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1、第三部分 框架结构 *1 框架结构框架结构 一、多高层建筑结构概述一、多高层建筑结构概述 二、框架结构体系与布置二、框架结构体系与布置 三、框架内力分析三、框架内力分析- -竖向荷载作用竖向荷载作用 四、框架内力分析四、框架内力分析- -水平荷载作用水平荷载作用 五、框架内力组合与构件设计五、框架内力组合与构件设计 六、框架结构抗震设计六、框架结构抗震设计 七、基础设计七、基础设计 谓 杉 怀 阶 具 凸 乘 椰 焦 拈 儒 莽 钡 另 侣 鲤 窥 鹿 獭 迈 腑 录 抓 寂 鹏 癣 揭 停 阎 酣 我 逮 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架
2、 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *2 乎 椰 渍 览 馅 莆 徊 颤 驭 蛔 呐 尿 干 廉 推 滇 彼 豹 繁 岿 眯 逛 指 洼 募 垛 阂 皿 俊 灾 豆 桥 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 结构组成和结构布置 框架结构的计算简图及荷载 竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 荷载效应组合和构件设计 框架结构的构造要求 主要内容 ： 重点： 结构组成和结构布置 框架结构的计算简图及荷载 反弯点法，值法
3、买 骂 饵 湘 世 场 鹅 狱 穗 商 故 列 之 滩 侯 系 责 躬 削 靡 那 摈 廖 妥 殆 用 痊 叮 聋 尧 嘿 吗 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *4 框架结构框架结构 一、多高层建筑结构概述一、多高层建筑结构概述 二、框架结构体系与布置二、框架结构体系与布置 三、框架内力分析三、框架内力分析- -竖向荷载作用竖向荷载作用 四、框架内力分析四、框架内力分析- -水平荷载作用水平荷载作用 五、框架内力组合与构件设计五、框架内力组合与构件设计 六、框架结构抗震设计六、框
4、架结构抗震设计 七、基础设计七、基础设计 朋 辰 齐 疯 棘 诸 姥 参 喇 忱 杖 庆 硕 暑 餐 乎 詹 菊 咳 本 维 残 独 洒 用 谦 漠 原 夯 瓤 绰 田 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *5 1 1 多高层建筑结构概述多高层建筑结构概述 因后续课程有高层建筑，本节作为选学 主要介绍基本概念，内容如下 1.1 综述 靴 拥 敌 楚 撮 庆 京 陕 辱 蔗 盈 快 环 猾 锈 放 蓝 尸 僚 夏 毁 足 篇 尾 矢 堂 立 轴 施 挣 裹 啡 b A A A 框 架
5、结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *6 1 1 多高层建筑结构概述多高层建筑结构概述 一、多高层建筑的划分 多层与高层房屋之间的界限各国规定不同。 我国高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ32002）规定： 10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构 。当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑。 民用建筑设计通则（GB 503522005）住宅建筑依层数划分为： 一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高 层住宅，十层及十层以上为高层住宅。 除住宅建筑之外的民用建筑
6、高度不大于24m者为单层和多层建筑，大 于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑)；建筑 高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。 1.1 综述 遣 楷 列 远 滓 篮 盾 贡 陋 略 钻 制 畸 谅 馏 督 雷 赌 剔 彤 轿 矿 揉 牛 验 连 能 羚 庚 烟 舱 溪 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *7 1 1 多高层建筑结构概述多高层建筑结构概述 二、多层及高层建筑常用的结构体系 框架结构- frame structure 剪力墙结构 框架-剪力墙结构
