【正文】 1(Q11) G43(Q43) G33(Q33) G23(Q23) G13(Q13) G01 G03 G02 2022/2/4 74 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ④ 內(nèi)力分析 E. 內(nèi)力計算 a. 豎向荷載作用下 a) 樓面荷載分配原則 當(dāng)采用整體式樓蓋時 ， 一般取縱橫向框架承重方案 ， 板上荷載的傳遞方式取決于每個區(qū)格板是單向板還是雙向板 。 作用在多 、 高層框架結(jié)構(gòu)上的各種荷載 ， 可按 《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 》 GB 500092022 取用 。 2022/2/4 66 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ④ 內(nèi)力分析 C. 計算簡圖 當(dāng)框架柱截面尺寸沿房屋高度變化時 ，若 上層柱截面尺寸減小但其形心軸仍與下層柱的形心軸重合時 ， 其計算簡圖與各層柱截面不變時的相同 。 2022/2/4 61 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 現(xiàn)澆式框架剛節(jié)點 現(xiàn)澆式框架柱與基礎(chǔ)剛接 2022/2/4 62 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 裝配式框架的節(jié)點 半鉸節(jié)點 鉸節(jié)點 預(yù)制柱與基礎(chǔ)剛接 預(yù)制柱與基礎(chǔ)鉸接 裝配式框架柱與基礎(chǔ)的連接 2022/2/4 63 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算簡圖 承重框架 框架柱截面尺寸相同時的結(jié)構(gòu)計算簡圖 2022/2/4 64 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ④ 內(nèi)力分析 C. 計算簡圖 框架柱軸線之間的距離即為框架梁的計算跨度 。 2022/2/4 58 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ④ 內(nèi)力分析 B. 計算單元 計算單元 計算模型 2022/2/4 59 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ④ 內(nèi)力分析 B. 計算單元 就結(jié)構(gòu)承受的豎向和水平荷載而言 ， 當(dāng) 橫向 （ 縱向 ） 框架承重 ， 且在截取 橫向 （ 縱向 ） 框架計算時 ， 全部荷載由 橫向 （ 縱向 ） 框架承擔(dān) ，不考慮另一方向框架的作用 。 2022/2/4 50 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 d. 算例 某 六層 教學(xué)樓為 鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu) ，其結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示 ， 標(biāo)準(zhǔn)層高 ， 底層層高 ， 試估算該結(jié)構(gòu)的梁 、 柱截面尺寸 （ 梁 、柱混凝土強度等級分別為 C30和 C40， 不考慮抗震設(shè)防要求 ） 2022/2/4 51 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ ④ ⑤ ⑥ 3600 3600 3600 ⑦ 3600 D C B A 7200 3000 7200 結(jié)構(gòu)平面布置圖 2022/2/4 52 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 梁截面尺寸 b011 7 2 0 0 m m 6 0 0 m m1 2 1 2hl? ? ? ?橫向梁截面尺寸 b011 3 6 0 0 m m 4 5 0 m m88hl? ? ? ?縱向梁截面尺寸 b55 6 0 0 m m 2 5 0 m m1 2 1 2bbh? ? ? ?b44 4 5 0 m m 2 0 0 m m99bbh? ? ? ?b011~8 1 8hl??? ???? b11~24 bbh??? ????2022/2/4 53 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 柱截面尺寸： 方法一 11 3 9 0 0 m m 3 0 0 m m1 3 1 3cibH? ? ? ? 300 m m 390 m mcchb? ? ? ?11~1 2 1 8cibH??? ????? ?1 ~ 2cchb?實際取 300 m mcb ?實際取 400 m mch ?柱全部采用相同截面 2022/2/4 54 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 柱截面尺寸： 方法二 柱全部采用相同截面，按中柱進(jìn)行估算。 2022/2/4 45 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 c. 框架柱 多層建筑中 ， 框架柱的截面尺寸可按下式估算： 11~1 2 1 8cibH??? ????截面寬度 截面高度 ? ?1 ~ 2cchb?