多高层三大传统结构体系
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• 在侧向荷载下,框架的变形和弯矩与框架的层数有很大的关系。 层数越多,变形越大。
• 框架房屋高度增加时,侧向力作用的重要性急剧增加。 建筑物达到一定高度时,侧向位移会很大,甚至控制 设计。框架的优越性就表现不出来了。实践表明,框 架结构的合理层数是6-15层,最经济是10层左右。一 般跨高比为5-7。
• 在竖向荷载作用下,梁主要承受弯矩和剪力,轴力较小;立柱主要承受轴力 和弯矩,剪力较小,受力合理。当房屋层数不多时,风荷载的影响一般较小, 竖向荷载对结构起着控制作用。在水平荷载作用下,表现出刚度小、水平侧 移大的特点,水平侧移呈剪切型。
• 房屋高度增加时,其受力特点的变化是由竖向荷载为主变为受侧向荷载为主。 • 框架结构的受力特点还在于“刚节点”。以门式刚架为例,它是几何不变体
• 装配式整体框架是指梁、柱、楼板均为预制,在吊装就 位后,焊接后绑扎节点区钢筋,通过浇捣混凝土,形成 框架节点并使各构件连成整体的框架结构。这种结构既 具有良好的整体性和抗震性能,又采用预制构件,兼具 前两种形式的优点。
• 按承重结构划分
• 全框架是房屋的(屋)面荷载全部由框架承担,外墙仅起维护作 用。它具有良好的整体性和抗震性。
• 内框架的房屋内部由梁柱组成的框架承重,外围由砖墙承重,楼 (屋)面荷载由框架和砖墙共同承担。因其力学计算简图形如龙 骨,也称之为“龙骨架”。(如图)这种房屋由于钢筋混凝土与 砖两种材料的弹性模量不同,两者刚度不协调,房屋的整体性和 总体刚度都比较差。
三、框架结构的特点及优缺点
• 框架结构的受力特点:
八、框架结构的运用和建筑艺术技巧的配合
• 框架带悬臂与建筑艺术的有效结合 • 在复杂的建筑平面体形上进行简单的框架柱网
布置 • 框架柱网布置与建筑平面布局的融合构思 • 美国的框架结构
框架带悬臂与建筑艺术的有效结合
• 把建筑底层以上的室内空间向周边延伸是现代建筑常 用的一种设计形式。这种悬挑形式可不必割断柱子的 连续性而达到“底层收进”的效果,使立面上下形成 强烈对比。并且利于减少跨中弯矩。
a)短柱单梁式
b)长柱单梁式
c)组合单元式
框架构件单元划分
抗震设防区框架体系房屋体型和结构布置的要求
• 房屋的平、立面宜用简单的体型——平、立面不规则 的体型,在水平荷载下作用下,受力复杂,应尽量避 免部分突出及刚度突变。若不能避免时,应在结构布 置上局部加强。
局部加强
鞭端效应
• 抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地震 合力作用线接近或重合。如果二者相距较远,在地震 力作用下会有扭矩产生使房屋扭转变形,并在柱中引 起附加内力。
• 按施工方法划分
• 现浇式框架全部在现场浇注,故其整体性好,抗震性能 好。但是现场施工的工作量大,工期长,并需要大量的 模板。
• 装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,然后通过焊接 拼装连接成整体的框架结构。可实现标准化、工厂化、 机械化生产。现场施工速度快,但现场的运输和吊装工 作量大且整体性差,抗震能力弱,不宜在震区使用
究表明,柱子的净高与截面长边的比值小于4时,柱子 通常发生脆性的剪切破坏。
牛腿破坏
七、框架结构的适用层数与高宽比
• 在竖向荷载下,框架的变形和弯矩与框架的层数没有太大的关系。 这是框架的优越性。
