框架结构设计讲义PPT学习教案.pptx
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1、会计学 1框架结构设计(shj)讲义第一页,共251 页。2023/5/25 2主要主要(zh(zhyo)yo)内容内容3.1 框架结构概述3.2 框架结构设计(shj)3.3 框架结构设计(shj)实例3.4 本章小结第1 页/共251 页第二页,共251 页。2023/5/25 33.1 框架结构概述(i sh)概念 框 架 结 构 是 指 由 横 梁 和 立 柱 作 为主 要 承 重 构 件 而 组 成 的 结 构 体 系。其 中(qzhng),梁 和 柱 的 连 接 节 点 全 部 或 大部分为刚接。第2 页/共251 页第三页,共251 页。2023/5/25 43.1 3.1 框架
2、结构概述框架结构概述(i sh)(i sh)第3 页/共251 页第四页,共251 页。2023/5/25 53.1 框架结构概述(i sh)第4 页/共251 页第五页,共251 页。2023/5/25 63.1 框架结构概述(i sh)第5 页/共251 页第六页,共251 页。2023/5/25 73.1 框架结构概述(i sh)第6 页/共251 页第七页,共251 页。2023/5/25 83.1 框架结构概述(i sh)分类(fn li)按跨数分:单跨、多跨;按层数分:单层、多层;按 材 料 分:钢 框 架、钢 筋 混 凝 土 框 架、木框架、钢与钢筋混凝土混合框架等。第7 页/共
3、251 页第八页,共251 页。2023/5/25 93.1 框架结构概述(i sh)分类 钢 筋 混 凝 土 框 架 按 施 工(sh gng)方 法 可 分 为 现 浇 整 体 式、装配式和装配整体式。现 浇 整 体 式:整 体 性 能 好,抗 震 性 能好,现场工作量大,费模板;装 配 式:标 准 化、工 厂 化 生 产,施 工(sh gng)速 度 快,整 体 性 能 差,抗 震性能弱;装配整体式:兼有上述两者的优点。第8 页/共251 页第九页,共251 页。2023/5/25 103.1 框架结构概述(i sh)特点 优点 建 筑 平 面 布 置 灵 活,既 可 形 成 较 大 的
4、使 用 空 间(kngjin),也 可 分 隔 为 若 干小空间(kngjin);结构整体性较好;构件类型少,结构轻巧,施工方便;设计计算理论较成熟。第9 页/共251 页第十页,共251 页。2023/5/25 113.1 框架结构概述(i sh)特点 缺点 框架节点处应力集中显著;当 建 筑 高 度 较 大 时,底 部 各 层 柱 的 轴力 很 大,致 使 构 件 截 面 尺 寸 过 大 和 配筋过密;框 架 结 构 的 侧 向 刚 度 小,在 风 荷 载(hzi)和 地 震 作 用 下 结 构 侧 移 迅 速 增大。第10 页/共251 页第十一页,共251 页。2023/5/25 12
5、3.1 框架结构概述(i sh)适用范围 框 架 结 构 特 别 适 合 于 在 办公 楼、教 学 楼、公 共 性 与 商 业 性 建 筑、图 书 馆、轻 工 业 厂 房、公 寓(gngy)以及住宅类建筑中采用。第11 页/共251 页第十二页,共251 页。2023/5/25 133.1 框架结构概述(i sh)适用范围 考 虑 到 框 架 结 构 侧 向 刚 度 较小,故 框 架 结 构 建 筑 一 般(ybn)不 超 过20 层,其 适 用 高 度 及 高 宽 比 与 抗 震 设 防烈 度 有 关。若 不 需 进 行 抗 震 设 计,适 用高 度 不 大 于70m,最 大 高 宽 比 为
6、5,其 它情 形 见 高 层 建 筑 混 凝 土 技 术 规 程 JGJ 3-2002(简称高规)。第12 页/共251 页第十三页,共251 页。2023/5/25 143.1 框架结构概述(i sh)多层和高层框架结构 界限 多 层 与 高 层 建 筑 无 统 一 划 分界 限。我 国 高 规 将10 层 及 其 以 上 或高 度 超 过(chogu)28m 的 建 筑 物 称 为 高层建筑。第13 页/共251 页第十四页,共251 页。2023/5/25 153.1 3.1 框架结构概述框架结构概述(i sh)(i sh)多层和高层框架结构 比较 高 层 建 筑 承 受 的 荷 载 比
7、 多 层 建 筑 更 大,刚 度 比 多 层 建 筑 更 小,水 平 荷 载 对 高层 建 筑 的 影 响 较 对 多 层 建 筑 的 影 响 更大;从 设 计 计 算 角 度,高 层 框 架 结 构 除 风荷 载 取 值、楼 面 活 荷 载 布 置 与 多 层 框架 结 构 略 有 不 同,水 平 荷 载 作 用 下 应补 充(bchng)侧 移 验 算 外,其 它 基本相同。第14 页/共251 页第十五页,共251 页。2023/5/25 163.2 框架结构设计(shj)概述 框架结构设计的主要步骤包括:结构布置;构件(gujin)选型;内力分析;构件(gujin)设计;施工图绘制。第
