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10-1 多层框架的类型及结构布置.pptx

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本课件围绕模块10 多高层钢筋混凝土房屋计算(引例)展开,依次讲解课题1 多层框架的类型与结构布置框架结构等内容,结合现行规范条文与工程算例说明设计要点与计算步骤,帮助学习者建立系统的结构分析与设计思路。

表10-1的规定,表格列出相关技术指标的取值与限值,数据以文字版呈现待核对
表10-1A级高度钢筋混凝土高层建筑,表格列出相关技术指标的取值与限值,数据以文字版呈现待核对
表10-2B级高度钢筋混凝土高层建筑,表格列出相关技术指标的取值与限值,数据以文字版呈现待核对
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第1页:表10-1的规定

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【引例】我国(JGJ3-2010)《高层建筑混凝土结构技术规程》把10层及10层以上或房屋高度超过28m的建筑物定义为高层建筑;3~10层的民用建筑称为多层房屋。模块10多高层钢筋混凝土房屋计算能力训练随着城市建设的发展,我国多层和高层钢筋混凝土结构房屋极为广泛,早期的多、高层房屋由于层数较少,多采用框架结构体系。大约到了20世纪40年代后期,出现了用剪力墙作为高层房屋承受竖向荷载和水平荷载的结构,形成了剪力墙结构体系和框架-剪力墙结构体系。20世纪60年代以来,为了适应高层房屋向更高的方向发展,出现了侧向刚度很大的筒体结构。此外,其他各种类型的结构如悬挂式结构等均相继出现,同时为了适应地震区建造多、高层房屋的需要,亦相继出现了隔振和减振结构,以减少地震能量的输入。钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度分为A级和B级,高度为常规高度的高层建筑称为A级高层建筑,A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表10-1的规定。

第2页:表10-1A级高度钢筋混凝土高层建筑

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【引例】表10-1A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度抗震设防烈度非抗震设计结构体系9度8度7度6度0.30g0.20g243540506070框架5080100120130150框架-剪力墙6080100120140150全部落地剪力墙剪力墙不应采用5080100120130部分框支剪力墙7090100130150160框架-核心筒筒体80100120150180200筒中筒不应采用40557080110板柱-剪力墙

第3页:表10-2B级高度钢筋混凝土高层建筑

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【引例】高度超过A级高度限值的高层建筑称为B级高度的高层建筑,B级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表10-2的规定。表10-2B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度抗震设防烈度非抗震设计结构体系8度7度6度0.30g0.20g100120140160/130170框架-剪力墙110130150170/140180全部落地剪力墙剪力墙80100120140/120150部分框支剪力墙120140180210/150220框架-核心筒筒体150170230280/180300筒中筒本模块主要对框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构进行介绍。

第4页:模块10 多高层钢筋混凝土

模块10 多高层钢筋混凝土:房屋计算能力训练【教学目标】能力目标:能初步掌握框架结构的类型与布置、荷载简化与内力计算要点,以及柱、梁、板设计要点和构造要求(抗震和非抗震),能了解剪力墙和框架剪力墙结构设计要点,能熟练进行钢筋混凝土结构施工图的识读。

知识目标:学习框架结构平面计算单元的选取、计算模型的确定、荷载的简化和节点的简化处理方法,会使用分层法、反弯点法和D值法计算框架结构内力,以及框架结构侧移的计算方法,了解多层框架柱、梁、板设计要点与构造要求,剪力墙、框架剪力墙结构设计要点与构造要求,钢筋混凝土结构施工图的基本内容与识读要点。态度养成目标:培养学生对框架结构设计计算原理的认识,为以后从事设计、施工或管理奠定理论基础。

课题1多层框架的类型与结构布置课题2荷载的简化与计算课题3框架内力计算课题4侧移计算课题5多层框架非抗震设计课题6钢筋混凝土框架房屋抗震规定课题7剪力墙结构课题8框架剪力墙结构课题9识读钢筋混凝土结构施工图

第5页:课题1 多层框架的类型与结构布置框架结构

课题1 多层框架的类型与结构布置框架结构

框架结构
框架结构是由梁、柱通过节点构成的纵、横两个方向的框架形成的结构体系。

它同时承受竖向荷载和水平荷载。框架结构的优点是平面布置灵活:可形成较大空间的建筑空间(会议室、餐厅、办公室等、工业车间、实验室等),加隔墙后也可做成小房间,容易满足建筑布置和使用功能的多种要求。框架结构的缺点是侧向刚度较小,当层数较多时,会产生过大的侧移,易引起非结构构件的破坏。在非地震区,一般不超过15层。课题1多层框架的类型与结构布置框架结构

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第8页:1.框架结构平面布置形式框架结构

1.框架结构平面布置形式框架结构:1.框架结构平面布置形式框架结构是由若干平面框架通过连系梁连接而形成的空间结构体系,可将空间框架分解成纵、横两个方向的平面框架,楼盖的荷载可传递到纵、横两个方向的框架上。根据框架楼板布置方案和荷载传递线路的不同,框架布置形式可分为以下三种

