第4章 混凝土框架结构设计
混凝土框架结构设计
混凝土框架结构设计混凝土框架结构设计是指在建筑设计中,使用混凝土材料组成的框架结构。
混凝土框架结构具有承载能力强、抗震性能好、耐久性高等优点,所以在很多建筑中得到广泛应用。
下面将详细介绍混凝土框架结构设计的一些理论基础和应用技巧。
1.结构设计流程(1)确定设计荷载:根据建筑的用途和所在地区的地震、风荷载等情况,确定设计荷载。
(2)选择框架形式:根据建筑的功能、形状和要求,选择适合的框架形式,包括梁柱布置和单跨、多跨结构的选择。
(3)计算和设计框架单元:根据框架结构的力学性能和承载能力要求,计算和设计单元中的梁柱、节点等部分的尺寸、配筋和加固措施。
(4)进行整体稳定性分析:对整体结构进行稳定性分析,包括侧向稳定性和轴向稳定性等。
(5)进行抗震设计:根据结构所在地区的地震烈度和使用功能,进行抗震设计,包括选取抗震等级、配筋率、抗震措施等。
(6)进行验算和绘图:对设计的框架结构进行力学验算,进行绘图和编制设计图纸。
2.设计基本原则在混凝土框架结构设计中,有一些基本原则需要遵循:(1)平衡原则:结构内力处于平衡状态,保证结构的整体稳定性。
(2)合理分布原则:合理分布结构的刚度和强度,使结构各部分的受力更均匀,减小局部破坏的风险。
(3)合理满足使用要求:根据建筑的使用要求,确定结构的承载能力和刚度要求。
(4)经济高效原则:在满足使用要求的前提下,尽可能减小用材量、降低工程造价。
3.设计技巧和注意事项在混凝土框架结构设计过程中,需要注意以下几个技巧和事项:(1)合理选取材料和截面:根据结构的受力情况和要求,合理选取混凝土和钢筋的强度等级,选择适当的截面形式。
(2)合理布置梁柱:在框架结构中,梁柱是承载荷载的关键部分,需要合理布置梁柱的间距和尺寸,保证力的传递和梁柱的稳定。
(3)加强结构节点:结构节点是整体结构中容易发生破坏的地方,需要加强节点的刚度和强度,提高节点的抗震性能。
(4)考虑土壤作用:在混凝土框架结构设计中,需要考虑土壤作用对结构的影响,选择适当的基础形式和承载力计算方法。
混凝土框架结构标准设计
混凝土框架结构标准设计一、前言混凝土框架结构是建筑领域中常见的结构形式之一,它具有强度高、稳定性好、耐久性强等优点。
在进行混凝土框架结构设计时,需要遵守一系列标准和规范,以确保结构的稳定性和安全性。
本文将详细介绍混凝土框架结构的标准设计,包括设计要求、设计原则、设计流程等内容,以帮助工程师们更好地进行混凝土框架结构的设计。
二、设计要求1.强度要求:混凝土框架结构的强度应符合国家相关标准的要求,能够承受正常使用和预期荷载下的力学作用。
2.稳定性要求:混凝土框架结构的稳定性应符合国家相关标准的要求,能够在发生地震、风灾等自然灾害时保持稳定。
3.耐久性要求:混凝土框架结构的耐久性应符合国家相关标准的要求,能够在正常使用寿命内不出现严重损伤和腐蚀。
4.经济性要求:混凝土框架结构的设计应在满足强度、稳定性、耐久性等要求的前提下,尽可能地降低造价和材料费用。
5.美观性要求:混凝土框架结构的设计应考虑建筑美学和城市景观的要求,尽可能地满足建筑的审美需求。
三、设计原则1.结构安全性原则:混凝土框架结构设计应始终以保证结构安全性为首要原则,考虑到各种荷载的作用,合理选择结构形式和尺寸,确保结构能够承受正常使用和预期荷载下的力学作用。
2.经济合理性原则:混凝土框架结构的设计应以经济合理为原则,尽可能地减少结构造价和材料费用,同时保证结构的稳定性和安全性。
3.美观实用原则:混凝土框架结构的设计应以美观实用为原则,考虑到建筑美学和城市景观的要求,同时满足建筑的实用需求。
4.可维护性原则:混凝土框架结构的设计应以可维护性为原则,选择易于维护和保养的材料和结构形式,方便后期维护和修缮。
四、设计流程混凝土框架结构的设计流程包括以下步骤:1.确定结构荷载:根据建筑物的使用功能和场所特点,确定结构的荷载类型和大小。
结构荷载包括常规荷载、地震荷载、风荷载、温度荷载、变形荷载等。
2.选择结构形式:根据结构荷载和建筑物的结构特点,选择适合的结构形式,如框架结构、桥式结构、拱形结构等。
混凝土框架结构的隔震设计方法
混凝土框架结构的隔震设计方法一、前言随着城市化进程的加速发展和人们对建筑安全性和舒适性的要求提高,隔震技术在建筑结构设计中越来越受到重视。
混凝土框架结构是目前建筑结构中应用较为广泛的一种结构形式,如何对其进行隔震设计,是一项重要的研究课题。
本文将从混凝土框架结构的基本原理出发,介绍混凝土框架结构的隔震设计方法。
二、混凝土框架结构的基本原理混凝土框架结构是指由柱、梁、墙等构件形成的框架结构体系。
其基本原理是通过框架结构的受力特性,使结构在地震作用下发生弹性变形,从而减小地震作用的影响。
混凝土框架结构的主要抗震形式有强柱弱梁、强墙弱柱、剪力墙体系等。
1.强柱弱梁原理强柱弱梁原理是指在混凝土框架结构中,柱的承载能力应大于梁的承载能力。
这是因为在地震作用下,由于柱比梁更易受到水平荷载的作用,因此柱的抗震能力要高于梁。
2.强墙弱柱原理强墙弱柱原理是指在混凝土框架结构中,墙的承载能力应大于柱的承载能力。
这是因为墙在地震作用下起到了抵抗剪力的作用,因此墙的抗震能力要高于柱。
3.剪力墙体系剪力墙体系是指在混凝土框架结构中,设置了抵抗水平荷载的剪力墙。
剪力墙可以通过其抗剪承载能力来消耗地震能量,从而减小地震作用的影响。
三、混凝土框架结构的隔震设计方法1.减小结构刚度减小结构刚度是混凝土框架结构隔震设计的基本方法之一。
通过减小结构刚度,可以使结构在地震力作用下发生较大的位移,从而减小地震作用的影响。
具体的方法是通过调整结构的构件尺寸、间距、截面形状等参数来降低结构的刚度。
2.增强结构的弯曲能力增强结构的弯曲能力是混凝土框架结构隔震设计的另一种方法。
