结构选型7框架结构解读.pptx

1. 概述 美国纽约帝国大厦 1929-1931建成 钢框架结构 等间距柱网 5.4mX7m 在中央电梯区纵横向都设置了钢斜支撑 102层,总高度381m 世界七大工程奇迹之一 1931-1972年，世界最高建筑 钢结构外包了炉渣混凝土，使得其侧向刚度是裸露框架结构的4.8倍 Homer G. Balcom?(1870 - 1938) ?B.E., Cornell University, 1890 ?H.G. Balcom and Associates, 1908 1934建成 1930年代亚洲最先进的酒店 24层,地下2层，总高度83.8m 当时亚洲最高建筑 建筑师 拉斯洛·邬达克 钢框架结构 《建筑结构的奥秘：力的传递与形式》 川口卫 清华大学 2012 《建筑结构的奥秘：力的传递与形式》 川口卫 清华大学 2012 框架结构的组成 框架结构是指由梁、柱组成的横向及纵向框架，能同时承受竖向和水平荷载的结构系统。 框架结构的特点 强度高、自重轻、整体性和抗震性好。 梁柱节点刚接，减少了梁的跨中弯矩。 建筑平面布置灵活，可获得较大的使用空间，并方便墙体开洞等。 柔性结构。 竖向分系统构件（框架柱）的数量和截面面积都很少，导致 其抗侧刚度较小，在水平荷载作用（风荷载、地震力）下位移 较大。因此，其适用高度有所限制。 但是与剪力墙结构相比，它具有更大的延性。 框架结构的适用范围 Ⅰ、框架结构高度与设防烈度的关系 按《高层建筑结构设计建议》 设防烈度 现浇结构 装配结构 9度 25米 不用 8度 45米 25米 7度 55米 35米 6度 60米 50米 非震区 60米 50米 Ⅱ、钢筋混凝土结构≤20层 Ⅲ、钢结构 ≤ 30层 多用于办公楼，医院、商店、学校、住宅。 2. 框架结构的类型 框架结构的类型 （1）按构件组成划分 　　有梁板式结构（由梁、板、柱三种基本构件组成的骨架结构）和无梁式结构（由板和柱子组成的骨架结构）两种类型。 （2）按框架的施工方法划分 　　①现浇整体式框架　框架全部构件均在现场浇注成整体，具有整体性和抗震性能好、构件尺寸不受标准构件限制的特点。 ②装配式框架　框架全部构件采用预制装配，具有可加快施工进度、提供建筑工业化程度的特点，但节点构造刚性差，抗震性差。 框架结构的类型 　　③半现浇框架　梁、柱现浇，楼板预制或现浇，预制梁板，具有梁柱整体性好、可节约模板的特点。 ④装配整体或框架　预制梁、柱，装配时通过局部现浇混凝土使构件连接成整体，结构的整体性和抗震性介于现浇和装配式构件之间，保证了节点的刚度，比全现浇节省模板，加快了施工进度，但增加了后浇混凝土的工序。 3. 框架结构的结构布置 3.1 布置原则 　　①建筑平面形状和立面体型宜简单、规则，使各部分刚度均匀对称。 　　②控制结构的高宽比（一般高宽比设为5～7），减少结构在水平荷载下产生的侧移。 　　③房屋的总长度宜控制在最大伸缩缝间距内，减少温度裂缝。 　　④框架梁宜拉通、对直，框架柱宜上下对中，梁柱轴线宜在同一竖向平面内。 　　⑤尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化设计及施工。 　框架结构的柱网由柱距和跨度组成。框架结构的柱网尺寸和层高主要由使用功能的要求决定，并符合建筑模数，力求柱网平面简单规则，便于布置模板。 ①民用建筑的柱网及层高 　民用建筑的类型多，功能要求各不相同，因此柱网和层高的变化也大，但对于一般民用建筑可以做到定型化。 柱距：3.3~8m 跨度： 6~12m （从经济考虑不宜超过9m） 3.2 柱网 　框架柱网布置简单、规则、整齐，对结构是非常有利的，经济效果也好。但有些建筑平面采用周边复杂的形式来表示建筑艺术的效果，这就出现了在复杂的建筑平面形式上力求简单的柱网布置的协调问题。下图是几种典型的平面形式及柱网布置方法。 3.2 柱网 框架结构柱网平面布置举例 框架结构特殊柱网 3.3 梁格布置 ①横向框架承重布置 　　这种布置以横向框架作为主要承重框架，横向的梁为框架主梁，纵向的梁为连系梁，具有结构合理，利于立面处理和屋内采光等特点，但只适用于非地震区。 传力路径： 板荷载-框架横梁-框架柱-基础-地基 ②纵向框架承重布置 　这种布置以纵向框架作为主要承重框架，纵向的梁为框架主梁，横向的梁为连系梁，有利于