多层钢筋混凝土框架结构(修).ppt
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1、第十三章第十三章多层钢筋混凝土框架结构多层钢筋混凝土框架结构第一节第一节结构布置与计算简图结构布置与计算简图第二节第二节竖向荷载作用下内力的近似计算竖向荷载作用下内力的近似计算分层法分层法第三节第三节水平荷载作用下内力的近似计算水平荷载作用下内力的近似计算水平荷载作用下内力的近似计算水平荷载作用下内力的近似计算 反弯点法和反弯点法和反弯点法和反弯点法和D D值法值法值法值法第四节第四节水平荷载作用下侧移的近似计算水平荷载作用下侧移的近似计算第五节第五节框架的荷载组合和内力组合框架的荷载组合和内力组合第六节第六节框架梁柱的截面设计框架梁柱的截面设计第七节第七节现浇框架的一般构造要求现浇框架的一般
2、构造要求第一节第一节结构布置与计算简图结构布置与计算简图一、柱网布置一、柱网布置 二、承重框架的布置二、承重框架的布置三、结构布置要求三、结构布置要求四、截面尺寸的确定四、截面尺寸的确定五、结构计算简图五、结构计算简图一、柱网布置一、柱网布置vv框框框框架架架架结结结结构构构构的的的的柱柱柱柱网网网网布布布布置置置置既既既既要要要要满满满满足足足足生生生生产产产产工工工工艺艺艺艺和和和和建建建建筑筑筑筑平平平平面面面面布布布布置置置置的的的的要要要要求,又要使结构受力合理,施工方便。求,又要使结构受力合理,施工方便。求,又要使结构受力合理,施工方便。求,又要使结构受力合理,施工方便。1、柱网布
3、置应满足生产工艺要求、柱网布置应满足生产工艺要求vv在在在在多多多多层层层层工工工工业业业业厂厂厂厂房房房房设设设设计计计计中中中中,柱柱柱柱网网网网布布布布置置置置方方方方式式式式可可可可分分分分为为为为内内内内廊廊廊廊式式式式、跨跨跨跨度度度度组合式(等跨式、对称不等跨式)组合式(等跨式、对称不等跨式)组合式(等跨式、对称不等跨式)组合式(等跨式、对称不等跨式)等,见图等,见图等,见图等,见图13-413-413-413-4。(1)(1)内内内内廊廊廊廊式式式式柱柱柱柱网网网网常常常常为为为为对对对对称称称称三三三三跨跨跨跨,边边边边跨跨跨跨跨跨跨跨度度度度(房房房房间间间间进进进进深深深
4、深)常常常常为为为为6 6、6.66.6、6.96.9、7.57.5、9 9、12m12m;中中中中间间间间跨跨跨跨为为为为走走走走廊廊廊廊跨跨跨跨度度度度,常常常常为为为为2.4m2.4m、2.7m2.7m、3.0m3.0m。(2)(2)等等等等跨跨跨跨式式式式柱柱柱柱网网网网适适适适用用用用于于于于厂厂厂厂房房房房、仓仓仓仓库库库库、商商商商店店店店,其其其其进进进进深深深深常常常常为为为为6m6m、7.5m7.5m、9m9m、12m12m等,柱距常为等,柱距常为等,柱距常为等,柱距常为6m6m。(3)(3)对称不等跨柱网常用于建筑平面宽度较大的厂房,常用的对称不等跨柱网常用于建筑平面宽度
5、较大的厂房,常用的对称不等跨柱网常用于建筑平面宽度较大的厂房,常用的对称不等跨柱网常用于建筑平面宽度较大的厂房,常用的柱网有柱网有柱网有柱网有(5.8+6.2+6.2+5.8)6.0m(5.8+6.2+6.2+5.8)6.0m、(7.5+7.5+12.0+7.5+7.5)6.0m(7.5+7.5+12.0+7.5+7.5)6.0m,(8.0+12.0+8.0)6.0m(8.0+12.0+8.0)6.0m。2、柱网布置应满足建筑平面布置的要求、柱网布置应满足建筑平面布置的要求(1)(1)在旅馆、办公楼等民用建筑中,柱网布置应与建筑分隔墙在旅馆、办公楼等民用建筑中,柱网布置应与建筑分隔墙在旅馆、办