通过增强结构的弯曲能力,可以使结构在地震力作用下发生较大的弯曲变形,从而减小地震作用的影响。
具体的方法是增加梁的截面尺寸、设置梁柱节点处的加强筋等。
3.设置隔震层设置隔震层是混凝土框架结构隔震设计的一种常用方法。
隔震层是指在结构中增加一层隔震装置,使结构在地震作用下发生较大的相对位移,从而减小地震作用的影响。
建筑结构 05 第四章 混凝土结构02-打印版
4.2.2 轴压构件承载力
柱的计算长度L0取值:
注:表中H对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度; 对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。
5
2013.03
2.计算方法 (1)截面设计 已知:构件截面尺寸b×h,轴向力设计值N,构 件的计算长度L0,材料强度等级fc fy’ 。 求:纵向钢筋截面面积As’ 计算步骤如图4.2.5。
6
2013.03
(2)计算稳定系数 l0/b=5000/300=16.7 =0.869 (3)计算钢筋截面面积As′ =1677mm2 (4)验算配筋率 =1.86% > =0.6%,且<3% ,满足最小配筋率要求,且勿 300 300 4 25 纵筋选用4 如图。 Φ8@300 25(As′=1964mm2),箍筋配置φ8@300,
受压构件复合井字箍筋
筋箍筋。其原因是,内折角处受拉箍筋的合力向外。
柱钢筋图
电渣压力焊
3
2013.03
4.2.2 轴心受压构件承载力计算
配置纵筋和普通箍筋的柱, 称为普通箍筋柱; 配置纵筋和螺旋筋 或焊接环筋的柱, 称为螺旋箍筋柱或间接箍筋柱。
普通箍筋柱中,箍筋是构造钢筋。 螺旋箍筋柱中,箍筋既是构造钢筋 又是受力钢筋。
(2)验算配筋率
(3)确定柱截面承载力
(1)确定稳定系数 l0/b=4500/300=15 =0.911
=0.9×0.911×(11.9×300×300+300×1256) =1187.05×103N=1187.05kN>N=800kN 此柱截面安全。
4.2.2 轴压构件承载力
思 考 题:
5.1在受压构件中配置箍筋的作用是什么?什么情况下需设置复合箍筋? 5.2轴心受压短柱、长柱的破坏特征各是什么?为什么轴心受压长柱的 受压承载力低于短柱?承载力计算时如何考虑纵向弯曲的影响?
混凝土框架结构设计规范
混凝土框架结构设计规范是建筑工程结构设计的重要基础。
在工程实践中,混凝土框架结构被广泛应用于各种建筑类型,如住宅、商业建筑、工业厂房、桥梁等,其结构设计质量直接影响建筑物的安全性、经济性和使用寿命。
因此,的完善和严格执行具有重要意义。
一、设计依据混凝土框架结构设计的依据主要有以下几个方面:1. 国家和地方相关法律、法规、标准、规范。
2. 具体工程所涉及的建筑、结构、材料、施工等方面的专业技术规定和技术标准。
3. 工程所在地的地质、气象、环境等自然条件及地形地势等方面的特点。
4. 工程的设计目的、要求、范围、用途、功能、设备及预算等方面的要求。
综合考虑上述因素,混凝土框架结构设计应确保建筑物具有安全、经济、美观、实用、环保等特点。
二、设计原则在混凝土框架结构设计中,应遵循以下原则:1. 安全第一在混凝土框架结构设计中,安全是第一位的。
结构设计应能够满足强度、稳定性、耐久性和防火等方面的要求,确保建筑物在使用寿命内不发生结构破坏或安全事故。
2. 经济合理混凝土框架结构设计应在满足安全要求的前提下,尽可能降低建筑物的造价。
设计应考虑结构材料、施工工艺、结构形式等方面的经济性,同时应适当考虑建筑物的使用寿命和维修费用等问题。
3. 实用美观混凝土框架结构设计应符合使用功能和美学要求。
结构设计应满足建筑物的使用要求,使之达到满足人们使用需求的目标。
同时,应考虑建筑物的外观形态和标志性建筑物的形象要求,保证建筑物外观美观、新颖、符合市场需求。
4. 可维护性混凝土框架结构设计应具有良好的可维护性。
针对建筑物的使用环境和结构材料的特点,合理选择结构形式和材料及表面处理方式,使建筑物维护和修缮工作更加方便快捷、经济合理。
三、设计要求混凝土框架结构设计中需要满足以下要求:1. 结构形式的选择在混凝土框架结构的设计中,应根据建筑物的用途和功能,选择合适的结构形式。
常见的混凝土框架结构形式有框架结构、筒体结构、板筋墙结构等。
第四节钢筋混凝土框架结构
3)当计算中充分利用钢筋的抗压强度时,下部纵向钢 筋应按受压钢筋锚固在中间节点或中间支座内,此时,其 直线锚固长度不应小于O.71a;下部纵向钢筋也可伸过节点 或支座范围,并在梁中弯矩较小处设置搭接接头。 (2)中间层端节点 梁上部纵向钢筋在端节点的锚固长度应满足以下要求 : 1)采用直线锚固形式时,不应小于la且伸过柱中心线 不小于5d,如图6-4-3(a)所示。 2)当柱截面尺寸较小时,可采用弯折锚固形式,应将 梁上部纵向钢筋伸至节点对边并向下弯折,其弯折前的水 平投影长度不应小于0.4la,弯折后的垂直技影长度为15d ,如图6-4-3(b)所示。 梁下部纵向钢筋伸入端点范围内的锚固要求与中间层 节点相同。
三、钢筋混凝土框架结构的抗震构造措施 (一)框架抗震的一般概念 (1)震害及其特点 钢筋混凝土框架的震害主要发生在梁端、柱端和梁 柱节点处。一般来说,柱的震害重于梁,柱顶的震害重 于柱底,角柱的震害重于内柱,短柱的震害重于一般柱 。 框架梁由于梁端处的弯矩、剪力均为较大,并且是 反复受力,故破坏常发生在梁端。梁端可能会由于纵筋 配筋不足、钢筋端部锚固不好、箍筋配置不足等原因而 引起破坏。 框架柱由于柱两端弯矩大,破坏一般发生在柱的两 端,多发生于柱顶,且角柱震害比中柱和边柱严重。 梁柱节点多由于节点内未设箍筋或箍筋不足以及核 心区的钢筋过密而影响混凝土浇筑质量引起破坏。
