建筑结构选型―第3章框架结构体系课件.ppt

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1、第3章框架结构主讲教师：齐小燕2014年3月12日一、概述框架结构由梁、柱组成。由梁柱刚接形成平面框架。再由纵、横向框架体系形成空间框架。框架结构的分类全现浇式框架整体性好、刚度大；装配式框架施工快、质量稳定；装配整体式框架整体性能、施工进度界于以上两者之间。框架结构的节点构造国标11G101图集钢筋混凝土框架的梁柱节点多为刚节点，建筑物整体性好因为刚节点的存在，梁跨中弯矩降低，从而可以跨越更大的跨度，空间布置更为灵活在建筑上能够提供较大的空间，平面布置灵活，适用性强抗侧刚度小、水平位移大，结构柔度较大，建筑高度受限制框架结构的优缺点返回（七

2、）二、框架结构的受力特点普通框架在竖向荷载作用下，梁的支座出现最大负弯矩，跨中出现最大正弯矩，柱上端截面出现最大弯矩。在水平荷载作用下，梁的支座出现最大弯矩，柱上下端截面出现最大弯矩。其侧移曲线为剪切型。底层大空间结构（转换层结构）转换层受力较复杂，尤其是边缘竖向应力较为集中。侧移刚度上刚下柔，以遭受地震破坏。底层柱受力较为集中。带小塔楼结构地震中由于鞭销效应，小塔楼地震荷载较大。错层结构（复式结构）在地震中，由于两层横梁标高不一致而形成短柱，易发生脆性破坏。复式结构转换层结构带小塔楼结构鞭梢效应：指当建筑物受地震作用时，它顶部的小突出部分由

3、于质量和刚度比较小，在每一个来回的转折瞬间，形成较大的速度，产生较大的位移，就和鞭子的尖一样，这种现象称为鞭梢效应。在《工程抗震术语标准》规范中是这样写的：在地震作用下，高层建筑或其他建（构）筑物顶部细长突出部分振幅剧烈增大的现象。三、框架结构的布置框架结构的组成原则：框架梁宜拉通，框架柱宜上下对齐，梁跨度、层高均匀。平面布置的原则满足功能要求；规则、均匀、对称，传力简单、明确；便于施工。布置方案承重框架沿横向布置：纵横刚度均匀承重框架沿纵向布置：便于集中通风承重框架沿双向布置：空间布置比较灵活承重框架沿横向布置承重框架沿纵向布置承重框架沿双

4、向布置框架梁连系梁框架梁连系梁四、框架柱网布置柱网布置应满足建筑功能的要求：在民用建筑中，柱网布置应与建筑隔墙布置相协调，常将柱子设在纵横墙交错处柱网布置应尽量简单、规则、整齐、间距适中、传力明确、受力合理(框架结构同时承受竖向荷载和水平荷载，并且在框架平面内承载能力较高)柱网布置应便于施工：设计时尽量减少构件规格，尽量使梁、板布置也简单、规则，施工方便可加快施工进度、降低工程造价1、多层厂房的柱网尺寸柱距：一般可采用6m跨度：按柱网形式分为以下两种（1）内廊式——常用6.0＋2.4＋6.0（m）或6.9＋3.0＋6.9（m）（2）等跨式——

5、常用6m、7.5m、9m、12m（从经济角度考虑不宜超过9m，最常用为6m）2、多层民用房屋的柱网尺寸柱距：3.3～6m（旅馆常为6～8m，即两个客房的开间之和）跨度：6～12m（从经济角度考虑不宜超过9m）造型复杂或特殊用途的建筑物，以及高层建筑，需要从实际情况和工程经验出发确定柱网布置五、框架构件截面尺寸的初步估算钢筋混凝土框架结构的承载能力取决于梁、柱的强度，其刚度与梁、柱的刚度直接相关，因此框架梁、柱截面尺寸的初步选择要考虑强度和刚度的需要：1、框架梁截面尺寸框架梁：截面高度h＝（～）跨长，且h≥400mm连系梁，次梁：截面高度h＝（

6、～）跨长截面宽度b＝（～）h，且b≥200mm截面宽度b＝（～）h，且b≥200mm2、框架柱截面尺寸柱截面长边hc不宜小于300mm，圆柱截面直径不宜小于350mm（抗震规范，不小于400mm）柱净高与hc之比宜大于4，在抗震设防区应不小于3矩形柱截面长边与短边之比不宜大于3框架柱截面面积可按Ac≥（1.2～1.4）N/fc进行初步估算柱子所受轴力N＝18×楼面负载面积×其上楼层数（角柱可取22）3、举例八层框架，轴网6.0*7.2中柱：轴力N＝18×6×7.2×7=5443（KN）截面面积Ac=1.2N/fc=1.2×5443×103/1

7、4.3=457×103(mm2)取：700×700角柱：轴力N＝22×6/2×7.2/2×7=1663（KN）截面面积Ac=1.2N/fc=1.2×1663/14.3=140×103(mm2)取：400×400六、抗震设防区框架结构体型与布置的要求抗震设计对房屋体型与结构布置有以下要求：1、房屋的平、立面宜用简单体型在水平荷载作用下，体型突变处受力较为复杂，若无法避免则应局部加强立面上有局部突变和刚度突变时应考虑鞭梢效应的影响屋顶突出结构（如女儿墙、建筑造型、水箱、电梯间、烟囱等）的震害较为严重为避免和减轻震害，屋顶突出结构可采用刚度渐变（突

8、出部分逐步收小）的形式以及抗震性良好的材料和结构2、抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地震力合力作用线接近或重合房屋刚度中心与地震力合力作用线相距较远时，结