建筑结构选型—第3章框架结构体系详解.pptVIP

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） 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 —— 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＝（ ～ ）跨长 截面宽度 b＝（ ～ ）h，且 b≥200mm 截面宽度 b＝（ ～ ）h，且 b≥200mm 2、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=1.2