(二)框架结构抗震构造措施 (1)一般构造措施 1)混凝土的强度等级:抗震等级为一级的框架梁、柱 和节点核心区,不应低于C30,其他各类构件不应低于 C20;并且在9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。 2)钢筋选择:框架梁、柱中的受力钢筋宜选用HRB400 级和HRB335级钢筋,箍筋宜选用HRB335、HRB400和HPB235 级钢筋。 3)钢筋锚固:纵向受力钢筋最小抗震锚固长度laE的取 用: 一、二级抗震等级 laE=1.15la 三级抗震等级 laE=1.05la 四级抗震等级 laE=1.Ola 式中la──纵向受拉钢筋的最小锚固长度,按规定要求 取用。
4.3混凝土框架结构——框架结构的计算简图
Bz脉动风荷载的背景分量因子 z B kH 1
Z
1
x
z
Z
φ 1(z)—结构第1阶振型系数,可由结构动力计算确定,混凝土框架结构 可近似的取φ 1(z)=(z/H)[2-(z/H)],z为计算点到室外地坪距离; H—结构总高度; ρx—脉动风荷载水平方向相关系数;
x
10 B 50e B / 50 50
第四章 混凝土框架结构
现浇框架结构
刚接节点
装配式框架结构
装配整体式框架 柱与基础的连接
铰接节点或半铰接节点
刚接节点 固定支座 铰支座
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
3.跨度与层高的确定 (1)梁的跨度 取顶层柱轴线之间的距离,当柱截面尺寸有变化时 以最小截面的形心线来确定。 (2)层高 取本层楼面至上层楼面的高度,底层层高取基础顶 面到二层楼板顶面之间距离。
荷载形式。
15.80kN
16.45kN
框架结构风荷载简图
风荷起算位置
ic Ec I Hi
装配整体式楼盖
Ec—— 混凝土弹性模量; I —— 框架柱截面惯性矩。
装配式楼盖
按实际截面计算I。
1 3 I bchc 12
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
6.荷载的计算 作用于框架结构上的荷载有两种:竖向荷载和水平荷载。 分布荷载居多 竖向荷载 楼面活荷载 建筑结构自重
第四章 混凝土框架结构
4.3框架结构的计算简图
4.3框架结构的计算简图
4.3.1截面尺寸的估计
1.梁截面尺寸 框架梁柱截面尺寸可近似预估:
第四章 混凝土框架结构
1 1 梁高 h ~ l , l 为梁的计算跨度 8 12
混凝土框架结构设计标准
混凝土框架结构设计标准一、前言混凝土框架结构是建筑工程中常用的结构形式之一,其具有强度高、刚度好、耐久性强等优点,因此被广泛应用于高层建筑、桥梁、码头、水库等工程中。
为确保混凝土框架结构的安全、牢固、可靠,设计标准的制定显得尤为重要。
二、设计原则1. 安全性原则:混凝土框架结构的设计应考虑其在正常使用条件下的安全性,能够承受永久荷载和可变荷载的作用,不发生破坏和塌陷。
2. 经济性原则:混凝土框架结构的设计应考虑其在建造和使用过程中的经济性,即在保证结构安全的前提下,尽可能减少材料的使用量和施工成本。
3. 实用性原则:混凝土框架结构的设计应考虑其在使用过程中的实用性,即能够满足建筑物的功能要求,满足使用者的需求。
三、设计内容1. 结构形式设计:混凝土框架结构的结构形式应根据建筑物的使用要求和地理条件确定,一般应采用标准化和模块化的设计,以便于施工和维护。
2. 荷载设计:荷载设计是混凝土框架结构设计的重要组成部分,应根据建筑物的用途和地理条件确定永久荷载和可变荷载,包括重力荷载、风荷载、地震荷载等。
3. 材料选用:混凝土框架结构的材料选用应符合国家相关标准和规定,包括混凝土、钢筋、连接件等,应根据设计要求选用合适的材料。
4. 结构尺寸设计:混凝土框架结构的结构尺寸设计应满足结构的强度、刚度和稳定性要求,设计应根据荷载大小、材料特性和结构形式等因素确定。
5. 建筑物抗震设计:混凝土框架结构的抗震设计应符合国家相关标准和规定,根据地震烈度、土壤条件和建筑物结构形式等因素确定抗震烈度和抗震设防标准。
四、设计要求1. 结构稳定性:混凝土框架结构应具有良好的稳定性,能够承受荷载作用而不发生破坏和变形,结构的稳定性应根据设计要求进行验证。
2. 结构强度:混凝土框架结构应具有良好的强度,能够承受荷载作用而不发生破坏和变形,结构的强度应根据设计要求进行验证。
3. 结构刚度:混凝土框架结构应具有良好的刚度,能够满足建筑物的使用要求,结构的刚度应根据设计要求进行验证。
4.3 混凝土框架结构的抗震设计
横向框架承重
纵向框架承重
杆件——用轴线表示
4、框架结构受力特点
计算简图 框架结构(空间体系)
纵向平面框架 横向平面框架
节点——刚接节点
层高 底层柱:基础顶面到一层梁顶
其它层柱:各层梁顶之间距离
跨度——柱轴线间距
横向平面框架
纵向平面框架
4、框架结构受力特点
框架在荷载作用下的内力
内力近似计算方法
分层法
2. 框架基础梁
框架单独柱基有下列情况之一时,宜沿两个
主轴方向设置基础系梁: 1 一级框架和IV类场地的二级框架; 2 各柱基承受的重力荷载代表值差别较大; 3 基础埋置较深,或各基础埋置深度差别较 大; 4 地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、 液化土层和严重不均匀土层; 5 桩基承台之间。
4.3.4
框架结构的内力计算
横向框架承重:横向刚度大、有利于抵抗横向水平 荷载,纵向连系梁较小,利于房屋 采光、通风。
承 重 框 架 布 置