• 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接点刚度。框架结构在竖向力和侧 向力作用下的反应是完全不同的。在竖向荷载作用下,梁主要承 受弯矩和剪力,轴力较小;立柱主要承受轴力和弯矩,剪力较小, 受力合理。当房屋层数不多时,风荷载的影响一般较小,竖向荷 载对结构起着控制作用。在水平荷载作用下,表现出刚度小、水 平侧移大的特点,水平侧移呈剪切型。
扭矩MT作用
• 抗侧力结构的布置应使房屋中各部分的刚度均匀, 不过分悬殊。相差悬殊时,刚性部分和柔性部分 之间会产生差异较大的水平力,它们之间还会出 现剪力和弯矩 ,受力复杂。在工业厂房中此问题
都发生在框架结构的厂房附有混合结构的附属用 房,宜用防震缝使两隔开。
剪力和弯矩
防震缝
• 在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单元的两 端和拐角部位。因为结构单元的两端两端扭转效应最大,拐角部 位受力复杂,而各层楼板在楼、电梯间处要中断,受力不利。
• 无梁式结构由板和柱子组成,实质是一种无梁楼盖结构, 由于它的柱子与楼板整体连接,柱子除受轴向力外,柱 端弯矩按“代替框架法”进行计算(“柱上板带”作为 框架横梁来考虑)。从结构选型的角度来说,无梁楼盖 本不是骨架体系,但由于起内力分析类似框架结构,从 结构的受力角度看,它也是框架结构的一种,广泛用于 冷藏库,仓库等建筑物。
• 框架结构的缺点:
框架抗侧刚度主要取决于梁柱的截面尺寸。通常梁柱的截面惯性 矩小,侧向变形较大,这是框架结构的主要缺点,限制了它的使 用高度。此外,框架结构层间变形大,容易引起非结构构件破坏。
四、结构布置及选型
平面布置 (1)柱网布置
所谓柱网,就是柱子在平面图上的位置,因其常形成矩形网 格而得名。 民用建筑的柱距常为3.3~7.2m,梁跨为4.5~7.0m,层高为 2.8~4.2m,通常以300mm为模数。 柱网布置应力求简单、规则、整齐,柱网尺寸应符合经济原则 和模数。
(2)承重框架的布置
• 横向框架承重方案 在横向布置主梁、纵向布置次梁或 联系梁。有利于提高结构的横向抗侧刚度。
• 纵向框架承重方案 在纵向布置主梁、横向布置次梁或 联系梁。可获得较高的室内净高,还可调整该方向的 不均匀沉降。
• 混合框架承重方案 在纵横两个方向均布置主梁;楼面 荷载较大、楼面有开洞或柱网布置成方形时常采用; 整体工作性能好。
• 在现代建筑中已有多种典型的布置方法。
框架柱网布置与建筑平面布局的融合构思
• 在尽可能简单规矩的柱网上,配以布局富于变化的建 筑空间,是现代建筑艺术创新的一条途径。
• 基本做法:在统一的规则柱网中,结合人流流线和使 用要求,灵活地划分厅室空间和穿插各种构图要素, 以此来打破厅室空间的单调感,给人以美的享受。 (见下图几种形式)
系,刚节点对杆件的转动具有约束作用,因而承受竖向荷载时,刚架横梁的 正弯矩得以减少。
门式刚架
• 框架结构的变形特点:
水平荷载作用下,杆件的变形是以弯曲为主,但框架整体的变形 却是剪切型的。
• 框架结构的优点:
强度高、自重轻、整体性和抗震性好。建筑平面布置灵活,可以 做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室、教室等。需要 时,可用隔板分割成小空间,或拆除隔断成大空间,使用灵活。 特别是它的外墙用非承重构件,可使立面设计灵活多变。