7、 筒体结构 框架-筒体结构 本课程主要讲授框架结构 1.1 综述 开 易 买 骂 究 感 俩 腺 寥 泥 拢 详 度 舵 谢 酬 袒 眯 喧 讫 假 尾 厉 滑 犯 陛 鲍 擅 绩 昆 啼 皑 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 1、弯矩和位移都随高度呈指数曲线上升 下图是结构内力（N，M）、位移（）与高度的关系 示意图。 2、抗侧力是高层结构设计的主要问题。 高层建筑中，结构要使用更多的措施来抵抗水平力， 抗侧力成为高层结构设计的主要问题。 特别是在地震区，地震作用对高层建筑的威胁
8、也比低 层建筑要大，抗震设计应受到加倍重视。 三、多层及高层建筑结构的特点 股 邪 然 舷 乙 攫 嘿 痉 矗 耪 菏 拓 色 稿 难 嘿 轻 筑 喘 啮 掠 涎 挽 粹 筒 蔗 短 央 舜 判 偿 至 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *9 图 结构内力、位移与高度的关系 鸿 褐 事 待 妮 充 史 扬 靶 袄 秦 连 野 荐 娶 腥 剖 糊 庞 泵 铲 兑 揩 凳 踞 米 避 芜 江 滔 贝 啃 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框
9、 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 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。 一、 框架结构组成 1.2 框架结构 朽 荡 醉 纪 螺 狠 栗 顽 膀 坯 姆 均 素 势 颜 简 七 蹄 主 滦 竣 登 精 股 葵 卤 仕 自 即 钠 铬 甚 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 图 框架结构图 (a) 平面图；(b) -剖面图 计 崇 伐 溪 昆 畔 贷 谱 降 膀 抄 斧 谁
10、块 困 枷 径 雏 毕 沽 纺 馅 晕 铝 声 昌 雨 胁 伏 拨 伞 死 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 1、建筑平面布置灵活，立面处理容易 可形成较大的空间，且在立面处理上，易于表现建筑艺术 的要求。很适合于多层工业厂房以及民用建筑中的多、高 层办公楼、旅馆、医院、学校、商店和住宅建筑。 框架结构柱网布置的几种常见形式如下图。 *12 二、 框架结构的特点 图 框架柱网布置举例 庭 刁 亿 骑 总 虽 矩 烦 师 堤 翱 蓉 丽 桅 敛 吮 怂 殷 咀 拢 康 按 椽 汹 象
11、 控 臃 既 劣 蔓 严 离 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 2、但侧移刚度相对较小 框架结构在水平荷载作用下表现出刚度小、水平位移大的 特点，故亦称柔性结构。由于它的构件截面小，抗震性能 较差，所以高度受限制。 3、房屋高度不宜过高 随着结构高度增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯 矩和剪力显著增加，到一定程度时，将给建筑平面布置和 空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用 量和造价方面也趋于不合理。 框架结构的适用层数为615层， 非地震区也可建到1520层。 框
12、架结构是本课程的主要内容，后面章节还要详细介绍 。 *13 中 宾 探 穴 仟 搽 计 每 朝 赫 汐 皇 邓 令 葱 肤 写 官 馋 游 本 伴 兑 长 伯 俞 柜 膀 肛 瞎 尧 吱 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 一、剪力墙结构的组成 将房屋的内、外墙都做成实体的钢筋混凝 土结构，这种体系为剪力墙结构体系。 楼板同其他结构形式类似。 *14 1.3 剪力墙结构体系 图 剪力墙结构的平面 员 脂 遏 罕 宏 耐 骋 嘿 厩 吸 刃 墅 访 刻 递 龋 绝 隐 泣 冶 愉 了
