第11章楼盖
高层建筑结构设计 第11章 高层建筑结构计算机分析方法和设计软件
（3）杆件具有轴向、弯曲、剪切和扭转刚度。对于高层 建筑结构，构件轴向和弯曲变形一般应予以考虑；对剪力墙 等截面高度较大的构件，其剪切变形的影响不宜忽略。因此， 计算高层建筑结构的内力和位移时，一般应考虑杆件的轴向、 弯曲、剪切和扭转变形。相应地，杆件应具有轴向、弯曲、 剪切和扭转刚度。当采用平面结构的计算假定时，杆件仅具 有轴向、弯曲和剪切刚度。
优点是基本未知量为楼层的位移 u,v 和 ，对于n 楼层，共有3个基本未知量；不考虑结构扭转时，仅有2个未 知量，计算简单，适合于采用中小型计算机计算。
缺点是仅考虑了各个抗侧力结构在楼层处水平位移和转 角的协调，未考虑各抗侧力结构在竖直方向的位移协调。
适用于结构必须能分解为许多榀抗侧力平面结构的情况， 不能用于空间作用很强的框筒结构（竖向位移协调必须考 虑）、曲边和多边结构以及结构体型复杂的结构等的计算。
高层建筑结构是复杂的三维空间受力体系，在选择计 算模型和方法时，要结合结构的实际情况，根据需要和可能， 选择取能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况的力学 模型。特别是在各类计算模型中，剪力墙和楼板模型的选取 是关键，应针对不同的结构形式选择相应的计算模型。如能 满足楼板平面内无限刚性假定的高层建筑结构，就可以选择 空间杆—薄壁杆系计算模型，而不必为过分的追求计算精度 选择空间组合结构计算模型。目前，在高层建筑结构计算中， 除了一些简单规则的多层建筑结构仍采用平面或空间协同计 算方法外，大多都采用空间计算模型的结构计算方法。
3．空间杆—薄壁杆系计算模型
将高层建筑结构视为空间结构体系，梁、柱、支撑等一般均采用空间杆 件单元，剪力墙可以采用薄壁空间杆件单元。如在对筒中筒结构和框架-核心 筒结构计算分析时，框筒和框架部分可离散为一般的空间杆件单元，内筒和 核心筒则可离散为薄壁空间杆件单元。一般空间杆件单元的每个结点有6个位 移分量（即3个线位移和3个角位移），薄壁空间杆件的每个结点有7个位移分 量，即除了上述的6个位移分量外，还有1个扭转角分量，如图11.2.2所示。由 于每个结点有6个（或7个）独立的位移，计算自由度及未知量很多，需要求 解大型的线性方程组。为减小结构求解的自由度数目，采用楼板在自身平面 内无限刚性假定，则每个楼层只有三个公共自由度,根据结点处的变形协调条 件（杆端位移等于结点位移）和平衡条件，可建立每个结点位移与楼层位移 之间的关系，则梁、柱、薄壁等空间构件的独立自由度数目都减小，大大减 小了结构计算的自由度和未知量。
高规学习9～12章
九筒体结构设计9.1 一般规定9.1.1引言筒体结构具有造型美观、使用灵活、受力合理，以及整体性强等优点，适用于百米或更高的高层和超高层建筑。
目前全世界最高的一百幢高层建筑约三分这二采用筒体结构，国内百米以上的高层建筑有一半采用筒体结构，上海150m以上的三十余幢超高层建筑也有三分之二左右采用以钢筋混凝土为主的筒体结构。
常用的筒体结构有四种类型：一是钢筋混凝土框架-核心筒结构，由钢筋混凝土核心筒和框架组成，柱距为6~12m；二是钢筋混凝土筒中筒结构，一般含内、外两个筒，内筒为钢筋混凝土剪力墙和连组梁组成的薄壁筒，外筒为密柱和框筒梁组成的钢筋混凝土框筒，柱距为3~4m；三是钢筋混凝土底部大空间筒体结构，其中底部一层或几层的竖向构件与上部标准层的竖向构件不尽相同，上下构件的轴线也不完全对齐，仅上部的核心筒贯穿转换层，一通到底，成为整个结构中抗侧力的主要子结构；四是由钢框架或型钢混凝土框架和钢筋混凝土核心筒组成的混合结构。
本章主要介绍框架-核心筒结构和筒中筒结构的设计要点，底层大空间筒体结构和混合结构的设计要点分别见10章和11章；其他类型的钢筋混凝土结构可参照本章和10、11章有关规定设计。
9.1.2 筒中筒结构的空间受力性能图9.1.1框筒的剪力滞后现象研究表明，筒中筒结构的空间受力性能与其高度或高宽比等诸多因素有关。
首先，分析与高宽比的关系，与其他因素的关系详见9.3节。
