多層與高層房屋結構w詳解課件

1、8 多層及高層鋼筋混凝土房屋本章介紹鋼筋混凝土多層及高層房屋的結構體系，以及框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒體結構的受力特點、構造要求和抗震措施。通過學習，了解鋼筋混凝土多層及高層房屋的常用結構體系的特點及適用高度；理解框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒體結構的受力特點、構造要求以及框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒體結構抗震設計的一般規(guī)定和抗震構造措施。 本章提要第1頁，共104頁。10層及10層以上或高度大于28m的房屋稱為高層建筑，否則為多層建筑。 高層建筑是隨著社會生產(chǎn)力、人們生活的需要發(fā)展起來的，是商品化、工業(yè)化、城市化的結果。但是當建筑物高度增加時，水平力（風荷

2、載及地震作用）對結構起的作用將愈來愈大。除了結構內(nèi)力將明顯加大外，結構側向位移增加更快。第2頁，共104頁。圖8.1是結構內(nèi)力（N，M）、位移（）與高度的關系，彎矩和位移都隨高度呈指數(shù)曲線上升。高層建筑中，結構要使用更多的材料來抵抗水平力，抗側力成為高層建筑結構設計的主要問題。特別是在地震區(qū)，地震作用對高層建筑的威脅也比低層建筑要大，抗震設計應受到加倍重視。第3頁，共104頁。圖8.1 結構內(nèi)力、位移與高度的關系第4頁，共104頁。本 章 內(nèi) 容8.1 常用結構體系 8.2 框架結構 8.3 剪力墻結構8.4 框架剪力墻結構簡介8.5 多層及高層鋼筋混凝土房屋措施 第5頁，共104頁。8.1

3、常用結構體系多層及高層鋼筋混凝土房屋的常用結構體系可分為四種類型：框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構和筒體結構，各有不同的適用高度和優(yōu)缺點。第6頁，共104頁。當采用梁、柱組成的框架體系作為建筑豎向承重結構，并同時承受水平荷載時，稱其為框架結構體系。其中，連系平面框架以組成空間體系結構的梁稱為連系梁，框架結構中承受主要荷載的梁稱之為框架梁，如圖8.2所示。圖8.3為框架結構柱網(wǎng)布置的幾種常見形式?？蚣芙Y構的優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可做成需要較大空間的會議室、餐廳、辦公室及工業(yè)車間、實驗室等，加隔墻后，也可做成小房間。 8.1.1 框架結構體系 第7頁，共104頁。通常，框架結構的梁、柱斷面尺

4、寸都不能太大，否則影響使用面積。 如果在地震區(qū)建造較高的框架結構，必須選擇既減輕重量，又能經(jīng)受較大變形的隔墻材料和構造做法?？蚣芙Y構的適用層數(shù)為615層，非地震區(qū)也可建到1520層。柱截面為L形、T形、Z形或十字形的框架結構稱為異型柱框架，其柱截面厚度一般為180300mm，目前一般用于非抗震設計或按6、7度抗震設計的12層以下的建筑中。 第8頁，共104頁。圖8.2 框架結構構件第9頁，共104頁。圖8.3 框架柱網(wǎng)布置舉例第10頁，共104頁。如圖8.4所示，將房屋的內(nèi)、外墻都做成實體的鋼筋混凝土結構，這種體系為剪力墻結構體系。剪力墻的間距受到樓板跨度的限制，一般為38m，因而剪力墻結構適

5、用于具有小房間的住宅、旅館等建筑，此時可省去大量砌筑填充墻的工序及材料，如果采用滑升模板及大模板等先進的施工方法，施工速度很快。 8.1.2 剪力墻結構體系 第11頁，共104頁。現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構的整體性好，剛度大，在水平力作用下側向變形很小。墻體截面積大，承載力要求也比較容易滿足。剪力墻的抗震性能也較好。 剪力墻結構的缺點和局限性也是很明顯的，主要是剪力墻間距太小，平面布置不靈活，結構自重較大。為了減輕自重和充分利用剪力墻的承載力和剛度，剪力墻的間距要盡可能做大些，一般6m左右為宜。 第12頁，共104頁。圖8.4 剪力墻結構的平面第13頁，共104頁?？蚣芙Y構側向剛度差，抵抗水平荷

