抗侧力结构与布置

高层建筑结构课后习题答案【篇一：高层建筑试题及答案】）填空题1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2002)规定：把或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。

2．高层建筑设计时应该遵循的原则是。

3．复杂高层结构包括4．8度、9度抗震烈度设计时，高层建筑中的和结构应考虑竖向地震作用。

5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱—剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。

6．高层结构平面布置时，应使其平面的和尽可能靠近，以减少。

7．《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。

9第二章高层建筑结构设计基本原则(一)填空题1．天然地基是指的地基。

2．当埋置深度小于或小于，且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。

3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁，将条形基础联系起来。

4．基础的埋置深度一般不宜小于m，且基础顶面应低于设计地面mm以上，以免基础外露。

5．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。

6．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。

7．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设置，其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。

8．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带时，应进行验算。

9．基床系数即地基在任一点发生单位沉降时，在该处单位面积上所需施加压力值。

10．偏心受压基础的基底压应力应满足还应防止基础转动过大。

高层建筑结构的抗侧力体系1. 框架结构框架结构体系是由梁和柱在节点区通过刚性连接构成的结构体系（图2-2）。

构件材料一般为钢筋混凝土、型钢混凝土或结构钢。

框架结构的建筑特点是：空间布置灵活，使用方便，常用于商场、办公楼、综合楼。

框架结构的结构特点是：梁与柱节点是刚性连接，即梁与柱之间除传递剪力和轴力外，必须保证弯矩的传递。

结构计算时，该节点假定为理想刚性。

因此，节点的转动刚度与柱的抗侧刚度决定着框架结构的主要抗侧能力。

与后续介绍的几种结构体系相比，框架结构抗侧刚度小，楼层水平水平位移大，对支座不均匀沉降比较敏感。

a)b) 图2-2 框架结构体系a)框架结构平面示意图 b)框架结构立面示意图 框架节点区内力集中，是关系到结构整体安全的关键部位。

震害表明，节点破坏常导致结构整体倒塌。

因为节点破坏导致结构传递水平荷载的能力迅速下降，侧移增大，从而导致框架柱在竖向荷载下重力二阶矩（P-Δ效应）激增，楼层柱端弯矩激增，随即导致局部倒塌，同一楼层发生同方向的侧移结果导致该层结构倒塌，并可能发生连续性的整体倒塌。

因此，在框架结构中，应确保节点的强度和刚度高于梁和柱的要求。

一般情况下，纯框架结构的高层建筑总高度在50米左右，水平荷载下结构的整体变形为剪切型变形，即下部楼层的层间水平位移大于上部楼层的层间水平框架柱位移（见图2-3）。

随着楼层的高宽比（建筑物大屋面高度H与建筑物平面短边B之比）的增大，框架结构在水平风荷载作用下也表现出一定的整体弯曲变形形式。

由于框架结构抗侧刚度相对较小，因此对于填充墙或其他非结构构件，需要考虑其变形能力可适应框架结构变形的要求，以免造成在水平荷载作用下填充墙或其他非结构构件的破坏。

图2-3 框架结构在水平荷载下的变形特征2. 剪力墙结构剪力墙结构体系是指结构由纵横方向的墙体承担主要的水平和竖向荷载的结构体系。

不同的材料均可构成墙体结构，如常见的钢筋混凝土剪力墙结构。

另外型钢混凝土墙体、钢板混凝土墙体，以及配筋砌块墙体或正交胶合木（Cross-Laminated Timber，CLT）均为剪力墙结构体系。

题目：（）在自身平面内的刚度大、强度高、整体性好，在水平荷载作用下侧向变形小，抗震性能较强。

其局限性在于平面布置不灵活，自重也比较大。

目前我国10〜30层的高层住宅大多采用这种结构体系。

选项A：框架一一剪力墙结构体系选项B：剪力墙结构体系选项C：筒体结构体系选项D：框架结构体系答案：剪力墙结构体系题目：当高层建筑结构采用时程分析法进行补充计算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型分解反应谱法求得的底部剪力的80%时，其底部剪力应按下列何值取用？（）选项A：至少按80%取用选项B：至少按75%取用选项C：至少按85%取用选项口：按90%取用答案：至少按80%取用题目：高层建筑结构的现浇楼盖体系有（）选项A：肋梁楼盖体系选项8：平板式楼盖体系选项C：组合楼盖体系选项D：密肋楼盖体系选项E：无粘结预应力现浇平扳题目：剪切变形是指下部层间变形（侧移）小，上部层间变形大，由梁柱弯曲变形产生。

框架结构的变形特征是呈剪切型的。

选项A：对选项B：错答案：错题目：随着房屋高度的增加，（）产生的内力越来越大，会直接影响结构设计的合理性、经济性，成为控制荷载。

选项A：结构自重和地震作用选项B：结构自重和风荷载选项C：结构自重和楼（屋）盖上的均布荷载选项D：风荷载和地震作用答案：风荷载和地震作用题目：抗震设防的高层建筑，对竖向地震作用的考虑，下列哪项是符合规定的？（）选项A： 8度、9度设防时应考虑竖向地震作用选项B： 9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合选项C： 8度设防的较高建筑及9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合选项D： 7度设防的较高建筑及8度、9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合答案：9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合题目：高层建筑结构布置的一般原则（）选项B：建筑物的立面布置宜规则，平面布置不需规则选项C：建筑物的平面形状宜规则，避免过大的外伸和内收选项D：建筑物的平面布置宜规则，立面布置不需规则选项E：建筑物在立面布置上也要规则，保证沿高度方向的层间刚度和屈服强度分布均匀答案：建筑物的平面形状宜规则，避免过大的外伸和内收，建筑物在立面布置上也要规则，保证沿高度方向的层间刚度和屈服强度分布均匀，建筑物的平面和立面布置都要规则题目：高层建筑按空间整体工作计算时，要考虑的变形有哪些（）选项A：墙的弯曲、剪切、轴向、扭转变形选项B：柱的弯曲、剪切、轴向、扭转变形选项C：板的弯曲、剪切、轴向、扭转变形选项D：梁的弯曲、剪切、扭转变形选项E：梁必要时需考虑轴向变形答案：梁的弯曲、剪切、扭转变形，柱的弯曲、剪切、轴向、扭转变形，墙的弯曲、剪切、轴向、扭转变形，梁必要时需考虑轴向变形题目：确定建筑结构基础埋深时应考虑（）问题。