13、接 吾 疾 犹 过 氯 摹 造 秒 壁 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 二、剪力墙结构的特点 1、主要优点 整体性好、刚度大、抗震性能好 可省去大量砌筑填充墙的工序及材料 如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法 ，施工速度很快。 2、主要缺点 平面布置不灵活 结构自重较大 *15 段 窗 驶 迸 刨 出 泊 蛇 茹 碟 童 厦 檬 迷 钵 拴 薯 火 蕾 哎 敌 暂 釉 浇 抗 逢 嫂 尧 髓 硕 舷 酵 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A
14、A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 框架结构侧向刚度差，抵抗水平荷载能力较低 ，地震作用下变形大，但它具有平面灵活、有 较大空间、立面处理易于变化等优点。 而剪力墙结构则相反，抗侧力刚度、强度大， 但限制了使用空间。 把两者结合起来，取长补短，在框架中设置一 些剪力墙，就成了框架剪力墙(简称框剪) 体系 *16 1.4 框架剪力墙体系 浴 构 贞 骸 霜 蟹 巩 螟 潮 峨 阴 磷 蘸 掇 噪 馆 妒 汪 绩 抠 俺 吃 慧 险 昏 帝 加 娶 戚 嫁 少 初 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构
15、 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *17 图 框架剪力墙平面布置举例 野 搽 镭 娶 现 线 恤 伎 秘 警 售 架 雁 歼 武 智 床 双 讫 滇 但 宴 矽 膏 浸 钉 郭 苟 咽 帚 胡 恭 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 由筒体为主组成的承受竖向和水平作用的结构称为筒 体结构体系。 筒体是由若干片剪力墙围合而成的封闭井筒式结构， 其受力与一个固定于基础上的筒形悬臂构件相似。根 据开孔的多少，筒体有空腹筒和实腹筒之分。 空腹筒一般由电梯井、楼梯间、管道井
16、等形成，开孔 少，因其常位于房屋中部，故又称核心筒。空腹筒又 称框筒，由布置在房屋四周的密排立柱和横梁组成。 根据房屋高度及其所受水平力的不同，筒体可以布置 成核心筒结构、框筒结构、筒中筒结构、成束筒结构 和多重筒结构等形式。筒中筒结构通常用框筒作为外 筒，实腹筒作为内筒。见下图示意 *18 1.5 简体结构体系 悄 欺 凡 涡 拎 霸 现 吁 幂 缄 迄 钒 仗 韩 笔 莱 溢 赌 抠 炉 皋 窃 这 梁 匹 杠 赏 倪 放 随 赃 谩 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *19
17、图 筒体示意 （a）实腹筒；（b）空腹筒 喉 摔 老 孽 栋 契 杰 狗 剥 劈 闺 婆 瓜 俘 藻 乖 纷 滑 捌 咬 啪 绿 咱 颊 渡 迢 葱 贤 辜 婿 加 质 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *20 图 筒体体系平面 铡 涕 浆 冠 低 瘤 姜 泌 奋 严 翱 玲 享 义 鳃 牺 剑 捧 杂 袱 斧 陷 搀 诞 胁 锑 涛 临 皮 忠 剐 氨 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t
18、第三部分 框架结构 *21 框架结构框架结构 一、多高层建筑结构概述一、多高层建筑结构概述 二、框架结构体系与布置二、框架结构体系与布置 三、框架内力分析三、框架内力分析- -竖向荷载作用竖向荷载作用 四、框架内力分析四、框架内力分析- -水平荷载作用水平荷载作用 五、框架内力组合与构件设计五、框架内力组合与构件设计 六、框架结构抗震设计六、框架结构抗震设计 七、基础设计七、基础设计 趟 平 谱 梯 漓 祸 烹 慎 叔 郧 供 获 蛆 襟 漆 镶 迟 召 拣 贫 猫 乎 芬 查 昆 已 琴 舟 躲 誊 诡 冲 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框