6、公楼等民用建筑中,柱网布置应与建筑分隔墙在旅馆、办公楼等民用建筑中,柱网布置应与建筑分隔墙 布置相协调。布置相协调。布置相协调。布置相协调。(2)(2)四行柱三跨框架(四行柱三跨框架(四行柱三跨框架(四行柱三跨框架(15m15m15m15m左右)。左右)。左右)。左右)。(3)(3)三行柱两跨框架(三行柱两跨框架(三行柱两跨框架(三行柱两跨框架(10m10m10m10m左右)。左右)。左右)。左右)。(4)(4)开间开间开间开间3.3m3.3m3.3m3.3m4.5m4.5m4.5m4.5m。3、柱网布置要使结构受力合理柱网布置要使结构受力合理(1)(1)跨度均匀或边跨略小时较合理。跨度均匀或
7、边跨略小时较合理。跨度均匀或边跨略小时较合理。跨度均匀或边跨略小时较合理。(2)(2)三跨框架比两跨框架内力小,较合理。三跨框架比两跨框架内力小,较合理。三跨框架比两跨框架内力小,较合理。三跨框架比两跨框架内力小,较合理。4、柱网布置应使施工方便、柱网布置应使施工方便(对于装配式结构)(对于装配式结构)(对于装配式结构)(对于装配式结构)(1)(1)构件的最大长度和最大重量,使之满足吊装,运输条件。构件的最大长度和最大重量,使之满足吊装,运输条件。构件的最大长度和最大重量,使之满足吊装,运输条件。构件的最大长度和最大重量,使之满足吊装,运输条件。(2)(2)构件尺寸的模数化、标准化,以满足工业
8、化生产的要求构件尺寸的模数化、标准化,以满足工业化生产的要求构件尺寸的模数化、标准化,以满足工业化生产的要求构件尺寸的模数化、标准化,以满足工业化生产的要求v现现现现浇浇浇浇框框框框架架架架结结结结构构构构可可可可不不不不受受受受建建建建筑筑筑筑模模模模数数数数和和和和构构构构件件件件标标标标准准准准的的的的限限限限制制制制,但但但但在在在在结结结结构布置时亦应尽量使梁板布置简单规则,以方便施工。构布置时亦应尽量使梁板布置简单规则,以方便施工。构布置时亦应尽量使梁板布置简单规则,以方便施工。构布置时亦应尽量使梁板布置简单规则,以方便施工。二、承重框架的布置二、承重框架的布置v 承重框架指承受楼
9、面竖向荷载的框架。承重框架指承受楼面竖向荷载的框架。承重框架指承受楼面竖向荷载的框架。承重框架指承受楼面竖向荷载的框架。1 1横向框架承重方案横向框架承重方案横向框架承重方案横向框架承重方案2 2纵向框架承重方案纵向框架承重方案纵向框架承重方案纵向框架承重方案3 3纵横向框架混合承重方案。纵横向框架混合承重方案。纵横向框架混合承重方案。纵横向框架混合承重方案。v实际的框架结构是一个空间受力体系;计算时把实实际的框架结构是一个空间受力体系;计算时把实实际的框架结构是一个空间受力体系;计算时把实实际的框架结构是一个空间受力体系;计算时把实 际框架结构看成纵横两个方向的平面框架。际框架结构看成纵横两
10、个方向的平面框架。际框架结构看成纵横两个方向的平面框架。际框架结构看成纵横两个方向的平面框架。v沿建筑物长向的称为纵向框架,沿建筑物短向的称沿建筑物长向的称为纵向框架,沿建筑物短向的称沿建筑物长向的称为纵向框架,沿建筑物短向的称沿建筑物长向的称为纵向框架,沿建筑物短向的称 为横向框架。为横向框架。为横向框架。为横向框架。v纵向框架和横向框架分别承受各自方向上的水平力。纵向框架和横向框架分别承受各自方向上的水平力。纵向框架和横向框架分别承受各自方向上的水平力。纵向框架和横向框架分别承受各自方向上的水平力。v楼面竖向荷载则依楼盖结构布置方式而按不同的方楼面竖向荷载则依楼盖结构布置方式而按不同的方楼