高层建筑结构一、单选题（20分）1、对于有抗震设防的高层框架结构及框架—剪力墙结构，其抗侧力结构布置要求，下列哪种是正确的？（）（A）应设计为双向抗侧力体系，主体结构不应采用铰接；（B）应设计为双向抗侧力体系，主体结构可部分采用铰接；（C）纵、横向均设计成刚接抗侧力体系；(D) 横向应设计成刚接抗侧力体系；纵向采用铰接；2、在框架—剪力墙结构体系中，纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内，当建筑平面纵向较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，从结构概念考虑，下列哪种理由是正确的？（）（A）减小结构扭转的影响；（B）水平地震作用在结构单元的中间区段产生的内力较大；（C）减小温度、收缩应力的影响；（D）减小水平地震力3、有抗震设防的高层建筑结构中，如不设防震缝，伸缩缝和沉降缝，下列哪种设计考虑符合《高层规程》的要求？（）（A）宜调整平面形状和尺寸，采取构造和施工措施；（B）宜使平面简单、规则、对称、竖向无较大高差；（C）平面应刚度均匀、竖向无较大错层；（D）平面宜简单、规则、立面无较大高差、长度不应超过伸缩缝间距的限值；4、按D值法对框架进行近似计算时，各柱的反弯点高度的变化规律是（）（A）当其他参数不变时，随上层框架梁线刚度的减少而降低；（B）当其他参数不变时，随上层框架梁线刚度的减少而升高；（C）当其他参数不变时，随上层层高的增大而降低；（D）当其他参数不变时，随上层层高的增大而升高；5、抗震等级为二级的框架结构，框架柱的剪力设计值Vc应如何确定？（）（A）剪力设计值取考虑水平荷载组合的剪力设计值（B）VC =1.1(M tcu+M bcu)/Hco（C）V C=1.1(M t c+M b c)/H co（D）VC =(M tc+M bc)/Hco6、高层建筑剪力墙结构，采用简化计算时，水平力作用下的内力计算，下列哪种分配方法是正确的？（）（Ａ）按各片剪力墙的等效刚度分配，然后进行单片剪力墙的计算；（Ｂ）按各道剪力墙刚度进行分配，然后进行各墙肢的计算；（Ｃ）按各道剪力墙等效刚度进行分配，然后进行各墙肢的计算；（Ｄ）按各道剪力墙墙肢刚度比例进行分配，然后进行各墙肢的计算；7、地震区框架应设计为“强柱弱梁”框架，所谓“强柱弱梁”是指：（A）柱的截面积A c 比梁的截面积A b大。

建筑结构选型知识点一、填空部分:1网架结构的分类:网架结构按外形的不同，可分为曲面网架和平面网架两类.曲面网架又称“网壳"，可以是单层曲面网格，也可以是双层曲面网格。

平面网架又称“平板网架" ，是双层平面网格.2、平板网架的结构形式:平板网架通常由平行弦桁架交叉组成，根据桁架交叉方式的不同有下述几种型式.两向正交正放网架、两向正交斜放网架、三向交叉网架、锥体网架。

前面三种网架都是由平行弦桁架相互交叉组成,故属于交叉桁架体系网架。

锥体网架是由三角锥、四角锥或六角锥的锥体单元组成的空间网架结构，故属于角锥体系网架。

3、筒体结构的类型：（1）筒体－框架结构（2）框筒结构（3）筒中筒结构(4）多筒体结构4、薄壳结构：薄壳必须具备两个条件：一是“曲面的"，二是“刚性的”。

薄壳可以简单理解为四边支承的曲板。

薄壳的结构组成一般包括曲面的壳板和周边的边缘构件两部分。

薄壳的型式很多，诸如球面壳、圆柱壳、双曲扁壳、幕结构、折结构等,都是由曲面变化而创造出的各种型式。

薄壳的型式是可以千变万化的。

不过，其基本曲面形式的几何形成不外乎下述几类而已。

旋转曲面、平移曲面、直纹曲面、复杂曲面。

在上述的基本几何曲面上任意切取一部分，或将曲面进行不同的组合，便可得到各种各样复杂的曲面.实际常用的薄壳型式是下面讨论的:圆顶薄壳型式、圆柱形薄壳、双曲扁壳5、折板的型式:折板结构的型式主要分为有边梁和无边梁的两种。

分别讨论如下.（一）无边梁的折板——预制v形板无边梁的折板结构由V形折板和横隔构件组成。

（二)有边梁的析板—筒壳式析板结构有边梁的折板结构由折板、边梁和横隔构件三部分组成，是现浇结构，型式与筒壳相似.二、名词解释部分:建筑结构:是形成一定空间及造型，并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用，使建筑物得以安全使用的骨架。

结构选型:在建筑设计中,空间组合和建筑造型的主要环节是选择最佳结构方案，即结构选型.基础:基础是建筑物与地基相联系的部分，承受建筑物的全部荷载并传至地基.砖混结构：又称墙体结构,是以墙体作为支撑水平构件及承担水平力的结构.框架结构:由梁和柱刚性连接的骨架结构。

