《多层建筑结构》PPT课件.ppt

Architecture Configuration土木工程学院,建筑结构选型,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,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。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,缺点：1）自重大；2）强度低；3）抗震差。分类：无筋砌体和配筋砌体两种混合结构：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12-1-1 墙体灰缝 图12-1-2 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12-1-3 横墙承重体系 图12-1-4 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12-1-5 内框架承重结构,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12-1-5 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,各方案优缺点：纵墙承重体系：墙少、自重轻、刚度较差、抗震性能较差、楼面梁用料多横墙承重体系：空间布置不灵活、刚度大、抗震性能好、墙体多、自重大、楼面材料较省、结构简单、施工方便纵横墙承重体系：空间布置优于横墙承重体系、刚度和抗震性能介于二者间、自重和用材介于二者间内空间承重体系：因其抗震性能极差，现已不允许使用应优先采用横墙承重体系或纵横墙承重方案,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,砌体结构的限制：规则性限制：如墙体开洞率不大于50%层数和总高度限值：如7度时，24m和7层高宽比限值：如7度时为2.5抗震横墙间距限制：如7度时现浇楼屋盖不大于15m局部尺寸限值：如7度窗间墙最小宽度不小于1m加设构造柱、圈梁的限制：根据烈度、高度等具体规定拉结筋限制：墙体四角、内外墙交接部位、非承重墙材料强度限制：如砌筑砂浆强度不小于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,竖向柱、水平横梁、节点刚接,图12-2-1 框架梁柱布置,图12-2-2 框架梁截面形式,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,框架结构按所用材料的不同,可分为钢框架和钢筋混凝土框架。钢筋混凝土框架结构按施工方法不同可分为整体式、半现浇式、装配式和装配整体式等。1）整体式框架即梁、柱、楼盖全部在现场浇筑。它的整体性和抗震性能好，这是它突出的优点，其缺点是现场施工工作量大，并需大量的模板。在地震区，应以现浇框架为首选。2）半现浇式框架即框架梁柱现浇、梁板预制或柱现浇、梁板预制。节省模板、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、板均为预制，现场只进行装配。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、板均为预制，吊装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，并在现场浇捣混凝土，形成整体节点。具有良好的整体性和抗震性能、现场工作量小、用钢量小。,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,1）柱网的布置（1）应满足生产工艺流程的要求,图12-2-3 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12-2-4 多层旅馆建筑的柱网布置,图12-2-5 多层办公楼建筑中的柱网布置,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、加快施工进度、降低造价。,图12-2-6 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,2)承重框架的布置横向框架承重方案纵向框架承重方案纵横向混合承重方案,图12-2-7 承重框架的布置,第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构框架结构的受力特点,1)普通框架的受力特点-计算控制截面,图12-2-8 框架结构的受力特点,第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构框架结构的受力特点,2)底层大空间框架的受力特点转换大梁、刚度变化3)带小塔楼框架的受力特点鞭梢效应,图12-2-9 底层抽柱的框架结构,图12-2-10 带小塔楼的框架结构,第12章 多层建筑结构12.2 多层框架结构框架结构的受力特点,4)错层框架结构的受力特点短柱、脆性剪切破坏,图12-2-11 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,梁高两个方向高度相等，一般等间距布置布置：正交正放正交斜放、斜交斜放优点：刚度大、美观、平整、梁截面小、受力合理支承：四角柱支承、周边墙支承适用：长短边比小于1.5,图12-3-1 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12-3-2 井格梁结构布置,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,计算方法：有限元法-借助计算机完成 荷载分配法-假定交叉点竖向位移相等、变形协调荷载集中于交叉点周边一般按简支计算 利用表格查算梁间距大于2m 梁高：1/151/20,图12-3-3 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,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,周边支承、跨度。