1、東北財經大學 張建新 版權所有東北財經大學建設管理學院 張建新第6章 鋼筋混凝土結構體系東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有12021-10-22 6.1 建筑結構型式綜述 6.2 框架結構 6.3 框架剪力墻與剪力墻結構 6.4 筒體結構 6.5 排架結構點擊直接進入東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有22021-10-22 6.1.1 常見的建筑結構型式東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有32021-10-22 6.1.2 確定建筑結構型式的原則（1）根據力學原理，選擇充分發揮材料性能的）根據力學原理，選擇充分發揮材料性能的結構型

2、式結構型式盡量使結構處于無彎距狀態盡量使結構處于無彎距狀態壓力壓力壓力壓力拉力拉力軸心受軸心受壓壓構件構件純彎構件純彎構件2021-10-224桁架結構拱結構懸索結構軸心受力空間受力桿件系統框架、排架薄壁結構梁板結構主要受力網架結構上一頁下一頁東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有52021-10-22 6.1.2 確定建筑結構型式的原則減少結構的彎距峰值，也是結構受力合理的途減少結構的彎距峰值，也是結構受力合理的途徑徑剛架結構剛架結構伸臂梁結構伸臂梁結構東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有62021-10-22 6.1.2 確定建筑結構型式的原則（2）

3、合理地選用結構材料合理地選用結構材料 對于建筑結構的材料要求是對于建筑結構的材料要求是輕質輕質、高強高強、具有、具有一定的一定的可塑性可塑性和和便于加工便于加工 在大跨度和高層建筑中，采用在大跨度和高層建筑中，采用輕質高強輕質高強材料材料具有極大的意義具有極大的意義 選用結構材料和結構型式要根據建筑的要求、選用結構材料和結構型式要根據建筑的要求、材料供應、允許的造價和施工條件等綜合考慮材料供應、允許的造價和施工條件等綜合考慮東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有72021-10-22 6.1.2 確定建筑結構型式的原則（3） 提倡結構型式的優選組合提倡結構型式的優選組合交叉拱

4、懸索基礎拉桿倒v型支架美國雷里競技館美國雷里競技館懸索結構和拱式結構的組合懸索結構和拱式結構的組合東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有82021-10-22（1） 延性與脆性延性與脆性延性 構件、結構或截面在破壞前有較大的變形及明顯的破壞征兆； 宏觀表現：撓度、傾斜、裂縫脆性 與延性相反的性質； 宏觀表現：突然斷裂、失穩、坍塌 6.1.3 結構的概念設計一種設計思路，不以精確的力學分析、生搬硬套的規范條文為依據，而是對工程進行概括分析，采取相應的措施，包括：安全度、力學、材料、荷載、地震、施工、使用等的概念。東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有92021

5、-10-22（2） 剛度剛度構件剛度構件剛度是指結構構件抵抗其自身變形的能力；整體剛度結構整體剛度設計是結構設計的基本工作之一；整體剛度是指整體結構抵抗變形的能力，主要表現為抵抗風、地震等側向作用的能力； 6.1.3 結構的概念設計東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有102021-10-22 6.1.3 結構的概念設計結構的剛度設計結構的剛度設計 隨著建筑物高度的增加，側向作用逐步成為主要影響因素，對結構抗側移剛度要求越來越高； 多層建筑物的側向變形以剪切為主，變形量?。桓邔咏ㄖ锏膫认蜃冃我詮澢鸀橹?，變形量大；低層、多層建筑剪切變形側向作用高層建筑側向作用側向彎曲東北財經

6、大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有112021-10-22 6.1.3 結構的概念設計尺度均衡的體型有利于抵抗側向作用立面形體與組合結構立面變化應盡量均勻平面形體與組合 建筑物的形心與質心重合，側向作用下建筑物側向變形對稱形體側向作用 建筑物的形心與質心不重合，側向作用下建筑物發生扭轉變形 設縫將建筑物分開，使其產生側向變形非對稱形體側向作用側向作用東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有132021-10-22 6.1.4 建筑的結構選型（1）多層建筑與高層建筑我國高層建筑混凝土結構技術規程（高規）規定10層及10層以上、或房屋高度超過28m的混凝土結構高層民用

7、建筑物稱為高層建筑；在多層建筑結構中，影響結構內力的主要荷載是豎向荷載，在結構變形方面主要考慮豎向荷載作用下的撓度；高層建筑結構受力特點與多層建筑結構的主要區別，是側向力成為影響結構內力、結構變形及建筑物土建造價的主要因素；東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有142021-10-22 6.1.4 建筑的結構選型（1）多層建筑結構與高層建筑結構高層建筑鋼筋混凝土結構可采用框架、剪力墻、框架-剪力墻、筒體和板柱-剪力墻結構體系；鋼筋混凝土高層建筑結構的最大適用高度和高寬比分為a級、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