建筑形体的不规则与抗震设计问题分析摘要：近些年来，随着我国经济的高度发展和人们对生活质量要求的提高，建筑行业也迎来了机遇和挑战。

建筑形式越来越广，平面和空间越来越多元，对建筑结构设计方面提出了更高的要求。

其中，抗震设计是不规则建筑的重点和难点问题，是需要我们高度重视的，建筑形体的规则与否是抗震设计的一个重要控制指标。

国内外大量的震害表明，结构的不对称、不规则，结构容易发生破坏，严重的情况会出现结构的破坏倒塌。

我国于2010年也颁布了新的抗震设计相关规范，并在后期进行了相关的补充修订，对于建筑结构平面不规则的判别和抗震措施有具体要求，现从设计角度对于这两个问题进行分析。

关键词：不规则；抗震设计；问题分析1.建筑结构平面不规则定性判别标准1>扭转不规则，在具有偶然偏心的规定水平力作用下，楼层两端抗侧力构件弹性水平位移的最大值与平平均值的比值大于 1.2。

限制位移比的同时，《高规》对第一周转周期与平动周期也提出了限制要求，这这两者都与结构的抗扭有关，对楼层位移比的限制，关注的结构实际承受的扭转效应，而限制扭转平动周期比，其目的是对结构的抗扭能力大小的判断，扭转周期过大，说明该结构的抗扭能力弱，这类结构一旦遭受意外的扭转作用，将会导致较大的破坏，结构设计中应尽量避免。

另外需要指出的，扭转位移比受结构布置影响很大，当位移比不满足规范要求时，不一定结构的侧向刚度过小，此时，应查看楼层位移角的计算结果。

当位移角比较小时，应优先调整主要抗侧力结构的布置，较小结构的扭转效应，使质心和刚心偏心减小，同时可明显的减小楼层的层间位移比。

2>凸凹不规则，平面凹进的尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%3>楼板局部不连续，楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于改层楼板典型宽度的50%，开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层。

有效楼板宽度指楼板实际专递水平地震作用时的宽度，应扣除楼板实际存在的洞口宽度和楼电梯间在楼面处的开口尺寸等。

第二章框架结构体系第二章框架结构体系2-1框架结构的特点和优点2-2框架的类型2-3框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸2-4框架结构的运用与建筑艺术技巧的配合2-5框架结构的受力特点与适用层数和高宽比2-6一种类似的框架结构2.1 框架结构体系的特点和优点1 框架结构体系的概念框架结构：混合结构强度低，楼层较高时用料多、自重大，建筑有效面积随着楼层增加大大减少。

本章讲述的框架结构主要是指钢筋混凝土框架结构，较之砖砌体结构，钢筋混凝土框架结构自重小、强度高，可以用于更多楼层的承重结构体系一般用于不多于15层（不超过50米高度）的多层和高层房屋。

2.1 框架结构体系的特点和优点1.钢筋混凝土框架的梁柱节点多为刚节点，建筑物整体性好2.因为刚节点的存在，梁跨中弯矩降低，从而可以跨越更大的跨度，空间布置更为灵活3.在建筑上能够提供较大的空间，平面布置灵活，适用性强4.抗侧刚度小、水平位移大，结构柔度较大1.按框架构件组成划分（1）梁板式结构(多层和高层)（2）无梁式结构（仓库、冷藏库）2.按框架的施工方法划分（１）现浇整体式框架：工地现浇优点：结构整体性及抗震性能好，节省钢材；缺点：现场工作量大，模板消耗多，施工周期较长。

（２）装配式框架优点：构件可以在工厂预制，质量容易保证，施工现场的工作量较少，比现浇框架节省模板并能缩短工期；缺点：增加了框架的节点连接，用钢量大整体性较差。

（３）装配整体式框架其梁板柱可以在工厂预制，在施工现场将构件吊装就位，再用现浇混凝土将框架连接成整体，因而这种框架兼备了前两种框架的优点。

（4）半现浇框架梁、柱为现浇，板为预制，成本低，但整体性和抗震性差，应用较少装配式混凝土框架预制长柱预制主梁预制槽形板预制卡板装配整体式混凝土框架预制短柱迭合梁装配整体式混凝土框架预制长柱3.按承重结构划分（1）全框架（2）内框架：降低房屋造价缺点：钢筋混凝土和砖墙刚度不协调，房屋整体性和总体刚度差，抗震性能差4.装配（整体）式框架的构件划分•（1）短柱单梁式：制作、运输、安装方便，但接头多，施工复杂•（2）长柱单梁式：减少柱子接头，增加了结构的整体性；但柱子长，运输困难，吊装内力大，长度不宜超过１６米•（3）组合单元式：接头少，增加了结构的整体性；构件制作复杂，运输困难，起重吨位大2-2框架的类型5.装配（整体）式框架的接头型式1.梁与柱的接头•暗牛腿刚接方式•明牛腿刚接方式2.柱与柱的接头方式--焊接连接3.梁与板的接头方式--迭合梁式根据承重框架布置方向的不同，分为以下三种布置方案：1、主要承重框架横向布置横向的梁为主梁，纵向的梁为连系梁。

一，混合结构的优缺点，及其适用范围？优点：1.主要承重结构用砖砌2.房屋纵横墙体布置容易满足刚度要求3.砌体结构具有较好的耐火性和耐久性4.混凝土、钢材主要用于楼屋盖上，造价低缺点：（１）砖砌体强度低，层数受限制。

（２）自重大（占自重的40-60%）（ 3）抗震性能差（ 4）施工速度慢适用范围：一般用于五层以下的楼房，如住宅、宿舍、办公楼、医院等民用建筑以及中小型工业建筑。

混合结构一般不超过5层，在非抗震区有的也可做到7-8层，层数越多，承重的砖墙可能越厚，有效建筑面积会大大减少，不够经济。

二，混合结构的房屋墙体布置方案及其各自特点？1.横墙承重方案主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙，纵墙主要起围护隔断和维持横墙的整体作用。

2.纵墙承重方案受力为板荷载传给梁，再由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载，横墙的设置是为了满足房屋刚度和整体性的需要。

3.纵横墙承重同时承重方案横墙的布置随房间的开间需求而定，横墙间距比纵墙承重方案的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。

4.内框架承重方案采用钢筋混泥土柱代替内承重墙，由于横墙较少，房屋的空间刚度较差。

以柱代替内承重墙在使用上可取得较大的空间，墙的带型基础和柱的单独基础在沉降量方面不一致。

三，框架结构的特点与优点?框架是由梁和柱刚性连接的骨架结构，钢筋混泥土框架设计时，要求结构上把节点造成刚接，框架结构的特点就在于“刚节点”。

优点：1.建筑平面布置灵活、易于设置较大房间、使用方便2.构件类型少，易于标准化、定型化；3.可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，有时还可采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。

4.现浇结构的整体性好，抗震性能好，在地震区应优先采用。

四，框架的布置方案？1，主要承重框架横向布置 2，主要承重框架纵向布置 3，主要承重框架纵横两向布置。

五，框架结构中梁，板，柱的截面尺寸？横梁截面：梁高h=（1/8~1/12）梁宽b=（1/2~1/3）h。

第二章：砖混结构一、砖混结构的定义1、混合结构同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成承重结构,称为混合结构2、砖混结构由承重的砖砌体墙和钢筋混凝土楼盖屋盖组成的承重结构体系3、砖混结构适用范围适用于建筑层数不超过7层的住宅、公寓、办公楼、医院等占多层建筑结构体系的85%左右弱砖混结构超过6层,则墙体很厚,会大大减少建筑有效面积4、如何发展砖混结构发展工业化生产的新体系如砌块结构、大板体系、大模体系、框架轻板体系等改善传统的砖混结构,加强研究抗震措施二、砖混结构的优缺点1、优点主要承重结构墙体所用材料为各种砌体砖或砌块,为此造价低廉取材方便房屋纵横墙布置容易满足刚度要求混凝土、钢材主要用于楼屋盖上,整体结构造价低2、缺点砖砌体强度低,层数受到限制抗震性能差施工速度慢三、砖混结构房屋墙体的布置方案1、横墙承重方案受力特点主要靠横墙支撑楼板、屋面传来的荷载横墙：承重墙纵墙：维护、分隔、维持横墙的整体作用、承担自身重量优点横墙较密,房屋横向刚度较大,整体刚度好外纵墙立面处理方便,可设较大洞口缺点横墙较密,房间布置不；、灵活适用范围宿舍、住宅2、纵墙承重方案受力特点板荷载传给梁,由梁传给纵墙纵墙：承重墙横墙：满足房屋刚度和整体性优点：房间空间大,房间布置灵活,墙面积小缺点：房屋横向刚度差,纵墙较厚或要加壁柱、构造柱使用范围：使用上要求有较大空间或者隔墙位置可能变化的房屋,如教学楼、办公楼、医院3、纵横墙混合城中方案受力特点：纵横墙共同承重优点：房间开间和进深能满足使用要求,房屋纵横向刚度较为接近4、内框架承重方案受力特点：外墙和内柱共同承重优点：可获得较大的使用空间缺点：房屋空间刚度差,易发生不均匀沉降,使结构产生内力使用范围：使用上要求有较大空间的房屋5、底框架承重方案6、总结四、砖混结构房屋墙体布置注意事项1、墙体布置需要满足构造要求、高厚比要求外,还需要考虑保证房屋整体性、空间刚度以及方式开裂等问题;2、横墙间距小于倍建筑物宽度刚性方案3、纵墙宜尽可能贯通,有利于增强墙体抗裂能力,减少地基不均匀沉降,方便圈梁设置4、墙体要适当加设壁柱大梁、吊车、山墙、构造柱原因：脆性材料,弯曲抗拉强度低;墙厚≤24cm,而大梁跨度≥6m时,梁支承处应加壁柱；承受吊车荷载的墙体或承受风荷载为主的山墙应加壁柱5、适当设置伸缩缝砖与混凝土膨胀系数不同现浇钢筋混凝土楼屋盖：有保温层或隔热层：伸缩缝间距为50m；无保温层或隔热层：伸缩缝间距为30m；缝宽：20-50mm6、适当设置沉降缝当房屋建于地质较大的基础上或者房屋相邻高度、荷重、结构刚度、地基基础的处理方法差别较大时,为避免房屋开裂,宜设沉降缝;缝宽：50-120mm,和层数有关五、砖混结构的房屋楼盖布置1、铺板式楼盖：由许多预制楼板直接铺放在砖墙或楼面大梁上预制楼板：实心平板、空心板、槽形板规格：通用图集基本模数：300mm2、装配式楼盖的结构平面布置：布置方案和墙体承重方案相对应：即包括横墙承重方案、纵墙承重方案、纵横墙承重方案、内框架承重方案平面尺寸符合300mm的基本模数,以便和预制楼板的模数相配合发展趋势：加大板宽3、现浇式楼盖的选型结构形式：单向板肋梁楼盖、双向板了梁楼盖;单向板：单向板指板上的荷载沿一个方向传递到支撑构建上的板;两对边支承,或四边支承而L1/L2＞3时应按单向板计算,2≤L1/L2＜3按照双向板计算优点：计算简便,结构简单,施工方便双向板：指板上的荷载沿两个方向传递到支承构件上的板;四边支承而且L1/L2＜2.