6、載能力較低，地震作用下變形大，但它具有平面靈活、有較大空間、立面處理易于變化等優(yōu)點。而剪力墻結構則相反，抗側力剛度、強度大，但限制了使用空間。把兩者結合起來，取長補短，在框架中設置一些剪力墻，就成了框架剪力墻(簡稱框剪)體系，如圖8.5。8.1.3 框架剪力墻體系 第14頁，共104頁。在這種體系中，剪力墻常常擔負大部分水平荷載，結構總體剛度加大，側移減小。同時，通過框架和剪力墻協(xié)同工作，通過變形協(xié)調(diào)，使各種變形趨于均勻，改善了純框架或純剪力墻結構中上部和下部層間變形相差較大的缺點，因而在地震作用下可減少非結構構件的破壞。從框架本身看，上下各層柱的受力也比純框架柱的受力均勻，因此柱子斷面尺寸和

7、配筋都可比較均勻框-剪體系的適用高度為1525層，一般不宜超過30層。第15頁，共104頁。圖8.5 北京飯店平面布置第16頁，共104頁。由筒體為主組成的承受豎向和水平作用的結構稱為筒體結構體系。筒體是由若干片剪力墻圍合而成的封閉井筒式結構，其受力與一個固定于基礎上的筒形懸臂構件相似。根據(jù)開孔的多少，筒體有空腹筒和實腹筒之分，如圖8.6所示。 空腹筒一般由電梯井、樓梯間、管道井等形成，開孔少，因其常位于房屋中部，故又稱核心筒?？崭雇灿址Q框筒，由布置在房屋四周的密排立柱和截面、高度很大的橫梁組成。這些橫梁稱為窗裙梁，梁高一般為0.61.22m。8.1.4 簡體體系 第17頁，共104頁。由核心

8、筒、框筒等基本單元組成的承重結構體系稱為筒體體系。根據(jù)房屋高度及其所受水平力的不同，筒體體系可以布置成核心筒結構、框筒結構、筒中筒結構、框架核心筒結構、成束筒結構和多重筒結構等形式。筒中筒結構通常用框筒作為外筒，實腹筒作為內(nèi)筒，如圖8.7。 第18頁，共104頁。圖8.6 筒體示意 （a）實腹筒；（b）空腹筒 第19頁，共104頁。圖8.7 筒體體系類別第20頁，共104頁。8.2 框架結構（1）全現(xiàn)澆框架全現(xiàn)澆框架的全部構件均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土構件。其優(yōu)點是，整體性及抗震性能好，預埋鐵件少，較其他形式的框架節(jié)省鋼材等。缺點是模板消耗量大，現(xiàn)場濕作業(yè)多，施工周期長，在寒冷地區(qū)冬季施工困難等。對使

9、用要求較高、功能復雜或處于地震高烈度區(qū)域的框架房屋，宜采用全現(xiàn)澆框架。8.2.1 框架結構類型 第21頁，共104頁。（2）裝配式框架裝配式框架系指梁、板、柱全部預制，然后在現(xiàn)場通過焊接拼裝連接成整體的框架結構。裝配式框架的構件可采用先進的生產(chǎn)工藝在工廠進行大批量生產(chǎn)，在現(xiàn)場以先進的組織處理方式進行機械化裝配，因而構件質(zhì)量容易保證，并可節(jié)約大量模板，改善施工條件，加快施工進度，但結構整體性差，節(jié)點預埋件多，總用鋼量較全現(xiàn)澆框架多，施工需要大型運輸和拼裝機械，在地震區(qū)不宜采用。第22頁，共104頁。（3）裝配整體式框架裝配整體式框架是將預制梁、柱和板在現(xiàn)場安裝就位后，焊接或綁扎節(jié)點區(qū)鋼筋，在構件

10、連接處現(xiàn)澆混凝土使之成為整體框架結構。與全裝配式框架相比，裝配整體式框架保證了節(jié)點的剛性，提高了框架的整體性，省去了大部分預埋鐵件，節(jié)點用鋼量減少，但增加了現(xiàn)場澆筑混凝土量。裝配整體式框架是常用的框架形式之一。第23頁，共104頁。（4）半現(xiàn)澆框架這種框架是將部分構件現(xiàn)澆，部分預制裝配而形成的。常見的做法有兩種：一種是梁、柱現(xiàn)澆，板預制；另一種是柱現(xiàn)澆，梁、板預制。半現(xiàn)澆框架的施工方法比全現(xiàn)澆簡單，而整體受力性能比全裝配優(yōu)越。梁、柱現(xiàn)澆，節(jié)點構造簡單，整體性較好；而樓板預制，又比全現(xiàn)澆框架節(jié)約模板，省去了現(xiàn)場支模的麻煩。半現(xiàn)澆框架是目前采用最多的框架形式之一。第24頁，共104頁?？蚣芙Y構承受