纵向框架承重:横向连系梁较小,利于设备管线 穿行,开间布置灵活,但横向刚 度差。 纵横向混合承重:纵横向梁截面均较大(刚度大), 纵横向混合承重(预制板、现浇板) 纵横向混合承重(井式楼盖) 整体性能好,采用较多。
竖向荷载作用下分层计算示意图
分层法计算要点
(1)将多层框架沿高度分成若干单层无侧移的敞口框架,每个敞口
框架包括本层梁和与之相连的上、下层柱。梁上作用的荷载、各层柱高及
梁跨度均与原结构相同。
(2)除底层柱的下端外,其他各柱的柱端应为弹性约束。为便于计算,
均将其处理为固定端。这样将使柱的弯曲变形有所减小,为消除这种影响,
2.框架柱
框架柱的截面尺寸宜符合下列要求: 1、柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm;圆柱的截面直径 不宜小于350mm; 2、柱的剪跨比宜大于2; 3、柱截面高度与宽度的比值不宜大于3。
框架结构抗震设计
二、梁的抗弯配筋 (正截面承载力计算 正截面承载力计算) 正截面承载力计算
• 梁的抗弯配筋数量将影响梁的塑性变形 能力。 • 试验表明:在受压区配置钢筋或者加大 混凝土受压区宽度(T形梁)都能使梁的 T 塑性变形阶段加长,改善延性。 • 影响梁延性的因素可以归纳为一点:相 对受压区高度 ,其中为截面名义 压区高度 ,为截面有效高度。
框架顶点水平位移是由各个杆件的变形形 成的。当各杆件都处于弹性阶段时, 成的。当各杆件都处于弹性阶段时,结构 变形是弹性的。当杆件屈服后, 变形是弹性的。当杆件屈服后,结构就出 现塑性变形。框架中, 现塑性变形。框架中,塑性铰可能出现在 梁上,也可能出现在柱上,因此,梁、柱 梁上,也可能出现在柱上,因此, 构件都应由良好的延性。 构件都应由良好的延性。构件的延性以构 件的变形或塑性铰转动能力来衡量, 件的变形或塑性铰转动能力来衡量,称为 构件位移延性比 或截面曲率延性 比
• 条件 条件:某三跨十层框架,边跨跨长(中-中)为5.7m, 柱宽500mm,梁宽b=250mm,梁高h=600mm,as=35mm, 混凝土C30,纵筋HRB335,箍筋HPB235。作用于梁上 的重力荷载值为52kN/m。在重力荷载和地震作用组 合下边跨一层梁上的弯矩值是: 边支座柱边的弯矩Mma=210kN-m,- Mma= -420kN-m 中支座柱边的弯矩Mma=175kN-m,- Mma= -360kN-m 跨中Mmax=180kN-m;边跨梁中的最大剪力Vma=230kN 要求:根据计算和构造要求配置钢筋。
• 塑性铰区范围外:梁的设计剪力取内力组合得到的 计算剪力,按设计剪力进行配置箍筋。 • 塑性铰区范围内:抗剪要求计算的箍筋往往比梁中 塑性铰区范围内: 部箍筋多,间距密,一般称为箍筋加密区。 部箍筋多,间距密,一般称为箍筋加密区。试验表 箍筋加密区长度不得小于2 一级抗震) 明,箍筋加密区长度不得小于2h(一级抗震)或 1.5h 四级抗震),同时也不得小于500mm。 ),同时也不得小于500mm 1.5h(二、三、四级抗震),同时也不得小于500mm。 同时,此范围内,不仅有竖向裂缝,也有斜裂缝。 同时,此范围内,不仅有竖向裂缝,也有斜裂缝。 在地震作用下,构件反复受弯,会产生交叉斜裂缝, 在地震作用下,构件反复受弯,会产生交叉斜裂缝, 竖向裂缝可能贯通, 竖向裂缝可能贯通,混凝土骨料的咬合作用会渐渐 丧失,而主要依靠箍筋和纵筋的销键作用传递剪力, 丧失,而主要依靠箍筋和纵筋的销键作用传递剪力, 这是十分不利的。 这是十分不利的。
混凝土板框架结构设计标准
混凝土板框架结构设计标准一、前言混凝土板框架结构是一种常见的建筑结构形式,其具有承载能力强、耐久性好、施工方便等优点,被广泛应用于居住建筑、商业建筑、公共建筑等领域。
为保障混凝土板框架结构的安全可靠性,制定一套全面的具体的详细的标准是必要的。
本文将从结构设计的角度出发,对混凝土板框架结构的设计标准进行详细阐述,旨在为建筑设计师和施工人员提供指导。
二、设计载荷混凝土板框架结构的设计应根据其承受的外部荷载和内部荷载确定结构的尺寸、形式和材料。
外部荷载包括自重、活荷载和风荷载等,内部荷载包括水平荷载、竖向荷载和温度荷载等。
1、自重混凝土板框架结构的自重应按国家规定的密度计算,一般取24kN/m³。
混凝土板框架结构的活荷载应根据建筑用途和规模确定,一般参考国家规范《建筑荷载规范》。
3、风荷载混凝土板框架结构的风荷载应根据国家规范《建筑结构荷载标准》计算,考虑风速、地形、建筑高度等因素。
对于超高层建筑,应进行风洞试验,确定设计风速和风荷载。
4、水平荷载混凝土板框架结构在地震等自然灾害中承受的水平荷载应根据国家规范《建筑抗震设计规范》计算确定。
对于地震烈度较高的地区,应根据当地烈度等级确定设计抗震烈度。
5、竖向荷载混凝土板框架结构的竖向荷载包括建筑本身的重量、设备荷载和人员荷载等。
建筑本身的重量应按照规范计算,设备荷载和人员荷载应根据实际情况确定。
混凝土板框架结构在温度变化时会发生热胀冷缩,产生一定的荷载。
设计时应根据规范计算。
三、结构设计混凝土板框架结构的设计应满足以下要求:1、满足强度和稳定性要求混凝土板框架结构应满足强度和稳定性要求,确保在荷载作用下不发生破坏和失稳。
设计时应采用合理的截面尺寸和钢筋配筋,确保结构的承载能力和变形能力。
2、满足刚度和振动要求混凝土板框架结构应满足刚度和振动要求,确保在使用过程中不产生过大的变形和振动。
设计时应合理选择刚度系数和振动频率,采用减震措施,如阻尼器、减震器等。
4.2混凝土框架结构——框架结构的结构布置
满足使用要求,并尽可能与建筑的平、立剖面划分相一致; 满足人防、消防要求,使水、暖、电各专业的布置能有效地进行;
第四章 混凝土框架结构
结构尽可能简单、规则、均匀、对称,构件类型少;
