第2章3抗侧力结构与布置.ppt
建建筑筑物限制高度之主要目的在物限制高度之主要目的在于于控制居住密度控制居住密度，并确保居住采光通风；另外，建筑物高度关系结构并确保居住采光通风；另外，建筑物高度关系结构物的安全、经济、耐久。如每次大地震，各国高层物的安全、经济、耐久。如每次大地震，各国高层都发生了较大的摇晃，给世人提出了质疑，到底多都发生了较大的摇晃，给世人提出了质疑，到底多高是极限？到底高层安全吗？高是极限？到底高层安全吗？2005-102005-10，伊斯兰堡一高层建筑物在地震中倒，伊斯兰堡一高层建筑物在地震中倒塌，所造成的死亡人数塌，所造成的死亡人数4040多人，被困在废墟下的多人，被困在废墟下的160160多人。多人。B级钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比级钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比在高层建筑结构初步设计阶段，除了应根据房屋高在高层建筑结构初步设计阶段，除了应根据房屋高度度选择合理的结构体系外，尚应对结构平面和结构竖选择合理的结构体系外，尚应对结构平面和结构竖向向进行合理的总体布置。结构总体布置时，应综合考进行合理的总体布置。结构总体布置时，应综合考虑虑房屋的使用要求、经济合理、建筑美观、结构合理房屋的使用要求、经济合理、建筑美观、结构合理以以及便于施工等因素。布置不当会带来严重的后患。及便于施工等因素。布置不当会带来严重的后患。1515层的中央银行与层的中央银行与1818层的美洲银行的震害对比：层的美洲银行的震害对比：修复后的美洲银行修复后的美洲银行平面宜简单、规则、对称，减少偏平面宜简单、规则、对称，减少偏心；心；质量和刚度变化均匀，避免楼层错层；平质量和刚度变化均匀，避免楼层错层；平面长度不宜过长，突出部分长度面长度不宜过长，突出部分长度l l不过大；不过大；L L、l l等值满足要求；等值满足要求；不宜采用角部重叠的平面图形不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。或细腰形平面图形。竖向体型规则、均匀，避免有过大的外挑和竖向体型规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均内收。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。构。结构竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。结构竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。有较大的变形有较大的变形能力而缺少较能力而缺少较高的抗侧向力高的抗侧向力的能力如钢或的能力如钢或钢筋混凝土纯钢筋混凝土纯框架，由于在框架，由于在不大的地震作不大的地震作用下会产生较用下会产生较大的变形，导大的变形，导致非结构构件致非结构构件的破坏或结构的破坏或结构本身的失稳。本身的失稳。19991999年土耳其伊兹米地震年土耳其伊兹米地震 1 1、平面不规则的类型、平面不规则的类型1221222.1122扭转不规则扭转不规则max3.0 BBmaxBmax3.0 BBmaxBmaxBmax3.0 BBmaxBmax3.0 BB凹凸角不规则凹凸角不规则BBb5.0BBlAAA 3.00l局部不连续局部不连续大开洞大开洞错层错层3、有关平面不规则的计算2 2、竖向不规则的类型、竖向不规则的类型17.0iiKKiK1iK2iK3iK)3(8.0321iiiiKKKK沿竖向的侧向刚度不规则（有柔软层）沿竖向的侧向刚度不规则（有柔软层）竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力结构屈服抗剪强度不均匀竖向抗侧力结构屈服抗剪强度不均匀 （有薄弱层）（有薄弱层）iyQ,1,iyQ1,8.0iyiyQQ 严重不规则是指体型复杂，严重不规则是指体型复杂，多项不规则指标超过表中指多项不规则指标超过表中指标或某一项大大超过规定值，标或某一项大大超过规定值，具有严重的抗震薄弱环节，具有严重的抗震薄弱环节，将会导致地震破坏的严重后将会导致地震破坏的严重后果者。果者。注：以上规定主要针对钢筋混凝注：以上规定主要针对钢筋混凝土和钢结构的多层和高层建筑土和钢结构的多层和高层建筑。4、有关立面不规则的计算 三、变形缝的设置三、变形缝的设置1）缝的分类：沉降缝、伸缩缝和防震缝。）缝的分类：沉降缝、伸缩缝和防震缝。2）设缝的优缺点：）设缝的优缺点：优点：用缝将复杂建筑分为规则的部分，或减小温度应力。优点：用缝将复杂建筑分为规则的部分，或减小温度应力。