11、的荷載包括豎向荷載和水平荷載。豎向荷載包括結構自重及樓（屋）面活荷載，一般為分布荷載，有時有集中荷載。水平荷載主要為風荷載?？蚣芙Y構是一個空間結構體系，沿房屋的長向和短向可分別視為縱向框架和橫向框架。縱、橫向框架分別承受縱向和橫向水平荷載，而豎向荷載傳遞路線則根據(jù)樓（屋）布置方式而不同?，F(xiàn)澆板樓（屋）蓋主要向距離較近的梁上傳遞，預制板樓蓋傳至支承板的梁上。8.2.2 框架結構的受力特點 第25頁，共104頁。在高層框架結構中，豎向荷載的作用與多層建筑相似，柱內(nèi)軸力隨層增加而增加，而水平荷載的內(nèi)力和位移則將成為控制因素。其側移由兩部分組成：第一部分側移由柱和梁的彎曲變形產(chǎn)生。柱和梁都有反彎點，形

12、成側向變形。框架下部的梁、柱內(nèi)力大，層間變形也大，愈到上部層間變形愈小，如圖8.8（a）。第二部分側移由柱的軸向變形產(chǎn)生。在水平力作用下，柱的拉伸和壓縮使結構出現(xiàn)側移。這種側移在上部各層較大，愈到底部層間變形愈小，如圖8.8（b）。 第26頁，共104頁。高層建筑不僅需要較大的承載能力，而且需要較大的剛度?？蚣芸箓葎偠戎饕Q于梁、柱的截面尺寸。通常梁柱截面慣性較小，側向變形較大，所以稱框架結構為柔性結構。 除裝配式框架外，一般可將框架結構的梁、柱節(jié)點視為剛接節(jié)點，柱固結于基礎頂面，所以框架結構多為高次超靜定結構，如圖8.9所示。豎向活荷載具有不確定性。梁、柱的內(nèi)力將隨豎向活荷載的位置而變化。

13、圖8.9(a)、(b)分別為梁跨中和支座產(chǎn)生最大彎矩的活荷載位置。 第27頁，共104頁。風荷載也具有不確定性，梁、柱可能受到反號的彎矩作用，所以框架柱一般采用對稱配筋。圖8.10為框架結構在豎向荷載和水平荷載作用下的內(nèi)力圖。由圖可見，梁、柱端彎矩、剪力、軸力都較大，跨度較小的中間跨度框架梁甚至出現(xiàn)了上部受拉的情況。第28頁，共104頁。圖8.8 框架結構在水平荷載作用下的受力變形第29頁，共104頁。圖8.9 豎向活荷載最不利位置 （a）梁跨中彎矩最不利荷載位置；（b）梁支座彎矩最不利活荷載位置 第30頁，共104頁。圖8.10 框架結構的內(nèi)力圖 （a）豎向荷載作用下的內(nèi)力圖；（b）左向水平

14、荷載作用下的內(nèi)力圖第31頁，共104頁。構件連接是框架設計的一個重要組成部分。只有通過構件之間的相互連接，結構才能成為一個整體?，F(xiàn)澆框架的連接構造，主要是梁與柱、柱與柱之間的配筋構造?？蚣芰?、柱的縱向鋼筋在框架節(jié)點區(qū)的錨固和搭接，應符合下列要求（圖8.11）： 8.2.3 現(xiàn)澆框架節(jié)點構造 第32頁，共104頁。（1）頂層中節(jié)點柱縱向鋼筋和邊節(jié)點柱內(nèi)側縱向鋼筋應伸至柱頂；當從梁底邊計算的直線錨固長度不小于la時，可不必水平彎折，否則應向柱內(nèi)或梁、板水平彎折；當充分利用柱縱向鋼筋的抗拉強度時，其錨固段彎折前的豎直投影長度不應小于0.5la，彎折后的水平投影長度不宜小于12倍的柱縱向鋼筋直徑。第3