19、架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 框架结构（frame structure）由梁、柱构件通过节点连接构成，如 整幢房屋均采用这种结构形式，则称为框架结构体系或框架结构房屋。 框架结构平面布置和剖面示意图 2.1 框架结构的组成及特点 2 2 框架结构体系与布置框架结构体系与布置 柏 轩 遥 阮 夺 寨 雅 狮 诱 卵 押 次 山 临 爹 综 仔 于 太 阅 沥 决 遂 祥 避 外 局 渔 每 徽 取 说 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 整体式框架也称
20、全现浇框架，其优点是整体性好，建 筑布置灵活，有利于抗震，但工程量大，模板耗费多 ，工期长。 装配式框架的构件全部为预制，在施工现场进行吊装和 连接。其优点是节约模板，缩短工期，有利于施工机械 化。 装配整体式框架是将预制梁、柱和板现场安装就位后， 在构件连接处浇捣混凝土，使之形成整体。其优点是，省 去了预埋件，减少了用钢量，整体性比装配式提高，但节 点施工复杂。 按施工方法框架可分为整体式、装配式和装配整体式： 2.2 框架结构的种类 毯 都 磨 鹃 湿 搽 猿 叙 霓 葡 芳 簧 僧 磁 辛 紊 江 盖 上 湖 狐 惫 锚 屑 乃 冰 鲁 鼻 皱 拭 正 志 b A A A 框 架 结 构
21、 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *24 2.3 框架结构的布置 一、框架结构布置的内容 框架结构布置主要是确定柱在平面上的排列方式（柱网布置）和选 择结构承重方案，这些均必须满足建筑平面及使用要求，同时也须使结 构受力合理，施工简单。 民用建筑框架柱网布置驾 码 啄 涪 空 沟 工 沼 硷 颐 活 之 畴 流 氧 不 版 震 剩 极 梗 契 猪 而 犀 豹 促 跋 示 瞬 旨 段 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第
22、三部分 框架结构 *25 二、框架结构的承重方案 框架结构是由柱和梁形成的空间结构体系。 为简化计算，将空间结构体系简化为由若干榀横向和纵 向平面框架组成。 平面框架是基本的承重结构。 按其布置的不同，框架结构的承重方案可以分为三种： 横向承重框架 纵向承重框架 纵横双向承重框架 鸣 感 敞 蛹 喷 垂 酣 坊 尚 村 尹 肚 淌 防 将 耳 舀 浚 绒 唁 圭 泼 苗 关 登 剖 端 纫 戊 线 栽 智 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 1、横向承重方案 横向框架承受主要荷载，主
23、梁沿房屋横向布置，沿房屋纵 向设置连系梁与横向框架连接。板沿房屋纵向布置。 框架结构的横向承重方案 前 啦 睡 他 饲 毛 理 整 肛 给 其 锨 麦 红 冶 锈 席 尉 茎 札 特 舞 中 贷 翌 戮 剑 殷 傀 挽 泽 承 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 2、纵向承重方案 纵向框架承受主要荷载，主梁沿房屋纵向布置，沿房屋横 向设置连系梁与纵向框架连接。板沿房屋横向布置。 框架结构的纵向承重方案 请 礁 臂 券 硕 耕 眨 龙 渭 栅 滔 捐 霍 章 吉 仇 霉 栋 敷 愿 讣
24、 色 氧 章 砰 糙 咋 溪 林 之 烁 炎 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 3、纵横双向承重方案 房屋的纵、横向都布置承重框架，同时承受荷载。楼盖常 采用现浇双向板或井字梁楼盖。 框架结构的纵横双向承重方案 德 箩 一 象 酷 讶 曳 张 肿 杏 蓖 由 搂 挖 蚤 汽 娄 痔 粮 霉 装 构 姑 勾 芍 藩 两 培 拢 戈 瓢 仲 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构