筒中筒结构在侧向荷载作用下，外框筒同一横截面各竖向构件的轴向力分布与平截面假定有较大出入，其中角柱的轴向力明显比平截面假定的轴向力大，而其他边柱的轴向力则小于平截面假定的轴向力，且离角柱越远，轴向力减小得越明显，其主要原因是由框筒梁的广义剪切变形（含局部弯曲）所致，如图9.1.1所示，一般称之为“剪力滞后”现象，其程度直接影响外框筒的空间受力性能及其整体抗倾覆力矩的大小；一般来讲，当筒中筒结构的高宽比分别为5、3或2时，外框筒的抗倾覆力矩约占总倾覆力矩的50%、25%或10%，为了充分发挥外框筒的空间作用，筒中筒结构的高宽比不宜小于3，结构高度不宜低于60m。
建筑体型与结构布置
图形。
1．建筑平面的对称性
建筑平面形状最好是双轴对称的，这是最理
想的，但有时也可能只能对一个轴对称，有时可
能是根本找不到对称轴，如图11-2-1所示。
2．质量布置的对称性
仅仅由于建筑平面布置的对称并不能保证结构不发生扭转。
在建筑平面对称和结构刚度均匀分布的情况下，若建筑物质量分布有较大偏心，当遇到地震作用时，地震惯性力的合力将会对结构抗侧
地与建筑质量中心偏离，该建筑已在一次地震中倒塌。
置时须十分小心。
情况。
11.2.3 周边作用
图11 -2 -7 为剪力墙布置不连续的几个例子。
图11 -
洞口错位布置。
很显然，对于上
述几种结构刚度
沿竖向有突变的
剪力墙结构，常
常会由于应力集
中而产生裂缝或
在材料力学中就知道，材料布置得离中心
越远，它所作用的力臂越大，从而产生的抵抗
矩就越大。
因此在梁的设计中，广泛地应用工
字形截面梁来代替矩形截面梁。
而在高层建筑
平面布置时，则应把具有较大抗侧刚度的剪力
墙、核心筒布置在建筑物周边。
在1972年尼加拉瓜地震中，美洲银行的成功也说明了多道防御的概念在结构设计中的重要性。
美洲银行结
4 及表11 -3-3 所示。
措施。
高层结构设计
装配整体式框架结构
1/50
装配整体式框架-现浇剪力墙结构、装配 整体式框架-现浇核心筒结构
1/100
装配整体式剪力墙结构、装配整体式框支 剪力墙结构
1/120
14
11.4 构件与连接设计
11.4.1 预制构件设计
预制构件设计应符合下列规定： 1、应满足标准化的要求。 2、形状、尺寸、重量等应满足制作、运输、安装各环
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11.4.4 接缝的受剪承载力设计
装配整体式混凝土结构中，接缝的正截面承载力应符合 现行《混凝土结构设计规范》的要求。接缝的受剪承载 力应符合下列规定： 1、持久设计状况、短暂设计状况：
2、地震设计状况：
在梁、柱端部箍筋加密区及剪力墙底部加强部位，上 应符合下式要求：
18
19
11.4.5 预制构件的拼接
21
11.5.2 叠合板设计方法
叠合板可根据预制板接缝构造、支座构造、长宽比按单向板 或双向板设计。当预制板之间采用分离式接缝（图11.4a） 时，宜按单向板设计。对长宽比不大于3的四边支承叠合板， 当其预制板之间采用整体式接缝（图11.4b）或无接缝（图 11.4c）时，可按双向板设计。
图11.4 叠合板的布置形式
24
11.5.4 双向叠合板板侧的整体式接缝
双向叠合板板侧的整体式接缝宜设置在叠合板的次要受力方 向且宜避开最大弯矩截面。接缝可采用后浇带形式（图 11.6）：
图11.6 双向叠合板整体式接缝构造示意
25
11.5.5 次梁与主梁的连接
次梁与主梁宜采用铰接连接，也可以采用刚性连接。当次梁 不直接承受动力荷载且跨度不大於9m时，可采用钢企口连 接（见图11.7）：
11
11.3.3 周期折减系数
第十一章钢筋混凝土设计原理课后习题答案
第十一章1什么是单双向板？怎样加以区别?其传力路线有和特征?单向板：荷载作用下,只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。
双向板:荷载作用下，在两个方向弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板。
(1）对两对边支承的板,应按单向板计算。