第 i層層高 2022/2/4 46 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 c. 框架柱 高層建筑中 ， 若不考慮抗震設(shè)防 ， 框架柱的截面面積可按下式估算： ? ?? ?Nc c c cA b h N f???截面面積 軸向力設(shè)計值 v1 .1 ~ 1 .2NN?柱支承的樓面面積上豎向荷載產(chǎn)生的軸向力設(shè)計值 ? ?NNccN f A????軸壓比 2022/2/4 47 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 c. 框架柱 柱支承的樓面面積取法如下圖所示 : vN n q S?S待估算柱柱頂以上樓層層數(shù) 單位面積上的豎向荷載的設(shè)計值 2022/2/4 48 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 c. 框架柱 矩形框架柱的截面邊長不宜小于 250mm， 圓柱的截面直徑不宜小于 350mm， 剪跨比宜大于 2（ 避免因出現(xiàn)短柱而發(fā)生脆性破壞 ） ， 截面的高寬比不宜大于 3。 2022/2/4 41 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 b. 框架梁 樓板類型 邊框架梁 中框架梁 現(xiàn)澆樓板 I＝ I＝ 裝配整體式樓板 I＝ I＝ 裝配式樓板 I＝ I0 I＝ I0 30112 bbI b h? 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 2022/2/4 42 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 b. 框架梁 邊框架梁 中框架梁 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 2022/2/4 43 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 b. 框架梁 在框架結(jié)構(gòu)布置中 ， 梁 、 柱軸線宜重合 。 2022/2/4 39 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 b. 框架梁 多層和高層建筑中的樓面可做成 裝配式 、 裝配整體式 和 現(xiàn)澆式 三種形式 。 2022/2/4 36 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 b. 框架梁 框架梁的截面尺寸應(yīng)根據(jù) 承受荷載的大小 、梁的跨度 、 框架的間距 、 是否考慮抗震設(shè)防要求以及 選用的材料強度 等諸多因素綜合考慮確定 。 此外 ， 結(jié)構(gòu)布置時 應(yīng)避免上 、 下層剛度變化過大 、 避免形成短柱并應(yīng)減少因抗側(cè)剛度偏心所造成的扭轉(zhuǎn) 。 2022/2/4 30 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 內(nèi)廊式 等跨式 附加次梁 次梁 2022/2/4 31 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ② 結(jié)構(gòu)布置 C. 柱網(wǎng)布置 c. 民用建筑 民用建筑由于使用功能要求復(fù)雜多變 ， 柱網(wǎng)布置也各不相同 。 柱網(wǎng)布置就是確定縱向柱列的柱距和橫向柱列的 柱距 （ 通稱跨度 ） 。 “ 連系梁 ”除了起 連系承重框架 的作用 ， 其與框架柱組成的平面框架同樣要承受風(fēng)荷載及地震作用 ， 并與承重框架一起組成建筑物的 空間承重骨架 。 2022/2/4 23 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ② 結(jié)構(gòu)布置 B. 平面框架承重方案 c. 雙向框架承重方案 布置： 在房屋的 兩個方向均布置承重主框架 ， 樓 （ 屋 ） 面板上的荷載有兩個方向梁共同承擔(dān) 。 2022/2/4 22 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ② 結(jié)構(gòu)布置 B. 平面框架承重方案 b. 縱向框架承重方案 ? 優(yōu)點：縱向剛度進(jìn)一步增大 ， 有利于調(diào)整縱向地基不均勻沉降 。 ? 缺點： 橫向梁的高度較大 ， 房間凈空減小 ， 開間布置不靈活 ， 且不利于縱向管道的敷設(shè) 。 2022/2/4 19 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ② 結(jié)構(gòu)布置 B. 平面框架承重方案 a. 橫向框架承重方案 布置： 由主梁和柱組成的承重主框架沿房屋的橫向布置 。 我國 《 高規(guī) 》 將 10層及其以上或高度超過28m的建筑物稱為高層建筑 。 2022/2/4 13 框架結(jié)構(gòu)概述 ④ 適用范圍 框架結(jié)構(gòu)特別適合于在辦公樓 、 教學(xué)樓 、 公共性與商業(yè)性建筑 、 圖書館 、 輕工業(yè)廠房 、 公寓以及住宅類建筑中采用 。 2022/2/4 10 框架結(jié)構(gòu)概述 ② 分類 鋼筋混凝土框架按施工方法可分為 現(xiàn)澆整體式 、 裝配式 和 裝配整體式 。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計 — 3. 