工程结构课件 第十一章_框架结构.ppt

第十一章 框架结构体系 1 概述 框架结构是由梁和柱连接而成的。梁柱连接处为刚节点，柱底支座一般为固定约束。 2 钢筋混凝土框架结构的分类 按施工方法的不同，可分为整体式、装配式和装配整体式。 整体式——梁、柱、楼板均为现浇混凝土。施工时每层的柱与其上的梁板同时支模、扎筋，并一次性浇注混凝土。该形式整体性好，利于抗震。 装配式——梁、柱均为预制，二者通过焊接拼装连接成整体。此种方式施工速度快，但整体性较差，不宜在地震区应用。 装配整体式——梁、柱、楼板均为预制，在吊装就位后，再浇注部分混凝土而将梁、柱、板连接成整体。该形式既具有较好的整体性和抗震性能，又可采用预制构件, 但节点区现场浇注施工复杂。 11-1 框架结构的特点、优点和适用范围 一、特点 １受力特点 ２框架结构的变形特征 二、框架结构的优缺点 三、适用范围 一、框架结构的特点 （１）受力特点： 刚结点，受力性能好（梁、柱） ２ 变形特征 优点： 建筑平面布置灵活、易于设置较大房间、使用方便 构件类型少，易于标准化、定型化,外墙采用轻质填充材料时，结构自重小。 可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，有时还可采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。 现浇结构的整体性好，抗震性能好，在地震区应优先采用。 11-2 框架的类型 1.按框架构件组成划分 （1）梁板式结构(多层和高层) （2）无梁式结构（仓库、冷藏库） 2 按框架的施工方法划分 （１）现浇整体式框架：工地现浇 优点：结构整体性及抗震性能好，节省钢材； 缺点：现场工作量大，模板消耗多，施工周期较长。 （２）装配式框架： 优点：构件可以在工厂预制，质量容易保证，施工现 场的工作量较少，比现浇框架节省模板并能缩短工期； 缺点：增加了框架的节点连接，用钢量大 整体性较差。 3 按承重结构划分 （1）全框架 （2）内框架：降低房屋造价 缺点：钢筋混凝土和砖墙刚度不协调，房屋整体性和总体刚度差，抗震 性能差。 4 装配（整体）式框架的构件划分 （1）短柱单梁式：制作、运输、安装方便，但接头多，施工复杂 （2）长柱单梁式：减少柱子接头，增加了结构的整体性；但柱子长，运输困难，吊装内力大，长度不宜超过１６米 （3）组合单元式：接头少，增加了结构的整体性；构件制作复杂，运输困难，起重吨位大 5 装配（整体）式框架的接头型式 1.梁与柱的接头 暗牛腿刚接方式 明牛腿刚接方式 2.柱与柱的接头方式--焊接连接 3.梁与板的接头方式--迭合梁式 11-３ 框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸 按承重框架布置方向分为三种： 1.主要承重框架横向布置 2.主要承重框架纵向布置 3.主要承重框架纵横两向布置 1.主要承重框架横向布置 2.主要承重框架纵向布置 3.主要承重框架纵横向布置 二、柱网尺寸 （一）基本要求： １框架的柱网布置应力求简单、规则、整齐 ２要满足生产工艺和建筑平面布置的要求 ３要使结构受力合理，施工方便 ４柱网尺寸应符合经济原则和尽量符合模数 （二）分类 内廊式柱网、 等跨式柱网、 对称不等跨式柱网 对称三跨。房间进深：6m、6.6m、6.9m走廊跨度：2.4m、2.7m、3.0m开间方向柱距：3.6—8m 注意： 无论是工业或民用建筑的柱网布置，当房屋长度较大（55米）时，均需设置伸缩缝，在缝的两侧应各自设置框架 框架横梁截面： 梁高h=(1/8-1/12)l梁跨 梁宽b=(1/2-1/3)h梁高 框架柱截面的宽与高=(1/15-1/20)Hｉ层高 四、抗震设防区框架体系结构布置的要求 1.结构平面布置简单、规则、对齐、对称， 有利于抵抗水平荷载 平面形状： 板式 塔式 图例：增大房屋等效厚度（1） 图例：增大房屋等效厚度（2） ２.尽量避免部分突出及刚度突变 图例：抗震建筑平面 图例：不利抗震建筑平面 图例：日本建议的建筑平面 ４．抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地震力合力作用线接近或重合 图例：不利抗震的结构布置 ５.抗侧力结构的布置应使房屋中各部分的刚度均匀，不应过分悬殊 ６.在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单元的两端和拐角部位 1. 沿房屋的竖向高度刚度和质量分布均匀，不要发生过大的突变，尽量避免夹层、错层、抽柱现象 图例：结构薄弱层反应 2. 各层楼板应尽可能设置在同一标高上，尽可能不采用复式框架 图例：长、短柱共存现象 下刚顶柔结构，容易出现“辫梢”效应。震害调查表明：房屋顶部突出结构震害严重 南开大学主楼 5 底柔上刚结构，底部容易破坏 H是指建筑物地面到檐口高度 B是指建筑物平面的短方向总宽 注意控制房屋的侧向变位和层间相对变位，并对填充墙采取适当的加强措施（在填充墙内设轻钢或钢筋混凝土