25、 1、伸缩缝 为了避免温度应力和混凝土收缩应力使房屋产生过大伸缩变形 或裂缝而设置的，伸缩缝仅将基础以上的房屋分开。 钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距（m) 环境条件 框架类别 室内或土中露天 装配式7550 现浇式5535 变形缝分为伸缩缝和沉降缝， 在地震设防区还需按建筑抗震设计规范的规定设置防震缝 。 2.4 变形缝的布置 打 朱 禾 浙 痴 膨 馆 斧 岩 至 翘 暖 募 扒 变 田 杠 得 可 毡 韧 绑 梧 令 血 郑 粉 斑 巾 畸 掠 拭 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框
26、架结构 2、沉降缝 为了避免地基不均匀沉降在房屋构件中产生裂缝而 设置的，沉降缝必须将房屋连同基础一起分开。 在建筑物的下列部位宜设置沉降缝： 土层变化较大处； 地基基础处理方法不同处； 房屋在高度、重量、刚度有较大变化处； 建筑平面的转折处； 新建部分与原有建筑的交界处。 忆 授 娘 唐 庆 太 赁 筐 也 蛆 吾 韶 韧 必 迭 台 修 挨 邦 件 吭 疗 遇 膏 朗 春 皱 劝 肠 埃 犀 黑 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 图 沉降缝做法 (a) 设挑梁（板）； (b)
27、设预制板（梁 ） 沉降缝由于是从基础断开，缝两侧相邻框架的距 离可能较大，给使用带来不便，此时可利用挑梁或搁 置预制梁、板的方法进行建筑上的闭合处理。 耻 浑 陕 眩 邑 糯 狗 蒜 郝 垛 沂 胆 瘪 蛀 鸭 泛 活 脊 壬 宝 权 缆 菲 震 揪 问 照 屋 牡 完 框 缸 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 一、梁、柱截面形状 1、梁截面形状 *32 2.5 框架梁柱截面尺寸 亢 郧 允 愁 极 酬 遍 暂 袁 妊 蔫 煎 策 纹 烁 淑 翌 瞩 醚 憎 国 达 名 儒 吉 液
28、 横 草 植 焦 肃 掸 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 2、柱截面形状 一般为矩形或正方形，也有圆形或其它异形 *33 量 源 小 肚 粪 恢 晌 公 玻 匙 颗 貌 慰 战 愤 拐 啸 刊 财 越 账 匙 老 资 斩 皋 窃 甩 彦 廖 柴 褂 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 二、梁、柱截面尺寸的确定 *34 框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确
29、定。 初步设计时，通常由经验或估算先选定截面尺寸； 再进行承载力、变形等验算，检查所选尺寸是否合适； 若截面尺寸不合适，需要重新选择并验算，直到满足要求 。 铃 拓 唱 厕 措 渗 荐 虾 纪 均 伦 赘 纠 伎 稚 供 赣 掂 推 攫 对 齐 枣 枉 毡 蹲 眉 绸 臀 硅 五 踢 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 1、梁截面尺寸确定 截面高度选择的依据： 梁的跨度 约束条件 荷载大小 一般情况 框架梁：h=（1/81/10）L 次梁：h=（1/121/18）L 截面宽度：一般
30、b=（1/21/3）h，且不宜小于200mm 。 为了保证梁的侧向稳定性，梁截面的高宽比（hb/bb） 不宜大于4。 为了防止梁发生剪切脆性破坏，hb不宜大于1/4净跨。 *35 庞 涕 为 坯 匆 熙 辈 拒 瞧 块 亨 蛆 录 展 汾 彩 阳 耗 秉 碉 矢 曼 谋 姓 蒂 访 绝 莉 臻 嘉 豆 拖 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 为了降低楼层高度，可将梁设计成宽度较大而高度较 小的扁梁，扁梁的截面高度可按 (1/181/15)lb估算。 扁梁的截面宽度b（肋宽）与其高度h
31、的比值b/h不宜 超过3。 注意：变量需要进行正常使用验算。 加腋梁 驴 伯 正 勤 河 储 粉 阑 履 底 菱 出 门 粮 蔬 逝 凝 牟 瘁 僧 子 错 信 士 荆 办 蛋 茶 巩 试 屏 肇 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *37 2、柱截面尺寸确定 按轴压轴压 比估算 AN/（fC） 式中：A-柱全截面面积 N-柱轴压力，按柱的负荷面积估算， 再取 1.2-1.4放大系数。 -柱轴压比限值 fC 混凝土轴心抗压强度设计值 按层层高估算，柱截面高度h一般取层高的 1/151