8、15 页/共251 页第十六页,共251 页。2023/5/25 173.2 框架结构设计(shj)结构布置 布置原则 尽 量 与 建 筑 的 平、立 剖 面 划 分 一 致,以便设计和施工;结 构 的 平 面 布 置 应 尽 可 能 规 则、对 称(duchn),使 结 构 传 力 直 接、受 力 明确;结 构 的 竖 向 布 置 应 力 求 体 形 简 单,使 结构刚度沿高度分布均匀,避免突变;应合理地设置伸缩缝、沉降缝和防震缝。第16 页/共251 页第十七页,共251 页。2023/5/25 183.2 3.2 框架结构设计框架结构设计(shj)(shj)结构布置 平面框架承重方案 横
9、向框架承重方案 布 置:由 主 梁和 柱 组 成 的 承 重 主框 架 沿 房 屋 的 横 向布 置。楼(屋)面板 支 承 于 主 梁 上,纵 向(zn xin)由连 系 梁 将 横 向 框 架连成空间结构体系。第17 页/共251 页第十八页,共251 页。2023/5/25 193.2 框架结构设计(shj)结构布置 平面框架承重方案 横向框架承重方案 优 点:横 向 刚 度 得 到 加 强,有 利 于 抵抗 横 向 水 平 力。纵 向 连 系 梁 的 截 面 高度 较 小,梁 下 可 开 设 大 的 门 窗 洞 口,有利于房屋室内的采光和通风。缺 点(qudin):横 向 梁 的 高 度
10、 较 大,房 间 净 空 减 小,开 间 布 置 不 灵 活,且不利于纵向管道的敷设。总 评:横 向 框 架 承 重 布 置 时,建 筑 物的 横 向 刚 度 较 大,结 构 性 能 好,实 际中应用较多。第18 页/共251 页第十九页,共251 页。2023/5/25 203.2 框架结构设计(shj)结构布置 平 面 框 架 承 重 方案 纵 向 框 架 承 重 方案 布 置:由 纵 向主 梁 与 柱 构 成 的 承重 主 框 架 沿 房 屋 的纵 向 布 置。楼(屋)面 板 支 承(zh chn)于 主 梁 上,横 向 连 系 梁 将 纵 向框 架 连 成 空 间 结 构体系。第19
11、页/共251 页第二十页,共251 页。2023/5/25 213.2 框架结构设计(shj)结构布置 平面(pngmin)框架承重方案 纵向框架承重方案 优 点:纵 向 刚 度 进 一 步 增 大,有 利 于调 整 纵 向 地 基 不 均 匀 沉 降。横 向 连 系梁 的 截 面 高 度 较 小,可 获 得 较 大 的 净空,且有利于纵向管道的敷设。缺点:横向刚度较差。总评:实际中应用较少。第20 页/共251 页第二十一页,共251 页。2023/5/25 223.2 框架结构设计(shj)结构布置 平 面 框 架 承 重 方案 双 向 框 架 承 重 方案 布 置:在 房 屋的 两 个
12、方 向 均 布置 承 重 主 框 架,楼(屋)面 板(min bn)上 的 荷载 有 两 个 方 向 梁共同承担。第21 页/共251 页第二十二页,共251 页。2023/5/25 233.2 框架结构设计(shj)结构布置 平面框架承重方案 双向框架承重方案 特 点:结 构 的 空 间 刚 度 较 大(jio d),结 构 整 体 性 好,对 抗 震 有 利。适 用于 柱 网 平 面 形 状 为 方 形 或 楼 面 荷 载 较 大(jio d)的 情 况,楼 盖 常 采 用 现 浇 混 凝土双向板或井式梁。第22 页/共251 页第二十三页,共251 页。2023/5/25 243.2 框
13、架结构设计(shj)结构布置 平面框架承重方案 注意事项 框 架 结 构 中 的“连 系 梁”由 于 不 直 接(zhji)承 受 板 上 竖 向 荷 载,其 截 面 高 度可 比 相 应 的 框 架 梁 的 截 面 高 度 小 一 些,但其 重 要 性 也 不 容 忽 视。“连 系 梁”除 了 起连 系 承 重 框 架 的 作 用,其 与 框 架 柱 组 成 的平 面 框 架 同 样 要 承 受 风 荷 载 及 地 震 作 用,并 与 承 重 框 架 一 起 组 成 建 筑 物 的 空 间 承 重骨架。第23 页/共251 页第二十四页,共251 页。2023/5/25 253.2 框架结构
