高层――1-框架结构设计ppt课件.ppt

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1、第五章框架结构设计本章重点：①反弯点法的计算理论及适用范围；②D值法的基本假定和影响反弯点的因素；③框架侧移的特点及计算方法。1第五章框架结构设计无论框架结构，还是剪力墙结构、框架－剪力墙结构，其内力计算都比较繁琐，一般不采用手算。尤其是筒中筒结构、成束筒和巨型框架结构，更是无法用手算完成。多采用计算软件用计算机来完成。这就要求计算者能够对计算机的计算结果作出正确的分析和判断。这种分析判断能力，需要一定的工作经验积累。掌握一定的手算方法，对于了解结构的受力特点是非常有利的。本章和后面各章介绍手算方法的目的正在于此。25.1计算基本假定对结构进行分析时，首先分析结构的动力

2、特性，再分析结构的变形及内力。在需要时，再进行时程分析。对结构工程师的基本要求是；合理运用简化假定，善于抓住主要的，忽略次要的，正确选用恰当的计算方法。规程中对结构计算作了如下的一些基本假定，不同的方法采用的假定会有所不同，应当根据设计要求选用符合实际的假定与方法。第五章框架结构设计3(1)平面结构假定任何一个建筑物都是空间结构，都应该能承受来自不同方向的力的作用，因此每个构件都与不在同一平面内的其它构件相联系，形成三维传力体系。但是，经常将结构简化为平面结构分析。平面结构是一种简化假定，假定一片框架或一片剪力墙可以抵抗在自身平面内的侧向力,在平面外刚度为零，也不产生平

3、面外的内力。因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向力，垂直于该方向的结构不参加受力。5.1计算基本假定4(2)楼板平面内无限刚性假定在大多数情况下，都可假定楼板在其自身平面内无限刚性，不能变形，而在平面外则刚度为零。因而楼板经常作为若干个平面结构之间的联系，使这些平面结构在水平荷载作用下同一楼层处的侧移都相等(无扭转时)，或侧移分布成直线关系(有扭转时)。楼板的这种作用称为“水平位移协调”(注意这些平面结构的竖向变形是独立的，互不相关的)。5.1计算基本假定5(2)楼板平面内无限刚性假定楼板是保证协同工作的重要构件，当采用基本简化假定(2)时，

4、应确定楼板在其自身平面内确有足够大的刚度，当楼板长宽比较大，或者局部楼板长宽比较大，局部外伸的楼板较细长或楼板开大孔，在水平荷载下楼板会有较大变形时，则按无限刚性假定计算所得结果与实际情况不符。这种情况下规范规定要考虑楼板的有限刚性结构分析。这种分析会增加计算自由度，目前只有很少的程序可做这种计算，一般情况下是避免设计这种结构；在框架-剪力墙结构中要限制剪力墙的间距，就是为了减少楼板的水平变形。当楼板变形情况不严重时可在按刚性楼板计算的基础上对内力进行适当调整，并采取相应构造措施。5.1计算基本假定6如图，在y方向，结构简化为5片框架和2片剪力墙共同抵抗水平力；在x方向

5、具有3片抗侧力平面单元；在水平力作用下，楼板作刚体平移或转动，各片抗侧力构件的侧移值相等或呈直线关系。75.1计算基本假定基于上述假定，近似方法将结构分成独立的平面结构，内力分析主要解决两个问题：（1）水平荷载在各片抗侧力构件之间的分配。荷载分配与抗侧力单元的刚度有关，要先计算抗侧力单元的刚度，然后按刚度分配水平力；（2）计算每片平面结构在所分到的水平荷载作用下的内力和位移。如果结构有扭转，需计算扭转带来的内力，进行叠加。83框架结构的计算简图平面化假定：将结构简化为一系列纵横向平面框架进行内力和位移计算（纵向平面框架：考虑地震作用时应计算）(1)计算单元：取有代表性的

6、一榀框架为计算单元9计算假定：①平面框架抵抗自身平面内的水平荷载，平面外抗侧刚度忽略不计；②楼板自身平面内的刚度无穷大，同一标高处楼板的侧移相等。框架自身平面计算简图平面外(2)节点的简化：刚接10框架结构和单层厂房排架结构在水平荷载作用下的变形比较单层厂房框架结构11(3)跨度和层高的确定①梁跨度：柱轴线间距离，上、下柱宽不同时取上柱中心线为轴线②底层层高：基础顶－二层楼面其余层高：本层楼面至上层楼面计算简图12(4)框架梁刚度的计算考虑楼板的影响(现浇式)中框架边框架13由于现浇楼板可作为框架的有效翼缘，为了简便，设计时采用如下方法计算框架梁的截面抗弯刚度。边框架梁

7、中框架梁整体装配式框架边框架梁中框架梁装配式框架框架梁截面矩形部分的惯性矩现浇框架14(5)荷载计算传力路线明确①竖向荷载：梁承担的竖向荷载：恒载：自重、面层重、永久设备活荷载（角平分线分配荷载）按面积分配15框架结构计算简图16某3层框架结构平面布置与截面尺寸如下图所示，纵向框架主梁截面尺寸为300mm×800mm；横向框架主梁截面尺寸为300mm×700mm，走道框架主梁截面尺寸为300mm×500mm；框架的次梁截面尺寸为300mm×700mm。柱子1层截面尺寸为600mm×600mm，计算高度为5.13m；2~3层截面尺寸为500