• 尽管大量的试验证实节点区周围的梁、屋面板以及其上、下方的柱 都会对节点产生约束作用,使得节点区的承载力有一定的潜力。但 是我国目前通行的设计方法仍是节点区的混凝土强度等级不低于混 凝土柱的强度等级。
• 现浇框架节点一般均为刚接。柱节点构造应满足规范要求。
• 装配整体式框架节点的构造方式很多。对现浇柱、预制梁的装配整 体式框架,如采用工具式非承重柱模,预制主梁的梁端一般深入柱 内70mm,纵向连梁由电焊与事先焊在柱纵向受力钢筋上的小角钢 或撑筋相连。采用工具式承重柱模时,预制主梁的梁端深入柱内 20mm,预制梁与纵向连梁均直接支承在柱模上。此外,常见的几 种方式如下:
(2)装配式与装配整体式框架的梁柱接头布置
装配式与装配整体式框架的预制单元的确定,应使结构受力合理、 构造简单、施工方便,还要考虑到预制单元的生产、运输和吊装 的可行性。预制单元的划分通常有以下几种形式:
• 单梁短柱式——梁按跨度、柱按层高划分成单个构件。这种方案 的优点是构件小,便于制作、堆放、运输和吊装;但接头数量多 且位于节点处,不利于受力。
• 构件尺寸 过大的梁断面会增加层高,不经济 ,对抗震也不利。柱 断面的尺寸要根据所受的轴力和弯矩确定。在震区,柱 断面受轴压比限制,尺寸不能过小。 框架横梁截面:h=(1/8-1/12)L , b=(1/2-1/3)h 框架柱截面的宽与高≈ (1/15-1/20) 层高 框架横梁截面按(0.5-0.7)M0初步估算( M0简支梁跨 中弯矩) 框架柱梁截面按(1.2-1.4)N初步估算( N轴向压力)
六、节点设计和构造要求
• 节点设计
• 节点的重要性一般大于构件的重要性。构件失效引起的破坏可能是 局部的,而节点失效引起的破坏往往是大范围的,造成的后果很严 重。
• 节点设计应保证节点的安全可靠、经济合理且便于施工。对装配式 框架的节点,还需保证节点的整体性,使节点受力明确、构造简单、 安装方便,又易于调整,在构件连接后能尽早地承受部分或全部设 计荷载,使上部结构得以继续安装。
• 建造于1961年的芝加哥20层哈
特福德公司大楼,是第一批结
• 当有变形性能良好的轻质隔断及外墙材料时,钢筋混 凝土框架可建造到30层左右。在我国目前情况下,框 架结构建造高度不宜过高,以15∽20层为宜。
• 在北京已建成了高18层,局部22层的现浇框架结构— —长城饭店。它是我国震区最高的框架结构,采用了 延性设计方法,并采用轻钢龙骨石膏作隔断墙,外墙 采用玻璃幕墙。
• 单梁长柱式——梁按跨度划分,柱子每两层或数层为一个预制构 件。减少了接头数量和吊装次数,提高房屋的整体性。但运输吊 装困难,增加配筋。
• 框架式——把整个框架划分为若干个小框架。接头位置可在节点、 弯矩较小的梁跨中或柱的层高中点。减少预制构件数量,提高整 体性;但预制构件大而复杂,制作、运输、吊装困难。
• 对竖向较规则的结构,结构布置主要是平面布置。当结构 在竖向很不规则时,就应分层布置。
• 为有利于结构受力,在平面上,框架梁宜拉通、对直;在 竖向,框架柱宜上下对中,梁柱轴线宜在同一竖向平面内。
五、构件选型
• 构件形式 梁截面一般为矩形;现浇板楼盖时为T或L形; 预制板楼盖,常为十字型或花篮形;也可用叠合梁。柱 截面为矩形或正方形
多高层 三大传统结构体系
一、框架结构
• 框架结构体系是指竖向承重结构全由框架所组成的房 屋结构体系。框架由梁、柱、基础这三种构件形成承 重结构。框架与框架之间由联系梁及楼面结构联成整 体。
横向框架体系
纵向框架体系
二、框架结构的分类
按框架构件组成划分
