设计第4章 框架结构 混凝土结构基本原理.ppt

第４章 框架结构 （1）框架梁 2　构件设计 　　为了避免梁支座处抵抗负弯矩的钢筋过分拥挤，以及在抗震结构中形成梁铰破坏机构增加结构的延性，可以考虑框架梁端塑性变形内力重分布，对竖向荷载作用下梁端负弯矩进行调幅。对现浇框架梁，梁端负弯矩调幅系数可取0.8~0.9；对于装配整体式框架梁，由于梁柱节点处钢筋焊接、锚固、接缝不密实等原因，受力后节点各杆件产生相对角变，其节点的整体性不如现浇框架，故其梁端负弯矩调幅系数可取0.7~0.8。　　 4.5 荷载效应组合和构件设计 第４章 框架结构 　　框架梁端截面负弯矩调幅后，梁跨中截面弯矩应按平衡条件相应增大。截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中截面弯矩设计值的50%。 　 应先对竖向荷载作用下的框架梁弯矩进行调幅，再与水平荷载产生的框架梁弯矩进行组合。 4.5 荷载效应组合和构件设计 第４章 框架结构 4.5 荷载效应组合和构件设计 （2）框架柱 柱截面最不利内力的选取 框架柱的计算长度l0 　　柱的配筋计算中，需要确定柱的计算长度l0。《混凝土结构设计规 范》规定，l0可按下列规定确定： 1）一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构，各层柱的计算长度l0按 表4.5.1取用。 2）当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时，框 架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算，并取其中的较小值： 第４章 框架结构 4.7 框架结构的构造要求 ３ 框架结构的构造要求 （１）框架梁 1．梁纵向钢筋的构造要求 　　梁纵向受拉钢筋的数量除按计算确定外，还必须考虑温度、收缩应力 所需要的钢筋数量，以防止梁发生脆性破坏和控制裂缝宽度。纵向受拉钢 筋的最小配筋百分率和最大配筋率要求。沿梁全长顶面和底面应至少各配 置两根纵向钢筋，钢筋的直径不应小于12mm。框架梁的纵向钢筋不应与 箍筋、拉筋及预埋件等焊接。 2．梁箍筋的构造要求 应沿框架梁全长设置箍筋。箍筋的直径、间距及配筋率等要求与一般梁的相同，可参见《混凝土结构设计原理》[12]第6章中的 有关内容。 第４章 框架结构 （２） 框架柱 柱箍筋形式示例 4.7 框架结构的构造要求 第４章 框架结构 （３）梁柱节点（beam-column joints） 　1）现浇梁柱节点 　梁柱节点处于剪压复合受力状态，为保证节点具有足够的受剪承载力，防止节点产生剪切脆性破坏，必须在节点内配置足够数量的水平箍筋。节点内的箍筋除应符合上述框架柱箍筋的构造要求外，其箍筋间距不宜大于250mm；对四边有梁与之相连的节点，可仅沿节点周边设置矩形箍筋。 　2）装配整体式梁柱节点 　装配整体式框架的节点设计是这种结构设计的关键环节。设计时应保证节点的整体性；应进行施工阶段和使用阶段的承载力计算；在保证结构整体受力性能的前提下，连接形式力求简单，传力直接，受力明确；应安装方便，误差易于调整，并且安装后能较早承受荷载，以便于上部结构的继续施工。 4.7 框架结构的构造要求 第４章 框架结构 （４）钢筋连接和锚固 框架梁、柱的纵向钢筋在框架节点区的锚固要求 4.7 框架结构的构造要求 第４章 框架结构 4.8 多层框架柱下基础 1　基础类型 　基础类型 第４章 框架结构 4.8 多层框架柱下基础 　十字交叉基础节点类型 第４章 框架结构 4.1 框架结构的计算简图及荷载 小 结 　　（1）框架结构是多、高层建筑的一种主要结构形式。结构设计时，需首先进行结构布置和拟定梁、柱截面尺寸，确定结构计算简图。 　 （2）设计框架结构房屋的梁、柱和基础时，应将楼面活荷载乘以折减系数，以考虑活荷载满布在各层楼面上的可能性程度。计算作用在框架结构房屋上的风荷载时，对主要承重结构和围护结构应分别计算。 　　（3）竖向荷载作用下框架结构的内力可用分层法、弯矩二次分配法 和系数法等近似方法计算。 　　（4）水平荷载作用下框架结构内力可用D值法、反弯点法和门架法 等近似方法计算。其中D值法的计算精度较高。 第4章 框架结构 4.1 框架结构的计算简图及荷载 （5）D值是框架结构层间柱产生单位相对侧移所需施加的水平剪力，可用于框架结构的侧移计算和各柱间的剪力分配。D值是在考虑框架梁为有限刚度、梁柱节点有转动的前提下得到的，故比较接近实际情况。 （6）在水平荷载作用下，框架结构各层产生层间剪力和倾覆力矩。层间剪力使梁、柱产生弯曲变形，引起的框架结构侧移曲线具有整体剪切　　型变形特点；倾覆力矩使框架柱（尤其是边柱）产生轴向拉、压变形，引起的框架结构侧移曲线具有整体弯曲型变形特点。 第４章 框架结构 4.2