框架结构MicrosoftPowerPoint演示文稿ppt课件.ppt

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1、第3章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。§3.1概述框架结构:是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材等材料砌筑或装配而成。优点:?结构轻巧；?整体性好

2、；?可形成大空间；?施工方便；?较为经济。框架结构缺点:抵抗水平荷载能力差；?侧向刚度小，侧移大；?受地基的不均匀沉降影响大。因此，采用框架结构时应控制建筑物的层数和高度，以免造成不合理的设计。非地震区高度限制：6º：60m；7º：55m；8º：45m；9º：25m。§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的影响;（5）施工简便；（

3、6）经济合理。框架结构的平面、立面布置：结构平面布置必须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确、传力直接，力争均匀对称，减少扭转的影响。一、对称性：对称性对于建筑结构的抗震非常重要。对称性包括建筑平面的对称、质量分布的对称、结构抗侧刚度的对称三个方面。最佳的方案是使建筑平面形心、质量中心、结构抗侧刚度中心在平面上位于同一点上，而在竖向则位于同一铅垂线上，简称“三心重合”。1、建筑平面的对称性建筑平面形状最好是双轴对称的，这是最理想的，但有时也可能只能对一个轴对称，有时可能是根本找不到对称轴。不对称的建筑平面对结构来说有三个问题：一、会引起外荷载作用的不均匀，从而产生

4、扭矩；二、会在凹角处产生应力集中；三、不对称的建筑平面很难使三心重合。因此，对于单轴对称或无轴对称的建筑平面，在结构布置时必须十分小心，应该对结构从各个方向反复进行计算，并考虑结构的空间作用。2、质量布置的对称性：仅仅由于建筑平面布置的对称并不能保证结构不发生扭转。在建筑平面对称和结构刚度均匀分布的情况下，若建筑物质量分布有较大偏心，当遇到地震作用时，地震惯性力的合力将会对结构抗侧刚度中心产生扭矩，这时也会引起建筑物的扭转及破坏。3、结构抗侧刚度的对称性因此，在方案阶段建筑专业与结构专业应密切配合，适当调整平面，也能在满足功能和建筑艺术的前提下，使结构布置更为合理。

5、二、连续性连续性是结构布置中的重要方面，而又常与建筑布置相矛盾。建筑师往往希望从平面到立面都丰富多变，而合理的结构布置却应该是连续的、均匀的，不应使刚度发生突变。上述几种刚度沿竖向有突变的剪力墙结构，常会由于应力集中而产生裂缝或造成局部的损坏。另一种情况是竖向体型突变而使刚度削弱。图(a)、（b）因顶部内收形成塔楼，顶部小塔楼因高振型影响而使地震作用放大，塔楼的质量和刚度越小，地震作用放大越明显。在可能的情况下，宜采用图(c)台阶形多次内收的立面。三、周边作用下图中为建筑平面相同、结构构件形式相同、结构材料用量相同、仅构件布置位置不一样的几种情况。由于墙体具有较大抗

6、侧力刚度，因此墙体位置的变化对整个结构的抗倾覆和抗扭转能力有明显的影响。四、角部构件角部构件往往受到较大的荷载或较复杂的内力，在结构布置时应特别注意。在多层框架结构中，角柱虽然受到的轴力较小，但它为双向受弯构件，当结构整体受扭时所受到的剪力最大，所以角柱在整个柱高范围内，都应采取加密箍筋等构造措施。五、多道防御多道防御的设计概念对抵抗未能预测的灾害有重要意义在建筑结构的设计中，要求当结构中的某些截面出现塑性铰或一部分构件受到破坏时，整个结构仍能继续工作，承受荷载。多道防御的设计概念可应用于单榀结构，亦可应用于整个结构。以框架结构为例，由于梁、柱内塑性铰出现次序的不同

7、而有多种可能的破坏形态。•强柱弱梁型框架结构有两道防御线，这对建筑物抵抗地震作用是十分有效的。3.2.2结构布置方法：框架结构布置：横向承重、纵向承重、纵横双向承重横向承重特点：房屋横向刚度大，侧移小；窗户的尺寸可以设计大一些，采光通风好；室内净空小。纵向承重：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，测移大。纵横双向承重特点：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。§3.3截面尺寸估算3.3.1框架梁框架梁截面尺寸估算l0——梁的计算跨度；hb——梁的截面高度；bb——梁的截面宽