15、3頁，共104頁。（2）頂層端節(jié)點處，在梁寬范圍以內(nèi)的柱外側縱向鋼筋可與梁上部縱向鋼筋搭接，搭接長度不應小于1.5la；在梁寬范圍以外的柱外側縱向鋼筋可伸入現(xiàn)澆板內(nèi)，其伸入長度與伸入梁內(nèi)的相同。當柱外側縱向鋼筋的配筋率大于1.2%時，伸入梁內(nèi)的柱縱向鋼筋宜分兩批截斷，其截斷點之間的距離不宜小于20倍的柱縱向鋼筋直徑。第34頁，共104頁。（3）梁上部縱向鋼筋伸入端節(jié)點的錨固長度，直線錨固時不應小于la，且伸過柱中心線的長度不宜小于5倍的梁縱向鋼筋直徑；當柱截面尺寸不足時，梁上部縱向鋼筋應伸至節(jié)點對邊并向下彎折，錨固段彎折前的水平投影長度不應小于0.4la，彎折后的豎直投影長度應取15倍的梁縱向

16、鋼筋直徑。 第35頁，共104頁。（4）當計算中不利用梁下部縱向鋼筋的強度時，其伸入節(jié)點內(nèi)的錨固長度應取不小于12倍的梁縱向鋼筋直徑。當計算中充分利用梁下部鋼筋的抗拉強度時，梁下部縱向鋼筋可采用直線方式或向上90彎折方式錨固于節(jié)點內(nèi)，直線錨固時的錨固長度不應小于la；彎折錨固時，錨固段的水平投影長度不應小于0.4la，豎直投影長度應取15倍的梁縱向鋼筋直徑。 第36頁，共104頁。圖8.11 非抗震設計時框架梁、柱縱向鋼筋在節(jié)點區(qū)的錨固要求第37頁，共104頁。8.3 剪力墻結構為保證墻體的穩(wěn)定及澆灌混凝土的質(zhì)量，鋼筋混凝土剪力墻的截面厚度不應小于樓層凈高的1/25，也不應小于140mm。采用

17、裝配式樓板時，樓板擱置不能切斷或過多削弱剪力墻沿高度的連續(xù)性，剪力墻至少應有60%面積與上層相連。在決定墻厚時也應考慮這一因素。鋼筋混凝土剪力墻中，混凝土不宜低于C20級。第38頁，共104頁。剪力墻的配筋有單排及雙排配筋兩種形式，見圖8.12（a）、（b）、（c）、(d)。單排配筋施工方便，但當墻厚度較大時，表面易出現(xiàn)溫度收縮裂縫。在山墻及樓梯間一側的剪力墻，常常有墻體平面外的偏心。因此在多數(shù)情況下剪力墻都宜配置雙排鋼筋，雙排鋼筋之間要設置拉結筋。第39頁，共104頁。剪力墻分布鋼筋的配置應符合下列要求：一般剪力墻豎向和水平分布筋的配筋率，一、二、三級抗震設計時均不應小于0.25%，四級抗震

18、設計和非抗震設計時均不應小于0.20%；一般剪力墻豎向和水平分布鋼筋間距均不應大于300mm，分布鋼筋直徑均不應小于8mm。剪力墻豎向及水平分布鋼筋的搭接連接，如圖8.12所示。剪力墻上開洞時，洞口邊緣必須配置鋼筋，必要時應配斜筋以抵抗洞口角部的應力集中。 第40頁，共104頁。當洞口較大，按整體小開口墻或聯(lián)肢墻計算剪力墻內(nèi)力時，洞口邊的鋼筋按連梁及墻肢截面計算要求配置，如洞口較小，按整體計算時，洞口按構造要求配置鋼筋。每邊不少于212，鋼筋伸過洞口邊至少600mm或la，如圖8.13所示。當開的洞口很?。ㄈ绱┕艿佬枰男《矗辞袛喾植冀顣r，可利用分布筋作洞口邊的鋼筋。當洞口切斷分布筋時，則

19、洞口邊應放置構造鋼筋，其面積不小于切斷的分布筋或不小于28。第41頁，共104頁。圖8.12 剪力墻截面配筋形式（a）雙排筋；（b）單排筋；（c）暗柱；（d）明柱第42頁，共104頁。圖8.12 剪力墻截面配筋形式（a）雙排筋；（b）單排筋；（c）暗柱；（d）明柱第43頁，共104頁。圖8.13 洞口配筋 (a)門窗洞口；(b)小洞口 第44頁，共104頁。8.4 框架剪力墻結構簡介框架-剪力墻結構是由框架和剪力墻兩類抗側力單元組成，這兩類抗側力單元的變形和受力特點不同。剪力墻的變形以彎曲型為主，框架的變形以剪切型為主。在框-剪結構中，框架和剪力墻由樓蓋連接起來而共同變形。剪力墻負擔大部分水平

