混凝土结构设计[第三章多层框架结构]山东大学期末考试知识点复习.pdf

山东大学 期末考试 知识点复习 第三章 多层框架结构 1．框架结构布置 框架结构应在纵、横两个方向或多个斜交方向布置形成空间框架结构。单跨框 架的耗能能力较弱，超静定次数较少，一旦柱子出现塑性铰，出现连续倒塌的可 能很大，所以不宜采用单跨框架。由于框架在纵、横两个方向都承受很大的水平 力，因此应做成刚接框架结构，保证尽可能多次超静定。相应地，为了保证纵、 横两方向都有足够的承载力和刚度，框架宜采用方形、圆形、多边形或接近方形 的布置方案，使两个方向和刚度都相近。框架梁、柱轴线宜在同一个竖向平面内， 尽量避免梁布置在柱的一侧，防止产生过大的偏心弯矩。 2．框架结构分类 混凝土框架结构按施工方法不同分为现浇式、装配式和装配整体式。现浇式框 架结构的整体性强、抗震性能好，缺点是现场施工的工作量大、工期长、需要大 量的模板。装配式框架结构的整体性较差、抗震能力弱，但它的施工速度快、效 率高，可实现标准化、工厂化和机械化生产。装配整体式框架兼有现浇式框架和 装配式框架的优点，但是节点区现场浇筑混凝土施工比较复杂。 3．框架结构承重方案 按楼面竖向荷载传递路线的不同，承重框架的布置有横向框架承重、纵向框架 承重和纵横向框架混合承重等几种(图13—1)。横向框架承重方案是在横向布置 承重梁而纵向往往布置较小的连系梁，这种方案比较有利于房屋室内的采光和通 风。纵向框架承重方案是在纵向布置框架承重梁，在横向布置连系梁，这种方案 有利于设备管线的穿行，并可获得较高的室内净高，但是它的横向抗侧刚度较差， 且进深尺寸受预制板长度的限制。当楼面有较大荷载或楼面有较大开洞时一般采 用纵横向框架混合承重方案，这种方案设计成双向梁柱抗侧力体系使框架结构具 有很好的空间刚度和整体性。 山东大学 期末考试 知识点复习 4．计算单元的确定及荷载分配 一般情况下，框架是一个空间受力体系，当框架间距相同、荷载相等、截面尺 寸一样时，可取出一榀框架，将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行计算分 析(图13-2c、d)，取出来的平面框架承受图13—2(b)阴影范围内的水平荷载， 竖向荷载则按楼盖结构的布置方案确定。在分析图 13—2 所示的各榀平面框架 时，由于通常横向框架的间距相同，作用于各横向框架上的荷载相同，框架的抗 侧刚度相同，因此，除端部框架外，各榀横向框架都将产生相同的内力与变形， 结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析即可。作用于纵向框架 上的荷载各不相同，必要时应分别进行计算。 5．框架结构的 山东大学 期末考试 知识点复习 内力计算 框架属于杆件体系，其内力和位移可运用结构力学方法进行求解，而工程中常 采用一些比较简单的易于手算的近似方法，如竖向荷载作用下的分层计算法、水 平荷载作用下的反弯点法和D 值法进行分析和计算。 6．框架的侧移计算及限值 控制框架的侧移包括两部分内容，一是控制框架顶部的最大侧移，二是控制层 间相对侧移。顶部侧移过大将影响使用，层间相对侧移过大则会使填充墙出现裂 缝，损坏内部装修。 7．框架的内力组合及最不利内力 在外荷载作用下，内力一般沿杆件长度是变化的。但是为了便于施工，构件 的配筋通常不完全和内力一样变化，而是分段配筋。设计时可根据内力图变化情 况，选取若干个控制截面的内力做配筋计算。对高度不大的框架柱，一般只需计 算上、下端两个截面的配筋。对于横梁，至少要计算两端及跨中这三个截面的配 筋。 8．框架结构构件设计要点 在抗震设计中，框架结构应遵循“强柱弱梁”、“强剪弱弯”和“强节点弱构件” 的设计原则。这是框架结构抗震耗能对结构的延性要求所决定的。 抗震设计原则中的“强柱弱梁”要求控制节点附近梁端的承载力设计值，使 柱的受弯承载力高于梁的受弯承载力，这样就可以控制柱的破坏不致发生在梁破 坏之前，破坏时形成延性较好的梁铰型机构；由于构件弯曲破坏多因钢筋屈服引 起，是延性的，而斜截面的剪切破坏则往往因为混凝土抗力不足引起，带有一定 的脆性性质。“强剪弱弯”要求设计时通过控制控制截面和配筋使剪切破坏不在 弯曲破坏之前发生；由于连接框架梁、柱的节点受力比较复杂，且容易发生非延 性破坏，从而引起