多层和高层框架结构设计1

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1、第3章多层和高层框架结构设计体系确定——荷载确定——内力、位移确定——配筋计算——施工图§3.1概述框架结构是由横梁和立柱在节点刚接组成的杆件体系。框架结构优点结构轻巧，便于布置；整体性比砖混结构和内框架承重结构好；可形成较大的使用空间；施工较为方便；较为经济。§3.2结构布置方法一、结构布置的一般原则框架结构主要是结构平面布置，对于建筑剖面复杂的结构，还需进行结构的竖向的布置。进行布置时，应满足以下一般原则：（1）满足使用要求，并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

2、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对建筑的影响；（5）施工简便；（6）经济合理。二、结构布置方法框架结构布置包括柱网布置和框架梁布置（无梁楼盖也属框架结构，可不布置框架梁）柱网布置可分为大柱网和小柱网，小柱网对应的梁柱截面尺寸可小些，结构造价亦低。但小柱网柱子过多，有可能影响使用功能。因此，在柱网布置时，应针对具体工程综合考虑建筑物的功能要求及经济合理性来确定柱网的大小。框架梁布置应本着尽可能使纵横两个方向的框架梁与框架柱相交的

3、原则进行。纵横两个方向均应按框架设计。框架梁、柱构件的轴线宜重合。如果二者有偏心，梁、柱中心线之间的偏心距，9度抗震设计时不应大于柱截面在该方向宽度的1/4；非抗震设计和6~8度抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4。§3.3截面尺寸估算一、框架梁截面尺寸估算框架结构的主梁截面高度hb可（1/8~1/18）l0确定（l0为主梁计算跨度），且截面高度不宜大于1/4净跨。框架结构的主梁截面宽度bb可（1/2~1/4）hb确定，且截面宽度不宜小于1/4hb，且不应小于200mm。二、框架柱截面尺寸估算初步设计时，柱截

4、面Ac可按下式确定——轴压必限值，一、二、三、级抗震时，分别取0.7、0.8、0.9，四级抗震及非抗震时取1.0N—为估算的框架柱轴力设计值。抗震等级为一~三级时抗震等级为四级或非抗震时Nv为估算的竖向荷载作用下产生的框架柱轴力；按楼板面积、楼层数上的竖向荷载，并考虑分项系数1.25进行计算，楼层上的竖向荷载可按11~14kN/㎡§3.4计算简图的确定计算简图确定计算简图：杆件以轴线表示；梁的跨度：框架柱轴线距离；层高：结构层高，底层柱长度从基础承台顶面算起；注意：建筑标高－结构标高＝装修层高度；跨度差小于1

5、0％的不等跨框架，近似按照等跨框架计算；当框架梁的坡度小于1/8时，可近似按水平梁计算；当梁在端部加腋，当端部高度与跨中高度之比小于1.6或惯性矩之比小于4时，可按等截面梁计算。8/30/202110计算简化与假设：◆忽略杆件的抗扭转作用◆空间三向受力的框架节点简化为平面节点，受力状态分为★刚结节点：现浇钢筋混凝土结构★铰接节点：装配式框架结构★半铰接节点：装配式框架结构8/30/202111结构构件的截面抗弯刚度：考虑楼板的影响，框架梁的截面抗弯刚度应适当提高现浇钢筋混凝土楼盖：中框架：I＝2I0边框架：I＝1.5

6、I0装配整体式钢筋混凝土楼盖：中框架：I＝1.5I0边框架：I＝1.2I0装配式钢筋混凝土楼盖：中框架：I＝I0边框架：I＝I0注：I0为矩形截面框架梁的截面惯性矩截面形式选取：框架梁跨中截面：T型截面框架梁支座截面：矩形截面8/30/2021123.5荷载计算一、恒荷载：结构自重、附加永久荷载隔墙、装饰、设备管道等（规范附录A）恒荷载标准值可由各构件的截面尺寸、长度装饰材料情况计算；设备管道重量由有关专业设计人员提供。二、活荷载:楼面均布活荷载、屋面均布活荷载、施工检修人员与机具的重量。荷载规范：GB50009—2

7、001多层：应考虑活荷载不利分布高层：不考虑，活荷载相对小，水平荷载引起内力大三、雪荷载屋面水平投影面上的雪荷载标准值Sk=μr×S0So—基本雪压，平坦地面50年一遇最大积雪量；μr—屋面积雪分布系数，So和μr可由《荷载规范》查得。四、风荷载高、大、细、长等柔性工程结构的主要设计荷载空气流动形成的风遇到建筑物时，就在建筑物表面产生压力或吸力，这种风力作用叫风荷载。风的大小与（1）近地风的性质、风速、风向有关（2）建筑物所在地的地藐及周围环境（3）建筑本身的高度、形状以及表面状况有关1、概念：空气流动形成风（近地风

8、起主要作用）迎风面：压力背风面：吸力风毁事故：桥梁高层—少，局部破坏多（玻璃）高耸—有2、随机性—按照统计规律归纳出风荷载标准值计算公式当计算主要承重结构时：风荷载标准值（kN/m2）8/30/2021163、风荷载的计算(1)基本风压空旷平坦地面、距地10m、50年一遇、10min平均最大风速计算。：空气密度具体查阅：荷载规范附录D，不小于0