,图12-3-4 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,边长：14米对角线长：28米网格：正三角边长3.5米柱子：六根异形柱截面：五边形屋面板厚：80mm梁截面：300 x1000mm边梁截面：400 x1500mm跨高比：1/28,图12-3-5 上海闵行工人俱乐部屋盖 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,梁间距小于1.5米、适用于中等及大跨度的公共建筑分单向布置、双向布置普通梁：跨度10米、预应力梁：跨度15米肋间可填充、可用定型膜壳,图12-4-1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12-4-2 单向密肋楼盖,要求：肋间距不大于1500肋宽：60120mm板厚：应小于50mm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,板厚：4050mm肋高：（1/221/17）h加强：柱处板加厚施工：使用定型膜壳适用：长短边比小于 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,图12-4-3 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12-4-4 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,楼盖平板直接支承于柱子上形成、不设主次梁优点：传力直接、天棚平整、增加净空缺点：楼板厚混凝土用量多适用：两向跨度相近的楼盖分类：平板式 双向密肋式,图12-5-1 无梁楼盖结构 a平板式、b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,柱网布置：跨度57m为宜周边支承：柱、墙支承方式：刚接、铰接柱顶：设柱帽、不设柱帽悬挑：周边悬挑改善受力,图12-5-2 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,柱：正方形、矩形、圆形均可柱帽：a无顶板柱帽、b折线形柱帽、c有顶板柱帽板：不小于120mm，不小于1/35l，一般不小于160200,图12-5-3 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,在竖向荷载的作用下，为受点支承平板，板的受力是支承在柱上的扁梁体系。划分为柱上板带和跨中板带，跨中产生正弯矩、支座产生负弯矩。水平荷载作用下，为空间框架结构，其刚度为无梁楼盖的平面外刚度。,图12-5-4无梁楼盖的传力板带 图12-5-5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,对于升板结构，应进行施工阶段的验算，板柱间应按铰接处理,图12-5-6 升板结构施工阶段的受力(a)提升阶段结构示意;(b)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,错列桁架结构：由一系列与楼层等高的桁架组成，桁架横跨在两排外柱之间。只有横向外柱，无内柱。桁架跨度可达20m，纵向开间可69m，同层桁架隔开间布置。无分隔开间面积大。,图12-6-1 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,错列桁架体系主要承重构件为楼板、桁架、柱。节点刚接每榀桁架上弦和下弦同时支持楼板的垂直荷载。柱下可采用条形基础,图12-6-2 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,错列桁架的变形：剪切型，与普通会计相似,图12-6-3 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,是指预制为墙板、内部墙体采用砌筑或现浇亦可预制。材料：混凝土、砌块、金属、塑料及任何组合材料。为了增加墙板刚度，可对墙板加肋或起折皱。进行使用阶段和运输阶段验算。,图12-6-4 预制混凝土墙板的形式,第12章 多层建筑结构12.6多层建筑的其他结构形式12.6.3 盒子建筑,用立体的盒子构件装配而成。平面多为矩形。结构单元：预制盒子工厂化生产、现场组材料：混凝土、轻质混凝土、金属、木、塑料、上述组合适用：旅馆、办公楼、医院、住宅、学校、营房、工棚等,图12-6-6 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,1、盒子构件的结构形式整体浇筑板材拼装骨架与板组装,图12-6-9 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,2、盒子建筑的组成全盒子建筑：重叠组合、交错组合板材盒子建筑：盒子构件和大型楼板大型墙板组成。框架盒子建筑：承重框架与非承重盒子组成筒体盒子建筑：筒体承重、盒子构件挂与其上，方法有三，（插）在筒体上、焊在筒体上、高强螺栓固定在筒体上3、钢筋混凝土盒子建筑的连接完全靠构件自重和构件间的摩擦力在盒子构件四角设垂直连接点在垂直方向的连接采用在墙板内预留孔洞，就位后从基础底到顶逐层穿入钢筋，用后张法施加预应力使连城整体。,本章结束O(_)O,