32、/20。 柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心受 压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。 义 牡 炊 蛾 威 邱 呛 椽 太 虞 黍 毫 澡 拯 皑 寝 梢 炸 宜 腑 叶 箔 浅 伏 闭 惺 良 铡 掳 涣 徊 芜 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 一般的框架柱，估算时重力荷载标准值可根据实际荷 载取值，也可近似按（1214）kN/m2计算； 柱轴压比限值按表取值 *38 类别 抗震等级级 一二三 框架柱0.70.80. 9 框架柱的截面宽度和高度均
33、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 。 亏 攻 饥 购 娱 仙 协 武 屈 仗 函 咐 腮 肉 扼 燕 屡 娃 汁 剩 皆 凄 男 防 乐 谓 航 婪 挑 聊 酪 储 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 三、梁截面惯性矩取值 框架结构内力和位移计算中，需要确定梁截面的惯性矩。 由于与梁一起现浇的楼板作为梁的翼缘参与工作，使得梁的惯性矩有 所提高。 楼板可作为框架梁的翼缘，每一侧翼缘的有效
34、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。 通常，先计算矩形梁截面的惯性矩，再乘以放大系数。 放大系数按下表取值： *39 中框架梁边框架梁 现浇楼盖2.0 Io1.5 Io 装配整体楼 盖 1.5 Io1.2 Io 垣 秩 揩 问 荐 点 怯 血 位 蛔 丛 蜡 淄 炸 撕 褥 劣 纹 砰 战 锌 桌 封 刹 擦 涩 褂 悦 天 刘 多 违 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *40 框架结构框架结构 一、多高
35、层建筑结构概述一、多高层建筑结构概述 二、框架结构体系与布置二、框架结构体系与布置 三、框架内力分析三、框架内力分析- -竖向荷载作用竖向荷载作用 四、框架内力分析四、框架内力分析- -水平荷载作用水平荷载作用 五、框架内力组合与构件设计五、框架内力组合与构件设计 六、框架结构抗震设计六、框架结构抗震设计 七、基础设计七、基础设计 豢 沪 紊 讫 浸 伍 痞 谆 诣 袄 上 契 扰 随 渐 弹 区 柴 雷 儡 陷 戏 袭 休 挟 鼻 是 离 湍 僚 皖 驶 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分
36、框架结构 一、框架结构的受力特点 1、框架结构承受的荷载包括竖向荷载和水平荷载。 竖向荷载包括结构自重及楼（屋）面活荷载，一般为分布荷载，有时有 集中荷载。水平荷载主要为风荷载和地震荷载。 2、框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力，使梁 、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形us；由水平力引 起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩） ，形成框架结构的整体弯曲变形ub。变形与位移如下图所示。 3、当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整 体弯曲变形的影响很小。 *41 3.1 框架结构内力分析的特点 3 3 框架内力分析框架内
37、力分析- -竖向荷载作用竖向荷载作用 亿 奋 撰 雍 侥 拧 汤 次 铅 圆 板 冒 藕 搐 担 渣 孜 勘 瞻 赦 洪 埠 移 橙 胡 朽 酝 涵 矗 翠 帮 纯 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 框架结构的侧移 米 安 争 湃 来 远 实 画 丰 纬 付 惭 构 馋 谗 巳 叔 霞 旷 驴 琅 衡 扭 卖 妄 趴 缠 锤 男 蔗 盂 鞠 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架
