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华体会体育:第12章 钢筋混凝土框架结构.ppt

2021-03-31 22:21:10 来源:【jake】 作者:-=Jake=- 329
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1. 多层与高层钢筋混凝土房屋结构体系的概念、特点、适用 范围;2. 框架结构的结构布置及受力特点;3. 框架结构的构造要求;第十二章 钢筋混凝土框架结构本章主要内容1.了解框架结构的概念及组成及的适用范围;2.理解全现浇框架、半现浇框架、装配式框架及装配整体式框架的含义及其优缺点;3.掌握框架体系中承重框架的布置方案、柱网布置及常用层高、变形缝的设置要求。教学目标:第一节 框架结构与结构类型概念由梁和柱为主要承重构件组成的承受竖向和水平作用的结构称为框架结构。框架结构2.特点①将承重结构和围护、分隔构件完全分开,墙只起围护、分隔作用。②框架结构在水平荷载下表现出抗侧移刚度小,水平位移大的特点,属于柔性结构。 3.应用广泛应用于多层工业厂房及多高层办公楼、医院、旅馆、教学楼、住宅等。框架结构的适用高度为6~15层,非地震区也可建到15~20层。4.异形柱框架的概念柱截面为L形、T形、Z型或十字形(下图)的框架结构称为异形柱框架。其柱截面厚度与墙厚相同,一般为180~300mm。异形柱框架的优点:柱截面宽度等于墙厚,室内墙面平整,便于布置。缺点:但其抗震性能较差。适用范围:一般用于非抗震设计或按6、7度抗震设计的12层以下的建筑。

13.2.1 框架结构的类型框架结构按施工方法可分为全现浇式框架、半现浇式框架、装配式框架和装配整体式框架四种形式。1.全现浇框架(1)特点整体性及抗震性能好,预埋铁件少,较其它形式的框架节省钢材,建筑平面布置较灵活等;但是模板消耗量大,现场湿作业多,施工周期长,在寒冷地区冬季施工困难等。2.全装配式框架(1)概念将梁、板、柱全部预制,然后在现场进行装配、焊接而成的框架称为全装配式框架。(2)特点装配式框架的构件可采用先进的生产工艺在工厂进行大批量的生产,在现场以先进的组织管理方式进行机械化装配,但其结构整体性差,节点预埋件多,总用钢量较全现浇框架多,施工需要大型运输和吊装机械,在地震区不宜采用。3.装配整体式框架(1) 概念装配整体式框架是将预制梁、柱和板在现场安装就位后,再在构件连接处现浇混凝土使之成为整体而形成框架。(2) 特点与全装配式框架相比,装配整体式框架保证了节点的刚性,提高了框架的整体性,省去了大部分的预埋铁件,节点用钢量减少,故应用较广泛。缺点是增加了现场浇筑混凝土量。 4.半现浇框架(1) 概念半现浇框架是将房屋结构中的梁、板和柱部份现浇,部份预制装配而形成的框架。

常见的做法有两种,一种是梁、柱现浇,板预制;另一种是柱现浇,梁、板预制。(2) 特点施工方法比全现浇简单,而整体受力性能比全装配优越。梁、柱现浇,节点构造简单,整体性好;而楼板预制,又比全现浇框架节约模板,省去了现场支模的麻烦。半现浇框架是目前采用较多的框架型式之一,特别是在地震区应用较多。第二节 框架结构的结构布置一.承重框架布置方案在框架体系中,主要承受楼面和屋面荷载的梁称为框架梁钢筋混凝土框架结构课件,另一方向的梁称为连系梁。框架梁和柱组成主要承重框架,连系梁和柱组成非主要承重框架。若采用双向板澳洲幸运5 ,则双向框架都是承重框架。承重框架有以下三种布置方案:1、横向布置方案(1)概念:框架梁沿房屋横向布置,连系梁和楼(屋)面板沿纵向布置。(2)特点:房屋纵向刚度较富裕,而横向刚度较弱,采用这种布置方案有利于增加房屋的横向刚度,提高抵抗水平作用的能力,因此在实际工程中应用较多。缺点是由于主梁截面尺寸较大亚博app ,当房屋需要较大空间时,其净空较小。 13-32、纵向布置方案(1)概念:框架梁沿房屋纵向布置,楼板和连系梁沿横向布置(图12-2b )。(2)特点:房间布置灵活,采光和通风好,利于提高楼层净高,需要设置集中通风系统的厂房常采用这种方案。

