框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1框架的結(jié)構(gòu)形式和布置原則1.1框架結(jié)構(gòu)的組成特點(diǎn)組成：橫梁、立柱和基礎(chǔ)特點(diǎn)：平面布局靈活，易于設(shè)置大房間的需要，承受豎向荷載很合理?？蚣艿目箓?cè)剛度小，抵抗水平荷載能力較差?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1框架的結(jié)構(gòu)形式和布置原則1.1框架結(jié)構(gòu)的組成特1.2結(jié)構(gòu)布置1.2.1平面布置平面布置首先是確定柱網(wǎng)，即柱在平面圖上的位置。1、柱網(wǎng)布置2、承重框架的布置框架的布置方案分為橫向框架承重、縱向框架承重、縱橫向框架承重等幾種類型。（見下頁圖）1.2結(jié)構(gòu)布置1.2.1平面布置平面布置首先是確定柱網(wǎng)，即柱橫向框架承重縱向框架承重縱橫向混合承重（預(yù)制板、現(xiàn)澆板）縱橫向混合承重（井式樓蓋）橫向框架承重1.2.2豎向布置框架結(jié)構(gòu)豎向布置是指確定結(jié)構(gòu)沿豎向的變化情況，在滿足建筑功能要求的同時，應(yīng)盡可能使其規(guī)則簡單。1.2.3構(gòu)件的選型框架梁的截面一般為矩形、十字形或花籃形，在裝配整體式框架中，也可以做成疊合梁。其截面尺寸：h=(1/8~1/12)l0b=(1/2~1/3)h1.2.2豎向布置框架結(jié)構(gòu)豎向布置是指確定結(jié)構(gòu)沿豎向的變化情框架柱截面形式常為矩形或正方形。有時，也可以設(shè)計(jì)成圓形、八角形?？蚣苤慕孛娉叽缈筛鶕?jù)承受的豎向荷載估算?？拐鹪O(shè)計(jì)時：Ac>N/(μfc)一般情況下，柱的長邊與主要承重框架方向一致。柱的截面尺寸不宜太小，柱凈高與截面長邊之比宜大于4，盡量避免短柱?？蚣苤孛嫘问匠榫匦位蛘叫巍Ｓ袝r，也可以設(shè)計(jì)成圓形、八角1.3框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖1.3.1計(jì)算單元的確定橫向平面框架縱向平面框架1.3框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖1.3.1計(jì)算單元的確定橫向平面框架1.3.2跨度與層高的確定在確定框架的計(jì)算簡圖時，梁的跨度取柱軸線之間的距離；底層的層高從基礎(chǔ)頂面算起倒二層板底的距離，其余各層的層高取相鄰兩層樓蓋板底倒板底的距離。1.3.3構(gòu)件截面抗彎剛度的確定計(jì)算框架梁截面慣性矩I時應(yīng)考慮樓板的影響。對現(xiàn)澆樓蓋梁，中框架取I=2I0，邊框架取I=1.5I0.。1.3.2跨度與層高的確定在確定框架的計(jì)算簡圖時，梁的跨度取第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析內(nèi)力的近似計(jì)算方法：分層法、彎矩二次分配法第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析內(nèi)力的近計(jì)算簡圖分層法計(jì)算簡圖分層法框架在荷載作用下的內(nèi)力M圖V圖－－N圖框架在荷載作用下的內(nèi)力M圖V－－N第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3水平荷載作用下框架的內(nèi)力近似計(jì)算內(nèi)力的近似計(jì)算方法：反彎點(diǎn)法、D值法3.1反彎點(diǎn)法反彎點(diǎn)法計(jì)算假定：①框架橫梁剛度無窮大——無變形；②各層柱上下端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相同：各柱反彎點(diǎn)位于柱中點(diǎn)，底層柱位于距柱底2/3層高處。反彎點(diǎn)法適用范圍：梁柱剛度之比值Ib/Ic≥3第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3水平荷載作用下框架的內(nèi)力近似計(jì)算內(nèi)力3.2D值法D值法適用范圍：梁柱剛度之比值ib/ic＜3反彎點(diǎn)法計(jì)算誤差：①假定ib/ic＝∞：橫梁無變形，節(jié)點(diǎn)無轉(zhuǎn)角；②假定各層柱上下端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相同，反彎點(diǎn)位于柱中點(diǎn)。