• 梁板式结构——是由梁、板、柱三种基本构件组成,广 泛用于多层及高层房屋建筑上。
• 由底层的楼盖悬挑出很厚的周边雨罩也是现代建筑常 用的一种设计形式。它使高层建筑立面给人以高中有 宽,耸而不危,周边开阔舒坦的感觉。
• 这两种设计方法都是对悬挑的绝妙应用
在复杂的建筑平面体形上进行简单的框架柱网布置
• 框架柱网布置越简单、规则、整齐,对结构受力越有 利;而建筑艺术效果则要求复杂的形式。因此在复杂 的建筑平面形式与简单的瞩望布置之间要有一个很好 的配合。
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——榫式焊接连接
③梁与板的接头方式——叠合梁式(详见下图)
a)梁、柱暗牛腿刚性连接点
b) 梁、柱明牛腿刚性连接点
c)柱与柱榫式焊接连接点
装配式框架接点图
d)梁、板连接点
构造要求
(1)现浇框架的构造要求
现浇框架的构造应使得构件的各截面一方面能有效地 承受设计内力,另一方面具有合理的强度储备。这就 要求钢筋有合理的搭接和锚固,并满足最小配筋率的 要求。 规范给出了具体的构造要求。
• 应注意控制房屋的侧向变位和层间相对变位,并对填充墙采取适 当的加强措施(在填充墙内设置轻钢或钢筋混凝土骨架等)
• 各层楼板应尽量设置在同一标高上,尽可能不采用复式框架。
侧向变位和层间相对变位
复式框架
• 房屋高低层不宜用牛腿连接,宜用防震缝分开。 • 柱子的净高与截面长边的比值宜大于4。震害和实验研
横向框架
• 竖向布置
• 竖向布置是指确定结构沿竖向的变化情况。在满足建筑功 能要求的同时,应尽可能规则、简单。
• 常见的结构沿竖向的变化有:①沿竖向基本不变化,这是 常用的且受力合理的形式。②底层大空间,如底层为商场 等。③顶层大空间,如顶层为观光室、会议室等。④其他。 例如上部(逐层)收进、上部(逐层)挑出,等等。
• 框架房屋高度增加时,侧向力作用的重要性急剧增加。 建筑物达到一定高度时,侧向位移会很大,甚至控制 设计。框架的优越性就表现不出来了。实践表明,框 架结构的合理层数是6-15层,最经济是10层左右。一 般跨高比为5-7。
• 在竖向荷载作用下,梁主要承受弯矩和剪力,轴力较小;立柱主要承受轴力 和弯矩,剪力较小,受力合理。当房屋层数不多时,风荷载的影响一般较小, 竖向荷载对结构起着控制作用。在水平荷载作用下,表现出刚度小、水平侧 移大的特点,水平侧移呈剪切型。
• 房屋高度增加时,其受力特点的变化是由竖向荷载为主变为受侧向荷载为主。 • 框架结构的受力特点还在于“刚节点”。以门式刚架为例,它是几何不变体
• 装配式整体框架是指梁、柱、楼板均为预制,在吊装就 位后,焊接后绑扎节点区钢筋,通过浇捣混凝土,形成 框架节点并使各构件连成整体的框架结构。这种结构既 具有良好的整体性和抗震性能,又采用预制构件,兼具 前两种形式的优点。
• 按承重结构划分
• 全框架是房屋的(屋)面荷载全部由框架承担,外墙仅起维护作 用。它具有良好的整体性和抗震性。
• 内框架的房屋内部由梁柱组成的框架承重,外围由砖墙承重,楼 (屋)面荷载由框架和砖墙共同承担。因其力学计算简图形如龙 骨,也称之为“龙骨架”。(如图)这种房屋由于钢筋混凝土与 砖两种材料的弹性模量不同,两者刚度不协调,房屋的整体性和 总体刚度都比较差。
三、框架结构的特点及优缺点
• 框架结构的受力特点:
八、框架结构的运用和建筑艺术技巧的配合
• 框架带悬臂与建筑艺术的有效结合 • 在复杂的建筑平面体形上进行简单的框架柱网
