d8d其他部位4d6d点击返回钢筋混凝土结构ReinforcedConcreteStructure