多层框架结构房屋答案.ppt

　　多层与高层房屋之间没有明确的界限，我国通常将8层及８层以下的房屋称为多层房屋，8层以上的房屋称为高层房屋。 　　钢筋混凝土框架结构，是指由钢筋混凝土横梁、纵梁和柱等构件所组成的结构。墙体不承重，内、外墙只起分隔和围护作用，见图4.1。 　　按施工方法的不同，框架可分为整体式、装配式和装配整体式三种。 4.1 框架结构布置 　　（1） 结构平面布置宜简单、规则和对称。 　　（2） 建筑平面长宽比不宜过大，L/B宜小于6。 　　（3） 结构的竖向布置要做到刚度均匀而连续，避免刚度突变。 　　（4） 建筑物的高宽比不宜过大，H/B不宜大于5。 　　（5） 房屋的总长度宜控制在最大伸缩缝间距以内，否则需设伸缩缝或采取其它措施，以防止温度应力对结构造成的危害。 　　框架结构是由若干个平面框架通过连系梁的连接而形成的空间结构体系。 　　在这个体系中，平面框架是基本的承重结构，按其布置方向的不同，框架体系可以分为下列三种： （1） 横向框架承重方案 　　在这种布置方案中，主要承重框架沿房屋的横向布置。 　　沿房屋的纵向设置板和连系梁，见图4.2 (a) 。 4.2 框架结构的计算简图及荷载 　　承受主要竖向荷载的框架主梁，其截面形式在全现浇的整体式框架中以T形（见图4.5(a)）为多；在装配式框架中可做成矩形、T形、梯形和花篮形（见图4.5(b)~(g)）等。 　　不承受主要竖向荷载的连系梁，其截面形式常用T形、Γ形、矩形、⊥形、L形等，见图4.6。 　　框架柱的截面形式一般为矩形或正方形。 　　框架结构是由横向框架和纵向框架组成的空间结构。 　　为了简化计算，通常忽略它们之间的空间联系，而将空间结构体系简化为横向和纵向平面框架计算，并取出单独的一榀框架作为计算单元，该单元承受的荷载如图4.8中阴影部分所示。 　　在计算简图中，框架节点多为刚接，柱子下端在基础顶面，也按刚接考虑。杆件用轴线表示，梁柱的连接区用节点表示。等截面轴线取截面形心位置（图4.9(a)），当上下柱截面尺寸不同时，则取上层柱形心线作为柱轴线（图4.9(b)）。 4.3 竖向荷载作用下的内力近似计算－分层法 　　多层多跨框结构在竖向荷载作用下，用位移法或力法等精确方法计算的结果表明，框架的侧移是极小的，而且作用在某层横梁的影响也很小，为了简化计算，分层法假定： 　　（1） 在竖向荷载作用下，框架的侧移可忽略不计； 　　（2） 每层梁上的荷载对其它各层梁的影响可忽略不计。 4.4 水平荷载作用下的内力和侧移的近似计算－反弯点法和D值法 　　多层多跨框架所受水平荷载主要是风荷载及水平地震作用。一般可简化为作用在框架节点上的集中荷载，其弯矩图如图4.16 (a)所示。它的特点是，各杆的弯矩图都是直线形，每杆都有一个零弯矩点，称为反弯点。框架在水平荷载作用下的变形情况如图4.16(b)所示。 　　在水平荷载作用下框架结构层间相对侧移Δu的限值要求是： 　　(1)高度不大于150m的框架结构 　　　　Δu≤h/550 　　(2) 高度等于或大于250m的框架结构 　　　　Δu≤h/500　 　　(3) 高度在150~250m之间的框架结构 　　　　按Δu≤h/550-Δu≤h/500线形插入 4.5 框架的内力组合 　　对于框架横梁，其控制截面通常是两个支座截面及跨中截面。梁支座截面是最大负弯矩及最大剪力作用的截面，在水平荷载作用下可能出现正弯矩；而跨中控制截面常常是最大正弯矩作用的截面。 　　在组合前应经过换算求得柱边截面的弯矩和剪力，见图4.26。 　　柱的控制截面为柱的上、下两个端截面。 4.6 现浇框架的一般构造 　　现浇框架的连接主要是指梁与柱及柱与柱之间的配筋构造。 （1） 梁与柱连接 　　现浇框架的梁柱节点，一般做成刚性节点。 　　图4.29表示顶层屋面梁与边柱的刚性连接。 　　图4.30表示楼面梁与边柱的连接。 　　图4.31表示楼面梁与中柱的连接。 图4.20 框架柱剪力计算图式 4.4.2.1 修正后柱侧移刚度D 如图4.20所示，从框架中任取一柱AB，根据转角位移方程，柱两端剪力为： 　　考虑到上下梁线刚度及柱端约束条件的影响，修正后的柱侧移刚度D值计算公式为 (4.12) 　　 教材P102页给出了各种情况下α的取值。同时还给出了各种情况下的α值计算公式，可直接选用。 （如下为上层柱情况） 　　求得α值后，代入式（4.12)即可求得柱的侧移刚度，同层各柱的剪力可按下式求得： 　　当横梁线刚度与柱的线刚度之比不很大时，柱的两端转角相差较大，尤其是最上层和最下几层，其反