优点：梁较少,接近正方形,天棚平整,外形美观,适用于门厅部分或者公共建筑的楼盖缺点：配筋构造复杂,施工不方便梁板经济跨度：楼盖造价占房屋总价的30%到40%,所以楼盖梁板布置是否经济合理,对工程造价起决定性意义;单向板：2-3M 双向板：3-5M 次梁：4-7M 主梁：5-8M六、现浇楼盖的组成及传力路径1、现浇楼盖的组成：单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖组成：板、次梁、主梁2、传力路径单向板：板→次梁→主梁→柱或墙→基础→地基双向板：板→梁→柱或墙七、现浇楼盖的梁板尺寸要求梁板尺寸的确定要考虑强度、刚度两方面的要求1、梁板挠度的控制主要是通过对其几何尺寸进行限制,几何尺寸越大,刚度越大,挠度与刚度成反比,这样挠度就越小;一般情况下,挠度必须控制在跨度的1/300-1/200以内;2、板截面尺寸：单跨简支板：单向板h≥l/30且大于60mm；双向板h≥l/40且大于80mm;多跨连续简支板：单向板h≥l/40且大于70mm；双向板h≥l/50;悬臂板：h≥1/12;3、梁截面尺寸：次梁截面：h=l/11~15；b=h/2~3；主梁截面：h=l/8~12；b=h/2~3；悬臂梁：h≥l/6；b=h/2~3;第三章框架结构体系一、框架结构特点1、受力特点：刚结点,受力性能好梁、柱形变特征：剪切型2、框架结构的优缺点及适用范围优点：建筑平面布置灵活、易于设置较大房间、使用方便强度高,自重轻,构件类型少,易于标准化、定型化；可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,有时还可采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构;现浇结构的整体性好,抗震性能好,在地震区应优先采用;缺点：抗侧刚度低,20层及以下建筑适用范围：办公楼、餐厅、车间、营业室、教室、实验室等二、框架结构的类型1、按框架结构组成划分梁板式结构多层和高层无梁式结构仓库、冷藏室2、按框架的施工方法分现浇整体式框架：工地现浇优点：结构整体性及抗震性能好,节省钢材；缺点：现场工作量大,模板消耗多,施工周期较长;半现浇式框架：梁柱现浇,板预制优点：减少了混凝土浇筑量,节约模板；缺点：整体性及抗震性能不如现浇式框架;装配式框架：优点：构件可以在工厂预制,质量容易保证,施工现场的工作量较少,比现浇框架节省模板并能缩短工期；缺点：增加了框架的节点连接,用钢量大,整体性较差,抗震性能差;装配整体式框架其梁板柱可以在工厂预制,在施工现场将构件吊装就位,再用现浇混凝土将框架连接成整体,因而这种框架兼备了前两种框架的优点;3、按承重结构划分全框架内框架：降低房屋造价缺点：钢筋混凝土和砖墙刚度不协调,房屋整体性和总刚度差,抗震性能差4、装配整体式框架的构件划分短柱单梁式：制作、运输、安装方便,但接头多,施工复杂长柱单梁式：减少柱子接头,增加了结构的整体性；但柱子长,运输困难,吊装内力大,长度不宜超过１６米组合单元式：接头少,增加了结构的整体性；构件制作复杂,运输困难,起重吨位大5、装配整体式框架的接头形式梁与柱的接头暗牛腿刚接方式明牛腿刚接方式柱与柱的接头方式--焊接连接梁与板的接头方式--迭合梁式三、框架结构的组成1、框架结构由梁、柱组成；2、根据梁柱连接方式的不同,叫法是不同的：刚性连接的为通常所说的框架结构,铰接的通常称为排架结构3、为使结构受力合理,框架结构一般要求框架梁宜连通,框架柱在纵横方向应有框架梁连接,梁柱中心线宜重合,框架柱宜纵横对齐,上下对中;4、框架结构为满足使用功能或建筑造型的要求,也可存在抽梁、抽柱、内收、外挑、斜梁、斜柱等形式四、梁柱的布置及柱网尺寸1、基本要求：框架的柱网布置应力求简单、规则、整齐要满足生产工艺和建筑平面布置的要求要使结构传递体系明确,受力合理柱网布置应便于施工柱网尺寸应符合经济原则和尽量符合模数2、分类内廊式柱网、等跨式柱网、对称不等跨式柱网内廊式：对称三跨;房间进深：6m、、走廊跨度：、、开间方向柱距：~8m适用范围：旅馆、教学、办公、医院等跨式柱网：常用跨度为6米、米、9米、12米开间方向柱距：6m适用范围：厂房、仓库、商店⏹注意：⏹无论是工业或民用建筑的柱网布置,当房屋长度较大55米时,均需设置伸缩缝,在缝的两侧应各自设置框架3、框架的布置：按承重框架布置方向分为三种：1.主要承重框架横向布置特点：横向梁为主梁,纵向梁为次梁连系梁优点：承重框架横向布置可有效提高纵房屋横向的抗侧力强度和刚度；有利于立面处理和室内采光2.主要承重框架纵向布置特点：纵向梁为主梁,横向梁为次梁连系梁优点：有利于楼层净高的有效利用,房屋的使用划分比较灵活；缺点：横向很差刚度；适用范围：层数不多的无抗震要求的厂房3.主要承重框架纵横两向布置两个方向均有较好的抗侧刚度;框架承重方案有楼盖布置关系4、变形缝的设置1、在实际工程中,遇到房屋纵向太长、立面高差太大、体型比较复杂时,应对建筑进行变形缝的设置,使结构受力合理；2、变形缝分类：伸缩缝：又名温度缝,主要与结构的长度有关,未采取措施时,伸缩缝间距不宜超过按表3-1中的值;沉降缝：主要与基础受到的上部荷载和场地的地质条件相关；沉降缝可利用挑梁、搁置预制板、预制梁、设双柱等方法处理;其与温度缝的缝宽一般不小于50mm;防震缝：主要与建筑物平面形状、质量分布、刚度、地理位置等相关;防震缝设置应力求使各结构单元简单、规则,刚度和质量分布均匀,避免发生地震作用下的扭转效应;尽量不设缝或少设缝,且“三缝合一”;5、框架结构柱网尺寸框架柱网布置应力求简单,并尽量符合模数要求多层厂房：柱距一般采用6m,跨度,根据柱网形式而分内廊式 6m++6m 或 ++等跨式常用跨度6,,9,12m四种一般6m,最好不超过9m,为什么多层民用房屋的柱网尺寸因民用房屋种类繁多,功能要求各有不同柱距：旅馆建筑,常为6-8m跨度：6-12m经济考虑,不宜超过9m若建筑长度较大时,应考虑设置伸缩缝,伸缩缝间距见混凝土结构设计规范GB50010-20016、构件截面尺寸框架横梁截面：梁高h=1/8~1/12l梁跨梁宽b=1/2~1/3h梁高框架柱截面的宽与高=1/15~1/20Hｉ层高五、框架结构的受力特点与适用层数和高宽比1、框架结构的受力特点框架结构是由梁和柱相互刚接而成的,框架的承载能力和结构效能主要依赖于梁与柱的强度和节点刚度;框架竖向荷载和水平荷载对框架的作用是什么竖向荷载：框架层数的增加而框架的变形和弯矩没有显着的变化框架的变形和弯矩与框架的层数多少没有太大的关系水平荷载：框架的层数越多,产生的水平位移越大,框架的内力也随层数的增加而迅速增长,层数超过一定程度时,水平荷载产生的内利远远大于竖向荷载产生的内力;这时,水平荷载对设计起主要控制作用;2、框架结构的适用条件架结构层数较少时,竖向荷载起控制作用,框架结构比较经济;当房屋向更高的层数发展时,采用框架结构将会产生矛盾：１强度方面：由于层数和高度的增加,竖向荷载和水平荷载产生的内力都要相应增大,特别是水平荷载产生的内力增加更快;当高度达到一定的数值,框架中将产生相当大的内力;２刚度方面：随着房屋高度的增加,在水平荷载作用下,框架结构本身柔性较大,水平位移成为重要的控制因素;要满足强度和刚度的要求,就必须增大构件的截面尺寸,太大不经济,甚至不合理;合理层数是6~15层,最经济是10层左右;高宽比：５～７框架结构房屋最大适用高度六、抗震设防区框架体系结构布置的要求1、结构平面布置的原则a)结构平面布置简单、规则、对齐、对称,有利于抵抗水平荷载▪平面形状：板式、塔式▪板式是指房屋宽度较小,而长度较大的建筑▪为了增加板式结构的侧向刚度和稳定,避免“一字形”建筑,可以做成折板式或曲线式;▪塔式则是指平面的长度和宽度相接近的建筑▪在塔式建筑中,常用圆形、方形、长宽比较小的矩形、Y形、井形、三角形或其他各种形状;b)尽量避免部分突出及刚度突变c)控制房屋的长宽比 L/B不宜超过d)抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地震力合力作用线接近或重合e).抗侧力结构的布置应使房屋中各部分的刚度均匀,不应过分悬殊f)在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单元的两端和拐角部位2、结构立面布置的原则a)沿房屋的竖向高度刚度和质量分布均匀,不要发生过大的突变,尽量避免夹层、错层、抽柱现象b)各层楼板应尽可能设置在同一标高上,尽可能不采用复式框架c)房屋顶部不宜有局部突出和刚度突变,如不能避免,突出部分应逐步收小,并需作抗震验算竖向规则建筑：立面局部收紧尺寸不大于该方向总尺寸的25%；楼层刚度不小于相邻上层刚度的70%,且连续三层的总刚度下降不超过50%;底柔上刚结构,底部容易破坏d)下刚顶柔结构,容易出现“辫梢”效应;震害调查表明：房屋顶部突出结构震害严重e)f)3、12破坏3避免相邻房屋的相互碰撞4减轻摇晃的感觉七、无梁楼盖结构1、类似的框架结构没有楼盖,具有板底平整,室内净高可有效利用,便于管道在室内天棚架设等优点广泛用于冷藏库、仓库,也可用于商场和多层工业厂房建筑中2、无梁结构与有梁节后的不同点钢筋混凝土板直接支承在柱上没有次梁和主梁板的厚度在较有梁楼盖的厚柱的上端与板整体连接处尺寸加大,形成“柱帽”,作为板的支座;3、现浇无梁楼盖结构整体现浇、装配式、升板法施工无梁楼盖结构由板、柱帽及柱子组成柱网通常布置成正方形或矩形无梁楼盖的静力分析：把楼板在纵横两个方向上假想地划分为两种板带：“柱上板带”弹性的柔软支座和“跨中板带”支承于柱上板带4、无梁楼盖的厚度无梁楼盖板的厚度根据采用的柱帽形式不同而不同;采用图3-12a时,板厚不宜小于1/35~1/32跨度采用图3-12b和c时,板厚不宜小于1/40~1/35跨度板厚一般为160~200mm5、柱子尺寸柱子的尺寸由计算确定楼盖荷载较大时,层高与柱子截面宽度比值不宜大于1/10当楼盖四周的板不伸出边柱外时,在周边应设圈梁;第四章：剪力墙结构体系一、剪力墙为什么可以提高房子的抗侧力刚度这墙片在水平力作用下的工作犹如悬臂的深梁;由于深梁的抗弯惯性矩大,换而言之,抗侧力刚度就大大的提高了；同时,这块大截面墙片的受剪效能看它的抗剪能力比框架结构强的多,这片剪力墙为整个房屋提供很大的抗剪强度和刚度;二、剪力墙结构体系的类型特点和适用范围剪力墙结构体系的分类按施工工艺分类大模现浇剪力墙结构体系施工工艺及机械设备相对较简单,适合我国国情,技术经济指标较好滑模现浇剪力墙结构体系全装配大板结构体系内浇外挂剪力墙结构体系高层结构体系选型中,应充分考虑工程的施工条件和具体的施工工艺等因素;按剪力墙的整体性墙体开洞大小分类实体剪力墙：未开洞或开洞很小双肢剪力墙：墙面开有一排洞口联肢剪力墙：沿竖向开有一列或多列较大的洞口壁式框架：开洞很大,连系梁和墙肢的刚度均较小,受力与变形接近于框架,几乎每层墙肢均有一反弯点框支剪力墙：结构抗震性能差,造价高错洞剪力墙：墙面上开有错行或错列洞口带小墙肢的剪力墙：墙肢与其余部分墙体尺寸相比较较小的剪力墙结构体系的类型纯剪力墙结构框支剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构1.全剪力墙结构概念：利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构;优缺点及适用范围优点:整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力强度要求也容易满足,房间内无梁柱外露;缺点:剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求,结构自重往往也较大;适用范围：较小开间的住宅及旅馆建筑,高层建筑;特征：自底层向上,位移增量越来越大,与悬臂梁的弯曲变形曲线类似;故称“弯曲型”适用范围：房屋刚度比框架-剪力墙体系更好,适用的层数更高,层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构理论上可达100~150层,但墙体太厚,不经济,以40层以下为宜全剪力墙的高宽比：不宜大于62.