平面
好
竖向布置
×
差
4.2框架结构的结构布置
4.2.1承重结构的布置原则
2.钢筋混凝土多高层建筑的适用高度和高宽比
第四章 混凝土框架结构
各种结构体系有其各自的优缺点,同时也有它的经济合理的适用范围。设计人员应根据建筑的用 途及功能、建筑高度、荷载情况、抗震等级和所具备的物质与施工技术条件等因素来确定结构形式和 结构体系类型。
钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
4.2框架结构的结构布置
4.2.2框架结构方案
第四章 混凝土框架结构
框架结构是由若干个平面框架通过连系梁的连接而形成的空间结构体系。在这个体系中,平面框架 是基本的承重结构,按其布置方向的不同,框架体系可以分为下列三种: (1) 横向框架承重方案:主要承重框架沿房屋的横向布置,沿房屋的纵向设置板和连系梁。 (2) 纵向框架承重方案:主要承重框架沿房屋的纵向布置,沿房屋的横向设置板和连系梁。 (3) 纵横向框架混合承重方案:主要承重框架沿房屋的纵、横向布置。
第四章 混凝土框架结构
(a) 设挑梁(板)沉降缝
(b) 设预制板(梁)沉降缝
3. 防震缝 框架结构(包括设置少量抗震墙的框架结构)房屋的防震缝宽度,当高度不超过15m时不应小于 100mm;高度超过15m时,6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m,宜加宽20mm。
4.2框架结构的结构布置
横向布置方案纵向布置方案纵横向混合布置方案42框架结构的结构布置423柱网尺寸及层高工业厂房一般采用6m柱距跨度则随柱网的布置方式不同分为内廊式和跨度组合式
混凝土框架结构原理
混凝土框架结构原理混凝土框架结构原理一、引言混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式,其主要由混凝土柱、混凝土梁、混凝土墙板等构件组成。
其主要特点是抗震性能好、耐久性高、可塑性强等。
本文将从混凝土框架结构的构件设计、荷载作用、抗震设计、施工工艺等各方面进行详细介绍。
二、混凝土框架结构的构件设计1.混凝土柱混凝土柱是混凝土框架结构中的重要构件之一,其主要作用是承受建筑物的自重和荷载,并将其传递到地基上。
混凝土柱的设计需要考虑以下几个方面:(1)承载力:混凝土柱的承载力是指其能够承受的最大荷载。
其承载力的大小与混凝土的强度、截面形状、尺寸、受力方式等因素有关。
(2)稳定性:混凝土柱的稳定性是指其在承受荷载时不会发生倾覆或破坏的能力。
其稳定性的大小与柱的高度、截面形状、受力方式等因素有关。
(3)滞回性能:混凝土柱的滞回性能是指其在承受地震荷载时的变形能力。
其滞回性能的大小与柱的材料、截面形状、尺寸、配筋等因素有关。
2.混凝土梁混凝土梁是混凝土框架结构中的横向构件,其主要作用是承受楼板和墙板的重量,并将其传递到柱上。
混凝土梁的设计需要考虑以下几个方面:(1)承载力:混凝土梁的承载力是指其能够承受的最大荷载。
其承载力的大小与混凝土的强度、截面形状、尺寸、受力方式等因素有关。
(2)挠度:混凝土梁的挠度是指其在承受荷载时的弯曲变形。
其挠度的大小与梁的材料、截面形状、尺寸、荷载大小等因素有关。
(3)剪力承载力:混凝土梁在承受荷载时还需要承受剪力。
其剪力承载力的大小与梁的材料、截面形状、尺寸、受力方式等因素有关。
3.混凝土墙板混凝土墙板是混凝土框架结构中的竖向构件,其主要作用是承受侧向荷载,保证建筑物的稳定性和抗震性能。
混凝土墙板的设计需要考虑以下几个方面:(1)厚度:混凝土墙板的厚度是指其在受力时所承受的压应力的大小。
其厚度的大小与墙板的高度、宽度、受力方式等因素有关。
(2)配筋率:混凝土墙板需要加入钢筋进行加固,其配筋率的大小与墙板的厚度、荷载大小、钢筋的强度等因素有关。
钢筋混凝土框架结构
扭转 不规则
楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该 楼层两端弹性水平位移(或层间位移) 平均值的1.2 倍
凹 凸 结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总 不规则 尺寸的30%
楼 板 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。a)有效楼板宽度 局 部 小于该层楼板典型宽度的50%,b)开洞面积大于该 不连续 层楼面面积的30%,c)较大的楼层错层
本章讨论的主要是这种框架结构型式。 无梁式结构
由板、柱组成,实质是无梁楼盖结构。
柱与楼板整体连接(板柱的连接刚度比梁柱的连接刚度 小),柱除承受轴向力外,柱端弯矩按“等代框架法” 进行计算。
从结构选型的角度来说,无梁楼盖不是骨架体系。
从结构受力角度看,其内力分析与框架结构类似,也是 框架结构的一种。
a) 有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度 的50%,
b) 开洞面积大于该层楼面面积的30%,
B
A0 0.3A A Bl
c) 较大的楼层错层
l
b0.5B B
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1.1.2 建筑结构的规则性 竖向不规则的类型
不规则 类型
定义
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小 侧向刚度 于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;
薄弱层
Q y ,i1 Q y ,i
Qy,i 0.8Qy,i1