38、结构 *43 框架结构在水平荷载作用下的受力变形 南 蛆 痢 突 杆 晤 致 殖 习 阀 棵 惧 扔 误 株 领 遍 鼎 卵 洛 垢 蹿 痘 化 喷 愉 良 窗 雕 剪 跪 缴 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 1、框架结构内力的计算理论比较成熟； 2、框架结构的侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大 ，有时会影响正常使用；如果框架结构房屋的高宽比较 大，则水平荷载作用下的侧移也较大，而且引起的倾覆 作用也较严重。因此，设计时应 控制房屋的高度和高 宽比。 3、框架结构是一个空间结构
39、体系，沿房屋的长向和短向可 分别视为纵向框架和横向框架。纵、横向框架分别承受 纵向和横向水平荷载，而竖向荷载传递路线则根据楼（ 屋）盖布置方式而不同。现浇板楼（屋）盖主要向距离 较近的梁上传递，预制板传至支承板的梁上。 *44 二、框架结构内力分析的特点 包 铣 扶 突 耸 循 虹 评 黑 酱 愉 炬 盛 再 纷 拿 锗 遣 茅 舟 摆 剥 曼 耘 积 邵 奴 沤 去 疟 篆 倡 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 4、在高层框架结构中，竖向荷载的作用与多层建筑相 似，柱内轴力随层数
40、增加而增加，而水平荷载的内力 和位移则将成为控制因素。 5、在水平荷载作用下，柱和梁都有反弯点。在高层框架 结构中，柱的拉伸和压缩使结构出现侧移较大。 6、框架抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸和板的厚 度。通常梁柱截面惯性较小，侧向变形较大，所以称 框架结构为柔性结构。 7、除装配式框架外，一般可将框架结构的梁、柱节点视 为刚接节点，柱固结于基础顶面，所以框架结构多为 高次超静定结构。 8、典型的框架结构内力图如下所示。 *45 胀 肛 赌 野 射 富 搪 烩 从 嫉 拄 秧 导 粕 旗 沈 孽 颤 尉 滚 堤 组 怨 枪 晤 蔡 序 鼎 善 买 腥 秋 b A A A 框 架 结 构 经
41、典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *46 框架结构的内力图 （a）竖向荷载作用下的内力图；（b）左向水平荷载作用下的内力图 忱 戊 季 侦 记 澄 裕 域 司 舒 桶 厕 妄 矫 颐 炽 耶 套 碾 帐 庸 肚 相 囤 觅 断 婉 橱 华 部 子 争 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 3.2 框架结构计算简图 *47 一、平面框架选取 框架结构实际上是空间结构。 为便于计算，将空间框架结构简化为多榀横向和
42、纵向的平面框架 。即通常忽略它们之间的空间联系，取出单独的一榀框架作为计算 单元，如图中阴影部分所示。 寄 乳 伎 决 径 盐 拜 咬 彦 痈 焚 症 膘 黄 疼 吕 即 雌 才 急 构 笛 摆 暂 埂 酶 蒜 豌 蕾 绦 丙 风 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 框架结构房屋是空间结构体系，一般应按三维空间结构进行分析。 但对于平面布置较规则的框架结构房屋，为了简化计算，通常将实际 的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析，每榀平面框 架为一计算单元。 就承受竖向荷载而言
43、，当横向（纵向）框架承重，且在截取横 向（纵向）框架计算时，全部竖向荷载由横向（纵向）框架承担，不 考虑纵向（横向）框架的作用。当纵、横向框架混合承重时，应根据 结构的不同特点进行分析，并对竖向荷载按楼盖的实际支承情况进行 传递，这时竖向荷载通常由纵、横向框架共用承担。 窝 鹅 磐 笆 楞 傍 滤 吧 虞 朵 档 邵 屡 兹 熟 岛 才 蜗 联 磋 抓 妖 薯 果 燃 扰 刑 仍 以 疆 弥 馅 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 框架结构计算简图 歧 药 诵 诅 牌 桐 哭 蛰 盯
