第十二章 钢筋混凝土房屋结构

第十二章钢筋混凝土房屋结构

§12-1 钢筋混凝土多层及高层房屋结构体系

一、多层及高层建筑的范围

（1）《高层建筑混凝土结构技术规程》（高规）JGJ3-2002、J186-2002适用于10层及10层以上或高度超过28m的建筑。

（2）多层及高层建筑的大致范围

多层建筑：<10层且高度不超过28m的建筑；

高层建筑：≥10层或高度超过28m的建筑；

习惯上，对其中10-18层的建筑又称为小髙层建筑；

18-40层的建筑称为高层建筑；

>40层的建筑称为超高层建筑。

二、钢筋混凝土多层及高层建筑常用的结构体系

结构体系：指结构构件受力与传力的结构组成方式。

钢筋混凝土多层及高层建筑常用的结构体系

1、框架结构体系

框架结构是由梁、柱刚接而构成的结构体系。其主要特点是建筑平面布置灵活，空间划分方便。

框架结构是一种常用的结构体系。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、住宅等建筑中。

框架结构侧向刚度小，属柔性结构，因而对其建造高度应予以控制。框架的合理建造高度一般为30米左右（6~15层）。

异型柱框架：柱截面为L形、T形、Z形或十字形的框架结构称为异型柱框架结构，目前一般用于非抗震设计或按6、7度抗震设计的12层以下的建筑中。

2、剪力墙体系

剪力墙是指固结于基础上的钢筋混凝土墙片，它具有很高的抗侧移能力。

剪力墙体系是把钢筋混凝土墙体作为竖向承重和抵抗水平力的构件的结构体系。

剪力墙结构的房屋横墙多，侧向刚度大，整体性好，并可使用大模板、滑升模板等先进施工方法，利于缩短工期，节省人力。但剪力墙结构的房间划分受到很大限制，因而一般用于住宅、旅馆等开间要求较小的建筑，其使用高度为15~50层。

框支剪力墙体系：把剪力墙体系的底层或底部两层的部分剪力墙改为框架，即为框支剪力墙体系。

3、框架-剪力墙体系

框架-剪力墙体系是由框架和剪力墙共同承受外加荷载的结构体系。

框-剪体系的侧向刚度比框架结构大，大部分水平力由剪力墙承担，而竖向荷载主要由框架承担。

与框架结构体系相比，框-剪体系改善了框架结构侧向刚度小的缺点，部分保留了框架结构建筑平面布置灵活的优点；而与剪力墙体系相比，框-剪体系改善了剪力墙结构的房间划分限制的缺点，部分保留了剪力墙结构侧向刚度大的优点。因而，框-剪体系在多层及高层办公楼、旅馆等建筑中得到了广泛应用。

框-剪体系的使用高度为15~25层，一般不宜超过30层。

4、筒体体系

筒体体系是指由筒体为主组成的结构体系。主要用于高度很大的高层建筑中。

筒体是由若干片剪力墙围合而成的封闭井筒式结构，其受力情况相当于一个固定于基础上的筒形悬臂构件。

筒体有实腹筒与空腹筒之分。

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，故又称为核心筒。

空腹筒又称框筒，由布置在房屋四周的密排立柱（柱距一般为1.22~3.0m）和截面高度很大的横梁（称为窗裙梁，截面高一般为0.6~1.22m）组成。

筒体体系可布置成框筒结构、筒中筒结构、框架-核心筒结构、成束筒结构和多重筒结构等。

§12-2 框架结构

一、框架结构的类型

按照施工方法的不同，钢筋混凝土框架结构可分为全现浇式、全装配式、装配整体式及半现浇式四种形式。

1、全现浇框架

全部构件均为现浇钢筋混凝土构件。对使用要求高，功能复杂或处于地震高烈度区域的框架房屋，宜采用全现浇框架。

2、装配式框架

指梁、板、柱全部预制，然后在现场通过焊接拼装连接成整体的框架结构。这种形式在地震区不宜采用。

3、装配整体式框架

将预制的梁、板、柱在现场安装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，在构件连接处现浇混凝土而形成整体框架结构。装配整体式框架是常用的框架形式之一。

4、半现浇框架

将部分构件现浇、部分预制装配而形成的结构。半现浇框架是目前采用最多的框架形式之一。

二、框架结构的结构布置

1、承重框架布置方案

根据结构上荷载传力的途径不同，主要承重框架有三种结构布置形式。

（1）横向布置方案

这种布置方案有利于增加房屋的横向刚度，提高抵抗横向水平力的能力，因此在实际中应用较多。

（2）纵向布置方案

这种布置方案房间布置灵活，采光和通风好，有利于提高楼层净高，需要采用集中通风系统的厂房常采用这种方案。

（3）纵横向布置方案

采用这种布置方案，可使两个方向都获得较大的刚度，因此柱网尺寸为正方形或接近正方形、地震区的多层框架房屋，以及由于工艺要求需双向承重的厂房常采用这种布置方案。

2、柱网布置和层高

框架结构房屋的柱网布置和层高，应根据生产工艺、使用要求、建筑材料、施工条件等因素综合考虑，并力求简单规则，有利于装配化、定型化和工业化。

工业建筑典型的柱网布置形式有内廊式、等跨式、对成不等跨式等。

工业建筑底层往往有较大的设备和产品，甚至有起重运输设备，故底层层高一般较大。底层常用层高为4.2m~8.4m，楼层常用层高为3.9m~7.2m。民用建筑的柱网尺寸和层高因房屋用途不同而变化较大，但一般按300mm进级。常用跨度4.8m~6.6m，常用柱距3.9m~6m。

采用内廊式时，走廊跨度一般为2.4m~3m。常用层高为3.0m~4.2m。

3、变形缝的设置

包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。

（1）伸缩缝的设置

钢筋混凝土框架结构伸缩缝的最大间距

（2）沉降缝的设置

沉降缝一般设置在地基土层压缩性有显著差异，或房屋高度或荷载有较大变化之处。

（3）防震缝的设置

当建筑平面过长、高度或刚度相差过大以及各结构单元的地基条件有较大差异时，应考虑设置防震缝。缝宽随房屋高度不同而不同。

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）减少或避免设置变形缝。

在需要同时设置一种以上变形缝时，应合并设置。

三、框架结构的受力特点

1、框架结构的组成

由梁、柱、节点及基础组成，节点构造十分重要。