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1.1.2 变形缝
优点
设置变形缝后,结构虽然变得简单、规则
问题
由于缝两侧均需布置框架而使结构复杂和建筑使用不便; 较大的变形缝使建筑立面处理困难; 地下部分容易渗漏、防水处理困难; 在地震区,地震时缝两侧结构进入弹塑性状态,位移急剧
混凝土框架结构设计规程
混凝土框架结构设计规程一、引言混凝土框架结构是建筑物中常见的结构形式,其设计是建筑工程中不可或缺的一部分。
本文将针对混凝土框架结构设计规程进行详细论述。
二、设计依据1. GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》2. GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》3. GB 50017-2017《钢筋混凝土设计规范》4. GB 50205-2001《建筑物结构工程质量验收规范》三、设计内容1.结构形式混凝土框架结构分为四种基本形式:平面框架结构、空间框架结构、悬挑框架结构和斜拉框架结构。
根据建筑物的用途、地理位置、地形地貌、气候条件等因素,选择合适的结构形式。
2.荷载计算荷载计算包括重力荷载和地震荷载。
重力荷载包括自重、活荷载和附加荷载。
地震荷载要按照地震烈度、场地类别、结构类型等因素进行计算。
3.截面设计混凝土框架结构截面设计要满足强度、稳定性、韧性和耐久性等要求。
截面设计应根据受力状态和受力性质进行调整。
4.配筋设计配筋设计应满足受力状态下的强度和变形要求。
配筋要根据截面的尺寸、受力状态、受力性质和受力方向等因素进行设计。
5.节点设计节点是混凝土框架结构中重要的承载部位,其强度、稳定性、韧性和耐久性等要求应满足设计要求。
6.抗震设计混凝土框架结构在地震作用下应具有良好的抗震性能。
抗震设计要满足GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》的要求。
7.施工和验收混凝土框架结构施工过程中要按照GB 50205-2001《建筑物结构工程质量验收规范》进行验收。
四、设计要点1.优化结构形式,提高结构的经济性、安全性和美观性;2.合理选取材料,保证结构的强度和稳定性;3.考虑结构的变形和位移,保证结构的耐久性;4.结构应具有良好的抗震性能和抗风性能;5.施工过程中要保证质量,严格按照要求进行验收。
五、结论混凝土框架结构设计是建筑工程中不可或缺的一部分,其设计应满足强度、稳定性、韧性、耐久性和抗震性等要求。
钢筋混凝土框架结构施工组织设计方案
钢筋混凝土框架结构施工组织设计方案xxx扩建工程施工组织设计第一章施工组织设计编制说明1.1 编制依据(1) xxx工程招标文件、业主的答疑文件(2)中国轻工业广州设计院设计的施工图纸及相关标准图集(3)《工程测量规范》(GB50026-93)(4)《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-96)(5)《钢筋混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)(6)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)(7)《建筑工程质量评定标准》(GBJ302-88)(8)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)(9)《钢筋焊接接头试验方法标准》(JGJ/T27-2001)(10)《砌体工程施工及验收规范》(GB50203-2002)(11)《屋面工程质量与验收规范》(GB50207-2002)(12)《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)(13)《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(CJJ/T29-98)(14)《建筑排水硬聚氯乙烯管道技术规程》(CJJ/T29-98)(15)《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)(16)《工业金属管道施工及验收规范》(GB50235-97)(17)《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)(18)《建设项目管理规范》(GB50326-2001)(19)《建设工程施工现场管理规定》(20)我公司ISO9002《质量保证手册》、《质量体系程序文件》(21)我公司长期积累的丰富施工组织经验及施工能力1.2 编制原则(1)本投标施工组织设计编制将遵循四项基本原则,即一是符合性原则;二是先进性原则,三是合理性原则,四是满足业主要求的原则。
(2)满足业主对工程质量、工期要求及安全生产、文明施工要求的原则;(3)满足与业主、监理、设计及有关单位协调施工的原则;(4)充分利用充足的施工机械设备,积极创造施工条件,做到连续均衡生产、文明施工;(5)采用先进的施工工艺、施工技术,制定科学的施工方案;(6)贯彻施工验收、安全及健康、环境保护等方面的法规、标准规范和规程,以及有关规章制度,保证工程质量和施工安全;(7)采用科技成果和先进的技术组织措施,节约施工用料,提高工效,降低工程成本;(8)充分利用高新技术,提高机械化施工程度,减少笨重体力劳动,提高劳动生产率;(9)充分利用原有和正式工程建筑和设施,减少临时设施,节约施工用地;(10)合理选择资源和运输方式,节省费用开支。
混凝土框架结构设计规范
