框架-桁架结构体系设计探讨.pdf

《框架-桁架结构体系设计探讨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2015年8月建材与装饰规划与设计框架-桁架结构体系设计探讨马继伟（青岛竞豪建筑设计咨询有限公司山东青岛266030）摘要：在多层或层数不太多的高层建筑结构中，采用框架-桁架结构体系作为抗侧力结构，既可节约材料，又可以调整房屋的变形能力和动力特性。同时，桁架抗侧力结构主要是由斜腹杆承受水平剪力，只要设计合理，如果房屋遭到强烈地震时，斜腹杆首先达到极限强度而破坏，此时腹杆已经承受和耗散了地震荷载的高峰值，起到了保护框架免遭破坏，即抗震保险杆件的作用。本文从桁架结构计算方法的假设进行分心，并对桁架结构体系设计的主要计算步骤和方法探讨。中图分类号：TU973.

2、2文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）34-0031-021前言式中：移Dk———第k层所有框架柱抗侧刚度之和；钢筋混凝土框架-桁架结构体系是一种抗侧力（地震力或风移dk———第k层中所有对称斜腹杆抗侧刚度之和。荷载）很好的结构，目前还没有在国内建筑工程中得到广泛的应利用上述公式求得Qf和Qt后，再根据各层框架和斜腹杆的用，该结构具有许多优越性，是值得推广应用的一种新型结构体数量及刚度大小求得每榀框架柱所承受的楼层剪力Qf及每组对系。称斜腹杆所承受的楼层剪力V。作用于每榀框架的水平荷载可由下式确定：2框架-桁架结构计算方法的假设Pik=

3、Qf（K）-Qf（K+1）（3）框架-桁架结构的内力分析和位移计，基本上可参参照框式中：Pik———第i榀框架第K层水平荷载；架-剪力墙结构体系所采用的方法。近似计算方法作如下假定：Qf（K）———第i榀框架第K层楼层剪力；（1）沿用框架-剪力墙体系的惯用假定：楼盖在其自身平面Qf（K+1）———第i榀框架第K+1层楼层剪力。内为绝对刚度，即在平面水平荷载作用下，框架与桁架在同一楼确定了框架各节点所承担的水平荷载和对对斜腹杆承担的层平面内的水平位移相等。水平楼层剪力后，便可取出计算单元，不难求得框架内力值和斜（2）将桁架视为设置对称斜腹杆的框架，横梁和柱

4、为刚接视腹杆所承受的轴力，并可以求得各楼层水平位移值。为框架，而斜腹杆两端视为铰接。这是因为桁架中梁，柱的截面（2）计算框架各层的水平位移，并校核位移条件满足要求。和抗弯线性刚度比斜杆大得多，节点弯矩大部分由柱或梁承担，用位移计算公式（莫尔公式）对梁、刚架等结构作位移计算在水平荷载作用过程中，对称斜腹杆处于一拉一压的交替受力时，一般只计算由弯矩所产生的位移。故框架第i层的位移计算状态，由于混凝土的抗拉强度很低，斜腹杆会过早出现裂缝，导公式表示为：致斜杆很快降低线性刚度，因此，斜杆两端可视为铰接。dS（3）作用在桁架的水平荷载主要依靠桁架中的斜杆承担，而吟

5、f=移乙MM=乙柱-ds+乙梁-ds=KcEI不考虑桁架中梁，柱的作用。或将桁架中的梁，柱视为另一单独从式中可知，当层间等高时框架的位移与梁，柱的Ib和Ic，框架和其它框架合并考虑为综合框架。经过这种简化后，就可以随楼层剪力QF成线性变化，可以从改变柱断面高度d来控制框不计框架中的梁与柱的轴向变形，而柱的侧移刚度也将包括在架的位移。如果计算的框架位移不能满足总位移或层间位移的综合框架柱的侧移刚度中一并考虑，各楼层剪力均由各层框架变形条件时，位移过大或过过小可以人为地减小或增大Qf在Q与斜腹杆按抗侧刚度大小分配，使计算大为简化，在此基础上可中的比例；或者保

6、留Qf值不变，而加大或减小框架梁，柱截面积，将地震总剪力Q图按一定要求，人为地分配给框架承担Qf和从而达到满足变形条件的要求。Qt，例如：可假设Qf=0.3Q，Qt=0.7Q。（3）求桁架斜腹杆截面面积。根据设在平面水平荷载作用下3主要的计算步骤和方法框架与桁架在同一楼层平面内的水平位移相等，可得到各楼层按建筑平面布置。抗震设防要求布置框架和和桁架，再跟据及各层间的位移。并且由已求得的Qf图即可求出各桁架斜杆截工程经验满足轴压比的要求初步给定框架和桁架的截面尺寸，面面积。并计算各自的抗侧刚度。根据结构在荷载作用下，计算位移的莫尔公式，对于桁架因（1）在水

7、平荷载作用下，各层楼层剪力应由该层所有斜腹杆每根杆件只产生轴力，故位移公式为：和框架柱共同承担。ds驻ki=移乙NkNi设已知建筑物各楼层水平荷载Pk及楼层剪力Qk所示。则EF第k层所有框架承担的楼层剪力为：又由于桁架在一定荷载作用下，每根杆件的内力是一常数，移Dk同时对每根杆件来说EF也是是常数，而且各杆件的弹性模量EQf=·Qk（1）移Dk+移dk都相同，故求桁架位移公式可以写成：第k层所有对称称斜腹杆承担的楼层剪力为：NkNiNkNiLLNkNiL吟ki=移乙ds=移=移移DkEFEFEFQt=·Qk（2）移Dk+移dk式中：L———杆件长度。·3

8、1·规划与设计建材与装饰2015年8月面向气候的建筑设计策略探究易思琼（萍乡市规