（2) 对于四边支承的板l b≤时应按双向板计算;/2l b<<时宜按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算2/3时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；/2l b≤时可按沿短边方向受力的单向板计算．单向板沿短边方向受力，特征个方向弯曲双向板双向受力特征两个方向弯曲2什么叫截面的弯曲刚度？什么叫截面竖向弯曲刚度？截面的弯曲刚度：使构件截面产生单位曲率需施加的弯矩值截面竖向弯曲刚度:使构件截面产生单位挠度需施加的竖向均布荷载3现浇单向板的设计步骤是什么?(1) 结构平面布置，并拟定板厚和主、次梁的截面尺寸（2) 确定梁、板得计算简图（３）梁、板的内力分析(4) 截面配筋及构造设施（5) 绘制施工图4单向板肋梁楼盖其板、次梁、主梁的跨度如何确定?工程常用的数值分别是多少?板的跨度:次梁的间距单向板：1.7-２。
5 m荷载大时取较小值，一般≤３m次梁的跨度:主梁的间距ﻩ次梁： 4-—6 m主梁的跨度:柱或墙的间距主梁: 5——8 ｍ5单向板肋梁楼盖的布置方式都有哪几种?1）主梁横向布置，次梁纵向布置优点：主梁与柱可形成横向框架,横向抗侧移刚度大各榀横向框架间由纵向的次梁相连,房间整体性较好由于外墙处仅设次梁，故窗户高度可开大些,对采光有利（2）主梁纵向布置,次梁横向布置（3）优点:减小了主梁的截面高度,增加了室内净高适用于:横向柱距比纵向柱距大的多的情况3)只布置次梁适用于:有中间走道的砌体墙承重的混合结构房屋6什么是结构物的计算简图?包括那几方面的内容？结构物的计算简图包括计算模型,计算荷载两个方面1）简化假定和计算模型：简化假定１）支座可以自由转动，无竖向位移2）不考虑薄膜效应对板内力的影响3）忽略板、次梁连续性,按简支构件计算支座反力4）实际跨数≥５跨时等跨或跨度差≤1０%且各跨受荷相同的连续梁按5跨计算 计算模型： 连续板或连续梁（２)计算单元及从属面积板计算单元:1m 宽板带次梁荷载范围 ：次梁左右各半跨板主梁荷载范围 :主梁左右各半个主梁间距，次梁左右各半个次梁间距（３）弹性理论计算跨度中间跨 0c l l =边跨 板0min 1.025222n n b h b l l l =+++（，） ﻩ梁0min 1.025222n n b a b l l l =+++（，） (4)荷载取值板和次梁的折算荷载为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度对内力的影响,采用增大恒载,减小活载的办法板 12g g q '=+ 12q q '= ﻩ次梁 14g g q '=+34q q '=7、单向板肋梁楼盖的计算假定有哪些?答:⑴、支座可以自由转动,但没有竖向位移;⑵、不考虑薄膜效应对板内力的影响；⑶、在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时,分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算支座竖向反力;⑷、跨数超过5跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨数相差不超过１0%时，可按5跨的等跨连续梁、板计算.8什么是折算荷载法？为什么采用折算荷载？如何折算?答:折减荷载法：当主梁的线刚度比次梁的线刚度大得多时,主梁变形对次梁内力的影响才比较小。
钢筋混凝土框架结构课件
不承受主要竖向荷载的连系梁，其截面形式常用T形、 Γ形、矩形、⊥形、L形等，见图11.6。
图11.5 框架横梁截面形式
图11.6 框架连系梁截面形式
11.2.1.2 截面尺寸估计
图11.8 框架的计算单元
图11.9 框架柱轴线位置
11. 3 框架上的荷载计算
多层结构房屋一般受到竖向荷载和水平荷载的作 用。竖向荷载包括建筑结构自重、楼层使用活荷载、 雪荷载及施工活荷载等。水平荷载包括风荷载和水平 地震作用。 （1） 楼面活荷载的折减
在设计住宅、宿舍、旅馆、办公楼等多层建筑的 墙、柱和基础时，由于楼面活荷载在所有各层同时满 载的可能性很小，所以作用于楼面上的使用活荷载应 乘以表11.2所规定的折减系数。
11.2.1.3 梁截面的惯性矩
为了简化计算，作如下规定： （1） 对现浇楼面的整体框架，中部框架梁I=2I0；
边框架梁I=1.5I0。其中I0为矩形截面梁的惯性矩（图 11.7(a))。