20、力；另外，框架和剪力墻分擔水平力的比例，房屋上部、下部是變化的。 8.4.1 框架剪力墻結構的受力特點 第45頁，共104頁。在房屋下部，由于剪力墻變形增大，框架變形減小，使得下部剪力墻擔負更多剪力，而框架下部擔負的剪力較少。在上部，情況恰好相反，剪力墻擔負外載減小，而框架擔負剪力增大。這樣，就使框架上部和下部所受剪力均勻化。從協(xié)同變形曲線可以看出，框架結構的層間變形在下部小于純框架，在上部小于純剪力墻，因此各層的層間變形也將趨于均勻化。 第46頁，共104頁?？?剪結構中，剪力墻是主要的抗側力構件，承擔著大部分剪力，因此構造上應加強。剪力墻的厚度不應小于160mm，也不應小于h/20（h為層

21、高）。剪力墻墻板的豎向和水平方向分布鋼筋的配筋率均不應小于0.2%，直徑不應小于8mm，間距不應大于300mm，并至少采用雙排布置。各排分布鋼筋間應設拉筋，拉筋直徑不小于6mm，間距不應大于600mm。8.4.2 框架剪力墻的構造要求 第47頁，共104頁。剪力墻周邊應設置梁（或暗梁）和端柱組成邊框。剪力墻水平和豎向分布鋼筋的搭接長度不應小于1.2la。同排水平分布鋼筋的連接如圖8.14。豎向分布鋼筋可在同一高度搭接。剪力墻洞口上、下兩邊的水平縱向鋼筋不應少于2根直徑12mm的鋼筋，鋼筋截面面積分別不宜小于洞口截斷面的水平分布鋼筋總截面面積的1/2。連系梁配筋構造如圖8.15。 第48頁，共1

22、04頁。當剪力墻墻面開有非連續(xù)小洞口，且在整體計算中不考慮其影響時，應將洞口處被截斷的分布筋量分別集中配置在洞口上、下和左、右兩邊，且鋼筋直徑不應小于12mm，如圖8.16（a）。穿過連系梁的管道宜預埋套管，洞口上、下的有效高度不宜小于梁高的1/3，且不宜小于200mm，洞口處宜配置補強鋼筋，如圖8.16（b）。 第49頁，共104頁。 圖8.14 剪力墻內(nèi)分布鋼筋的連接 第50頁，共104頁。圖8.15 連系梁配筋構造 第51頁，共104頁。圖8.16 洞口補強配筋示意 (a)剪力墻洞口補強；(b)連系梁洞口補強 第52頁，共104頁。8.5 多層及高層鋼筋混凝土房屋措施地震是指由于人工爆破

23、、礦山開采、工程活動以及火山爆發(fā)、地殼的運動所引起的地面震動。地震可分為誘發(fā)地震和天然地震兩大類。誘發(fā)地震主要是由于人工爆破、礦山開采及工程活動（如興建水庫）所引發(fā)的地震。誘發(fā)地震一般都不太強烈，僅有個別情況（如水庫地震）會造成嚴重的地震災害。8.5.1 地震基本知識 8.5.1.1 地震及其破壞作用第53頁，共104頁。天然地震主要有構造地震與火山地震。后者由火山爆發(fā)所引起，前者由地殼構造運動所產(chǎn)生。比較而言，構造地震發(fā)生次數(shù)多（占地震發(fā)生總數(shù)約90%）、影響范圍廣，是建筑抗震設防研究的對象，以下所稱地震均指構造地震。地震時會釋放出巨大的能量，從而造成地震災害。 第54頁，共104頁。地震災

24、害分為原生地震、次生地震，由地震造成的地面和房屋的破壞，主要表現(xiàn)有：（1）地表破壞現(xiàn)象。表現(xiàn)為地裂縫、地面下沉、噴水冒砂和滑坡等形式。（2）房屋結構破壞。表現(xiàn)為墻體裂縫、鋼筋混凝土構件開裂或酥裂等。第55頁，共104頁。地震震級表示地震本身能量大小的一種度量，其數(shù)值是根據(jù)地震儀記錄到的地震波圖表確定。震級用M表示。地震震級每增加一級，地震所釋放的能量約增加30倍。大于2.5級的淺震，在震中附近地區(qū)的人就有感覺，叫做有感地震；5級以上的地震會造成明顯的破壞，叫做破壞性地震。世界上已記錄到的最大地震的震級為8.9級。8.5.1.2 地震震級和烈度第56頁，共104頁。地震烈度是指某一區(qū)域的地表和各