框支剪力墙结构优点：底层作商店或停车场而需要大空间的旅馆或住宅缺点：房屋刚度突变,抗震性能较差避免房屋刚度突变的措施：1把框架层扩展到2~3层,层高逐渐变化,使刚度逐渐减弱而避免突变2在框架的最上面一层设置设备层,作为刚度的过渡层3尽可能把一部分剪力墙伸到底层以加强整个房屋的刚度⏹结构转换层：水平结构,梁很大,一两个楼层高⏹作用：过渡,改变下方楼层柱子的排列,或者过渡上下层剪力墙的不同位置,以此获得特别的楼层柱网－－创造大空间并将上部荷载传递到下面相对少而大的几根柱或几片墙上3.框架剪力墙结构概念：在框架体系的房屋中设置一些剪力墙来代替部分框架特点：以框架结构为主,以剪力墙为辅助补救框架结构的不足的半刚性结构;剪力墙承担大部分的水平荷载,框架以负担竖向荷载为主适用范围：H/B不宜大于4~525层以下的房屋,最高不宜超过30层地震区的五层以上的工业厂房由于剪力墙的存在,一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性,这种体系用于旅馆、公寓、住宅等建筑最为适宜不同剪力墙结构的比较4.筒体结构特点：将剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体筒体在水平荷载作用下好像一个竖向悬臂空心柱体,结构空间刚度极大,抗扭性能也好剪力墙集中布置不妨碍房屋的使用空间,建筑平面布置灵活,适用于各种高层公共建筑和商业建筑筒体结构的类型根据建筑高度不同,可采用不同筒体结构形式内筒体：将电梯井、楼体井、管道井、服务间等集中成为一个核心筒体;外筒体：四周外墙由密排窗框诸与窗间墙梁组成---多孔墙体;建筑物内部可不设剪力墙;筒中筒：内筒体与外筒体相结合多筒体组合：根据建筑平面要求可采用：多重套筒,组合筒---几个筒体由楼板联合束筒---若干个筒体成束状结构,筒体可错落不齐;筒体结构的主要特征框筒及桁架筒做为外筒,实腹筒做为内筒,形成筒中筒结构,筒体结构属于空间受力体系1变形特点框筒侧向变形仍以剪切型为主,而核心筒通常则是以弯曲型变形为主2受力特点框筒结构是具有箱形截面的悬臂构件,柱子分为受拉和受压柱,形成受拉翼缘框架和受压翼缘框架;5.束筒结构使用条件：当建筑高度或其平面尺寸进一步加大,以至于框筒或筒中筒结构无法满足抗侧力刚度要求时,必须采用多筒体系1、成束筒两个以上框筒或其它筒体排列在一起成束状,称为成束筒;优点：结构的刚度和承载能力比筒中筒结构有所提高,沿高度方向,还可以逐个减少筒的个数,分段减少建筑平面尺寸,结构刚度逐渐变化有效地减少外筒翼缘框架中的剪力滞后现象,使内筒或内部柱子充分发挥作用2、巨形框架利用筒体作为柱子,在各筒体之间每隔数层用巨形梁相连,巨型梁每隔几层或十几层楼设置一道,截面一般为一层或几层高,筒体和巨型梁即形成巨型框架特点：超越一般结构概念一般结构的截面尺寸与层高相关巨型结构：由两级结构组成第一级：结构超越楼层划分,形成跨越几个楼层的巨柱以及一层空间的巨梁巨型框架结构巨型桁架结构第二级：巨型框架或桁架间为一般框架结构小型柱、梁与楼板;•在巨型层底下,可设无柱大空间;•巨型结构外露与建筑立面相结合•空间利用灵活•施工速度快,巨型主框架施工后,各层可同时施工•巨型框架---巨型开洞•形成气流通道,减小风压6.结构体系的选择主要考虑因素建筑物高度----结构抗侧刚度与抗震性能建筑物用途----建筑平面布置,空间利用要求高层的控制因素水平荷载和刚度而不是竖向荷载和强度抗侧移能力砖混结构－框架结构－框剪结构－剪力墙结构－框筒结构－筒中筒结构－成束筒结构－巨型框架结构各种结构体系的适用层数：框架结构—15层以下最经济为10层框架-剪力墙结构—30层以下最适宜为11~25层剪力墙结构--40层以下最适宜为16~40层框筒结构—30层以下筒中筒结构—30层以上的超高层三、剪力墙的布置原则7、一总则1.房屋平立面体型要简单均匀;2.剪力墙应合理地应可能地离开房屋重心3.剪力墙布置要对称,以减少结构的扭转效应;当不能对称时,也要使刚度中心尽量和质量中心接近,以减少地震力产生的扭矩;4.剪力墙应上下层位置对齐,而且宜贯通房屋全高;5.应尽可能采取措施增加剪力墙承担的竖向荷载;6.在非地震区,可根据建筑物迎风面大小、风力大小设置剪力墙,纵横两个方向剪力墙数量可以不同;在地震区,由于两个方向的地震力接近,在纵、横方向上布置的剪力墙数量要尽量接近;四、剪力墙的主要构造要求一、剪力墙的材料现浇钢筋混凝土,混凝土强度等级不应低于C20二、剪力墙的厚度按一级抗震等级设计时不应小于楼层高度的1/20, 且不应小于160mm；按二、三、四级抗震等级和非抗震设计时不应小于楼层高度的1/25,且不应小于 140mm;有边框时,剪力墙的厚度不应小于墙体净高的1/30 ,且不应小于 120mm ；无边框时,剪力墙的厚度不应小于楼层高度的1/25,且不应小于 140mm;三、剪力墙的配筋剪力墙厚度<200mm时,可单层配筋;剪力墙厚度>=200mm时,应双层配筋;山墙及相邻第一道内横墙,楼梯间或电梯间墙及内纵墙等都应双层配筋;五、剪力墙墙体开洞基本要求▪剪力墙开洞与不开洞相比,不仅受力性能不同,且计算方法也不一样;总之,剪力墙以不开洞比开洞好,少开洞比多开洞好；开小洞比开大洞好,单排洞比多排洞好,洞口靠中比洞口靠边好;六、变形缝的设置与构造种类：沉降缝、伸缩缝或防震缝区别：伸缩缝和防震缝仅将基础以上的房屋分开,而沉降缝则将房屋连同基础一起分开原则：在高层建筑中,目前的总趋势是避免设缝,并从总体布置上或构造上采取一些相应的措施来减少沉降差、温度收缩和体型复杂引起的问题;沉降裂缝：形状：斜的,由下向沉降较大的一侧升高地点：土质松软、土层变化较大处基础处理方法不同处房屋在高度、重量、刚度有较大变化处房屋平面形状变化的凹角处设置条件：1建筑物建在不同的地基土壤上；2当同一建筑物相邻高度相差在两层以上或部分高度差超过10m时；3当建筑物部分的基础底部压力值有较大差别时；4原有建筑物与新建建筑物之间；。