但因其横向刚度较差,在民用建筑中一般采用较少。3、纵横向布置方案(1)概念:沿房屋的纵向和横向都布置承重框架。(2)特点:采用这种布置方案,可使两个方向都获得较大的刚度,因此,柱网尺寸为正方形或接近正方形、地震区多层框架房屋,以及由于工艺要求需双向承重的厂房常用这种方案。二.柱网布置和层高1、民用建筑其柱网尺寸和层高一般按300mm进级。常用跨度是4.8m、5.4m、6m、6.6m、7.2m等,常用柱距为3.9m、4.5m、4.8m、5.1m、6.4m、6.7m、6m。采用内廊式时,走廊跨度一般为2.4m、2.7m、3m。常用层高为3.0m、3.3m、3.6m、3.9m、4.2m。2、工业建筑其典型的柱网布置形式有内廊式、等跨式、对称不等跨式等。采用内廊式布置时,常用跨(房间进深)为6m、6.6m、6.9m,走廊宽度常用2.4m、 2.7m、 3m,开间方向柱距为3.6~8m。等跨式柱网的跨度常用6m、7.5m、9m、12m,柱距一般为6m。对称不等跨柱网一般用于建筑平面宽度较大的厂房,常用柱网尺寸有(5.8m+6.2m+6.2m+5.8m)×6.0m、(8.0m+12.0m+8.0m)×6.0m、(7.5m+7.5m+12.0m+7.5m+7.5m)×6.0m等。

工业建筑底层往往有较大设备和产品,甚至有起重运输设备,故底层层高一般较大。底层常用层高为4.2m、4.5m、4.8m、5.4m、6.0m、7.2m、8.4m,楼层常用层高为3.9m、4.2m、4.5m、4.8m、5.6m、6.0m、7.2m等。三、变形缝变形缝包括伸缩缝、沉降缝、防震缝。表13-1钢筋混凝土框架结构伸缩缝的最大间距(m) 1、变形缝设置原则钢筋混凝土框架结构的沉降缝一般设置在地基土层压缩性有显著差异,或房屋高度或荷载有较大变化等处。 当建筑平面过长、高度或刚度相差过大以及各结构单元的地基条件有较大差异时,钢筋混凝土框架结构应考虑设置防震缝。2、防震缝的最小宽度 当高度不超过15m时可采用70mm;超过15m时,6度每增加5m,7度每增加4m爱游戏网页版 ,8度每增加3m,9度每增加2m宜加宽20mm。防震缝两侧结构类型不同时,宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。一、 荷载的简化与计算(一)多高层建筑结构荷载的分类及特点恒荷载楼面活荷载屋面均布活荷载风荷载水平地震作用 1、竖向荷载2、水平荷载 第 三 节 框架结构的计算简图(二)竖向荷载作用形式:均匀分布集中荷载:位置可略调整,但≯ 1/20次梁传至主梁荷载:按简支次梁计算(不考虑连续性)楼面活荷载 楼面梁负荷面积>25m2时:折减0.9墙、柱、基础:≥2层时,折减0.85~0.55竖向荷载(三)水平荷载折算成水平集中力作用于框架节点上,并合并于迎风面一侧;水平地震作用:简化为节点上水平集中力竖向地震作用:8度以上大跨、高耸结构②地震作用①风荷载:(四)计算简图框架结构房屋是空间结构体系,一般应按三维空间结构进行分析。

但对于平面布置较规则的框架结构房屋,为了简化计算,通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析,每榀平面框架为一计算单元。就承受竖向荷载而言,当横向(纵向)框架承重,且在截取横向(纵向)框架计算时,全部竖向荷载由横向(纵向)框架承担,不考虑纵向(横向)框架的作用。当纵、横向框架混合承重时,应根据结构的不同特点进行分析,并对竖向荷载按楼盖的实际支承情况进行传递,这时竖向荷载通常由纵、横向框架共用承担。框架结构计算简图第四节 框架结构的受力特点一、作用框架结构承受的作用包括竖向荷载、水平荷载和地震作用。竖向荷载包括结构自重及楼(屋)面活荷载,一般为分布荷载,有时有集中荷载。水平荷载为风荷载、地震作用。 框架结构是一个空间结构体系,沿房屋的长向和短向可分别视为纵向框架和横向框架。纵、横向框架分别承受纵向和横向水平荷载。二、竖向荷载传递路线现浇平板楼(屋)盖主要向距离较近的梁上传递, 预制板楼盖传至支承板的梁上。三、受力分析1、在多层框架结构中,影响结构内力的主要是竖向荷载,而结构变形则主要考虑梁在竖向荷载作用下的挠度,一般不必考虑结构侧移对建筑物的使用功能和结构可靠性的影响。