混凝土框架结构设计规范一、概述混凝土框架结构是一种常见的建筑结构类型,它具有承载力强、稳定性好和耐久性高等优点,因此被广泛应用于各种建筑物的结构中。
本规范旨在规范混凝土框架结构设计的技术要求,以确保结构的安全性、可靠性和经济性。
二、设计基本要求1.设计应符合国家相关规范和标准的要求;2.结构的安全性、可靠性和经济性应得到保证;3.结构的承载能力应符合使用要求;4.设计应考虑结构的施工性和维修性。
三、设计荷载混凝土框架结构的设计荷载可分为以下几类:1.永久荷载:包括结构自重、设备重量、固定设备重量等;2.活荷载:包括人员荷载、移动设备荷载、储物荷载等;3.风荷载:按规范计算;4.地震荷载:按规范计算。
四、结构材料1.混凝土:应符合国家相关标准的要求,强度等级不低于C30;2.钢材:应符合国家相关标准的要求,采用Q235或Q345钢;3.连接件:应符合国家相关标准的要求,应选用优质的连接件。
五、结构设计1.整体布局:应根据建筑物功能和使用要求,合理确定结构的整体布局方案;2.柱:柱的截面应符合规范的要求,柱的高宽比应符合规范的要求,柱的配筋应符合规范的要求;3.梁:梁的截面应符合规范的要求,梁的配筋应符合规范的要求;4.板:板的厚度应符合规范的要求,板的配筋应符合规范的要求;5.基础:基础应符合规范的要求,基础的承载能力应符合设计荷载的要求;6.抗震设计:应根据规范的要求进行抗震设计。
六、施工要求1.混凝土浇筑:混凝土应按规范的要求进行浇筑,混凝土的强度等级应符合设计要求;2.钢筋绑扎:钢筋应按规范的要求进行绑扎,钢筋的位置应符合设计要求;3.构件安装:构件应按规范的要求进行安装,连接件应选用合适的连接方式;4.验收:施工完成后,应按规范的要求进行验收,确保结构的质量符合设计要求。
七、验收标准1.结构的强度和稳定性应符合规范的要求;2.结构的变形和裂缝应符合规范的要求;3.钢筋的位置和数量应符合设计要求;4.混凝土的强度等级应符合设计要求;5.连接件的质量应符合规范的要求。
混凝土框架结构标准设计
混凝土框架结构标准设计一、引言混凝土框架结构是建筑领域中常见的一种结构形式,具有稳定、耐久、可靠等优点,被广泛应用于高层建筑、大型公共建筑、工业厂房等建筑项目。
本文旨在提供一份全面的混凝土框架结构标准设计,包括结构设计、构造设计、施工工艺等方面的内容,以期为建筑设计师、施工人员提供参考。
二、结构设计1.荷载计算混凝土框架结构在设计时需要考虑到所承受的荷载,包括重力荷载、风荷载、地震荷载等。
设计师需要根据建筑物类型、地理环境、使用要求等多种因素进行荷载计算,并按照规范要求进行验证。
2.结构形式混凝土框架结构有多种形式,包括框架柱、框架柱+剪力墙、框架柱+剪力墙+核心筒等。
设计师需要根据建筑物的高度、使用要求、地理环境等因素选择合适的结构形式,并进行结构分析和验证。
3.构件设计混凝土框架结构的构件包括柱、梁、楼板等。
设计师需要根据荷载计算结果和结构形式选择合适的构件尺寸、材料、钢筋配筋等参数,并进行验证。
4.连接设计混凝土框架结构的连接包括节点连接和构件连接两部分。
设计师需要根据构件设计结果和结构形式选择合适的连接方式,并进行验证。
三、构造设计1.材料选择混凝土框架结构所使用的材料包括混凝土、钢筋、预应力钢筋等。
设计师需要根据建筑物类型、使用要求、地理环境等因素选择合适的材料,并进行验收。
2.施工工艺混凝土框架结构的施工工艺包括模板搭设、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护等环节。
设计师需要根据施工现场情况和工艺要求制定合理的施工方案,并进行验收。
3.质量控制混凝土框架结构的质量控制包括材料验收、施工验收、检测验收等环节。
设计师需要制定合理的质量控制方案,并进行验收。
四、施工工艺1.模板搭设混凝土框架结构的模板搭设需要考虑到模板的强度、刚度、平整度等要求。
设计师需要根据构造设计和施工现场情况选择合适的模板,并进行验收。
2.钢筋绑扎混凝土框架结构的钢筋绑扎需要考虑到钢筋的位置、截面、间距等要求。
设计师需要根据构造设计和施工现场情况制定合理的钢筋绑扎方案,并进行验收。
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4.9 框架结构配筋计算及构造要求
4.10多层框架结构的抗震设计要点
第四章 混凝土框架结构设计
4.1 框架结构体系概述
框架结构是由梁和柱 为主要构件组成的承受竖向 和水平作用的结构。平面框 架是多高层房屋中最基本的 一种结构。在实际工程中绝 大部分框架的梁、柱都是由 现场施工浇筑而成的,称为 现浇框架结构,如图4.1所 示。
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第四章 混凝土框架结构设计
1)框架的跨度与层高
梁柱构件的轴线取截面几何中心的连线。框架的跨度L按柱的轴线 距离确定。框架的层高h当不设地下室时底层取基础顶面到一层楼盖顶 面的高度;当设有地下室时底层取嵌固部位到一层楼盖顶面的高度;对 其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。
2)梁柱节点
现浇结构和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ配整体
初步确定柱截面尺寸。对一般民用建筑框架结构可按11 kN/m2~13
kN/m2,初步估算柱的轴向力设计值。
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第四章 混凝土框架结构设计
4.4 计算简图的确定
