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1、4.3 4.3 框架结构构件设计框架结构构件设计第4章 多层框架结构4.1 4.1 多层框架结构的种类及布置多层框架结构的种类及布置4.2 4.2 多层框架内力和侧移的近似分析多层框架内力和侧移的近似分析4.4 4.4 多层房屋基础设计多层房屋基础设计建筑结构设计建筑结构设计课件课件20102010版版东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴14.1.1 多层框架结构的种类4.1 多层框架结构的种类及布置按所用材料按所用材料混凝土框架混凝土框架钢框架钢框架组合框架组合框架梁组合形式梁组合形式内置型钢，称型钢混凝土内置型钢，称型钢混凝土钢梁混凝土翼板钢梁混凝土翼板柱组合形式柱组合形式内置型钢内置型钢钢管内浇
2、注混凝土钢管内浇注混凝土2框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类种类按节点连接方式按节点连接方式铰接（排架结构）铰接（排架结构）刚接（刚架结构）刚接（刚架结构）灌缝预埋钢板(a)砼框架铰接节点(b)砼框架刚接节点1111高强螺栓连接角钢(c)钢框架铰接节点T形连接件加劲肋(d)钢框架刚接节点混凝土框架按施工方法混凝土框架按施工方法 现浇现浇装配式装配式装配整体式装配整体式3叠合梁焊接焊接后加负筋预制柱带榫头预制柱叠合梁箍筋后加箍筋后浇砼现浇柱叠合梁钢模板框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类种类叠合梁带空腔预制柱构架式支承加强筋混凝土装配整体式框架混凝土装配整体式框架4
3、4.1.2 框架结构布置框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类4.1.2布置布置一、柱网布置原则：满足建筑功能要求；结构受力合理；原则：满足建筑功能要求；结构受力合理；方便施工方便施工。工作区交通区工作区内廊式等跨式5框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类4.1.2布置布置客房与卫生间客房与卫生间走道客房客房走道与卫生间二、承重框架布置对于多层房屋，竖向荷载是主要荷载，如何承受竖向荷载是结构对于多层房屋，竖向荷载是主要荷载，如何承受竖向荷载是结构布置时重点考虑的问题布置时重点考虑的问题 。根据重力荷载的传递路径，框架结构有横向框架承重，纵向框架根据重力荷载的传递路径，框
4、架结构有横向框架承重，纵向框架承重和纵横向框架混合承重等三种布置方案。承重和纵横向框架混合承重等三种布置方案。 6框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类4.1.2布置布置纵向框架梁横向连系梁次梁(b) 纵向框架承重纵向连系梁横向框架梁次梁(a) 横向框架承重纵向框架梁横向框架梁次梁(c) 纵横向框架承重纵向布置连系梁；纵向布置连系梁；横向抗侧刚度大；横向抗侧刚度大；有利采光和通风。有利采光和通风。横向布置连系梁；横向布置连系梁；横向抗侧刚度小；横向抗侧刚度小；有利获得较高净空。有利获得较高净空。两个方向均有较两个方向均有较好的抗侧刚度。好的抗侧刚度。承重框架的布置与楼盖的布置方案密
5、切相关。承重框架的布置与楼盖的布置方案密切相关。 7三、框架的规则性平面不规则框架(a)缺柱(b)缺梁(c)凹凸(a)抽梁(b)抽柱(c)内收(d)外挑(e)错层竖向不规则框架8框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类4.1.2布置4.1.3 框架构件选型与截面尺寸估算4.1.3选型选型一、框架柱选型混凝土框架柱常用矩形或正方形，有时因建混凝土框架柱常用矩形或正方形，有时因建筑要求做成圆形或八角形；在多层住宅中不希筑要求做成圆形或八角形；在多层住宅中不希望柱突出墙面，用望柱突出墙面，用T形、十字形等异型柱形、十字形等异型柱 ；钢框架柱最常用的截面有工字形和箱形；当要求柱有很大的侧向钢