随着房屋高度增大,增加最快的是结构位移,弯矩次之。2、框架结构在水平荷载作用下。其侧移由两部分组成:第一部分侧移由柱和梁的弯曲变形产生。柱和梁都有反弯点,形成侧向变形。框架下部的梁、柱内力大,层间变形也大,愈到上部层间变形愈小;第二部分侧移由柱的轴向变形产生。在水平力作用下,柱的拉伸和压缩使结构出现侧移。这种侧移在上部各层较大,愈到底部层间变形愈小。在两部分侧移中第一部分侧移是主要的,随着建筑高度加大,第二部分变形比例逐渐加大。3、除装配式框架外,一般可将框架结构的梁、柱节点视为刚接节点,柱固结于基础顶面,所以框架结构多为高次超静定结构。四、框架柱采用对称配筋的原因1、竖向活荷载具有不确定性。梁、柱的内力将随竖向活荷载的位置而变化。2、风荷载也具有不确定性。梁、柱可能受到反号的弯矩作用亚博app ,所以框架柱一般采用对称配筋。框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的内力图第五节 框架结构的构造一、梁、柱截面形状及尺寸1、梁(1)框架梁的截面形状,现浇框架多做成矩形鸭脖官网 ,装配整体式框架多做成花篮形,装配式框架可做成矩形、T形或花篮形(图a)。连系梁的截面多做成T形、Γ形、L形、⊥形、Z形等(图b )。(2)框架梁的截面高度h可按(1/10~1/12)l0(其中l0为框架梁的计算跨度)确定,但不宜大于净跨的1/4;梁的截面宽度不宜小于h/4,也不应小于200mm和同方向柱宽的1/2钢筋混凝土框架结构课件,一般取梁高的1/2~1/3,实际工程中通常取250mm、300mm,以便使用定型模板。

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、柱 (1)柱的截面形状一般做成方形或矩形。 (2)柱的截面尺寸不小于400mm×350mm、也不宜大于柱净高的1/4,不小于(1/15~1/20)层高。 二、下部纵向钢筋 1、梁框架梁下部纵向钢筋在中间节点处应满足下列锚固要求: 当计算中不利用该钢筋强度时,其伸入节点的锚固长度las,带肋钢筋不应小于12d,光面钢筋不应小于15d(d为纵向钢筋直径); 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,下部纵向钢筋应锚固在节点内。此时,可采用直线锚固形式(图a),也可采用带90°弯折的锚固形式(b),也可伸过节点范围并在梁中弯矩较小处设置搭接接头(图c); 当计算中充分利用钢筋的抗压强度时,下部纵向钢筋应按受压钢筋锚固在中间节点内。此时,其直线锚固长度不应小于 0.7la;下部纵向钢筋也可伸过节点范围并在梁中弯矩较小处设置搭接接头。 框架梁下部纵向钢筋在端节点的锚固要求与中间节点相同。(2)框架柱纵向钢筋(3)顶层端节点梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋 为了防止因梁上部和柱外侧钢筋配筋率过高而引起顶 层端节点核心区混凝土的斜压破坏,框架顶层端节点处梁上部纵向钢筋的截面面积应符合下式规定:As≤0.35βcfcbbh0/fy(13—14) 式中bb—梁腹板宽度;h0—梁截面有效高度;βc—混凝土强度影响系数,当混凝土强度等≤C50时,βc =1.0;当混凝土强度等级为C80时,βc =0.8;其间按直线内插法取用。

(4)框架节点内的箍筋设置在框架节点内应设置水平箍筋,箍筋应符合6.1节中柱箍筋的构造规定,但间距不宜大于250mm。对四边均有梁与之相连的中间节点,由于除四角以外的柱纵向钢筋外,均不存在过早压屈的危险,故节点内可只设置沿周边的矩形箍筋,不必设置复合箍筋。当顶层端节点内设有梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接接头时,柱内水平箍筋应符合5.7节中关于纵向受力钢筋搭接长度范围内箍筋的规定。高层框架梁、柱纵向钢筋在框架节点区的锚固和搭接如图所示。框架节点

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