8、措施應相應加嚴）；詳見表格2021-10-2215上一頁下一頁東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有162021-10-22 6.1.4 建筑的結構選型（2）大跨度建筑結構跨度是建筑空間的基本性能之一，梁是最常見的形成跨度的構件，當跨度達到一定程度后，普通的平面結構難于成為合理的選擇，而多采用各種空間結構體系；常見的大跨度建筑結構型式有剛架結構、桁架結構、拱式結構、薄殼結構、網架結構、懸索結構和薄膜結構等；大跨度建筑應盡量采用輕質高強的建筑材料，鋼結構是大跨度建筑結構常采用的建筑材料；返回目錄東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有172021-10-22 6

9、.2.1 框架結構概述由梁（水平構件）和柱（豎向構件）剛性連接而成的骨架結構體系，既承擔豎向荷載，又承擔水平荷載主梁連系梁柱板（1）框架結構的組成東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有182021-10-22 6.2.1 框架結構概述結構強度高，自重輕，整體性和抗震性能較好；建筑平面布置靈活，可提供較大的建筑空間，也可構成豐富多變的立面造型，使用廣泛；框架體系的抗側剛度較弱，在水平荷載的作用下側向變形較大，建筑高度受到一定的限制（通常10層） ；（2）框架結構的分類按照施工方法分為：現澆式、裝配式、裝配整體式（3）框架結構的特點應用廣泛，主要應用于多層工業、民用建筑，如廠房、

10、倉庫、商場、辦公樓、住宅等；（4）框架結構的應用東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有192021-10-22 6.2.2 框架結構的布置（1）柱網布置方式：等跨布置、不等跨布置柱網尺寸一般為69m柱網盡量布置在建筑縱橫隔墻的交叉點上柱網布置盡量簡單規則，方便施工（2）承重框架的布置橫向框架承重縱向框架承重混合承重示意圖橫向框架承重縱向框架承重混合承重上一頁下一頁東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有212021-10-22包括：結構自重包括：結構自重樓樓( (屋屋) )面活荷載面活荷載雪荷載雪荷載傳遞：傳遞：板板梁梁柱柱基礎、地基基礎、地基 6.2.3 框

11、架結構的主要荷載及傳遞途徑包括：風、地包括：風、地震震 水平作用水平作用簡化為作用于簡化為作用于框架節點上的框架節點上的水平力水平力東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有222021-10-22 6.2.4 框架結構的計算簡圖單榀框架框架計算簡圖垂直荷載m圖垂直荷載作用下的m圖垂直荷載作用下的v、n圖水平荷載作用下的m圖水平荷載作用下的v、n圖上一頁下一頁剪力v軸力n軸力n剪力v東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有242021-10-22 6.2.5 框架結構的設計要求（1）主要設計原則框架結構的開間、進深、層高等尺寸盡量減少規格，以利于生產工業化；根據抗

12、震等級采取相應的抗震及構造設計，地震區宜優選現澆框架結構體系，符合“強柱弱梁、強剪弱彎、強節弱桿、強壓弱拉”的框架抗震設計要求；保證框架結構構件和節點的剛度，以及結構的平面內受力；東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有252021-10-22 6.2.5 框架結構的設計要求（2）設計及構造要點框架梁按矩形截面計算；框架柱的截面尺寸應符合規范剪壓比、軸壓比（抗震框架）等方面的要求，并宜采用正方形對稱配筋；高層建筑宜采用縱橫雙向布置的框架體系；框架結構中的墻體屬于填充墻體，墻體既要與框架可靠相連，又要避免連接過密形成整體工作；框架結構中的節點應滿足剛度要求，對于必要區域應進行箍筋

13、加密；上一頁下一頁220220222222220218kl1(3)200 x4002208100/200(2)220222222220218810081008200ln/4ln/41.5h1.5h上一頁下一頁上一頁下一頁上一頁下一頁返回目錄上一頁東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有312021-10-22 6.3.1 框架剪力墻結構體系（1）框-剪結構的組成及特點將框架和剪力墻結合，組成框架-剪力墻結構體系；既能提供較大靈活的建筑空間，又具有良好的抗震性能，應用廣泛（如多高層辦公樓、住宅等） ；框 架剪力墻東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有322021

14、-10-22 6.3.1 框架剪力墻結構體系（2）框-剪結構的受力及變形特點框架和剪力墻共同作為豎向承重結構的結構體系，剪力墻是結構體系中主要的抗側力構件；框架以承擔豎向荷載為主，剪力墻承擔絕大部分的水平荷載；剪力墻猶如懸臂桿，受側力變形曲線以彎曲為主；水平荷載作用下，樓蓋可視為一根水平深梁；東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有332021-10-22 剪力墻的受側力變形以彎曲為主 框架的受側力變形以剪切為主 框架、剪力墻協同工作的變形曲線呈現彎剪型特征第6章 鋼筋混凝土結構體系 6.3.1 框架剪力墻結構體系（2）框-剪結構的受力及變形特點協同工作變形墻系自由變形框架系自