综合测试一一、单项选择题1．限制房屋高宽比的目的是（）。

正确答案：D回答正确A．避免房屋产生剪切破坏。

B．避免房屋产生弯曲破坏。

C．防止房屋产生不均匀沉降。

D．增大房屋整体刚度。

2．高层建筑的抗风设计中，要求选用合理的体形，以减少风压值：试问在下图的结构平面中，哪一个形状的风荷载体体型系数最小。

（）正确答案：C 回答正确A．B．C．D．3．在设防烈度及屋面高度相同的前提下，那种结构体系所要求的防震缝宽度最小。

（）正确答案：B回答正确A．框架结构体系。

B．剪力墙结构体系。

C．框架一剪力墙结构体系。

D．一样大。

4．高层建筑框架结构的抗侧力结构布置应符合（）。

正确答案：C回答正确A．应双向布置，风荷载下建筑物长向框架梁柱可作成铰接，抗震结构则不能铰接。

B．无论何种情况，梁与柱、梁与墙均不能铰接。

C．双向布置，主体结构不应采用铰接，与墙面相垂直的梁宜铰接。

D．当抗侧力结构为斜向布置时，梁柱可采用铰接。

5．钢筋混凝土建筑结构的抗震等级与下列因素有关：（）。

正确答案：A回答正确A．设防烈度，结构类型，房屋高度。

B．设防烈度，场地类型，结构类型，房屋高度。

C．设防烈度，建筑类型，结构类型，房屋高度。

D．设防烈度，场地类型，建筑类型，结构类型，房屋高度。

6．某框架结构，6度设防，Ⅱ类场地土，32m 高，如何考虑其框架柱轴压比问题？（）。

正确答案：B回答正确A．不计算地震作用，轴压比可不验算。

B．取无地震作用组合的轴压比值，按三级抗震要求验算轴压比。

C．取竖向荷载轴力荷风荷载轴力的20％组合的轴力值，按三级抗震要求验算轴压比。

D．计算地震作用，取有地震作用组合的轴压比值，按三级抗震要求验算轴压比。

7．剪力墙结构体系中，宜对连梁弯矩进行调幅，主要原因是（）。

正确答案：A回答正确A．使连梁较早出现塑性铰，降低连梁的平均剪应力，改善其延性。

B．连梁为次要构件，更好地节约材料、节省造价。

C．增加剪力墙的荷载，使剪力墙有更大的安全储备。