（2） 对做整浇层的装配整体式框架，中部框架 梁I=1.5I0；边框架梁I=1.2I0（图11.7(b))。
（3） 对装配式楼盖，梁的惯性矩可按本身的截 面计算，I=I0（图11.7(c)）。
优点：具有开阔的空间，使建筑平面布置灵活，便于 门窗设置。框架结构实用范围广泛，常用于体型较规范、 刚度较均匀的公共建筑。
缺点：抗侧刚度较小，在水平荷载作用下侧向变形较 大，结构高度受到限制，特别是在地震作用下，非结构构 件破坏比较严重。则框架结构的建筑高度，一般控制在15 层以下。
11.1.1 框架结构的分类
第十一章+梁板结构
g q g q
'
'
（4）方法
对于板 q g g 2
'
q q 2
'
对于主梁
3q g g 4
'
q q 4
'
（5）特例 由于柱对主梁的转动和约束作用比较 强，所以在进行主梁和在的计算时，荷载 不予折减。
3. 跨数 根据连多跨续梁内力分析得知，跨数超过五跨 时连续梁的中间各跨之间内力十分接近，所以当 连续梁跨数超过五跨时，内力计算就取五跨。五 跨以内的连续梁不具备这个特性，内力计算时就 取实际跨数。 4. 跨度 计算时可按表11—1取用 5、构件尺寸 1 1 次梁： h ( 1 ~ 1 )l b ( ~ )h
第二跨出现跨内弯矩最大(M2max)
按弹性方法计算
D：g+q（2，4跨）
第二跨出现跨内弯矩最大(M2max)
按弹性方法计算
D：g+q（2，4跨）
按弹性方法计算
跨内弯矩最小(M2min)
按弹性方法计算
右支座截面弯矩最大(-MCmax )
按弹性方法计算
现将这四个弯矩分布图一一画在同一基线上， 则第二跨应出现四条弯矩曲线，这就是弯矩叠合图。
恒荷载应按实际情况分布
二、用查表法计算连续板、梁的的内力 1、均布荷载作用时
2 2 M k1gl0 +k2ql0
V k3 gl0 k4 ql0
2.集中荷载作用时
M k1Gl0 k2 pl0
V k3G k4 P
三、内力 包络图
不同荷载作用下的内力图
恒荷载g
活荷载1：第 一跨Mmax
（2）次梁 计算简图是以相邻次梁间距的一半为界 板面和次梁所组成的截面为T形截面的多跨 连续梁 荷载：板传来的荷载+次梁的自重 荷载作用方式：均布荷载
砌体结构设计规范GB50003-2001
中华人民共和国国家标准砌体结构设计规范Code for design of masonry structuresGB 50003-2001主编部门：中华人民共和国建设部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2002年3月1日关于发布国家标准《砌体结构设计规范》的通知建标[2002]9号根据我部《关于印发1998年工程建设标准制订、修订计划（第一批）的通知》（建标[1998]94号）的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《砌体结构设计规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB 50003-2001，自2002年3月1日起施行。
其中，3.1.1、3.2.1、3.2.2、3.2.3、5.1.1、5.2.4、5.2.5、6.1.1、6.2.1、6.2.2、6.2.8、6.2.10、6.2.11、7.1.2、7.1.3、7.3.2、7.3.12、7.4.1、7.4.6、8.2.8、9.2.2、9.4.3、10.1.8、10.4.11、10.4.12、10.4.14、10.4.19、10.5.5、10.5.6为强制性条文，必须严格执行，原《砌体结构设计规范》GBJ 3-88于2002年12月31日废止。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国建筑东北设计研究院负责具体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国建设部2002年1月10日前言本规范是根据建设部《关于印发1998年工程建设标准制订、修订计划（第一批）的通知》（建标[1998]94号）的要求，由中国建筑东北设计研究院会同有关的设计、研究和教学单位，对《砌体结构设计规范》GBJ 3-88 进行全面修订而成的。