15、由變形2021-10-2234框架-剪力墻結構鉸接體系計算圖上一頁下一頁2021-10-2235框架 - 剪力墻結構剛接體系計算圖上一頁下一頁東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有362021-10-22 6.3.1 框架剪力墻結構體系（3）剪力墻的布置布置原則 均勻、分散；對稱、周邊；恒載較大處建筑平面形狀或剛度變化處、樓梯間和電梯間周圍房屋各區段的兩端或周邊剪力墻的間距宜4倍的建筑物寬度（現澆樓蓋）若樓板有較大洞口，剪力墻的間距予以減小利于提高建筑的整體剛度保證剛度的均勻性，有效抵抗建筑物在地震作用下的扭轉效應常見的布置部位東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有

16、版權所有372021-10-22 6.3.2 剪力墻結構體系剪力墻作為豎向承重結構的結構體系；剪力墻既承受豎向、水平荷載，同時又起圍護和分隔作用；（1）剪力墻結構的組成東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有382021-10-22 6.3.2 剪力墻結構體系（2）剪力墻結構的特點及應用剪力墻集承重、抗風、抗震、圍護與分隔為一體，經濟合理的利用了結構材料；結構整體性好，抗側剛度大，側向變形小，適于高層建筑；抗震性能好，適于抗震要求較高的建筑；由于墻片的約束，內部空間劃分狹小，不利于形成開敞性的空間，適于隔墻較多的高層住宅、公寓和旅館建筑等；對于下部設置大空間公共設施的高層建筑，

17、可以使用框支剪力墻結構體系；上部標準層采用剪力墻，底層大空間采用框架的結構體系，這種結構體系抗震性能稍差東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有392021-10-22 6.3.2 剪力墻結構體系（3）剪力墻結構的受力特點剪力墻結構體系中的墻體既承受重力荷載，又承受水平荷載；剪力墻猶如底部嵌固于基礎的直立懸臂深梁，受到壓、彎、剪復合受力狀態；隨著墻體上開洞方式、開洞大小的不同，可以劃分不同類型的剪力墻，并具有不同的受力狀態和特點；剪力墻結構體系分為：整體墻、小開口整體墻、聯肢墻、壁式框架等類型；示意圖2021-10-2240上一頁下一頁整體墻小開口整體墻聯肢墻壁式框架剪力墻結構

18、的分類返回目錄東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有412021-10-22第6章 鋼筋混凝土結構體系 6.4 筒體結構 6.4.1 筒體體系筒體結構是由一個或多個筒體作為承重結構的高層建筑體系；筒體可以是由剪力墻構成的薄壁筒、或由密排柱及深群梁組成的框筒；筒體結構的形式：單筒、筒中筒、組合(成束)筒、桁架筒等；剪力墻構成的薄壁筒密排柱及深群梁組成的框筒示意圖桁架筒體系成束筒體系筒中筒體系東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有432021-10-22第6章 鋼筋混凝土結構體系 6.4.2 框架筒體體系由若干個框架和筒體共同承重的結構體系類型：框架和實腹筒體、

19、框架和空腹筒體框架和空腹筒框架和空腹筒體體 空腹筒體布置在房屋的外圍，空腹筒體布置在房屋的外圍，框架布置在中間框架布置在中間框架和實腹筒框架和實腹筒體體 利用電梯間、樓梯間、設備間利用電梯間、樓梯間、設備間等的墻比做為筒體的實腹體壁等的墻比做為筒體的實腹體壁返回目錄東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有442021-10-22第6章 鋼筋混凝土結構體系 6.5 排架結構 6.5.1 排架結構的組成排架結構是單層廠房中最普遍的一種結構形式；常用于一些機器設備較重，且輪廓尺寸較大的廠房；吊車梁排架柱獨立基礎屋架吊車剖面示意圖剖面示意圖排架承重結構由屋架或屋面梁、柱和基礎組成東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有452021-10-22第6章 鋼筋混凝土結構體系 6.5.2 排架結構的布置柱網布置即為確定跨度和柱距。（1）柱網布置柱網布置既是確定柱的位置，也是確定屋面板、屋架和吊車梁等構件尺寸(跨度)的依據，并涉及結構構件的布置。跨度柱距抗風柱排架柱排架結構平面布置圖排架結構平面布置圖東北財經大學東北財經大學 張建新張建新 版權所有版權所有462021-10-22第6章 鋼筋混凝土結構體系 6.5.2 排架結構的布置（2 2）支撐的布置）支撐的布置下弦水平支撐上弦水平支撐垂直支撐水平系桿下弦水平支撐：防止下弦振顫；并提高建筑物整體剛度；傳遞