11、面竖向荷载则依楼盖结构布置方式而按不同的方楼面竖向荷载则依楼盖结构布置方式而按不同的方 式传递。式传递。式传递。式传递。1横向框架承重方案横向框架承重方案v横横向向框框架架承承重重方方案案是是在在横横向向上上布布置置框框架架主主梁梁而在纵向上布置连系梁。而在纵向上布置连系梁。v有利于提高建筑物的横向抗侧刚度。有利于提高建筑物的横向抗侧刚度。v纵纵向向布布置置较较小小的的连连系系梁梁。这这也也有有利利于于房房屋屋室室内的采光与通风。内的采光与通风。2纵向框架承重方案纵向框架承重方案v纵向框架承重方案是在纵向上布置框架主梁,纵向框架承重方案是在纵向上布置框架主梁,在横向上布置连系梁。在横向上布置连
12、系梁。v横梁高度较小,有利于设备管线的穿行。横梁高度较小,有利于设备管线的穿行。v可获得较高的室内净高。可获得较高的室内净高。v可可利利用用纵纵向向框框架架的的刚刚度度来来调调整整房房屋屋的的不不均均匀匀沉降。沉降。v房屋的横向刚度较差。房屋的横向刚度较差。v进深尺寸受预制板长度的限制。进深尺寸受预制板长度的限制。3纵横向框架混合承重方案纵横向框架混合承重方案v纵纵横横向向框框架架混混合合承承重重方方案案是是在在两两个个方方向向上上均均布置框架主梁以承受楼面荷载。布置框架主梁以承受楼面荷载。v纵纵横横向向框框架架混混合合承承重重方方案案具具有有较较好好的的整整体体工工作性能;作性能;v框框架架
13、柱柱均均为为双双向向偏偏心心受受压压构构件件,为为空空间间受受力力体系,因此也称为空间框架。体系,因此也称为空间框架。三、结构布置要求三、结构布置要求1 1、应设计成双向框架。应设计成双向框架。应设计成双向框架。应设计成双向框架。2 2、抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。3 3、框架梁、柱中心线宜重合。框架梁、柱中心线宜重合。框架梁、柱中心线宜重合。框架梁、柱中心线宜重合。当梁柱中心线不能重合时,在计算中应考当梁柱中心线不能重合时,在计算中应考当梁柱中心线不能重合时,在计算中应考当梁柱
14、中心线不能重合时,在计算中应考 虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不 利影响,以及梁荷载对柱子的偏心影响;利影响,以及梁荷载对柱子的偏心影响;利影响,以及梁荷载对柱子的偏心影响;利影响,以及梁荷载对柱子的偏心影响;梁、柱中心线之间的偏心距,不应大于梁、柱中心线之间的偏心距,不应大于梁、柱中心线之间的偏心距,不应大于梁、柱中心线之间的偏心距,不应大于 柱截面在该方向宽度的柱截面在该方向宽度的柱截面在该方向宽度的柱截面在该方向宽度的1/41/41/41/4;偏心距大于该方向柱宽的偏心距大于该
15、方向柱宽的偏心距大于该方向柱宽的偏心距大于该方向柱宽的1/41/41/41/4时,可采取时,可采取时,可采取时,可采取 增设梁的水平加腋等措施;增设梁的水平加腋等措施;增设梁的水平加腋等措施;增设梁的水平加腋等措施;梁的水平加腋厚度可取梁截面高度,其水平尺寸宜满足下列梁的水平加腋厚度可取梁截面高度,其水平尺寸宜满足下列梁的水平加腋厚度可取梁截面高度,其水平尺寸宜满足下列梁的水平加腋厚度可取梁截面高度,其水平尺寸宜满足下列 要求:要求:要求:要求:b bx x/l lx x1/2 1/2;b bx x/b bb b2/3 2/3;b bb b+b bx x+x xb bc c/2/2 设置水平加
