多层及高层框架结构设计

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1、第3章多层和高层框架结构设计混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图：1.现浇混凝土框架、剪力墙、框架-剪力墙、框支剪力墙结构（11G101-1）2.现浇混凝土板式楼梯（11G101-2）3.现浇混凝土楼面与屋面（11G101-4）4.独立基础、条形基础、桩基承台（11G101-3）造价者网1.了解框架结构的特点和适用范围。2.熟悉框架结构的布置原则与方法。熟悉梁、柱截面尺寸及框架结构计算简图的确定方法。4.掌握框架结构在竖向和水平荷载作用下的内力计算方法。5.掌握框架结构的内力组合原则。6.熟悉框架结构在水平荷载作用下的侧

2、移验算方法。7.熟悉梁、柱的配筋计算和构造要求。学习目标：难点：框架结构的内力组合方法和梁、柱、节点的配筋构造框架结构由梁、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3.1概述按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。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：（1）由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，愈到上部层间变形愈小，使整个结构的呈现剪切变形us；（2）

3、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），愈到底部层间变形愈小，使整个结构的呈现弯曲变形ub。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。框架结构的侧移剪切变形弯曲变形2.框架结构体系的优缺点（1）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；（2）建筑立面容易处理；结构自重较轻；（3）计算理论比较成熟；（4）在一定高度范围内造价较低。（5）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

4、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宽比。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑，以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构房屋，称之为高层建筑。非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度9度高度限制（m）7060504024高宽比限制5432表框架结构房屋的最大适用高度和最大高宽比框架结构适用于非抗震时的多层及高层建筑，抗震设计时的多层及小高层建筑（7度区以下）。7度区以下、小于等于3层的多层建筑可不采用框架结构。一般8度区高度

5、超过20m采用框架结构不经济，因此6层以上的建筑结构宜采用框架—剪力墙结构或剪力墙结构。高层建筑承受的荷载比多层建筑大，刚度比多层建筑小，水平荷载对高层建筑的影响比对多层建筑的影响大。因此，对高层建筑，特别是高层结构框架建筑的整体性要求，比对多层框架结构建筑要高。从设计计算而言，高层框架结构除风荷载取值、楼面活荷载布置等与多层框架结构略有不同，水平荷载下应补充侧移验算外，在结构布置、计算简图的确定、竖向和水平荷载下的内力计算方法、内力组合原则、截面配筋计算及构造要求等方面，二者基本相同。框架结构布置主要是确定柱在平面上的排列方式（柱网

6、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。3.2结构布置方法3.2.1结构布置的一般原则（1）满足使用要求，尽可能地与建筑的平、立、剖面划分相一致。（2）满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能有效地进行。（3）结构应尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少。（4）妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对建筑的影响。（5）施工简便。（6）经济合理。1.平面布置①应采用纵横双向刚接的抗侧力结构体系；②柱网的开间和进深，应根据建筑使用功能要求，结合受力的合理性、方便施工、经济

7、等因素确定。2.竖向布置（结构侧移刚度宜下大上小）①柱子布置应均匀、对称，同层各柱截面尺寸宜相同，避免短柱，应使各柱抗侧力刚度大致相同，防止在地震作用下由于各柱抗侧力刚度相差悬殊而被各个击破导致结构破坏。②框架沿高度方向各层平面柱网布置尺寸宜相同。上下楼层柱子截面变化时，尽可能使柱中心对齐，或上下仅有较小的偏心。3.2.2结构布置方法1）横向框架承重房屋抗侧移刚度好；这种布置有利于房屋室内的采光和通风。2）纵向框架承重有利于设备管线的穿行；在房屋开间方向需要较大空间时，可获得较高的室内净高；当基础土的物理力学性能在房屋纵向有明显差异时

8、，可利用纵向框架的刚度来调整房屋的的不均匀沉降。但房屋横向刚度较差。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。这种承重方案整体性好，有利于抗震。抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承