在修订过程中，规范编制组开展了专题研究，进行了比较广泛的调查研究，总结了近年来新型砌体材料结构的科研成果和工程经验，考虑了我国的经济条件和工程实践，并在全国范围内广泛征求了有关单位的意见，经反复讨论、修改、充实和试设计，最后由建设部标准定额司组织审查定稿。
第11章 多层及高层钢筋混凝土房屋(11.1多层框架结构概述)
装配式混凝土框架
预制卡板
预制槽形板
预 制 预制主梁 长 柱
装配整体式混凝土框架
装配整体式混凝土框架
迭合梁
预ห้องสมุดไป่ตู้短柱
装配整体式混凝土框架
预制长柱
11.1.3 框架结构的布置
(1)框架结构布置： 主要是确定柱在平面上的排列方式和选择结构承重方案，
这些均必须满足生产工艺和建筑平面及使用要求。
①柱网布置应满足生产工艺的要求。 在多层工业厂房设计中，生产工艺的要求是厂房平面
框架结构： 由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中水平荷载和竖
向荷载的承重体系。
框架中的墙体起什 么作用？
框架结构是由梁、柱构件通过节点(刚接)连接而成。
框架梁
节点 框架柱
框架梁宜水平拉通、对直，框架柱上下对中，梁、柱 轴线宜在同一竖向平面内，框架梁、柱宜纵横对齐。
有时为了满足使用功能或建筑造型上的要求，框架结 构也可做成缺梁、柱，内收或有斜向布置的梁等结构形式， 如图所示。
① 横向框架承重方案 如图(a)所示。采用横向框架承重方案时，布置有利于
提高建筑物的横向侧向刚度。而纵向框架往往仅按构造要 求布置较小的连系梁，这有利于房屋室内的采光与通风。
②纵向框架承重方案 如图(b)所示。采用此方案可获得较高的室内净高。在
横向布置连系梁。缺点横向抗侧刚度较差，进深尺寸受板长 度的限制。
③柱网布置要使结构受力合理 多层框架结构主要承受竖向荷载。布置柱网时，应考
虑使结构在竖向荷载作用下的内力分布均匀合理，各构件 材料强度均能被充分利用。 如下图中两种框架梁、柱截面尺寸相同及高度相等。而所 示的两种框架结构中，柱距不同可知，在竖向荷载作用下 图(a)所示框架的梁跨中最大弯矩、梁支座最大负弯矩及柱 端弯矩均比图(b)所示框架大；
钢筋混凝土第十章梁板结构试题答案
第十章梁板结构（408分）一、填空题（每空1分，共40分）1.《混凝土结构设计规范》规定：按弹性理论，板的长边与短边之比大于或等于3 时，称为单向板。
2.按弹性理论的计算是指在进行梁(板)结构的内力分析时，假定梁(板)为弹性体，可按结构力学方法进行计算。
3.单向板肋梁楼盖的板、次梁、主梁均分别为支承在次梁、主梁、柱和墙上的构件。
计算时对于板和次梁不论其支座是墙还是梁，均看成铰支座。
由此假定带的误差将通过折算荷载的方式来调整。
4.塑性铰的转动能力，主要取决于钢材品种、配筋率、混凝土极限压应变值。
5.在现浇单向板肋梁楼盖中，单向板的长跨方向应放置分布钢筋，分布钢筋的主要作用是承担长向实际存在的一些弯距、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力将板上的集中荷载分布到更大的面积上、固定受力筋的位置。
6.钢筋混凝土塑性较与一般铰相比，其主要的不同点是只能单向转动且转动能力有限、能承受一定的弯矩、有一定的长度。
7.现浇肋梁楼盖的主次梁抗弯计算时,支座按矩形截面、跨中按 T型截面计算。
抗剪计算时均按矩形截面计算。
8.楼盖的内力分析中，如果按弹性理论，计算跨度取支座中心线之间的距离，如果按塑性理论，则净跨取之间的距离。
9.楼盖设计中，恒荷载的分项系数取为：当其效应对结构不利时，对有活荷载控制的组合，取 1.2 ，当其效应对结构有利时，对结构计算，取 1.0 ，对倾覆和滑移验算取 0.8 ；活荷载的分项系数一般情况下取 1.4 ，对楼面活荷载标准值大于4kN/m2的工业厂房楼面结构的活荷载，取 1.3 。
10.连续梁、板按调幅法的内力计算中，截面的相对压区高度应满足不大于0.35 ，调M的幅系数 一般不宜超过 0.2 ，调幅后，支座和跨中截面的弯矩值均应不小于0 M为按简支梁计算的跨中弯矩设计值。
1/3 ，其中11.现浇板在砌体墙上的支承长度不宜小于 120㎜。
12.无梁楼盖内力分析常用的方法有经验系数法、等代框架法。