第三章钢筋混凝土多层框架结构抗震设计
抗震作业第三章
第三章 结构地震反应分析与抗震极限状态计算 思考题3.1 什么是地震动反应谱和抗震设计反应谱反应谱的影响因素和特点是什么答:根据给定的地面运动加速度记录和体系的阻尼比,计算出质点的最大绝对加速度S a ,与体系的自振周期T ,绘制成一条曲线-地震加速度反应谱,不同的阻尼比可以绘制出不同曲线。
规范根据同一类场地在各级烈度地震作用下地面运动的 ,分别计算出的反应谱曲线,再进行统计分析,求出最有代表性的平均反应谱曲线作为设计依据;通常称之为抗震设计反应谱。
反应谱影响因素:受地震动特性即峰值、频谱、持续时间的影响。
特点是随机性。
3.2 什么是地震影响系数其谱曲线的形状参数有何特点答:单自由度体系绝对加速度反应)(T Sa 与重力加速度g 之比。
3.3 什么是地震作用怎样确定单自由度弹性体系的地震作用答:地震作用:地面振动过程中作用在结构上的惯性力就是地震荷载,可理解为能反映地震影响的等效荷载,实际上,地震荷载是由于地面运动引起的动态作用,属于间接作用,应称为“地震作用”,而不应称为“地震荷载”。
确定单自由度弹性体系的地震作用: 水平方向:E Ek G T F )(α= 竖直方向:E v Evk G F max ,α=3.4 抗震设计中的重力荷载代表值是什么其中可变组合值系数的物理含义如何答:重力荷载代表值是指地震作用下计算有关效应标准值时,永久性结构构配件、非结构构件和固定设备等自重标准值加上可变动荷载组合值。
变组合值系数的物理含义:是根据可变重力荷载与地震的遇合概率确定的。
3.5 多自由度集中质量体系地震下的运动方程如何说明方程中各参数的含义。
答:)(}]{[)}(]{[)}(]{[)}(]{[t x R M t x K t x C t x M g •••••-=++3.6 写出振型质量、振型参与质量、振型参与系数的表达式。
答:振型质量:{}[]{}j Tj j x M x M =振型参与质量:{}[]{}j Rpj x M R M =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=n m m m m 0...0][21⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=nn n n n n c c c c c c c c c c .....................][212222111211⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=nn n n n n k k k k k k k k k k .....................][212222111211)(t x 0&&振型参与系数:jpj j M M V =3.7 简述多自由度体系地震反应的振型分解法与振型分解反应谱法的原理和步骤。
钢筋混凝土结构设计第三章单项选择
一、单项选择:1. 关于变形缝,下列不正确...的说法是()A.伸缩缝应从基础顶面以上将缝两侧结构构件完全分开B.沉降缝应从基础底面以上将缝两侧结构构件完全分开C.伸缩缝可兼作沉降缝D.地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求2. 水平荷载作用下的多层框架结构,当某层其他条件不变,仅其柱上端梁刚度降低,该层柱的反弯点位置()2层高处A.向上移动B.向下移动至51层高处C.不变D.向下移动至33. 在进行框架梁端截面配筋计算时,下列说法正确的是()A.弯矩和剪力均采用柱边的值B.弯矩和剪力均采用柱轴线处的值C.弯矩采用柱轴线处的值,剪力采用柱边值D.弯矩采用柱边值,剪力采用柱轴线处的值4. 在其他条件相同的情况下,有侧移多层多跨框架柱的计算长度l 0最小的是( )A .采用现浇楼盖的边柱B .采用现浇楼盖的中柱C .采用装配式楼盖的边柱D .采用装配式楼盖的中柱5. 反弯点法可用在( )A .竖向荷载作用下,梁柱线刚度比小的框架B .竖向荷载作用下,梁柱线刚度比大的框架C .水平荷载作用下,梁柱线刚度比小的框架D .水平荷载作用下,梁柱线刚度比大的框架6. 框架柱的侧移刚度212hiD c α=,其中α是考虑( ) A .梁柱线刚度比值对柱侧移刚度的影响系数B .上下层梁刚度比值对柱侧移刚度的影响系数C .上层层高变化对本层柱侧移刚度的影响系数D .下层层高变化对本层柱侧移刚度的影响系数7. 对于多层多跨规则框架,下列说法中不正确...的是( ) A .在风荷载作用下,边柱的轴力较大,中柱的轴力较小B .在风荷载作用下,迎风面的柱子受拉,背风面柱子受压C .在楼面均布恒载作用下,边柱的弯矩较大,中柱的弯矩较小D .在楼面均布恒载作用下,边柱的轴力较大,中柱的轴力较小8. 一般情况,在风荷载作用下,规则框架结构的侧移特征是()A.