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 2022/2/4 2 學(xué)習(xí)要求 ? 熟悉框架結(jié)構(gòu)的 特點和適用范圍 ； ? 熟悉框架結(jié)構(gòu)的 平面布置 和 構(gòu)件選型 ； ? 掌握框架結(jié)構(gòu) 內(nèi)力分析方法 及 組合原則 ； ? 熟悉框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的 側(cè)移驗算方法 。 2022/2/4 5 框架結(jié)構(gòu)概述 2022/2/4 6 框架結(jié)構(gòu)概述 2022/2/4 7 框架結(jié)構(gòu)概述 2022/2/4 8 框架結(jié)構(gòu)概述 2022/2/4 9 框架結(jié)構(gòu)概述 ② 分類 A. 按跨數(shù)分： 單跨 、 多跨； B. 按層數(shù)分： 單層 、 多層； ： 鋼框架 、 鋼筋混凝土框架 、 木框架 、 鋼與鋼筋混凝土混合框架等 。 2022/2/4 12 框架結(jié)構(gòu)概述 ③ 特點 B. 缺點 a. 框架節(jié)點處應(yīng)力集中顯著； b. 當(dāng)建筑高度較大時 ， 底部各層柱的軸力很大 ， 致使構(gòu)件截面尺寸過大和配筋過密； c. 框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小 ， 在風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移迅速增大 。 2022/2/4 15 框架結(jié)構(gòu)概述 ⑤ 多層和高層框架結(jié)構(gòu) A. 界限 多層與高層建筑 無統(tǒng)一劃分界限 。 2022/2/4 18 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ② 結(jié)構(gòu)布置 A. 布置原則 a. 盡量與建筑的平 、 立剖面劃分一致 ， 以便設(shè)計和施工； b. 結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)盡可能規(guī)則 、 對稱 ， 使結(jié)構(gòu)傳力直接 、 受力明確； c. 結(jié)構(gòu)的豎向布置應(yīng)力求體形簡單 ， 使結(jié)構(gòu)剛度沿高度分布均勻 ， 避免突變； d. 應(yīng)合理地設(shè)置伸縮縫 、 沉降縫和防震縫 。 縱向連系梁的截面高度較小 ， 梁下可開設(shè)大的門窗洞口 ，有利于房屋室內(nèi)的采光和通風(fēng) 。 樓 （ 屋 ）面板支承于主梁上 ， 橫向連系梁將縱向框架連成空間結(jié)構(gòu)體系 。 ? 總評：實際中應(yīng)用較少 。 2022/2/4 25 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ② 結(jié)構(gòu)布置 B. 平面框架承重方案 d. 注意事項 a) 框架結(jié)構(gòu)中的 “ 連系梁 ” 由于不直接承受板上豎向荷載 ， 其截面高度可比相應(yīng)的框架梁的截面高度小一些 ， 但其 重要性也不容忽視 。 2022/2/4 28 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ② 結(jié)構(gòu)布置 C. 柱網(wǎng)布置 a. 概述 平面上框架柱在縱橫方向的排列 即形成柱網(wǎng) 。 工業(yè)廠房的柱網(wǎng)尺寸較大 ， 相應(yīng)的板區(qū)格跨度也大 ， 為了減小樓板厚度 ， 可在跨內(nèi)布置若干次梁 ， 以減少板區(qū)格的跨度 ， 從而減少板厚 。 2022/2/4 32 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ② 結(jié)構(gòu)布置 內(nèi)收 規(guī)則框架 外挑 錯層 抽柱 缺梁 2022/2/4 33 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ② 結(jié)構(gòu)布置 E. 其它 框架結(jié)構(gòu)的填充墻及隔墻 宜選用輕質(zhì)墻體 ， 并且與框架結(jié)構(gòu)有可靠的拉結(jié) 。 2022/2/4 35 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 a. 概述 結(jié)構(gòu)設(shè)計時 ， 一般應(yīng)先估算構(gòu)件的截面尺寸 ，待構(gòu)件的內(nèi)力和結(jié)構(gòu)的變形計算好后 ， 若預(yù)估的截面尺寸符合要求 ， 便可以此尺寸作為最終截面尺寸； 若與實際所需尺寸相差很大 ， 則須重新估算和驗算直至符合要求為止 。 對 框架扁梁 ， 其截面尺寸可按下式估算： b011~1 8 2 5hl??? ????? ?b 1 ~ 3 bbh? 扁梁除滿足承載力要求外 ， 還應(yīng)特別注意其變形和裂縫是否滿足有關(guān)要求 。 其中 ， 現(xiàn)澆 樓面板的鋼筋與框架梁的鋼筋交織在一起 ， 整體性最好 ， 采用 裝配整體式 樓面板時整體性 稍差 ， 采用 裝配式 樓面板則 最差 。 2022/2/4 44 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 B. 截面尺寸估算 b