文档介绍：第4章框架结构
混凝土结构设计
第 4 章框架结构
教材作者:梁兴文
课件制作:王威
课件审查:周铁钢
第4章框架结构
第4章内容要点
结构组成和结构布置
框架结构的计算简图及荷载
竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算
水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
荷载效应组合和构件设计
框架结构的构造要求
主要内容:
重点:
结构组成和结构布置
框架结构的计算简图及荷载
反弯点法,D值法
第4章框架结构
1 结构组成及特点
框架结构(frame structure)由梁、柱构件通过节点连接构成,如整幢房屋均采用这种结构形式,则称为框架结构体系或框架结构房屋。
框架结构平面布置和剖面示意图
第4章框架结构
结构组成和结构布置
按施工方法不同,框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。
(1)框架结构的受力特点
在竖向荷载和水平荷载作用下,框架结构各构件将产生内力和变形。框架结构的侧移一般由两部分组成:由水平力引起的楼层剪力,使梁、柱构件产生弯曲变形,形成框架结构的整体剪切变形us;由水平力引起的倾覆力矩,使框架柱产生轴向变形(一侧柱拉伸,另一侧柱压缩),形成框架结构的整体弯曲变形ub。
当框架结构房屋的层数不多时,其侧移主要表现为整体剪切变形,整体弯曲变形的影响很小。
第4章框架结构
框架结构的侧移
第4章框架结构
结构组成和结构布置
(2)框架结构体系的优缺点
建筑平面布置灵活,能获得大空间(特别适用于商场、餐厅等),也
可按需要做成小房间;
建筑立面容易处理;结构自重较轻;
计算理论比较成熟;
在一定高度范围内造价较低。
框架结构的侧向刚度较小,水平荷载作用下侧移较大,有时会影响
正常使用;如果框架结构房屋的高宽比较大,则水平荷载作用下的侧移
也较大,而且引起的倾覆作用也较严重。
因此,设计时应控制房屋的高度和高宽比。
第4章框架结构
2 结构布置(structural configuration)
框架结构布置主要是确定柱在平面上的排列方式(柱网布置)和选择结构承重方案,这些均必须满足建筑平面及使用要求,同时也须使结构受力合理,施工简单。
民用建筑柱网布置
第4章框架结构
框架结构的承重方案
1)横向框架承重。
主梁沿房屋横向布置,板和连系梁沿房屋纵向布置。
2)纵向框架承重。
主梁沿房屋纵向布置,板和连系梁沿房屋横向布置。
3)纵、横向框架承重。
房屋的纵、横向都布置承重框架,楼盖常采用现浇双向板或井字梁楼盖。
第4章框架结构
框架结构的承重方案
第4章框架结构
梁端水平加腋处平面图
在框架结构布置中,梁、柱轴线宜重合,如梁须偏心放置时,梁、柱中心
线之间的偏心距不宜大于柱截面在该方面宽度的1/4。如偏心距大于该方向柱宽的1/4时,可增设梁的水平加腋。
试验表明,此法能明显改善梁柱节承受反复荷载的性能。
bx / lx ≤ 1/2 , bx / bb ≤ 2/3 , bb + bx + x ≥ bc/2
梁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: