第13章 框架结构.ppt

第13章 框架结构 13.2 框架结构的计算简图及荷载 　　框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱截面直经 不宜小于350mm，柱截面高宽比不宜大于3。为避免柱产生剪切破 坏，柱净高与截面长边之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。 梁截面惯性矩 　在结构内力与位移计算中，与梁一起现浇的楼板可作为 框架梁的翼缘，每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚的6倍； 装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍；无现浇面层 的装配式楼面，楼板的作用不予考虑。 设计中，为简化计算，也可按下式近似确定梁截面惯性矩I： 第13章 框架结构 框架结构的水平位移控制 　　框架结构的侧向刚度过小，水平位移过大，将影响正常使用；侧向刚度过大，水平位移过小，虽满足使用要求，但不满足经济性要求。因此，框架结构的侧向刚度宜合适，一般以使结构满足层间位移限值为宜。 　　我国《高层规程》规定，按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比Δu/h宜小于其限值[Δu/h]，即： 　　[Δu/h]表示层间位移角限值，对框架结构取1/550；h为层高。 　　由于变形验算属正常使用极限状态的验算，所以计算Δu时，各作用分项系数均应采用1.0，混凝土结构构件的截面刚度可采用弹性刚度。另外，楼层层间最大位移Δu以楼层最大的水平位移差计算，不扣除整体弯曲变形。 13.4 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 Δu/h ≤ [Δu/h] 第13章 框架结构 13.5 荷载效应组合和构件设计 1　内力组合 控制截面 梁：跨中、支座截面 柱：柱顶、柱底截面 梁控制截面 柱控制截面 第13章 框架结构 13.5 荷载效应组合和构件设计 梁端破坏时，破坏截面位于柱的边缘处，梁端的控制截面在柱边，应以柱边的弯矩和剪力值作为配筋计算的内力值： 梁端的控制截面 第13章 框架结构 13.5 荷载效应组合和构件设计 2 荷载效应组合 框架结构的基本组合可采用简化规则，并应按下列组合值中取最不利值确定： 由可变荷载效应控制的组合 当其效应对结构不利时1.2 当其效应对结构有利时1.0或0.9 一般情况1.4； 标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面1.3 第13章 框架结构 13.5 荷载效应组合和构件设计 2 荷载效应组合 由永久荷载效应控制的组合 当其效应对结构不利时1.35 当其效应对结构有利时1.0或0.9 可变荷载Qi的组合值系数 第13章 框架结构 　13.5 荷载效应组合和构件设计　 荷载的不利布置方法：分跨计算组合法、最不利荷载位置法、分层组合法和满布荷载法。 荷载的不利布置 第13章 框架结构 荷载的不利布置 框架杆件的变形曲线 活荷载最不利荷载布置法 13.5 荷载效应组合和构件设计 第13章 框架结构 　13.5 荷载效应组合和构件设计　 原因：在竖向荷载作用下框架梁端负弯矩较大，配筋较多，以致于钢筋 较密，施工困难。 方法：框架中允许梁端出现塑性铰，在梁中可考虑塑性内力重分布，通 常是降低支座弯矩。 现浇框架：支座弯矩的调幅系数0.8--0.9。 装配整体式框架：由于钢筋焊接及接缝不密实等原因，受力后可能产生 节点变形，造成梁端弯矩降低和跨中弯矩增加，调幅系数允许低 一些，取0.7--0.8。 注意：塑性调幅是在竖向荷载作用下的内力调整，必须在组合前进行调 幅，然后和水平荷载作用下内力进行组合。 弯矩调幅 第13章 框架结构 13.5 荷载效应组合和构件设计 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13-3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： 2 框架结构的构造要求 第13章 框架结构 13.7 框架结构的构造要求 2 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