44、 涯 风 纶 未 弱 嘻 簧 旱 厉 织 邯 柬 仪 鸵 兜 氢 资 糖 理 桓 嘉 萤 弊 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *50 二、计算简图注意事项 特别需要留意简图与实际结构的差别。 1、在框架结构的计算简图中，梁、柱用其轴线表示，梁 与柱之间的连接用节点（beam-column joints）表示，节 点为刚接，梁或柱的长度用节点间的距离表示，框架柱 轴线之间的距离即为框架梁的计算跨度； 2、框架柱的计算高度应为各横梁形心轴线间的距离，当 各层梁截面尺寸相同时，除底层外
45、，柱的计算高度即为 各层层高。 3、对于梁、柱、板均为现浇的情况，梁截面的形心线可 近似取至板底。对于底层柱的下端，一般取至基础顶面 ； 4、在实际工程中，框架柱的截面尺寸通常沿房屋高度变 化。当上层柱截面尺寸减小但其形心轴仍与下层柱的形 心轴重合时，其计算简图与各层柱截面不变时的相同。 唇 斜 梗 塔 顽 材 应 痈 睬 互 猪 恬 腺 摄 殃 傅 魏 蝗 听 种 啊 厅 饯 远 晶 廖 晓 冉 塞 枯 傀 尔 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *51 5、当上、下层柱截面尺寸不
46、同且形心轴也不重合时，一般采取近似方法， 即将顶层柱的形心线作为整个柱子的轴线，但是必须注意，在框架结构的内 力和变形分析中，各层梁的计算跨度及线刚度仍应按实际情况取；另外，尚 应考虑上、下层柱轴线不重合，由上层柱传来的轴力在变截面处所产生的力 矩。此力矩应视为外荷载，与其他竖向荷载一起进行框架内力分析。 篷 熔 嗡 脓 铃 丙 冲 溺 似 介 藉 篱 庶 戌 瓤 发 谚 廖 良 脉 拿 抱 蛰 阁 淋 筑 誓 褥 溜 蛛 呻 陋 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 变截面柱框架结构
47、的计算简图 疲 蠢 互 寄 杖 狐 寺 癣 晰 键 颈 咎 弟 必 竭 诲 赠 镊 鹏 桥 钾 卜 弟 胆 谤 贬 孟 兔 兽 愤 租 焙 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 装配式框架的铰节点 框架柱与基础的连接 狄 叉 仰 抿 诀 书 惮 窖 柠 乔 韶 骨 樊 贵 眺 孔 抨 迟 婆 供 涟 贾 腰 乖 监 叮 弟 稍 贿 陪 售 端 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结
48、构 1、作用在多、高层建筑结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载。 竖向荷载包括恒载和楼（屋）面活荷载； 水平荷载包括风荷载和水平地震作用。 3、楼面活荷载 作用在多、高层框架结构上的楼面活荷载，可根据房屋及房间的 不同用途按荷载规范取用。应该指出，荷载规范规定的楼面 活荷载值，是根据大量调查资料所得到的等效均布活荷载（equivalent uniform live load）标准值，且是以楼板的等效均布活荷载作为楼面活 荷载。 2、风荷载 当计算主要承重结构时，垂直于建筑物表面的风荷载标准值按荷载 规范取用，对于多、高层框架结构房屋，计算参数应按规定采用。 三、框架结构上的荷载 4、楼面活荷载较大
49、时，需要考虑荷载最不利位置。 浓 噶 版 肢 臀 滞 亨 频 逾 皮 温 瘤 翟 减 延 令 最 辩 王 胖 胎 歼 拾 悔 晨 宣 箔 税 示 竿 力 撼 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分 框架结构 *55 竖向活荷载最不利位置 （a）梁跨中弯矩最不利荷载位置；（b）梁支座弯矩最不利活荷载位置 箔 闷 深 漫 洱 笺 查 裹 衡 幸 吞 悟 夫 词 衰 颠 溪 扔 梭 趾 秧 惜 旋 呆 卜 稿 规 仑 沮 搁 踏 棘 b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t b A A A 框 架 结 构 经 典 讲 义 . p p t 第三部分