D值法——修正反彎點(diǎn)法修正①：柱的側(cè)移剛度修正②：調(diào)整反彎點(diǎn)高度3.2D值法D值法適用范圍：梁柱剛度之比值ib/ic＜3反框架在水平荷載作用下的內(nèi)力M圖V圖N圖－++－框架在水平荷載M圖VN－++－第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4框架側(cè)移近似計(jì)算控制框架的側(cè)移包括兩部分內(nèi)容：控制框架頂點(diǎn)的最大側(cè)移；控制框架層間相對位移；框架結(jié)構(gòu)的變形由兩部分組成：原因：柱軸向變形不一致引起；特點(diǎn)：愈往上層間側(cè)移愈大彎曲變形：第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4框架側(cè)移近似計(jì)算控制框架的側(cè)移包括兩框架結(jié)構(gòu)的變形由兩部分組成：剪切變形：原因：梁、柱彎曲變形引起。特點(diǎn)：愈往上層間側(cè)移愈小。總體剪切變形框架結(jié)構(gòu)的變形由兩部分組成：剪切變形：原因：梁、柱彎曲變形引彎曲變形：原因：柱軸向變形不一致引起。特點(diǎn)：愈往上層間側(cè)移愈大總體彎曲變形彎曲變形：原因：柱軸向變形不一致引起。特點(diǎn)：愈往上層間側(cè)移4.1由框架梁柱彎曲變形引起的位移4.2由軸線變形引起的位移ΔN4.1由框架梁柱彎曲變形引起的位移4.2由軸線變形引起的位移4.3彈性側(cè)移的限值框架結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)縱側(cè)移Δ和層間側(cè)移Δu應(yīng)分別滿足以下要求：4.3彈性側(cè)移的限值框架結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)縱側(cè)移Δ和層間側(cè)移Δu應(yīng)分第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5內(nèi)力組合5.1控制截面對于框架柱，取各層柱的上、下端截面作為控制截面；對于框架梁，端部支座截面和跨中截面為控制截面。第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5內(nèi)力組合5.1控制截面對于框架柱，取5.2最不利內(nèi)力組合端部支座截面+Mmax：確定梁端底部縱筋-Mmax：確定梁端頂部縱筋Vmax：確定箍筋及彎起鋼筋框架梁5.2最不利內(nèi)力組合端部支+Mmax：確定梁端底部縱筋-Mm+Mmax：確定梁下部縱筋-Mmax：確定跨中可能的頂部縱筋跨中截面框架柱端部截面│Mmax│及相應(yīng)的N、VNmin及相應(yīng)的M、VNmax及相應(yīng)的M、V+Mmax：確定梁下部縱筋-Mmax：確定跨中可能的跨中框架第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)樓蓋類型柱段位置計(jì)算長度現(xiàn)澆樓蓋底層1.0H其余各層1.25H裝配式樓蓋底層1.25H其余各層1.25H6.1框架柱的計(jì)算長度《規(guī)范》規(guī)定：對一般多層房屋的框架柱，計(jì)算長度按下表：第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)樓蓋類型柱段位置計(jì)算6.2框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求我國目前在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要求在框架節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于柱子的混凝土強(qiáng)度等級。1、現(xiàn)澆框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造中間層中間節(jié)點(diǎn)梁上部縱筋：應(yīng)貫穿中間節(jié)點(diǎn)，該鋼筋自柱邊伸向跨中的截?cái)辔恢?，?yīng)根據(jù)梁端及彎矩確定。6.2框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求我國目前在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要求在框架節(jié)框架梁下部縱筋在中間節(jié)點(diǎn)處應(yīng)滿足：1）當(dāng)計(jì)算中不利用鋼筋強(qiáng)度時：伸入節(jié)點(diǎn)las≮12d。2）計(jì)算充分利用抗拉強(qiáng)度時，下部縱筋應(yīng)錨固在節(jié)點(diǎn)內(nèi)：直線錨固：≮la；彎折錨固：水平段≮0.4la，豎直段上彎15d；節(jié)點(diǎn)外搭接：節(jié)點(diǎn)外M較小處設(shè)接頭ll≮la。框架梁下部縱筋在中間節(jié)點(diǎn)處應(yīng)滿足：1）當(dāng)計(jì)算中不利用鋼筋強(qiáng)度框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件3）計(jì)算中充分利用抗壓強(qiáng)度時，節(jié)點(diǎn)直線錨固：≮0.7la。