框架结构是一个由纵横向框架组成的空间结构体系。一般情况下 为简化计算,对于体形规则的框架结构,可沿柱列分解为不同方向的 平面框架结构分别进行分析。例如图4.4 所示的双向布置的框架结构 体系可把结构分别简化为横向平面框架和纵向平面框架。
在结构分析时,为了避免复杂的空间计算和说明主要受力特点, 通常把整体空间的框架结构沿各个方向的柱列简化为二维的平面框架, 如图4.2所示。
5
6
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第四章 混凝土框架结构设计
钢筋混凝土框架结构设计的基本内容包括:
(1)结构方案设计,其中包括结构的总体形状、平面布置、竖向布置、 构件选型等;
(2)结构的作用及其效应分析,包括结构竖向和水平作用效应的计算以 及效应的组合;
4.2.1结构布置原则
1)结构布置的设计条件和依据
• 在结构方案设计阶段,首先必须对房屋的建筑使用功能、建筑 平面、立面、剖面设计及其空间的相互关系准确地了解和把握。对 结构设计的使用年限、自然环境条件、建设场地的工程地质等这些 基本的结构设计条件和资料,有充分地准备和详细地解读。其次根 据建筑设计方案从结构规则性的概念设计要求,对整体结构的形体 进行分析,分析框架结构的平面形状、高度、平面沿高度的变化、 层数、高宽比、总长度、长宽比等这些指标。然后再根据这些指标, 依据相关设计标准判断应采用的建筑结构安全等级、建筑抗震设防 类别、钢筋混凝土结构的抗震等级、建筑防火分类等级和耐火等级、 地下室防水等级、地基基础的设计等级这些强制性的设计等级标准。 这些是进行结构布置及结构设计的基本条件和依据。9
(4)结构平面布置尽可能规则对称,结构平面的质量中心和刚度中心 尽可能重合。竖向构件(柱)要上下连续,水平构件(梁)尽可能对齐, 梁柱轴线尽可能重合。应避免平面上过大和连续的开洞,保证结构有可 靠和简捷的传递竖向和水平力的途径;
(5)构件的尺寸尽可能统一,规格尽可能较少利于施工方便和降低结 构造价。
(3)构件计算和验算,其中包括框架梁、板、柱、节点的承载能力极限 状态计算和正常使用极限状态验算;
(4)构件的连接和构造,其中包括钢筋的粘结、锚固要求,以及一些保
证混凝土构件能满足其基本性能的规定,如温度变形、收缩、混凝土保护
层厚度、最小配筋率等构造要求。
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第四章 混凝土框架结构设计
4.2 框架结构布置
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第四章 混凝土框架结构设计 4.2.2结构布置方法
框架结构是一个由纵横向框架组成的空间结构体系。传统的框架 结构有单向布置和双向布置方案,单向布置即仅在横向或纵向布置平面 框架,而双向布置是在纵、横向均布置平面框架的结构。
在有抗震要求的房屋和高层结构设计中,要求框架必须双向布置,形 成双向框架结构方案,以抵抗风荷载及水平地震作用,双向框架结构布 置方案具有较强的空间整体性,可以承受各个方向的水平作用,与纵、 横向布置的单向框架比较,具有较好的抗震性能。 11
和截面宽度在上述范围之内时,一般都易于满足正常使用对挠度和裂缝
宽度限制的有关要求。
4.3.2框架柱
框架柱边长可按建筑层高的 1/15~1/10 估算。矩形截面柱的边长
不宜小于300mm。柱边长与柱净高之比不宜大于1/2,柱截面高宽比不宜
大于3。在抗震设计中,还可以按上部结构荷载通过轴压力设计值与柱
全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值N/fcA,即轴压比,
第4章 混凝土框架结构设计 Reinforced concrete frame Structure
框架结构
混凝土结构设计
第四章 混凝土框架结构设计
4.1 框架结构体系概述
4.2 框架结构布置
4.3 构件选型
4.4 计算简图的确定
本
4.5 荷载计算
章
4.6内力计算
内 容
4.7内力组合 4.8 框架结构侧移的控制和验算
第四章 混凝土框架结构设计
2)在结构布置时一般应满足以下原则:
(1)满足建筑使用功能,结构的单元划分、平面、竖向立面、剖面布 置与建筑设计一致;
(2)满足给排水、暖通、消防、供配电各建筑设备专业的要求;
(3)结构单元划分力求形体规则简单、变形缝设置合理、尽可能地避 免或减小风荷载和水平地震作用产生的扭转效应,以及由温度变化、混 凝土收缩、结构差异沉降等这些作用可能产生的不利影响;
式框架结构的梁柱节点、柱
与基础连接处可作为刚接。
当梁、柱间连接部分的刚度
远大于杆件中间截面的刚度
时(如壁式框架),在计算模
型中可作为刚域处理。梁柱
节点区的刚域长度可按图
4.5所列取用。
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第四章 混凝土框架结构设计
3)梁柱线刚度 由于现浇楼盖和装配整体式楼盖框架结构的框架梁与楼板共同工
作,在计算线刚度时宜考虑楼板作为翼缘对梁截面刚度的有利影响。梁 受压区有效翼缘计算宽度bf′可按《混凝土结构设计规范》(GB500102010)表5.2.4所列情况中的最小值取用。刚度增大系数应根据梁有效翼 缘尺寸与梁截面尺寸的相对比例确定。也可按表4.1所列的梁惯性矩系 数近似考虑刚度的增大,表中的I0为梁按矩形截面计算的惯性矩。
第四章 混凝土框架结构设计
4.3 构件选型
4.3.1框架梁
框架结构的框架梁截面高度一般可按计算跨度的1/10~1/18进行
估算,同时还应考虑框架所承担的竖向荷载和水平作用。为了保证框架
结构有较好的受力性能,梁净跨与截面高度之比不宜小于4,梁的截面
宽度不宜小于梁截面高度的1/4,也不宜小于200mm。当框架梁截面高度