框架结构体系.ppt

框架结构体系,框架结构的组成框架结构的特点、优点和分类框架的类型框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸框架结构的运用与建筑艺术技巧的配合框架结构的受力特点与适用层数和高宽比,框架结构体系的组成,梁柱连接处：一般采用刚结为利于受力：拉通对齐，框架柱上下对中，梁柱轴在同一竖向平面内,框架梁的截面形式：1.矩形一般情况2.T型L型楼板为现浇（楼板的一部分作为框架梁的翼缘）3.十字形花篮形预制板楼盖，为减少楼盖结构高度，增加建筑净空框架柱的截面形式：1.矩形、正方形一般情况2.圆形、多边形设计要求,框架结构的特点、优点和分类,一、特点受力特点框架结构的变形特征二、框架结构的优缺点三、适用范围,框架结构的特点,受力特点：刚结点，受力性能好（梁、柱）,变形特征,剪切型,框架结构的特点,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；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。缺点：抗震性能差 施工受季节、环境影响抗侧刚度低，层以下建筑适用范围：办公楼、餐厅、车间、营业室、教室和实验室等,框架结构的优缺点及适用范围,框架的类型,1.按框架构件组成划分（1）梁板式结构常用在多层和高层（2）无梁式结构通常用于仓库、冷藏库,2.按框架的施工方法划分,（）现浇整体式框架：现浇就是工地现场浇铸 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。（）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。（）装配整体式框架 其梁板柱可以在工厂预制，在施工现场将构件吊装就位，再用现浇混凝土将框架连接成整体，因而这种框架兼备了前两种框架的优点。,框架的类型,装配式混凝土框架,装配整体式混凝土框架,装配整体式混凝土框架,装配整体式混凝土框架,钢框架铰接,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,框架的类型,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,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,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,框架的布置,主要承重框架横向布置,特点：横向梁为主梁，纵向梁为次梁（连系梁）,优点：承重框架横向布置可有效提高纵房屋横向的抗侧力强度和刚度；有利于立面处理和室内采光,主要承重框架纵向布置,特点：纵向梁为主梁，横向梁为次梁（连系梁）,优点：有利于楼层净高的有效利用，房屋的使用划分比较灵活；缺点：横向很差刚度；适用范围：层数不多的无抗震要求的厂房,二、承重（竖向荷载）框架的布置,横向框架承重方案,纵向布置连系梁。横向抗侧刚度大。有利采光和通风。,框架设计,组成与布置,种类,组成,布置,纵横向框架承重方案,两个方向均有较好的抗侧刚度。,框架设计,组成与布置,种类,组成,布置,柱网尺寸,基本要求：框架的柱网布置应力求简单、规则、整齐要满足生产工艺和建筑平面布置的要求要使结构受力合理，施工方便柱网尺寸应符合经济原则和尽量符合模数分类内廊式柱网、等跨式柱网、对称不等跨式柱网,结构受力合理（均匀、对称、对直、贯通，尽量避免缺梁抽柱）,柱网设置以简单为主，避免随意添加转换柱,如有中庭出现的柱网布置,方便施工,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：3.68m 适用范围：旅馆、教学、办公、医院,内廊式,等跨式柱网：常用跨度为6米、7.5米、9米、12米开间方向柱距：6m适用范围：厂房、仓库、商店,等跨式柱网,对称不等跨式柱网,框架结构的运用与建筑艺术技巧的配合,底层收进：立面效果底层的楼盖悬挑出很厚的周边雨罩,一、框架带悬挑与建筑艺术的有效结合,框架两端纵横两向同时悬挑外形对称减少侧移角柱受力合理建筑造型合理协调,连续梁端部适当悬挑有利于减少跨中弯矩,从力学结构角度，悬臂外伸越长，悬臂的挠度越大，不经济经济合理的悬臂外伸长度以悬臂弯矩与内梁跨中弯矩的大小差不多为宜一般，均布荷载作用情况下，悬臂外伸长度不应大于1/2内跨长度，也不应小于1/4内跨长度，约为1/3内跨长度比较合适,框架悬挑的外伸长度,二、在复杂的建筑平面体型上进行简单的框架柱网布置,越简单规则整齐对结构越有利，经济效果越好建筑艺术的效果：周边复杂的形式在复杂的建筑平面上力求简单的框架柱网布置,框架结构的受力特点,一、框架结构的受力特点框架结构是由梁和柱相互刚接而成的,框架的承载能力和结构效能主要依赖于梁与柱的强度和节点刚度。,1.竖向荷载,框架层数的增加而框架的变形和弯矩没有显著的变化框架的变形和弯矩与框架的层数多少没有太大的关系,2.水平荷载,框架的层数越多，产生的水平位移越大，框架的内力也随层数的增加而迅速增长，层数超过一定程度时，水平荷载产生的内利远远大于竖向荷载产生的内力。这时，水平荷载对设计起主要控制作用。,框架结构层数较少时，竖向荷载起控制作用，框架结构比较经济。当房屋向更高的层数发展时，采用框架结构将会产生矛盾：（）强度方面：由于层数和高度的增加，竖向荷载和水平荷载产生的内力都要相应增大，特别是水平荷载产生的内力增加更快。当高度达到一定的数值，框架中将产生相当大的内力。（）刚度方面：随着房屋高度的增加，在水平荷载作用下，框架结构本身柔性较大，水平位移成为重要的控制因素。要满足强度和刚度的要求，就必须增大构件的截面尺寸，太大不经济，甚至不合理。合理层数是615层，最经济是10层左右。高宽比：,结论,如何建造更高的房屋？,思考：,图例：减小柱距,图例：增加横梁,图例：梁柱组合效果,The end,By：10建一1-1小组,