布置 • 框架柱网布置与建筑平面布局的融合构思 • 美国的框架结构
框架带悬臂与建筑艺术的有效结合
• 把建筑底层以上的室内空间向周边延伸是现代建筑常 用的一种设计形式。这种悬挑形式可不必割断柱子的 连续性而达到“底层收进”的效果,使立面上下形成 强烈对比。并且利于减少跨中弯矩。
a)短柱单梁式
b)长柱单梁式
c)组合单元式
框架构件单元划分
抗震设防区框架体系房屋体型和结构布置的要求
• 房屋的平、立面宜用简单的体型——平、立面不规则 的体型,在水平荷载下作用下,受力复杂,应尽量避 免部分突出及刚度突变。若不能避免时,应在结构布 置上局部加强。
局部加强
鞭端效应
• 抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地震 合力作用线接近或重合。如果二者相距较远,在地震 力作用下会有扭矩产生使房屋扭转变形,并在柱中引 起附加内力。
• 按施工方法划分
• 现浇式框架全部在现场浇注,故其整体性好,抗震性能 好。但是现场施工的工作量大,工期长,并需要大量的 模板。
• 装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,然后通过焊接 拼装连接成整体的框架结构。可实现标准化、工厂化、 机械化生产。现场施工速度快,但现场的运输和吊装工 作量大且整体性差,抗震能力弱,不宜在震区使用
究表明,柱子的净高与截面长边的比值小于4时,柱子 通常发生脆性的剪切破坏。
牛腿破坏
七、框架结构的适用层数与高宽比
• 在竖向荷载下,框架的变形和弯矩与框架的层数没有太大的关系。 这是框架的优越性。
• 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接点刚度。框架结构在竖向力和侧 向力作用下的反应是完全不同的。在竖向荷载作用下,梁主要承 受弯矩和剪力,轴力较小;立柱主要承受轴力和弯矩,剪力较小, 受力合理。当房屋层数不多时,风荷载的影响一般较小,竖向荷 载对结构起着控制作用。在水平荷载作用下,表现出刚度小、水 平侧移大的特点,水平侧移呈剪切型。
扭矩MT作用
• 抗侧力结构的布置应使房屋中各部分的刚度均匀, 不过分悬殊。相差悬殊时,刚性部分和柔性部分 之间会产生差异较大的水平力,它们之间还会出 现剪力和弯矩 ,受力复杂。在工业厂房中此问题
都发生在框架结构的厂房附有混合结构的附属用 房,宜用防震缝使两隔开。
剪力和弯矩
防震缝
• 在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单元的两 端和拐角部位。因为结构单元的两端两端扭转效应最大,拐角部 位受力复杂,而各层楼板在楼、电梯间处要中断,受力不利。
• 无梁式结构由板和柱子组成,实质是一种无梁楼盖结构, 由于它的柱子与楼板整体连接,柱子除受轴向力外,柱 端弯矩按“代替框架法”进行计算(“柱上板带”作为 框架横梁来考虑)。从结构选型的角度来说,无梁楼盖 本不是骨架体系,但由于起内力分析类似框架结构,从 结构的受力角度看,它也是框架结构的一种,广泛用于 冷藏库,仓库等建筑物。
• 框架结构的缺点:
框架抗侧刚度主要取决于梁柱的截面尺寸。通常梁柱的截面惯性 矩小,侧向变形较大,这是框架结构的主要缺点,限制了它的使 用高度。此外,框架结构层间变形大,容易引起非结构构件破坏。
四、结构布置及选型
平面布置 (1)柱网布置
