多层和高层框架结构设计.ppt

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1、第3章多层和高层框架结构设计本章重点了解框架结构的特点和适用范围；熟悉框架结构的布置原则与方法；掌握框架结构在竖向和水平荷载作用下的内力计算方法；掌握框架结构的内力组合原则与方法；熟悉框架结构在水平荷载作用下的侧移验算方法；熟悉梁、柱的配筋计算和构造要求。本章主要内容§3.1概述§3.2结构布置方法§3.3截面尺寸估算§3.4计算简图的确定§3.5荷载计算本章主要内容§3.6内力计算§3.7内力组合§3.8侧移验算§3.9重力二阶效应及结构稳定§3.10框架结构配筋计算及构造要求§3.1概述框架结构组成：框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和

2、立柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。通常框架梁宜拉通、对直，框架柱上下对中，纵横对齐，梁柱轴线在同一平面内。规则的框架框架结构分类1）现浇框架（目前最常用的形式）其做法为：每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇筑混凝土。优点：整体性，抗震性好缺点：施工周期长，费料、费力2）装配式框架其做法为：梁、柱、楼板均为预制，通过预埋件焊接形成整体的框架结构优点：工业化，速度化，成本低缺点：整体性，抗震性差。框架结构分类3）装配整体式其做法为：梁、柱、板均为预制，在构件吊装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，浇筑节点区混凝土，从而将梁、柱、楼板连

3、成整体框架。其性能介于现浇和全装配框架之间。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。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。框架结构的侧移优点结构轻巧；整体性好；可形成大空间；施工方便；较为经济。框架结构框架结构缺点抵抗水平荷载能力差；侧向刚度小，侧移大；如果框

4、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。受地基的不均匀沉降影响大。框架结构受力变形动画框架结构的应用：特别适合于在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑、图书馆、轻工业厂房、公寓以及住宅类建筑中采用；为了不使结构构件的截面尺寸过大和截面内钢筋配置过密框架结构一船只用于层数不超过20层的建筑物中：高规规定，在非地震区，现浇钢筋混凝土框架结构房屋适用的最大高度为70m；当房屋高度超过上述规定时，设计应有可靠依据并采取有效措施。位于软弱场地的建筑或不规则建筑，上述高度应适当降低。框架结构的应用：控制房屋的高宽比：高规规定非地

5、震区钢筋混凝土框架房屋的最大高宽比为5。1~2层3~10层10层或28m房屋按高度和层数分类（JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》）：低层多层高层多层与高层的界定：受力特点：高层建筑承受的荷载较多层框架大；刚度比多层建筑小；水平荷载的影响大；对高层框架的整体性要求高。高层框架的特点：设计计算特点：结构布置、计算简图确定、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、构造要求等方面，同多层框架基本相同。风荷载取值、楼面活荷载布置与多层框架略有不同，补充水平荷载作用下的侧移验算。高层框架的特点：框架结构布置主要是确定柱在平面上的排

6、列方式（柱网布置）和选择结构承重方案。对于建筑剖面不复杂的结构，只需进行结构平面布置；对于建筑剖面复杂的结构，除应进行结构平面布置外，还须进行结构的竖向布置。§3.2结构布置方法§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，并尽可能与建筑的平、立剖面一致；（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）结构尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少；好差平面布置好差竖向布置（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。3.2.1结构布置的一般原则3.2.2结构布置方

7、法1.承重体系的布置方法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。3.2.2结构布置方法特点房屋横向刚度大，侧移小；横梁高度大，室内有效净空小；连系梁截面高度小，开窗可大些，采光、通风好。非抗震时使用。横向布置横向承重1.承重体系的布置方法特点：连系梁截面较小，框架梁截面尺寸大，室内有效净空高；对纵向地基不均匀沉降较有利；房屋横向刚度小，侧移大。较少采用。纵向布置纵向承重1.承重体系的布置方法

8、特点：整体性好，受力好；适用于整体性要求较高和楼面荷载较大的情况。