框架结构设计上ppt课件.ppt

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1、4.框架结构设计（上）4.1框架结构布置4.2框架梁、柱截面尺寸估算及材料强度等级4.3框架结构的计算简图4.4竖向荷载作用下的近似计算方法—分层法4.5水平荷载作用下的反弯点法4.6水平荷载作用下的D值法4.7水平荷载作用下的位移近似计算4.8框架结构的内力组合4.9框架梁设计4.10框架柱设计4.11框架节点设计4.1框架结构布置（1）高层框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系。主体结构除个别部位外，不应采用铰接。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。（2）由于高层框架在纵横两个方向部承受很大的水平力，

2、因此都应做成刚接框架结构，保持尽可能多次超静定。特别在抗震设计时，纵向地震作用往往大于横向。高层框架中不存在“纵向联系梁”的说法，纵横两向都是框架梁，截面都不能太小。（3）为保证纵横两方向部有足够的承载力和刚度，高层框架宜采用方形、圆形、多边形或接近方形的截面使两个方向上尺寸和刚度都相近。柱截面高宽比不宜大于3，单层工业厂房柱截面为1：2的设计不适用于高层框架。4.1框架结构布置（4）为保证形成工作可靠的抗侧力结构，防止产生过大的偏心弯矩和柱子的扭转，框架粱、柱轴线宜在同一平面内。梁柱轴线偏心距e不得

3、大于柱截面相应边长的1/4。（5）框架结构的填充墙及隔墙宜选用轻质墙体。抗震设计时，框架结构如采用砌体填充墙，其布置应符合下列要求：1）避免形成上、下层刚度变化过大；2）避免形成短柱；3）减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。《高规》强制性条文：6.1.6框架结构按抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等，应采用框架承重，不应采用砌体墙承重。4.2框架梁、柱截面尺寸估算及材料强度等级4.2.1框架梁截面尺寸估算由刚度条件初步确定：对简支梁

4、：一般情况下，框架主梁截面：h=(1/10~1/15)l0，且h≤ln/4；b≥min(h/4,200mm)叠合梁：预制部分h1≥l0/15，后浇部分h2≥100mm；扁梁：h=(1/15~1/18)l0。4.2框架梁、柱截面尺寸估算及材料强度等级4.2.2框架柱截面尺寸估算框架柱截面宜采用圆形、方形和接近方形的矩形。两个主轴方向的刚度不宜相差过大，柱截面高宽比不宜大于3。框架柱的截面尺寸宜符合下列要求：1）柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱的截面直径不宜小于350mm；2）柱的剪跨比宜大于

5、2；3）柱截面高度与宽度的比值不宜大于3。4.2框架梁、柱截面尺寸估算及材料强度等级设计柱时，可按柱轴压比限值初步确定柱截面面积Ac：1）有地震作用，抗震等级为一～三级时：N=(1.1~1.2)Nv一级抗震：Ac＝N/0.65fc二级抗震：Ac＝N/0.75fc三级抗震：Ac＝N/0.85fc2）四级抗震或风荷载作用时：N=(1.05~1.1)NvAc＝N/fc式中：N—估算的轴力设计值；Nv—估算的竖向荷载作用下产生的关键轴力，Nv＝1.25×楼层数n×柱的受荷面积A×（11～14）kN/m2。（注

6、：边柱取14；中柱取11）插：轴压比μ控制轴压比－是保证柱或剪力墙具有一定的延性破坏性能。（1）柱轴压比限值《抗震》：6.3.7柱轴压（N/fcA）比不宜超过表6.3.7规定；建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应减小。注：2表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05；剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施；5柱轴压比不应大于1.05。插：轴压比μ（2）剪力墙底部加强部位轴压比限值P209《高规》：7.2.13重

7、力荷载代表值作用下，一、二、三级剪力墙墙肢的轴压比不宜超过表7.2.13的限值。7.1.9抗震设计时，一般剪力墙结构底部加强部位高度：取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值；当剪力墙高度超过150m时，其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10；底部带转换层的高层建筑结构，其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值。4.2框架梁、柱截面尺寸估算及材料强度等级4.2.3混凝土确定等级《高规》：6.18现浇框架梁、柱、节点的混凝土强度等级，按一级抗震

8、等级设计时，不应低于C30；按二～四级和非抗震设计时，不应低于C20。6.1.9现浇框架梁的混凝土强度等级不宜大于C40；框架柱的混凝土强度等级，抗震设防烈度为9度时不宜大于C60，抗震设防烈度为8度时不宜大于C70。（？）4.3框架结构的计算简图两种方法：按空间结构分析和简化平面结构分析。（1）空间结构分析：有限元法；例：PKPM中SATWE模块就是空间三维有限元分析程序。（2）简化平面结构分析：简单的近似计算方法，虽然计算精度较差，但概念明确．能够直