25、類建筑物遭受某一次地震影響的平均強弱程度。一次地震，表示地震大小的震級只有一個。然而，由于同一次地震對不同地點的影響不一樣，隨著距離震中的遠近會出現(xiàn)多種不同的烈度。一般來說，距離震中近，烈度就高；距離震中越遠，烈度也越低。為評定地震烈度而建立起來的標準叫地震烈度表。不同國家所規(guī)定的地震烈度表往往是不同的，我國規(guī)定的地震烈度見表8.1（詳見P169）。第57頁，共104頁。（1）抗震設防的依據(jù)一個地區(qū)在一定時期（我國取50年）內(nèi)在一般場地條件下按一定的概率（我國取10%）可能遭遇到的最大地震烈度稱為基本烈度。 抗震設防烈度是指按國家規(guī)定的權限批準作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度。一般取基本烈度

26、。8.5.1.3 建筑地震設防第58頁，共104頁。（2）建筑抗震設防分類建筑應根據(jù)其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別。甲類建筑應屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次發(fā)性災害的建筑，乙類建筑應屬于地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的建筑，丙類建筑應屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑，丁類建筑應屬于抗震次要建筑。第59頁，共104頁。（3）抗震設防標準抗震設防標準是指衡量抗震設防要求的尺度，由抗震設防烈度和建筑使用功能的重要性確定。甲類建筑，地震作用應高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求，其值應按批準的地震安全性評價結果確定；抗震措施，當抗震設防烈度為68度時，應符合本地區(qū)抗震

27、設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求。第60頁，共104頁。乙類建筑，地震作用應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求；抗震措施，一般情況下，當抗震設防烈度為68度時，應符合本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求；地震基礎的抗震措施，應符合有關規(guī)定。對較小的乙類建筑，當其結構改用抗震性能較好的結構類型時，應允許仍按本地區(qū)抗震設防烈度的要求采取抗震措施。第61頁，共104頁。丙類建筑，地震作用和抗震措施均應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求。丁類建筑，一般情況下，地震作用仍應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求；抗震措施應允許比本地抗震設防烈度的要求適

28、當降低，但抗震設防烈度為6度時不應降低。抗震設防烈度為6度時，除本規(guī)范有具體規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算。第62頁，共104頁。（4）抗震設防的目的抗震設防的目的是在一定的經(jīng)濟條件下，最大限度地限制和減輕建筑物的地震破壞，保障人民生命財產(chǎn)的安全。為了實現(xiàn)這一目的，近年來，許多國家的抗震設計規(guī)范都趨向于以“小震不壞、中震可修、大震不倒”作為建筑抗震設計的基本準則。第63頁，共104頁?！靶≌鸩粔摹奔串斣馐艿陀诒镜貐^(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；“中震可修”即遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，建筑物可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)

29、使用；“大震不倒”即當遭受到本地區(qū)抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。第64頁，共104頁。所謂建筑抗震概念設計指根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。建筑抗震概念設計的基本內(nèi)容和要求如下：（1）場地和地基的要求同一結構單元的基礎不宜設置在性質(zhì)截然不同的地基上；同一結構單元不宜部分采用天然地基、部分采用樁基； 8.5.1.4 抗震設計的基本要求第65頁，共104頁。地基為軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土時，應估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響，并采取相應的措施。（2）建筑設計和建筑

30、結構的規(guī)則性同建筑設計時應符合抗震設計要求，不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案。第66頁，共104頁。（3）結構體系的要求應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。應具備必要的抗震能力、良好的變形能力和消耗地震能量的能力。對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。第67頁，共104頁。（1）鋼筋混凝土框架房屋的震害結構層間屈服強度有明顯的薄弱樓層 柱端與節(jié)點的破壞較為突出砌體填充墻的破壞較為普遍防震縫的震害也很普遍8.5.2 多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震措施 8.5.2.1 震害特點第68頁，共104頁。（2）高層鋼

31、筋混凝土抗震墻結構和鋼筋混凝土框架抗震墻結構房屋的震害設有抗震墻的鋼筋混凝土結構有良好的抗震性能連系梁和墻肢底層的破壞是抗震墻的主要震害第69頁，共104頁。(1)鋼筋混凝土高層建筑房屋的適用高度和高寬比鋼筋混凝土高層建筑結構的最大適用高度和高寬比應分為A級和B級。B級高度高層建筑結構的最大適用高度和高寬比可較A級適當放寬，其結構抗震等級、有關的計算和構造措施應相應嚴格。A級高度鋼筋混凝土乙類和丙類高層建筑的最大適用高度應符合表8.3（詳見P173）的規(guī)定，框架剪力墻、剪力墻和筒體結構高層建筑，其高度超過表8.3 （詳見P173）的規(guī)定時，為B級高度高層建筑。 8.5.2.2 抗震設計的一般規(guī)