  • (1)横向框架承重布置
  • (2)纵向框架承重布置
  • (3)纵横向框架混合承重布置(a)横向框架承重(b)纵向框架承重(c)纵横向框架混合承重

第9页:1.框架结构平面布置形式

1.框架结构平面布置形式:1.框架结构平面布置形式(1)横向框架承重布置:在房屋的横向布置框架梁,在纵向布置连系梁。

楼板纵向布置,支承在框架梁上,纵向连系梁将横向框架连成一空间结构体系,如图(a)所示。采用这种布置方案有利于增大房屋的横向刚度,有利于抵抗横向水平荷载。而纵向连系梁截面较小,有利于房屋室内的采光和通风。框架结构中承受主要荷载的梁称之为框架梁;连系平面框架以组成空间体系结构的梁称为连系梁,连系梁的作用是联结结构构件,增加结构整体性,除承受自身重力荷载及上部隔墙的荷载外,不承受其它竖向荷载(如板传来的荷载)。

(a)横向框架承重(b)纵向框架承重(c)纵横向框架混合承重横向框架连系梁预制板

第10页:1.框架结构平面布置形式

1.框架结构平面布置形式:1.框架结构平面布置形式(2)纵向框架承重布置:在房屋的纵向布置框架梁,在横向布置连系梁。

楼板沿横向布置,支承在框架梁上,而横向连系梁则将纵向框架连成一空间结构体系,如图(b)所示。由于横向连系梁的高度较小,有利于设备管线的穿行,可获得较高的室内空间,且开间布置灵活,室内空间可以有效利用。但横向刚度差,故只适用于层数较少的房屋。(a)横向框架承重(b)纵向框架承重(c)纵横向框架混合承重纵向框架连系梁预制板

第11页:1.框架结构平面布置形式

1.框架结构平面布置形式:1.框架结构平面布置形式(3)纵横向框架混合承重布置:在纵横两个方向均布置框架梁以承受楼面荷载,多采用现浇双向板楼盖或井字梁楼盖。

如图(c)所示。由于纵横向的梁均承担荷载,梁截面均较大,故房屋的双向刚度均较大,具有较好的整体工作性能,目前采用较多。(a)横向框架承重(b)纵向框架承重(c)纵横向框架混合承重

第12页:2.框架结构类型框架结构

2.框架结构类型框架结构:2.框架结构类型框架结构按照施工方法的不同,可分为现浇整体式框架、半现浇框架、装配式框架和装配整体式框架四种形式

  • (1)现浇整体式框架:框架全部构件均在现场浇筑成整体。其优点是整体性和抗震性好,平面布置灵活,构件尺寸不受标准构件的限制,节省钢材等,所以它的应用极为广泛。但耗用模板量大,现场工程量大,工期长,北方冬季施工要求防冻等。适用于使用要求高,功能复杂,对抗震性能要求较强的多、高层框架
  • (2)半现浇框架:梁、柱现浇,楼板预制或现浇柱,预制梁板。半现浇框架的施工方法比全现浇简单,而整体受力性能比全装配优越
  • (3)装配式框架:框架全部构件采用预制,然后在现场通过焊接拼装连接成整体的框架结构。可加快施工速度,提高建筑工业化程度,但节点构造刚性差,即整体性差、抗震性差,而且需要大型运输吊装机械。地震区不适宜采用
  • (4)装配整体式框架:预制梁、柱,焊接或绑扎节点区钢筋,通过后浇混凝土形成框架节点。保证了结点的刚性,结构整体性和抗震性介于现浇和装配式框架之间,可省去连接件,比全现浇可节省模板及加快进度,但增加了后浇混凝土工序,施工相对复杂

第13页:3.变形

3.变形:3.变形缝沉降缝、伸缩缝和防震缝统称为变形缝

  • (1)沉降缝:设置沉降缝是为了避免地基不均匀沉降可能造成的房屋破坏。房屋扩建时,新建部分与原有建筑结合处也可设置沉降缝。沉降缝将建筑物从基础至屋顶全部断开,各部分能够自由沉降
  • (2)伸缩缝:设置伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力而使房屋产生裂缝。伸缩缝仅将上部结构从基础顶面断开,基础不断开
  • (3)防震缝:当房屋平面复杂、立面高差悬殊、各部分质量和刚度截然不同时,应设置防震缝。防震缝可以结合沉降缝要求贯通到地基,当无沉降问题时也可以从基础或地下室以上贯通。在实际设计中,应综合考虑各种结构缝的功能和受力特点,可以将不同功能的缝合并,做到一缝多能;变形缝对结构的整体性不利,基础防水不易处理,应配套采取建筑处理方法及防水、防渗等措施,尽量减少设缝带来的影响

第14页:4.框架梁柱

4.框架梁柱:4.框架梁柱截面尺寸

  • (1)框架梁:现浇框架中,梁的截面形式有矩形、T形、倒L形等。框架结构的主梁截面高度h可按主梁计算跨度l0的1/10~1/18确定;梁净跨ln与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于梁截面高度的1/4,也不宜小于200mm。为了避免框架节点处纵、横钢筋相互干扰,框架梁底部通常较连系梁底部低50mm以上
  • (2)框架柱:框架柱的截面形式一般采用矩形、正方形、圆形或多边形。矩形截面初拟的截面尺寸可参考同类建筑,或近似取截面高度h=(1/15~1/20)H,H为层高。柱截面宽度可取b=(1/2~1/3)h。柱截面尺寸宜符合下列要求:1)矩形截面柱的边长,非抗震设计时不宜小于250mm,抗震设计时,四级不宜小于300mm,一、二、三级时不宜小于400mm;圆柱直径,非抗震和四级抗震设计时不宜小于350mm,一、二、三级时不宜小于450mm。2)柱剪跨比宜大于2。3)柱截面高宽比不宜大于3

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