柱縱筋應(yīng)貫穿中間節(jié)點(diǎn)3）計(jì)算中充分利用抗壓強(qiáng)度時，節(jié)點(diǎn)直線錨固：≮0.7la。中間層端節(jié)點(diǎn)1）梁上部縱筋在端節(jié)點(diǎn)錨固：

①直線錨固：≮la，且伸過柱中心線≮5d。②彎折錨固：伸至節(jié)點(diǎn)對邊并向下彎折，彎前水平段≮0.4la，彎后垂直段長度≮15d。2）梁下部縱筋：錨固要求同中間層中間節(jié)點(diǎn)。3）柱縱筋同中間層中間節(jié)點(diǎn)。中間層端節(jié)點(diǎn)1）梁上部縱筋在端節(jié)點(diǎn)錨固：①直線錨固：≮la頂層中間節(jié)點(diǎn)柱內(nèi)縱筋應(yīng)伸入頂層中間節(jié)點(diǎn)并在梁中錨固。①直線錨固：≮la，且必須伸至柱頂；頂層中間節(jié)點(diǎn)柱內(nèi)縱筋應(yīng)伸入頂層中間節(jié)點(diǎn)并在梁中錨固。①直線錨②彎折錨固1：柱筋伸至柱頂向節(jié)點(diǎn)內(nèi)彎折，彎折前垂直段長度≮0.5la，彎折后水平段長度≮12d；③彎折錨固2：當(dāng)頂層有現(xiàn)澆板h≮80mm且≮C20時，可向外彎入框架梁和現(xiàn)澆板內(nèi)，彎折后水平段長度≮12d。②彎折錨固1：柱筋伸至柱頂向節(jié)點(diǎn)內(nèi)彎折，③彎折錨固2：當(dāng)頂層框架梁縱筋同中間層中間節(jié)點(diǎn)頂層端節(jié)點(diǎn)柱內(nèi)側(cè)縱筋伸入節(jié)點(diǎn)錨固-------同頂層中間節(jié)點(diǎn)。梁下部縱筋伸入節(jié)點(diǎn)錨固-------同中間層中間節(jié)點(diǎn)。柱外側(cè)縱筋與梁上部縱筋在節(jié)點(diǎn)內(nèi)搭接連框架梁縱筋同中間層中間節(jié)點(diǎn)頂層端節(jié)點(diǎn)柱內(nèi)側(cè)縱筋伸入節(jié)點(diǎn)錨固

伸入梁內(nèi)柱筋截面≮柱外側(cè)縱筋的65%。當(dāng)外側(cè)柱筋ρ＞1.2時，伸入梁內(nèi)柱筋宜分兩批截?cái)?，斷點(diǎn)距離≮20d。

當(dāng)梁上部縱筋ρ＞1.2時，彎入柱外側(cè)的梁上部縱筋宜分兩批截?cái)?，斷點(diǎn)距離≮20d。伸入梁內(nèi)柱筋截面≮柱外側(cè)縱筋的65%。當(dāng)外側(cè)柱筋ρ＞1.2節(jié)點(diǎn)箍筋設(shè)置作用：約束柱筋和節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土。構(gòu)造：同柱中，但間距≯200mm。中節(jié)點(diǎn)（四邊均有梁）—可只設(shè)沿周邊箍筋，即不設(shè)復(fù)合箍筋。頂層端節(jié)點(diǎn)采用柱頂外側(cè)直線搭接時—應(yīng)符合縱筋ll內(nèi)箍筋的構(gòu)造要求。節(jié)點(diǎn)箍筋設(shè)置作用：約束柱筋和節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土。構(gòu)造：同柱中，填充墻構(gòu)造要求采用砌體填充墻，必須與框架牢固連接。①與框架梁底須用塊材“塞緊”；②與框架柱間應(yīng)緊密接觸，沿高度每隔若干皮磚用2Φ6鋼筋與柱拉結(jié)。填充墻構(gòu)造要求采用砌體填充墻，必須與框架牢固連接。①與框架梁謝謝大家！謝謝大家！框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1框架的結(jié)構(gòu)形式和布置原則1.1框架結(jié)構(gòu)的組成特點(diǎn)組成：橫梁、立柱和基礎(chǔ)特點(diǎn)：平面布局靈活，易于設(shè)置大房間的需要，承受豎向荷載很合理?？蚣艿目箓?cè)剛度小，抵抗水平荷載能力較差?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1框架的結(jié)構(gòu)形式和布置原則1.1框架結(jié)構(gòu)的組成特1.2結(jié)構(gòu)布置1.2.1平面布置平面布置首先是確定柱網(wǎng)，即柱在平面圖上的位置。1、柱網(wǎng)布置2、承重框架的布置框架的布置方案分為橫向框架承重、縱向框架承重、縱橫向框架承重等幾種類型。