32、定第70頁，共104頁。B級高度鋼筋混凝土乙類和丙類高層建筑的最大適用高度應符合表8.4 （詳見P173）的規(guī)定。A級、B級高度鋼筋混凝土高層建筑結構適用的最大高寬比分別應符合表8.5 （詳見P173）和表8.6 （詳見P174）的規(guī)定。 第71頁，共104頁。（2）抗震等級鋼筋混凝土房屋應根據(jù)烈度、結構類型和房屋高度采用不同的抗震等級，并應符合相應的計算和構造措施要求。丙類建筑的抗震等級按表8.7 （詳見P174） 、表8.8 （詳見P175）確定。第72頁，共104頁。鋼筋混凝土房屋抗震等級的確定，尚應符合下列要求：框架抗震墻結構，在基本震型地震作用下，若框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構

33、總地震傾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等級應按框架結構確定，最大適用高度可比框架結構適當增加裙房與主樓相連，除應按裙房本身確定外，不應低于主樓的抗震等級；主樓結構在裙房頂層及相鄰上下各一層應適當加強抗震構造措施。裙房與主樓分離時，應按裙房本身確定抗震等級。第73頁，共104頁。當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y構的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，地下一層以下的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。地下室中無上部結構的部分，可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級?？拐鹪O防類別為甲、乙、丁類的建筑，應按表8.3確定抗震等級。其中，8度乙類建筑高度超過表8.3規(guī)定的范圍時，應經(jīng)專門研究采取比一級

34、更有效的抗震措施。第74頁，共104頁。（3）防震縫高層鋼筋混凝土房屋宜避免采用規(guī)范規(guī)定的不規(guī)則建筑結構方案，不設防震縫；當需要設置防震縫時，應符合下列規(guī)定：框架結構房屋的防震縫最小寬度，當高度不超過15m時，可采用70mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度相應每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。 第75頁，共104頁?？蚣芸拐饓Y構房屋的防震縫寬度可用項規(guī)定數(shù)值的70%，抗震墻結構房屋的防震縫寬度可采用項規(guī)定數(shù)值的50%，且均不宜小于70mm。防震縫兩側結構類型不同時，宜按需要較寬防震縫的結構類型和較低房屋高度確定縫寬。 第76頁，共104頁。(4) 抗撞墻8、9度框架結構

35、房屋防震縫兩側結構高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在縫兩側房屋的盡端沿全高設置垂直于防震縫的抗撞墻，每一側抗撞墻的數(shù)量不應少于兩道，宜分別對稱布置，墻肢長度可不大于一個柱距，框架和抗撞墻的內(nèi)力應按設置和不設置抗撞墻兩種情況分別進行分析，并按不利情況取值。防震縫兩側抗撞墻的端柱和框架的邊柱，箍筋應沿房屋全高加密。第77頁，共104頁。（5）縱向鋼筋錨固和連接縱向受拉鋼筋的抗震錨固長度laE應按下式計算：laE=la(8.1)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架梁、柱的縱向受力鋼筋的連接方法，一、二級框架柱的各部位及三級框架柱的底層宜采用機械連接接頭，也可采用綁扎搭接或焊接接頭；三級框架柱的其他部位和四級框架柱可采用

36、綁扎搭接或焊接接頭。一級框架梁宜采用機械連接接頭，二、三、四級框架梁可采用綁扎搭接或焊接接頭。 第78頁，共104頁。焊接或綁扎接頭均不宜位于構件最大彎矩處，且宜避開梁端、柱端的箍筋加密區(qū)。當無法避免時，應采用機械連接接頭，且鋼筋接頭面積百分率不應超過50%。當采用綁扎搭接接頭時，其搭接長度不應小于下式計算值：llE=laE(8.2) 第79頁，共104頁。（6）箍筋的要求箍筋末端應作135的彎鉤，彎鉤的平直部分的長度不應小于10d（d為箍筋直徑），高層建筑中尚不應小于75mm，如圖8.17所示。在縱向受力鋼筋搭接長度范圍內(nèi)的箍筋直徑不應小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍，間距不應大于搭接鋼筋較