所谓柱网,就是柱子在平面图上的位置,因其常形成矩形网 格而得名。 民用建筑的柱距常为3.3~7.2m,梁跨为4.5~7.0m,层高为 2.8~4.2m,通常以300mm为模数。 柱网布置应力求简单、规则、整齐,柱网尺寸应符合经济原则 和模数。
(2)承重框架的布置
• 横向框架承重方案 在横向布置主梁、纵向布置次梁或 联系梁。有利于提高结构的横向抗侧刚度。
• 纵向框架承重方案 在纵向布置主梁、横向布置次梁或 联系梁。可获得较高的室内净高,还可调整该方向的 不均匀沉降。
• 混合框架承重方案 在纵横两个方向均布置主梁;楼面 荷载较大、楼面有开洞或柱网布置成方形时常采用; 整体工作性能好。
• 在现代建筑中已有多种典型的布置方法。
框架柱网布置与建筑平面布局的融合构思
• 在尽可能简单规矩的柱网上,配以布局富于变化的建 筑空间,是现代建筑艺术创新的一条途径。
• 基本做法:在统一的规则柱网中,结合人流流线和使 用要求,灵活地划分厅室空间和穿插各种构图要素, 以此来打破厅室空间的单调感,给人以美的享受。 (见下图几种形式)
系,刚节点对杆件的转动具有约束作用,因而承受竖向荷载时,刚架横梁的 正弯矩得以减少。
门式刚架
• 框架结构的变形特点:
水平荷载作用下,杆件的变形是以弯曲为主,但框架整体的变形 却是剪切型的。
• 框架结构的优点:
强度高、自重轻、整体性和抗震性好。建筑平面布置灵活,可以 做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室、教室等。需要 时,可用隔板分割成小空间,或拆除隔断成大空间,使用灵活。 特别是它的外墙用非承重构件,可使立面设计灵活多变。
• 尽管大量的试验证实节点区周围的梁、屋面板以及其上、下方的柱 都会对节点产生约束作用,使得节点区的承载力有一定的潜力。但 是我国目前通行的设计方法仍是节点区的混凝土强度等级不低于混 凝土柱的强度等级。
• 现浇框架节点一般均为刚接。柱节点构造应满足规范要求。
• 装配整体式框架节点的构造方式很多。对现浇柱、预制梁的装配整 体式框架,如采用工具式非承重柱模,预制主梁的梁端一般深入柱 内70mm,纵向连梁由电焊与事先焊在柱纵向受力钢筋上的小角钢 或撑筋相连。采用工具式承重柱模时,预制主梁的梁端深入柱内 20mm,预制梁与纵向连梁均直接支承在柱模上。此外,常见的几 种方式如下:
(2)装配式与装配整体式框架的梁柱接头布置
装配式与装配整体式框架的预制单元的确定,应使结构受力合理、 构造简单、施工方便,还要考虑到预制单元的生产、运输和吊装 的可行性。预制单元的划分通常有以下几种形式:
• 单梁短柱式——梁按跨度、柱按层高划分成单个构件。这种方案 的优点是构件小,便于制作、堆放、运输和吊装;但接头数量多 且位于节点处,不利于受力。
• 构件尺寸 过大的梁断面会增加层高,不经济 ,对抗震也不利。柱 断面的尺寸要根据所受的轴力和弯矩确定。在震区,柱 断面受轴压比限制,尺寸不能过小。 框架横梁截面:h=(1/8-1/12)L , b=(1/2-1/3)h 框架柱截面的宽与高≈ (1/15-1/20) 层高 框架横梁截面按(0.5-0.7)M0初步估算( M0简支梁跨 中弯矩) 框架柱梁截面按(1.2-1.4)N初步估算( N轴向压力)
六、节点设计和构造要求
• 节点设计
• 节点的重要性一般大于构件的重要性。构件失效引起的破坏可能是 局部的,而节点失效引起的破坏往往是大范围的,造成的后果很严 重。
• 节点设计应保证节点的安全可靠、经济合理且便于施工。对装配式 框架的节点,还需保证节点的整体性,使节点受力明确、构造简单、 安装方便,又易于调整,在构件连接后能尽早地承受部分或全部设 计荷载,使上部结构得以继续安装。