6、框架柱最常用的截面有工字形和箱形；当要求柱有很大的侧向刚度时，可以采用格构式柱；刚度时，可以采用格构式柱； 型钢混凝土柱外形常用矩形，内置型钢常用的截面有型钢混凝土柱外形常用矩形，内置型钢常用的截面有H形、十字形、十字形、箱形、圆形等实腹式型钢以及由角钢或槽钢组成的格构式型钢形、箱形、圆形等实腹式型钢以及由角钢或槽钢组成的格构式型钢 9框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类4.1.2布置4.1.3选型选型二、框架梁选型混凝土框架梁常用的是矩形；在现浇混凝土框架梁常用的是矩形；在现浇混凝土楼盖中框架梁呈混凝土楼盖中框架梁呈T形或倒形或倒L形；形；在装配式楼盖中框架梁设计成十字形在装配
7、式楼盖中框架梁设计成十字形或花篮形；或花篮形；预制板预制板花篮形十字形钢框架梁最常用截面是钢框架梁最常用截面是H形或工字形，形或工字形，边梁或较小的梁也有采用槽形；当存在边梁或较小的梁也有采用槽形；当存在较大扭矩时，箱形截面较为合适较大扭矩时，箱形截面较为合适 ；型钢混凝土梁内置型钢常用实腹式型钢混凝土梁内置型钢常用实腹式H形型钢以及由角钢组成的空腹式型钢形型钢以及由角钢组成的空腹式型钢 。10混凝土梁混凝土梁框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类4.1.2布置4.1.3选型选型三、混凝土构件的截面尺寸估算一般情况下，截面高度一般情况下，截面高度hb可以取跨度的可以取跨度的1/12
8、1/8；截面宽度；截面宽度bb可以可以取截面高度的取截面高度的1/31/2，且不宜小于，且不宜小于200mm。 也可根据竖向荷载来确定。首先取也可根据竖向荷载来确定。首先取Mmax=(0.6-0.8)M0、Vmax=V0，然后验算下列条件：然后验算下列条件： Mmaxsfcbh02Vmax0.235fcbh0 s对于一级抗震等级取对于一级抗震等级取0.22；对二、三级抗震等级取；对二、三级抗震等级取0.29 。11混凝土柱混凝土柱框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类4.1.2布置4.1.3选型选型bc可近似取层高可近似取层高1/181/12，hc=(12) bc； 首先根据首先根
9、据负荷面积负荷面积，估算柱在竖向荷载下的轴力，估算柱在竖向荷载下的轴力Nc（可近似取荷（可近似取荷载设计值载设计值12kN/m218kN/m2）；然后取）；然后取N=(1.21.4)Nc，按，按N=Acfc+Acfy（为配筋率，可取为配筋率，可取1%）估算截面面积；）估算截面面积； 对于抗震设防区，柱的截面面积一般由轴压比限值控制。对于抗对于抗震设防区，柱的截面面积一般由轴压比限值控制。对于抗震等级为一、三、三级的框架，轴压比限值分别为震等级为一、三、三级的框架，轴压比限值分别为0.7、0.8和和0.9，即要求即要求 （抗震等级三级）抗震等级三级）（抗震等级二级）抗震等级二级）（抗震等级一级）
10、抗震等级一级）12钢柱钢柱估算轴力，乘以估算轴力，乘以1.21.3倍按轴心受压构件估算截面尺寸。倍按轴心受压构件估算截面尺寸。定计算长度、假定长细比定计算长度、假定长细比(60100)；计算回转半径：计算回转半径：ix=lox/， iy=loy/;根据近似关系根据近似关系:ix=1h， iy= 2b 确定截面轮廓高度和宽度；确定截面轮廓高度和宽度；框架结构4.1 种类与布置种类与布置4.1.1种类4.1.2布置4.1.3选型选型钢梁钢梁钢梁截面尺寸估算方法可参考第钢梁截面尺寸估算方法可参考第2章章 。根据钢材类别、截面类别和根据钢材类别、截面类别和查表得稳定系数查表得稳定系数 ； 由公式由公式A=N/f 确定截面积确定截面积A ；由由A、b、h选择截面尺寸。选择截面尺寸。 13