缺点：影响建筑使用功能；立面处理不便；基础防水不易处理等。缺点：影响建筑使用功能；立面处理不便；基础防水不易处理等。）趋势：）趋势：目前趋势是避免设缝目前趋势是避免设缝，或尽可能少设缝。，或尽可能少设缝。1 1）沉降缝）沉降缝（1）设缝：高层建筑的主体结构周围常设置裙房，它们与主体）设缝：高层建筑的主体结构周围常设置裙房，它们与主体结构的重量相差悬殊，会产生相当大的沉降差。这时可用沉降缝结构的重量相差悬殊，会产生相当大的沉降差。这时可用沉降缝将二者分成独立的结构单元，使各部分自由沉降。将二者分成独立的结构单元，使各部分自由沉降。（2）不设缝：需采取以下措施：）不设缝：需采取以下措施：A、采用桩基，桩支承在基岩上；或采取减少沉降的有效措施、采用桩基，桩支承在基岩上；或采取减少沉降的有效措施并经计算，沉降差在允许范围内。并经计算，沉降差在允许范围内。B、楼与裙房采用不同的基础形式。、楼与裙房采用不同的基础形式。C、先施工主楼，后施工裙房，使两者最终沉降量一致。、先施工主楼，后施工裙房，使两者最终沉降量一致。D、将裙房坐在悬挑基础上。、将裙房坐在悬挑基础上。2 2）伸缩缝：）伸缩缝：由温度变化引起的结构内力称为温度应力，使房由温度变化引起的结构内力称为温度应力，使房屋产生裂缝，影响正常使用，底部数层和顶部数层较为明显。屋产生裂缝，影响正常使用，底部数层和顶部数层较为明显。伸缩缝可减少温度应力。伸缩缝可减少温度应力。高层规程高层规程规定了伸缩缝的最大间规定了伸缩缝的最大间距距增大伸缩缝间距的措施，（增大伸缩缝间距的措施，（1）增加顶层、底层、山墙等部位的）增加顶层、底层、山墙等部位的配筋配筋;（2）采用有效隔热措施）采用有效隔热措施;（3）使用混凝土添加剂等减少）使用混凝土添加剂等减少收缩收缩;（4）施工中预留后浇带；（）施工中预留后浇带；（5）上部改变结构形式或局部）上部改变结构形式或局部(顶部）设伸缩缝顶部）设伸缩缝;（）增大楼板配筋或采用预应力楼板等。（）增大楼板配筋或采用预应力楼板等。（1 1）施工后浇带的作用在于减小混凝土的收缩应力，提高建筑）施工后浇带的作用在于减小混凝土的收缩应力，提高建筑物对温度应力的耐受能力，并不直接减少温度应力。物对温度应力的耐受能力，并不直接减少温度应力。（2 2）后浇带，应通过建筑物的整个横截面，将全部墙、梁和楼板分开；）后浇带，应通过建筑物的整个横截面，将全部墙、梁和楼板分开；在后浇带处，板、墙钢筋应采用搭接接头（图在后浇带处，板、墙钢筋应采用搭接接头（图 2.2.62.2.6），梁主筋可不断开；），梁主筋可不断开；后浇带应从结构受力较小的部位曲折通过，不宜在同一平面内通过；一般后浇带应从结构受力较小的部位曲折通过，不宜在同一平面内通过；一般情况下，后浇带可设在框架梁和楼板的情况下，后浇带可设在框架梁和楼板的 1/3 1/3 跨处，设在剪力墙洞口上方跨处，设在剪力墙洞口上方连梁跨中或内外墙连接处。连梁跨中或内外墙连接处。3 3）防震缝）防震缝（1）设缝的优点：地震作用下，复杂高层结构会产生扭转及复）设缝的优点：地震作用下，复杂高层结构会产生扭转及复杂的振动形式，并在房屋的连接薄弱部位造成损坏，宜通过设缝将杂的振动形式，并在房屋的连接薄弱部位造成损坏，宜通过设缝将复杂建筑分为规则建筑。复杂建筑分为规则建筑。（2）设缝的缺点：）设缝的缺点：地震作用时，防震缝两侧的房屋很容易发生碰幢而造成震害。地震作用时，防震缝两侧的房屋很容易发生碰幢而造成震害。（）防震缝宽度（）防震缝宽度为防止缝两侧建筑的碰撞，缝必须留有足够的宽度。防震缝最小为防止缝两侧建筑的碰撞，缝必须留有足够的宽度。防震缝最小宽度为：宽度为：框架结构：框架结构：15时，取时，取70mm；15时，每增加时，每增加25m，加宽，加宽 20mm；框架框架-剪力墙结构：取上述规定的剪力墙结构：取上述规定的70%,但不小于但不小于70mm。剪力墙结构：取框架结构的剪力墙结构：取框架结构的50%，但不小于，但不小于70mm。缝两侧结构体系不同时，缝宽按不利的结构类型确定。缝两侧结构体系不同时，缝宽按不利的结构类型确定。（4）抗震设防的建筑，其伸缩缝，沉降缝宽度均应符合防震）抗震设防的建筑，其伸缩缝，沉降缝宽度均应符合防震缝宽度的要求。缝宽度的要求。（5）在相邻的高、低结构之间设置防震缝时，不应采取牛腿）在相邻的高、低结构之间设置防震缝时，不应采取牛腿托梁的做法设置防震缝。托梁的做法设置防震缝。问题：问题：三缝的主要区别？什么情况下设置？不设缝时应采取什么措施？三缝的主要区别？什么情况下设置？不设缝时应采取什么措施？沉降缝沉降缝伸缩缝伸缩缝防震缝防震缝避免地震时结构间的相互碰撞避免地震时结构间的相互碰撞注：必要时可以三缝合一。注：必要时可以三缝合一。避免主体与裙房过大的沉降差避免主体与裙房过大的沉降差减小结构温度应力减小结构温度应力