（見下頁圖）1.2結(jié)構(gòu)布置1.2.1平面布置平面布置首先是確定柱網(wǎng)，即柱橫向框架承重縱向框架承重縱橫向混合承重（預(yù)制板、現(xiàn)澆板）縱橫向混合承重（井式樓蓋）橫向框架承重1.2.2豎向布置框架結(jié)構(gòu)豎向布置是指確定結(jié)構(gòu)沿豎向的變化情況，在滿足建筑功能要求的同時，應(yīng)盡可能使其規(guī)則簡單。1.2.3構(gòu)件的選型框架梁的截面一般為矩形、十字形或花籃形，在裝配整體式框架中，也可以做成疊合梁。其截面尺寸：h=(1/8~1/12)l0b=(1/2~1/3)h1.2.2豎向布置框架結(jié)構(gòu)豎向布置是指確定結(jié)構(gòu)沿豎向的變化情框架柱截面形式常為矩形或正方形。有時，也可以設(shè)計(jì)成圓形、八角形。框架柱的截面尺寸可根據(jù)承受的豎向荷載估算。抗震設(shè)計(jì)時：Ac>N/(μfc)一般情況下，柱的長邊與主要承重框架方向一致。柱的截面尺寸不宜太小，柱凈高與截面長邊之比宜大于4，盡量避免短柱?？蚣苤孛嫘问匠榫匦位蛘叫?。有時，也可以設(shè)計(jì)成圓形、八角1.3框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖1.3.1計(jì)算單元的確定橫向平面框架縱向平面框架1.3框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖1.3.1計(jì)算單元的確定橫向平面框架1.3.2跨度與層高的確定在確定框架的計(jì)算簡圖時，梁的跨度取柱軸線之間的距離；底層的層高從基礎(chǔ)頂面算起倒二層板底的距離，其余各層的層高取相鄰兩層樓蓋板底倒板底的距離。1.3.3構(gòu)件截面抗彎剛度的確定計(jì)算框架梁截面慣性矩I時應(yīng)考慮樓板的影響。對現(xiàn)澆樓蓋梁，中框架取I=2I0，邊框架取I=1.5I0.。1.3.2跨度與層高的確定在確定框架的計(jì)算簡圖時，梁的跨度取第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析內(nèi)力的近似計(jì)算方法：分層法、彎矩二次分配法第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析內(nèi)力的近計(jì)算簡圖分層法計(jì)算簡圖分層法框架在荷載作用下的內(nèi)力M圖V圖－－N圖框架在荷載作用下的內(nèi)力M圖V－－N第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3水平荷載作用下框架的內(nèi)力近似計(jì)算內(nèi)力的近似計(jì)算方法：反彎點(diǎn)法、D值法3.1反彎點(diǎn)法反彎點(diǎn)法計(jì)算假定：①框架橫梁剛度無窮大——無變形；②各層柱上下端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相同：各柱反彎點(diǎn)位于柱中點(diǎn)，底層柱位于距柱底2/3層高處。反彎點(diǎn)法適用范圍：梁柱剛度之比值Ib/Ic≥3第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3水平荷載作用下框架的內(nèi)力近似計(jì)算內(nèi)力3.2D值法D值法適用范圍：梁柱剛度之比值ib/ic＜3反彎點(diǎn)法計(jì)算誤差：①假定ib/ic＝∞：橫梁無變形，節(jié)點(diǎn)無轉(zhuǎn)角；②假定各層柱上下端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相同，反彎點(diǎn)位于柱中點(diǎn)。D值法——修正反彎點(diǎn)法修正①：柱的側(cè)移剛度修正②：調(diào)整反彎點(diǎn)高度3.2D值法D值法適用范圍：梁柱剛度之比值ib/ic＜3反框架在水平荷載作用下的內(nèi)力M圖V圖N圖－++－框架在水平荷載M圖VN－++－第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4框架側(cè)移近似計(jì)算控制框架的側(cè)移包括兩部分內(nèi)容：控制框架頂點(diǎn)的最大側(cè)移；控制框架層間相對位移；框架結(jié)構(gòu)的變形由兩部分組成：原因：柱軸向變形不一致引起；特點(diǎn)：愈往上層間側(cè)移愈大彎曲變形：第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4框架側(cè)移近似計(jì)算控制框架的側(cè)移包括兩框架結(jié)構(gòu)的變形由兩部分組成：剪切變形：原因：梁、柱彎曲變形引起。特點(diǎn)：愈往上層間側(cè)移愈小。