清华混凝土结构视频31讲精品课程课件04a

1、2005-7-8第四章 框架结构框架结构介绍框架结构体系布置框架设计荷载计算平面框架结构的分析与设计土木系12005-7-8土木系22005-7-84.1框架结构介绍组成 楼板（次梁）、主、节点与基础楼盖/屋盖体系 （水平结构体系）承重框架体系（竖向结构体系）土木系3框架柱框架柱框架梁框架梁2005-7-84.1框架结构介绍特点直接承重，也抵抗来自任何方向的水平力灵活多样跨度、层高抽梁、抽柱 (大开间、大空间）内收、外挑（外形变化要求）土木系52005-7-84.1框架结构介绍承重框架结构体系木结构钢结构（自重轻、施工快、造价贵、防火）预制钢柱、钢梁现场拼装混凝土结构（可模性好、造价低、自重大

2、、施工慢）现浇、预制，预应力，高性能混凝土钢骨混凝土钢骨柱、钢骨梁、叠合柱钢管混凝土清华大学土木系62005-7-84.1框架结构介绍楼盖/屋盖体系现浇楼盖：梁板全现场浇注装配式楼盖：预制板、预制梁，现场组装装配整体式楼盖预制板（梁）现浇层叠合而成，兼有预制和现浇的优点压型钢板组合楼盖结构钢梁压型钢板（分布筋） 现浇混凝土清华大学土木系72005-7-84.1框架结构介绍组 成：板梁梁次主承受搂面竖向荷载综合柱网布置等，确定楼板方案土木系82005-7-84.1框架结构介绍框架结构设计中注意的问题复杂平面扭转问题、应力集中沿高度侧向刚度突变避免错层与夹层及节点的抗震细部构造 设变形缝（伸缩缝、

3、沉降缝或抗震缝） 三维作用组合土木系92005-7-8抗侧结构不对称，引起扭转效应土木系102005-7-8抗侧结构不对称，引起扭转效应土木系112005-7-8瓜美洲土木系122005-7-8瓜土木系132005-7-8刚度沿水平与竖向突变后的震害土木系142005-7-81972年8度，医疗中心震害（1972 San Fernando earthquake，Olive View土pi木ta系l ）152005-7-8土木系162005-7-8土木系172005-7-8土木系182005-7-84.2框架结构体系布置柱网布置原则满足建筑平面与使用要求满足生产工艺要求 (教室、办公）建筑平面布

4、置要求（与建筑分隔协调）受力合理（例子）便于施工简单、规则，且每个楼层的柱网尺寸相同传力体系明确板次梁 框架梁框架柱基础两个方向框架的总抗侧刚度应当接近经济合理清华大学土木系19结 构 类 型烈度6789框架结构高度（m）30303030303025框架四三三二二一一剧场、体育馆等大跨度公共建筑三二一一框架剪力墙结构高度（m）60606060606050框架四三三二二一一剪力墙三二一一一剪力墙结构高度（m）80808080808060剪力墙四三三二二一一b(a)b(b)b(e)(d)1、结构平面的长宽比限值(c)lBmaxBllBBmaxBBmaxlBmax设防烈度L/Bl/Bmaxl/b6、

5、7 度6.00.352.08、9 度5.00.301.5LLbLbL防震缝防震缝1、 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距（m）结构类别室内或土中露天排架结构装配式10070框架结构装配式7550现浇式5535剪力墙结构装配式6540现浇式4530挡土墙、室墙壁等类结构装配式4030现浇式3020ueh弹性层间位移角限值结 构 类 型 e钢筋混凝土框架1/550钢筋混凝土框架剪力墙、板柱剪力墙、框架筒1/800钢筋混凝土剪力墙、筒中筒1/1000钢筋混凝土框支层1/10002005-7-84.2框架结构体系布置布置内容柱网布置经济柱网尺寸：（38）m布置主要承重框架（横向、纵向与双向）截面确定楼盖/屋

6、盖方案确定梁板体系、板柱、井形、密肋、组合土木系272005-7-84.2框架结构体系布置布置原则使用要求、功能要求由承载力与抗侧刚度要求决定综合柱网布置等，确定楼板方案主梁横向布置增加横向刚度土木系28(a) 横向承重(b) 纵向承重主梁(c)双向承重次梁次梁主梁2005-7-84.2 框架结构体系布置柱截面尺寸Nv单根柱最大竖向轴力设计值Nv= n * qd* A0qd约 1.3 - 1.8 吨/m2清华大学土木系30A0初步估算柱尺寸非抗震：N (1.05 1.10)Nv NA cfc抗震：N (1.1 1.2)NvNAc 一级抗震0.65 fcNA 二级抗震c0.75 fNcA 三级抗

7、震c0.85 fc2005-7-8框架柱尺寸取值范围：矩形截面框架柱的边长：在非抗震设计时不宜小于250mm，抗震设计时不宜小于300mm；圆形框架柱的截面直径不宜小于350mm。沿房屋的竖向，框架柱截面的变化次数则不宜超过三次。为避免短柱发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比不宜小于4 。清华大学土木系322005-7-8梁尺寸取值范围：矩形截面，其宽度不宜小于200mm，一般取（1/21/3）梁高，且至少比柱宽小50mm；对于T形截面的梁，腹板肋宽:（1/2.51/4）梁高。当梁截面满足以上要求时，一般可以不做挠度验算。为了统一模板尺寸以便于施工，梁的宽度b或高度h在 200mm以上时取50m

8、m为模数。清华大学土木系332005-7-8单向(板1.5 m 3)板的经济跨度双向板( 4m6)次梁经济跨度( 4m6)土木系34DCBA7891011123600360036003600360036003600360036003600360039600720030007200例：钢筋混凝土现浇框架结构，梁混凝土为C30、柱为C40，属于二级框架。框架梁截面尺寸边跨高(1/101/18)L=720400mm，取550mm，梁宽250mm。高 取400mm，梁宽250。中跨框架柱截面尺寸全部柱采用相同的截面，按中柱进行估算。整个建筑的恒载标准值估算为12kN/m2，活载标准值2.0kN/m2。

9、按中柱的负荷面积估算底层柱的轴力：恒载: 12x0.5x(7.2+3)x3.6x6=1322kN活载: 2x0.5x(7.2+3)x3.6x6=220kN估算柱轴力设计值：1.2x1322+1.4x220=1894kN。对于二级框架，柱截面按下式估算：1.2 1894 1031.2NA 1.59 10 mm52v c0.75 19.10.75 fc柱截面估算为 500 x400mm2005-7-84.3屋盖/楼盖结构组 成：板次主梁梁承受搂面竖向荷载清华大学土木系382005-7-8土木系392005-7-84.3屋盖/楼盖结构施工方法分类现浇楼盖：梁板全现场浇注装配式楼盖：预制板、预制梁，现场组装装配整体式楼盖预制板（梁）现浇层叠合而成，兼有预制和现浇的优点压型钢板组合楼盖结构钢梁压型钢板（分布筋） 现浇混凝土清华大学土木系402005-7-8预制梁叠合梁土木系412005-7-84.3屋盖/楼盖结构分 类平面梁板结构肋形楼盖：单向板与双向板无梁楼盖（板柱体系）井形楼盖密肋楼盖土木系422005-7-8双向板传力路径 （L2/L1 23)L1L2土木系43200