16、腋后,仍须考虑梁柱偏心的不利影响。设置水平加腋后,仍须考虑梁柱偏心的不利影响。设置水平加腋后,仍须考虑梁柱偏心的不利影响。设置水平加腋后,仍须考虑梁柱偏心的不利影响。4、结构应受力明确,构造简单。结构应受力明确,构造简单。结构应受力明确,构造简单。结构应受力明确,构造简单。5、框框框框架架架架结结结结构构构构按按按按抗抗抗抗震震震震设设设设计计计计时时时时,不不不不应应应应采采采采用用用用部部部部分分分分由由由由砌砌砌砌体体体体墙墙墙墙承承承承重之混合形式。重之混合形式。重之混合形式。重之混合形式。v 框框框框架架架架结结结结构构构构中中中中的的的的楼楼楼楼、电电电电梯梯梯梯间间间间及及及及局
17、局局局部部部部出出出出屋屋屋屋顶顶顶顶的的的的电电电电梯梯梯梯机机机机房房房房、楼楼楼楼梯梯梯梯间间间间、水水水水箱箱箱箱间间间间等等等等,应应应应采采采采用用用用框框框框架架架架承承承承重重重重,不不不不应应应应采采采采用用用用砌砌砌砌体墙承重。体墙承重。体墙承重。体墙承重。6、电梯井贴梁柱布置,不得独立。电梯井贴梁柱布置,不得独立。电梯井贴梁柱布置,不得独立。电梯井贴梁柱布置,不得独立。7、填充墙应位于框架平面内,并受柱约束。填充墙应位于框架平面内,并受柱约束。填充墙应位于框架平面内,并受柱约束。填充墙应位于框架平面内,并受柱约束。8、现现现现浇浇浇浇框框框框架架架架梁梁梁梁、柱柱柱柱、节
18、节节节点点点点的的的的混混混混凝凝凝凝土土土土强强强强度度度度等等等等级级级级,按按按按一一一一级级级级抗抗抗抗震震震震等等等等级级级级设设设设计计计计时时时时,不不不不应应应应低低低低于于于于C30C30C30C30;按按按按二二二二四四四四级级级级和和和和非非非非抗震设计时,不应低于抗震设计时,不应低于抗震设计时,不应低于抗震设计时,不应低于C20C20C20C20。9、现现现现浇浇浇浇框框框框架架架架梁梁梁梁的的的的混混混混凝凝凝凝土土土土强强强强度度度度等等等等级级级级不不不不宜宜宜宜大大大大于于于于C40C40C40C40;框框框框架架架架柱柱柱柱的的的的混混混混凝凝凝凝土土土土强强
19、强强度度度度等等等等级级级级,抗抗抗抗震震震震设设设设防防防防烈烈烈烈度度度度为为为为9 9 9 9度度度度时时时时不不不不宜宜宜宜大大大大于于于于C60C60C60C60,抗震设防烈度为,抗震设防烈度为,抗震设防烈度为,抗震设防烈度为8 8 8 8度时不宜大于度时不宜大于度时不宜大于度时不宜大于C70C70C70C70。10、抗抗抗抗震震震震设设设设计计计计的的的的框框框框架架架架结结结结构构构构中中中中,当当当当布布布布置置置置少少少少量量量量钢钢钢钢筋筋筋筋混混混混凝凝凝凝土土土土剪剪剪剪力力力力墙墙墙墙时时时时,结结结结构构构构分分分分析析析析计计计计算算算算应应应应考考考考虑虑虑虑该
20、该该该剪剪剪剪力力力力墙墙墙墙与与与与框框框框架架架架的的的的协同工作。协同工作。协同工作。协同工作。四、截面尺寸的确定四、截面尺寸的确定(一)框架梁的截面尺寸(一)框架梁的截面尺寸(二)框架柱的截面尺寸(二)框架柱的截面尺寸(三)楼盖结构尺寸(三)楼盖结构尺寸 (一)框架梁的截面尺寸(一)框架梁的截面尺寸vh hb b=(1/71/15)=(1/71/15)l lb b (刚度要求刚度要求刚度要求刚度要求)h hb bl lbnbn/4/4 (避免短梁)避免短梁)避免短梁)避免短梁)b bb b=(1/21/3.5)=(1/21/3.5)h hb b b bb b200mm200mm (构造
21、要求构造要求构造要求构造要求)b bb bb bc c/2 2式中式中式中式中l lb b、l lbnbn分别为主梁的计算跨度和净跨度分别为主梁的计算跨度和净跨度分别为主梁的计算跨度和净跨度分别为主梁的计算跨度和净跨度。vv 梁高也可以按下列经验公式估算:梁高也可以按下列经验公式估算:梁高也可以按下列经验公式估算:梁高也可以按下列经验公式估算:两端无支托的梁,按弯矩(两端无支托的梁,按弯矩(两端无支托的梁,按弯矩(两端无支托的梁,按弯矩(0.60.60.60.60.80.80.80.8)M M M M0 0 0 0来估算梁高;来估算梁高;来估算梁高;来估算梁高;两端有支托的梁,按弯矩(两端有支
22、托的梁,按弯矩(两端有支托的梁,按弯矩(两端有支托的梁,按弯矩(0.40.40.40.40.60.60.60.6)M M M M0 0 0 0来估算梁高。来估算梁高。来估算梁高。来估算梁高。M M M M0 0 0 0 按简支梁计算的跨中最大弯矩。按简支梁计算的跨中最大弯矩。按简支梁计算的跨中最大弯矩。按简支梁计算的跨中最大弯矩。vv 框架结构纵向连系梁截面高度:框架结构纵向连系梁截面高度:框架结构纵向连系梁截面高度:框架结构纵向连系梁截面高度:可按可按可按可按h hb b=(1/141/18)=(1/141/18)l lb b确定确定确定确定(l lb b为连系梁计算跨度为连系梁计算跨度为连
23、系梁计算跨度为连系梁计算跨度)。(二)框架柱的截面尺寸(二)框架柱的截面尺寸1 1、最小构造尺寸、最小构造尺寸矩形截面柱:矩形截面柱:矩形截面柱:矩形截面柱:h hc c/b bc c3333;抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计 时时时时,b bc c300mm300mm300mm300mm;非非非非 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计 时时时时,b bc c250mm250mm250mm250mm;b bc c c c(1/15(1/15(1/15(1/151/20)1/20)1/20)1/20)h h;h hc c400mm400mm400mm400mm。h hc c c c(1/
24、15(1/15(1/15(1/151/20)1/20)1/20)1/20)h h(h h为层高)。为层高)。为层高)。为层高)。圆形截面柱:圆形截面柱:圆形截面柱:圆形截面柱:d dc c350mm350mm350mm350mm。2 2、满足轴压比限制满足轴压比限制vv轴轴轴轴压压压压比比比比:柱柱柱柱的的的的平平平平均均均均轴轴轴轴向向向向压压压压应应应应力力力力与与与与混混混混凝凝凝凝土土土土的的的的轴轴轴轴心心心心抗抗抗抗压压压压强强强强度度度度f fc c c c的的的的比比比比值值值值(或或或或指指指指柱柱柱柱考考考考虑虑虑虑地地地地震震震震作作作作用用用用组组组组合合合合的的的的轴
25、轴轴轴压压压压力力力力设设设设计计计计值值值值与与与与柱柱柱柱全全全全截截截截面面面面面面面面积积积积和和和和混混混混凝凝凝凝土土土土轴轴轴轴心心心心抗抗抗抗压压压压强强强强度度度度设设设设计计计计值值值值乘积的比值)。即乘积的比值)。即乘积的比值)。即乘积的比值)。即 N N N N =N/N/(A Ac cf fc c)N N N N 轴压比要求:轴压比要求:N N =N/(Acfc)N N A AC C 柱的截面面积,柱的截面面积,A Ac c=b=bc c.h.hc c;b bc c、h hc c 柱柱 的的 截截 面面 高高 度度 和和 宽宽 度度;其其 中中 宜宜 b bc c25
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