14、设计(shj)结构布置(bzh)平面框架承重方案 注意事项 当 楼(屋)面 采 用 预 制 混 凝 土 板 时,才 可 以 将 板 上 竖 向 荷 载 视 为 单 向 传 递。严 格 来 说,横 向 框 架 承 重 方 案 和 纵 向框 架 承 重 方 案 是 当 楼(屋)盖 采 用 预制板时才存在的;第24 页/共251 页第二十五页,共251 页。2023/5/25 263.2 框架结构设计(shj)结构布置 平面框架承重方案 注意事项 当 框 架 体 系 采 用 整 体 式 钢 筋(gngjn)混 凝 土 楼(屋)盖 时,板 上 竖 向 荷 载 均会 传 给 其 四 周 的 支 承 梁,
15、(虽 然 计 算 时单 向 板 按 单 向 传 力 考 虑,但 实 际 仍 为 双向 传 力),故 采 用 全 现 浇 楼(屋)盖 的框架结构均为纵横向框架承重方案。第25 页/共251 页第二十六页,共251 页。2023/5/25 273.2 3.2 框架结构设计框架结构设计(shj)(shj)结构布置 柱网布置 概述 平 面 上 框 架 柱 在 纵 横 方 向的 排 列 即 形 成 柱 网。柱 网 布 置 就 是 确定 纵 向(zn xin)柱 列 的 柱 距 和 横向 柱 列 的 柱 距(通 称 跨 度)。柱 网尺 寸 应 根 据 建 筑 的 使 用 功 能 要 求 而 定,主 梁 的
16、 跨 度 一 般 为5 8m,次 梁 一 般为 4 7m。第26 页/共251 页第二十七页,共251 页。2023/5/25 283.2 框架结构设计(shj)结构(jigu)布置 柱网布置 工业建筑 多 层 工 业 厂 房 框 架 结 构(jigu)常 用 柱 网 有 内 廊 式 和 等 跨 式两 种。工 业 厂 房 的 柱 网 尺 寸 较 大,相应 的 板 区 格 跨 度 也 大,为 了 减 小 楼 板厚 度,可 在 跨 内 布 置 若 干 次 梁,以 减少板区格的跨度,从而减少板厚。第27 页/共251 页第二十八页,共251 页。2023/5/25 293.2 框架结构设计(shj)
17、内廊式 等跨式附加(fji)次梁次梁第28 页/共251 页第二十九页,共251 页。2023/5/25 303.2 框架结构设计(shj)结构布置 柱网布置 民用建筑 民 用 建 筑 由 于 使 用 功 能 要求(yoqi)复 杂 多 变,柱 网 布 置 也 各部 相 同。纵 向 柱 列 的 柱 距 与 房 间 的 开间 尺 寸 有 关,开 间 较 大 时,可 采 用 一个 开 间 一 个 柱 距 方 案,开 间 较 小 时,可 采 用 两 个 开 间 一 个 柱 距 的 方 案。跨度 大 小 主 要 与 房 间 进 深 有 关,如 办 公楼和旅馆常采用三跨内廊式。第29 页/共251 页第
18、三十页,共251 页。2023/5/25 313.2 框架结构设计(shj)结构(jigu)布置 立面布置内收规则(guz)框架外挑错层抽柱 缺梁第30 页/共251 页第三十一页,共251 页。2023/5/25 323.2 框架结构设计(shj)结构布置 其它(qt)框 架 结 构 的 填 充 墙 及 隔 墙 宜选 用 轻 质 墙 体,并 且 与 框 架 结 构 有 可 靠的 拉 结。此 外,结 构 布 置 时 应 避 免 上、下 层 刚 度 变 化 过 大、避 免 形 成 短 柱 并 应减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。第31 页/共251 页第三十二页,共251 页。2023/5/25
19、333.2 框架结构设计(shj)构件选型及截面尺寸确定 构件选型 框 架(kun ji)梁 的 截 面 形状 通 常 设 计 成T 形 和 矩 形,装 配 式 框架(kun ji)中 还 可 以 做 成 花 篮 等 形状。框 架(kun ji)柱 一 般 为 矩 形 或正 方 形,也 可 根 据 需 要 做 成 圆 形 或 其它形状。第32 页/共251 页第三十三页,共251 页。2023/5/25 343.2 3.2 框架结构设计框架结构设计(shj)(shj)构件(gujin)选型及截面尺寸确定 截面尺寸估算 概述 结 构 设 计 时,一 般 应 先 估算 构 件(gujin)的 截
20、面 尺 寸,待 构 件(gujin)的 内 力 和 结 构 的 变 形 计 算 好后,若 预 估 的 截 面 尺 寸 符 合 要 求,便可 以 此 尺 寸 作 为 最 终 截 面 尺 寸;若 与实 际 所 需 尺 寸 相 差 很 大,则 须 重 新 估算和验算直至符合要求为止。第33 页/共251 页第三十四页,共251 页。2023/5/25 353.2 框架结构设计(shj)构件选型及截面尺寸确定 截面尺寸估算 框架梁 框 架 梁 的 截 面 尺 寸 应 根 据 承 受 荷载 的 大 小(dxio)、梁 的 跨 度、框 架 的间 距、是 否 考 虑 抗 震 设 防 要 求 以 及 选 用的
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