總體剪切變形框架結(jié)構(gòu)的變形由兩部分組成：剪切變形：原因：梁、柱彎曲變形引彎曲變形：原因：柱軸向變形不一致引起。特點(diǎn)：愈往上層間側(cè)移愈大總體彎曲變形彎曲變形：原因：柱軸向變形不一致引起。特點(diǎn)：愈往上層間側(cè)移4.1由框架梁柱彎曲變形引起的位移4.2由軸線變形引起的位移ΔN4.1由框架梁柱彎曲變形引起的位移4.2由軸線變形引起的位移4.3彈性側(cè)移的限值框架結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)縱側(cè)移Δ和層間側(cè)移Δu應(yīng)分別滿足以下要求：4.3彈性側(cè)移的限值框架結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)縱側(cè)移Δ和層間側(cè)移Δu應(yīng)分第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5內(nèi)力組合5.1控制截面對于框架柱，取各層柱的上、下端截面作為控制截面；對于框架梁，端部支座截面和跨中截面為控制截面。第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5內(nèi)力組合5.1控制截面對于框架柱，取5.2最不利內(nèi)力組合端部支座截面+Mmax：確定梁端底部縱筋-Mmax：確定梁端頂部縱筋Vmax：確定箍筋及彎起鋼筋框架梁5.2最不利內(nèi)力組合端部支+Mmax：確定梁端底部縱筋-Mm+Mmax：確定梁下部縱筋-Mmax：確定跨中可能的頂部縱筋跨中截面框架柱端部截面│Mmax│及相應(yīng)的N、VNmin及相應(yīng)的M、VNmax及相應(yīng)的M、V+Mmax：確定梁下部縱筋-Mmax：確定跨中可能的跨中框架第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)樓蓋類型柱段位置計(jì)算長度現(xiàn)澆樓蓋底層1.0H其余各層1.25H裝配式樓蓋底層1.25H其余各層1.25H6.1框架柱的計(jì)算長度《規(guī)范》規(guī)定：對一般多層房屋的框架柱，計(jì)算長度按下表：第十三章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)樓蓋類型柱段位置計(jì)算6.2框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求我國目前在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要求在框架節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于柱子的混凝土強(qiáng)度等級。1、現(xiàn)澆框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造中間層中間節(jié)點(diǎn)梁上部縱筋：應(yīng)貫穿中間節(jié)點(diǎn)，該鋼筋自柱邊伸向跨中的截?cái)辔恢?，?yīng)根據(jù)梁端及彎矩確定。6.2框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求我國目前在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要求在框架節(jié)框架梁下部縱筋在中間節(jié)點(diǎn)處應(yīng)滿足：1）當(dāng)計(jì)算中不利用鋼筋強(qiáng)度時：伸入節(jié)點(diǎn)las≮12d。2）計(jì)算充分利用抗拉強(qiáng)度時，下部縱筋應(yīng)錨固在節(jié)點(diǎn)內(nèi)：直線錨固：≮la；彎折錨固：水平段≮0.4la，豎直段上彎15d；節(jié)點(diǎn)外搭接：節(jié)點(diǎn)外M較小處設(shè)接頭ll≮la。框架梁下部縱筋在中間節(jié)點(diǎn)處應(yīng)滿足：1）當(dāng)計(jì)算中不利用鋼筋強(qiáng)度框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件3）計(jì)算中充分利用抗壓強(qiáng)度時，節(jié)點(diǎn)直線錨固：≮0.7la。

柱縱筋應(yīng)貫穿中間節(jié)點(diǎn)3）計(jì)算中充分利用抗壓強(qiáng)度時，節(jié)點(diǎn)直線錨固：≮0.7la。中間層端節(jié)點(diǎn)1）梁上部縱筋在端節(jié)點(diǎn)錨固：

①直線錨固：≮la，且伸過柱中心線≮5d。②彎折錨固：伸至節(jié)點(diǎn)對邊并向下彎折，彎前水平段≮0.4la，彎后垂直段長度≮15d。2）梁下部縱筋：錨固要求同中間層中間節(jié)