• 建造于1961年的芝加哥20层哈
特福德公司大楼,是第一批结
• 当有变形性能良好的轻质隔断及外墙材料时,钢筋混 凝土框架可建造到30层左右。在我国目前情况下,框 架结构建造高度不宜过高,以15∽20层为宜。
• 在北京已建成了高18层,局部22层的现浇框架结构— —长城饭店。它是我国震区最高的框架结构,采用了 延性设计方法,并采用轻钢龙骨石膏作隔断墙,外墙 采用玻璃幕墙。
• 单梁长柱式——梁按跨度划分,柱子每两层或数层为一个预制构 件。减少了接头数量和吊装次数,提高房屋的整体性。但运输吊 装困难,增加配筋。
• 框架式——把整个框架划分为若干个小框架。接头位置可在节点、 弯矩较小的梁跨中或柱的层高中点。减少预制构件数量,提高整 体性;但预制构件大而复杂,制作、运输、吊装困难。
• 对竖向较规则的结构,结构布置主要是平面布置。当结构 在竖向很不规则时,就应分层布置。
• 为有利于结构受力,在平面上,框架梁宜拉通、对直;在 竖向,框架柱宜上下对中,梁柱轴线宜在同一竖向平面内。
五、构件选型
• 构件形式 梁截面一般为矩形;现浇板楼盖时为T或L形; 预制板楼盖,常为十字型或花篮形;也可用叠合梁。柱 截面为矩形或正方形
多高层 三大传统结构体系
一、框架结构
• 框架结构体系是指竖向承重结构全由框架所组成的房 屋结构体系。框架由梁、柱、基础这三种构件形成承 重结构。框架与框架之间由联系梁及楼面结构联成整 体。
横向框架体系
纵向框架体系
二、框架结构的分类
按框架构件组成划分
• 梁板式结构——是由梁、板、柱三种基本构件组成,广 泛用于多层及高层房屋建筑上。
• 由底层的楼盖悬挑出很厚的周边雨罩也是现代建筑常 用的一种设计形式。它使高层建筑立面给人以高中有 宽,耸而不危,周边开阔舒坦的感觉。
• 这两种设计方法都是对悬挑的绝妙应用
在复杂的建筑平面体形上进行简单的框架柱网布置
• 框架柱网布置越简单、规则、整齐,对结构受力越有 利;而建筑艺术效果则要求复杂的形式。因此在复杂 的建筑平面形式与简单的瞩望布置之间要有一个很好 的配合。
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——榫式焊接连接
③梁与板的接头方式——叠合梁式(详见下图)
a)梁、柱暗牛腿刚性连接点
b) 梁、柱明牛腿刚性连接点
c)柱与柱榫式焊接连接点
装配式框架接点图
d)梁、板连接点
构造要求
(1)现浇框架的构造要求
现浇框架的构造应使得构件的各截面一方面能有效地 承受设计内力,另一方面具有合理的强度储备。这就 要求钢筋有合理的搭接和锚固,并满足最小配筋率的 要求。 规范给出了具体的构造要求。
• 应注意控制房屋的侧向变位和层间相对变位,并对填充墙采取适 当的加强措施(在填充墙内设置轻钢或钢筋混凝土骨架等)
• 各层楼板应尽量设置在同一标高上,尽可能不采用复式框架。
侧向变位和层间相对变位
复式框架
• 房屋高低层不宜用牛腿连接,宜用防震缝分开。 • 柱子的净高与截面长边的比值宜大于4。震害和实验研
横向框架
• 竖向布置
• 竖向布置是指确定结构沿竖向的变化情况。在满足建筑功 能要求的同时,应尽可能规则、简单。
• 常见的结构沿竖向的变化有:①沿竖向基本不变化,这是 常用的且受力合理的形式。②底层大空间,如底层为商场 等。③顶层大空间,如顶层为观光室、会议室等。④其他。 例如上部(逐层)收进、上部(逐层)挑出,等等。