《建筑力拜学》12.ppt

　　多层与高层房屋之间没有明确的界限，我国通常将8层及８层以下的房屋称为多层房屋，8层以上的房屋称为高层房屋。 　　钢筋混凝土框架结构，是指由钢筋混凝土横梁、纵梁和柱等构件所组成的结构。墙体不承重，内、外墙只起分隔和围护作用，见图12.1。 　　按施工方法的不同，框架可分为整体式、装配式和装配整体式三种。 12.1 框架结构布置 　　（1） 结构平面布置宜简单、规则和对称。 　　（2） 建筑平面长宽比不宜过大，L/B宜小于6。 　　（3） 结构的竖向布置要做到刚度均匀而连续，避免刚度突变。 　　（4） 建筑物的高宽比不宜过大，H/B不宜大于5。 　　（5） 房屋的总长度宜控制在最大伸缩缝间距以内，否则需设伸缩缝或采取其它措施，以防止温度应力对结构造成的危害。 　　框架结构是由若干个平面框架通过连系梁的连接而形成的空间结构体系。 　　在这个体系中，平面框架是基本的承重结构，按其布置方向的不同，框架体系可以分为下列三种： （1） 横向框架承重方案 　　在这种布置方案中，主要承重框架沿房屋的横向布置。 　　沿房屋的纵向设置板和连系梁，见图12.2 (a) 。 12.2 框架结构的计算简图及荷载 　　承受主要竖向荷载的框架主梁，其截面形式在全现浇的整体式框架中以T形（见图12.5(a)）为多；在装配式框架中可做成矩形、T形、梯形和花篮形（见图12.5(b)~(g)）等。 　　不承受主要竖向荷载的连系梁，其截面形式常用T形、Γ形、矩形、⊥形、L形等，见图12.6。 　　框架柱的截面形式一般为矩形或正方形。 　　框架结构是由横向框架和纵向框架组成的空间结构。 　　为了简化计算，通常忽略它们之间的空间联系，而将空间结构体系简化为横向和纵向平面框架计算，并取出单独的一榀框架作为计算单元，该单元承受的荷载如图12.8中阴影部分所示。 　　在计算简图中，框架节点多为刚接，柱子下端在基础顶面，也按刚接考虑。杆件用轴线表示，梁柱的连接区用节点表示。等截面轴线取截面形心位置（图12.9(a)），当上下柱截面尺寸不同时，则取上层柱形心线作为柱轴线（图12.9(b)）。 12.3 竖向荷载作用下的内力近似计算－分层法 　　多层多跨框结构在竖向荷载作用下，用位移法或力法等精确方法计算的结果表明，框架的侧移是极小的，而且作用在某层横梁的影响也很小，为了简化计算，分层法假定： 　　（1） 在竖向荷载作用下，框架的侧移可忽略不计； 　　（2） 每层梁上的荷载对其它各层梁的影响可忽略不计。 12.4 水平荷载作用下的内力和侧移的近似计算－反弯点法和D值法 　　多层多跨框架所受水平荷载主要是风荷载及水平地震作用。一般可简化为作用在框架节点上的集中荷载，其弯矩图如图12.16 (a)所示。它的特点是，各杆的弯矩图都是直线形，每杆都有一个零弯矩点，称为反弯点。框架在水平荷载作用下的变形情况如图12.16(b)所示。 　　在水平荷载作用下框架结构层间相对侧移Δu的限值要求是： 　　(1)高度不大于150m的框架结构 　　　　Δu≤h/550 　　(2) 高度等于或大于250m的框架结构 　　　　Δu≤h/500　 　　(3) 高度在150~250m之间的框架结构 　　　　按Δu≤h/550-Δu≤h/500线形插入 12.5 框架的内力组合 　　对于框架横梁，其控制截面通常是两个支座截面及跨中截面。梁支座截面是最大负弯矩及最大剪力作用的截面，在水平荷载作用下可能出现正弯矩；而跨中控制截面常常是最大正弯矩作用的截面。 　　在组合前应经过换算求得柱边截面的弯矩和剪力，见图12.26。 　　柱的控制截面为柱的上、下两个端截面。 12.6 现浇框架的一般构造 　　现浇框架的连接主要是指梁与柱及柱与柱之间的配筋构造。 （1） 梁与柱连接 　　现浇框架的梁柱节点，一般做成刚性节点。 　　图12.29表示顶层屋面梁与边柱的刚性连接。 　　图12.30表示楼面梁与边柱的连接。 　　图12.31表示楼面梁与中柱的连接。 （3） 上下层层高变化时的修正值y2、y3 　　当柱所在楼层的上下楼层层高有变化时，反弯点也将偏移标准反弯点位置，见图12.22。 　　令上层层高h上与本层层高h之比为α2，即α2=h上/h。由α2和K从表12.6查得修正值y2。 【例12.3】用D值法求图12.23所示框架的弯矩图，图中括号内数字为各杆的相对线刚度。 【解】（1）求各柱所分配的剪力值V(kN)。计算过程及结果如表12.7所示。 　　(2) 求各柱反弯点高度 (m)。计算过程及结果如表12.8所示。 　　(3) 根据剪力和反弯点高度求柱端弯矩 　　　　柱上端弯矩 M上=V（h-y) 　　　　柱下端弯矩 M下=V·y