框架结构设计教程ppt
性能。
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
1 框架结构的计算简图及荷载
梁、柱截面尺寸
框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、 刚度及延性等要求确定。初步设计时, 通常由经验或估算先选定截面尺寸,以 后进行承载力、变形等验算,检查所选 尺寸是否合适。
2 框架结构的计算简图及荷载
第十章 多高层房屋结构
箱形梁
第十章 多高层房屋结构 梁截面惯性矩
在结构内力与位移计算中,与梁一ห้องสมุดไป่ตู้现浇
的楼板可作为框架梁的翼缘,每一侧翼缘的有
效宽度可取至板厚的6倍;装配整体式楼面视 其整体性可取等于或小于6倍;无现浇面层的 装配式楼面,楼板的作用不予考虑。
设计中,为简化计算,也可按下式近似确定
梁截面惯性矩I:
I I0
分层法
应当指出,上述假定中所指的内力 不包括柱轴力,因为某层梁上的荷载对 下部各层柱的轴力均有较大影响,不能 忽略。
2 框架结构的计算简图及荷载
第十章 多高层房屋结构
就承受竖向荷载而言,当横向(纵 向)框架承重,且在截取横向(纵向)框 架计算时,全部竖向荷载由横向(纵向) 框架承担,不考虑纵向(横向)框架的作 用。
当纵、横向框架混合承重时,应根据 结构的不同特点进行分析,并对竖向荷载 按楼盖的实际支承情况进行传递,这时竖 向荷载通常由纵、横向框架共用承担。
第十章 多高层房屋结构
框架结构的承重方案
1)横向框架承重。 主梁沿房屋横向布置,板和连系梁沿房屋纵向布置。 2)纵向框架承重。 主梁沿房屋纵向布置,板和连系梁沿房屋横向布置。 3)纵、横向框架承重。 房屋的纵、横向都布置承重框架 ,楼盖常采用现浇 双向板或井字梁楼盖。
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
梁截面尺寸确定
框架结构中框架梁的截面高度hb可根据梁的 计算跨度lb、活荷载大小等,按hb = (1/14~1/10)lb确定。为了防止梁发生剪切脆性破 坏,hb不宜大于1/4净跨。主梁截面宽度可取bb = (1/3~1/2)hb,且不宜小于200mm。为了保证梁 的侧向稳定性,梁截面的高宽比(hb/bb)不宜 大于4。
1 结构组成及特点
框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成,如整幢房屋均采用这种 结构形式,则称为框架结构体系或框架结构房屋。
框架结构平面布置和剖面示意图
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
按施工方法不同,框架结构可分为三种: 现浇式 装配式 装配整体式
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
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降、地震作用等因素所引起的结构或非结构的损坏。
第十章 多高层房屋结构
在框架结构布置中, 梁、柱轴线宜重合,如梁 须偏心放置时,梁、柱中 心线之间的偏心距不宜大 于柱截面在该方面宽度的 梁端水平加腋处平面图 1/4。如偏心距大于该方 试验表明,此法能明显改 向柱宽的1/4时,可增设 善梁柱节承受反复荷载的 梁的水平加腋。
宽比。
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
2 结构布置
框架结构布置主要是确定柱在平面上的排 列方式(柱网布置)和选择结构承重方案, 这些均必须满足建筑平面及使用要求,同时 也须使结构受力合理,施工简单。
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
2 结构布置
民用建筑柱网布置
1 结构组成和结构布置
2 框架结构的计算简图及荷载
第十章 多高层房屋结构
框架柱的截面宽度和高度均不宜小于 300mm,圆柱截面直经不宜小于 350mm,柱截面高宽比不宜大于3。
为避免柱产生剪切破坏,柱净高与 截面长边之比宜大于4,或柱的剪跨比 宜大于2。
2 框架结构的计算简图及荷载
混凝土梁形式
矩形梁
T形梁
倒L形梁
花篮梁
框架结构的承重方案
1 结构组成和结构布置
混凝土结构设计原理 第3章
三、 变形缝
沉降缝 设置沉降缝是为了避免地基不均匀沉降在房屋构件 中引起裂缝。房屋扩建时,新建部分与原有建筑结 合处也可设置沉降缝分开。沉降缝将建筑物从基础 底至屋顶全部分开,各部分能够自由沉降。
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混凝土结构设计原理 第3章 三、 变形缝
3 竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算
第十章 多高层房屋结构
分层法
竖向荷载作用下框架结构的受力特
点及内力计算假定:
(1)不考虑框架结构的侧移对其内力
的影响;
(2)每层梁上的荷载仅对本层梁及其
上、下柱的内力产生影响,对其他各
层梁、柱内力的影响可忽略不计。
3 竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算
第十章 多高层房屋结构
第十章 多高层房屋结构
第十章 多高层房屋结构
第十章 多高层房屋结构
主要内容:
结构组成和结构布置 框架结构的计算简图及荷载 竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算
重点:
水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似 计算
结构组成和结构布置
框架结构的计算简图及荷载 分层法,D值法
第10章 内容要点
第十章 多高层房屋结构
(1)框架结构的受力特点
在竖向荷载和水平荷载作用下,框架结构各构件将
产生内力和变形。框架结构的侧移一般由两部分组成:
由水平力引起的楼层剪力,使梁、柱构件产生弯曲
变形,形成框架结构的整体剪切变形us; 由水平力引起的倾覆力矩,使框架柱产生轴向变形
(一侧柱拉伸,另一侧柱压缩),形成框架结构的整体
弯曲变形ub。
第十章 多高层房屋结构
变截面柱框架结构的计算简图
2 框架结构的计算简图及荷载
第十章 多高层房屋结构
框架结构上的荷载
作用在多、高层建筑结构上的荷载 有竖向荷载和水平荷载。
竖向荷载包括恒载和楼(屋)面活 荷载。
水平荷载包括风荷载和水平地震作用。
2 框架结构的计算简图及荷载
混凝土结构设计原理 第3章
2 框架结构的计算简图
计算单元
框架结构的计算单元及计算模型 2 框架结构的计算简图及荷载
框架结构是多层房屋的主要结构形式,也是高层 建筑的基本结构单元。
第十章 多高层房屋结构
框架结构房屋是空间结构体系,一般应 按三维空间结构进行分析。但对于平面布 置较规则的框架结构房屋,为了简化计算, 通常将实际的空间结构简化为若干个横向 或纵向平面框架进行分析,每榀平面框 架为一计算单元。
建筑立面容易处理;结构自重较轻; 计算理论比较成熟; 在一定高度范围内造价较低。
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
框架结构的侧向刚度较小,水平荷载作
用下侧移较大,有时会影响正常使用;如
果框架结构房屋的高宽比较大,则水平荷
载作用下的侧移也较大,而且引起的倾覆
作用也较严重。
因此,设计时应控制房屋的高度和高
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混凝土结构设计原理 第3章
三、 变形缝
防震缝 当房屋平面复杂、立面高差悬殊、各部分质量和刚度 截然不同时,应设置防震缝。 对有抗震设防要求的房屋,其沉降缝和伸缩缝均应符 合防震缝要求,并尽可能三缝合并设置。
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混凝土结构设计原理 第3章 设缝的原则和避免设缝的措施
设缝的原则:应尽量少设缝或不设缝,可简化构
第十章 多高层房屋结构
在实际工程中,框架柱的截面尺寸通常 沿房屋高度变化。
当上层柱截面尺寸减小但其形心轴仍 与下层柱的形心轴重合时,其计算简图与 各层柱截面不变时的相同。
2 框架结构的计算简图及荷载
第十章 多高层房屋结构
当上、下层柱截面尺寸不同且形心轴也 不重合时,一般采取近似方法,即将顶层 柱的形心线作为整个柱子的轴线。
2 框架结构的计算简图及荷载
第十章 多高层房屋结构
框架结构上的水平荷载
风荷载
2 框架结构的计算简图及荷载
第十章 多高层房屋结构
竖向荷载作用下框架结构内力 的近似计算
在竖向荷载作用下,多、高层框架 结构的内力可用力法、位移法等结构 力学方法计算。工程设计中,如采用 手算,可采用分层法、弯矩二次分配 法等近似方法计算。
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混凝土结构设计原理 第3章
三、 变形缝
伸缩缝 设置伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力 而使房屋产生裂缝。伸缩缝的设置主要与建筑物的 长度有关。 伸缩缝仅将上部结构从基础顶面断开,基础不断开。 伸缩缝的最大间距取决于结构类型和温度的变化及 施工方法的不同。
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2 框架结构的计算简图及荷载
第十章 多高层房屋结构
加腋梁
梁截面惯性矩
2 框架结构的计算简图及荷载
第十章 多高层房屋结构
为了降低楼层高度,可将梁设计成宽 度较大而高度较小的扁梁,扁梁的截面高 度可按 (1/18~1/15)lb估算。扁梁的截面宽 度b(肋宽)与其高度h的比值b/h不宜超 过3。
2 框架结构的计算简图及荷载
造、方便施工、降低造价、增强结构的整体性和空间 主 页
刚度。 避免设缝的措施:在建筑设计时, 采用调整平面
形状、尺寸、体型等措施;在结构设计时,可采用选
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择节点连接方式,配置构造钢筋、设置刚性层等措施;
在施工方面,可采取分阶段施工、设置后浇带、做好 保温隔热层等措施,来防止由于温度变化、不均匀沉
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
当框架结构房屋的层数不多时, 其侧移主要表现为整体剪切变形,整 体弯曲变形的影响很小。
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
框架结构的侧移
1 结构组成和结构布置
第十章 多高层房屋结构
(2)框架结构体系的优缺点
建筑平面布置灵活,能获得大空间(特别 适用于商场、餐厅等),也可按需要做成小房间;