37、小直徑的5倍，且不應大于100mm。第80頁，共104頁。圖8.17箍筋的端部構造第81頁，共104頁。(1)框架結構的抗震措施1)梁的截面尺寸宜符合下列各項要求：截面寬度不宜小于200mm；截面高寬比不宜大于4；凈跨與截面高度之比不宜小于4。采用梁寬大于柱寬的扁梁時，樓板應現(xiàn)澆，梁中線宜與柱中線重合，扁梁應雙向布置，且不宜用于一級框架結構。扁梁的截面尺寸應符合下列要求，并應滿足現(xiàn)行有關規(guī)范對撓度和裂縫寬度的規(guī)定：bb2bcbbbc+hbhb16d8.5.2.3 抗震構造措施第82頁，共104頁。2)梁的縱向鋼筋配置應符合下列各項要求：梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于2.5%，且計入受壓鋼筋的

38、梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，一級不應大于0.25，二、三級不應大于0.35；梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配置筋量的比值，除按計算確定外，一級不應小于0.5，二、三級不應小于0.3。第83頁，共104頁。3)梁端箍筋加密區(qū)的長度，箍筋的最大間距和最小直徑應按表8.9 （詳見P177）采用，當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時，表中箍筋最小直徑應增大2mm。梁端加密區(qū)的箍筋肢距，一級不宜大于200mm和20倍箍筋直徑的較大值，二、三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于300mm。第84頁，共104頁。4)柱的截面尺寸宜符合下列各項要求：截面的寬度和高度均不宜小于300m

39、m；圓柱直徑不宜小于350mm；剪跨比宜大于2；截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。柱軸壓比不宜超過表8.10 （詳見P177）的規(guī)定；建造于類場地且較高的高層建筑，柱軸壓比限值應適當減小。柱的鋼筋配置應符合下列各項要求：縱向鋼筋的最小總配筋率應按表8.11（詳見P178）采用，同時每一側配筋不應小于0.2%；對建于類場地且較高的高層建筑，表中的數(shù)值應增加0.1。第85頁，共104頁。5)柱的縱向鋼筋配置應符合下列各項要求：宜對稱配置；截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm；柱總配筋率不應大于5%；一級且剪跨比不大于2的柱，每側縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%；邊柱、角柱及抗震

40、墻端柱在地震作用組合產(chǎn)生小偏心受拉時，柱內(nèi)縱筋總截面面積應比計算值增加25%；柱縱向鋼筋的綁扎接頭應避開柱端的箍筋加密柱箍筋的類別見圖8.18。第86頁，共104頁。6)柱的箍筋加密范圍應按下列規(guī)定采用：柱端，取截面高度（圓柱直徑）、柱凈高的1/6和500mm三者的最大值；底層柱，柱根不小于柱凈高的1/3。當有剛性地面時，除柱端外尚應取剛性地面上下各500mm；剪跨比不大于2的柱和因設置填充墻等形成的柱凈高與柱截面高度之比不大于4的柱，取全高。一般情況下，加密區(qū)箍筋的最大間距和最小直徑應按表8.12 （詳見P178）采用。第87頁，共104頁。7）框架梁、柱縱向鋼筋在節(jié)點核心區(qū)的錨固和搭接框架

41、在框架中間層中間節(jié)點的上部縱向鋼筋應貫穿中間節(jié)點。一、二級的下部縱向鋼筋伸入中間節(jié)點的錨固長度不應小于laE，且伸過中心線不應小于5d，如圖8.19(a)所示。當縱向鋼筋在端節(jié)點內(nèi)的水平錨固長度不夠時，沿柱節(jié)點外邊向下彎折，經(jīng)彎折后的水平投影長度，不應小于0.4laE，垂直投影長度取15d，如圖8.19(b)。 第88頁，共104頁。當柱縱向鋼筋在節(jié)點內(nèi)的豎向錨固長度不夠時，應伸至柱頂后向內(nèi)水平彎折，彎折前的錨固段豎向投影長度不應小于0.5laE，彎折后的水平投影長度取12d，如圖8.19(c)。 當該柱筋位于頂部第一層時，伸至柱內(nèi)邊后，宜向下彎折不小于8d（d為外側柱縱向鋼筋直徑）后截斷，如圖8.19(d)。當梁、柱配筋率較高時，頂層端節(jié)點處的梁上部縱向鋼筋和柱外側縱向鋼筋的搭接連接也可沿柱外邊設置（圖8.19(e)）。第89頁，共104頁。柱縱向鋼筋不應在中間各層節(jié)點內(nèi)截斷。高層框架梁、柱縱向鋼筋在節(jié)點核心區(qū)的錨固和搭接見圖8.20。第90頁，共104頁。(2)抗震墻結構抗震構造措施1)抗震墻的厚度，一