各层侧移越往上越大,层间侧移越往上越大B.各层侧移越往上越大,层间侧移越往上越小C.各层侧移越往上越小,层间侧移越往上越大D.各层侧移越往上越小,层间侧移越往上越小9. 一般情况下,在选择框架梁的截面高度时,主要考虑的因素是()A.梁的跨度B.层高C.结构的总高度D.梁的混凝土强度等级10. 确定框架结构内力分析的计算简图时,框架梁的计算跨度应取()1梁高A.梁的净跨度B.梁的净跨度+21柱截面高度D.梁两端柱轴线之间的距离C.梁的净跨度+211. 非抗震设计时,关于现浇楼盖有侧移框架底层柱的计算长度,下列说法中正确的是()A.中柱为1.0H,边柱为1.0HB.中柱为1.0H,边柱为1.25HC.中柱为1.25H,边柱为1.0HD.中柱为1.25H,边柱为1.25H12. 用D值法计算框架时,关于框架柱反弯点高度,下列说法中不正确...的是()A.反弯点高度与上下层梁柱线刚度比有关B.反弯点高度与上层层高的变化有关C.反弯点高度与下层层高的变化有关D.反弯点高度与抗震设防烈度有关13. 确定钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距限值时,不需要...考虑的因素是()A.结构类型B.基础形式C.施工方法D.气候条件14. 对于现浇楼盖的边框架梁,其截面惯性矩I应该取( )。
第三章 多层框架结构简化计算汇总
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第二节
分层法
二
计算要点
4. 横梁的最后弯矩即分层计算所得弯矩。 5. 柱端的最后弯矩为上、下两相邻简单 刚架柱的弯矩叠加。对叠加后节点的不平 衡弯矩可在该节点内作一次分配平衡。
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第二节
分层法
三
注意点
ib / ic 5 当框架梁、柱线刚度之比 ,或框架不规则时,分层法不适用。 补充:固端弯矩、固端剪力,见结构力学 1.两端固定,作用一集中力时
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三 计算简图
根据假定,将空间结构简化成了平面结 构,使每榀框架可分别进行计算。
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第二节
分层法
多层多跨刚架(框架)在竖向荷载作 用下,通过用力法或位移法计算,其侧移 较小。一般可按无侧移的刚架来处理。 一 基本假定 二 计算要点 三 注意点
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第二节
分层法
一
基本假定
1.在竖向荷载作用下,可以忽略框架的侧 移。 2. 本层梁上的荷载对其他各层梁的内力 影响忽略不计。 据此,多层框架在竖向荷载作用下便可 分层计算。
2.两端固定,作用其他荷载时,可用上式 通过积分求得。 2 l
qdx q
M BA
B
A
x l
dx
同理:
M BA
ql 12
2
M AB
ql 12
2
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第二节
分层法
三
注意点
例3-1:下图为一两跨二层框架,用分 层计算法作弯矩图。括号内的数字表示梁柱 相对线刚度i值。
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第二节
分层法
三
注意点
解:1.求各节点的分配系数 (注意∑μ =1) 7.63 G节点: 0.668
多层钢筋混凝土框架结构
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多层钢筋混凝土框架结构
• 引言 • 框架结构的组成与分类 • 多层钢筋混凝土框架结构设计 • 多层钢筋混凝土框架结构的施工 • 多层钢筋混凝土框架结构的优缺点 • 多层钢筋混凝土框架结构的应用与发
展
01
引言
什么是多层钢筋混凝土框架结构
定义
多层钢筋混凝土框架结构是一种 由混凝土和钢筋组成的建筑结构 形式,通过梁、柱等构件的连接 形成完整的承重体系。
施工方便
多层钢筋混凝土框架结构采用预制构件,现场进行拼装,施工方便, 且构件尺寸较大,减少了湿作业量。
经济性好
多层钢筋混凝土框架结构的材料价格相对较低,且施工周期短,能够 降低工程成本。
缺点
自重大
由于多层钢筋混凝土框架结构采用重型 材料,结构的自重较大,对基础要求较
高。
隔音效果不佳
由于混凝土的隔音性能较差,多层钢 筋混凝土框架结构的隔音效果不佳,
抗震性能评估
对结构的抗震性能进行评估,确保结 构在地震作用下的安全性能。
04
多层钢筋混凝土框架结构的施工
施工流程
基础施工
包括土方开挖、垫层浇筑、基 础钢筋绑扎、模板支设、混凝 土浇筑等。
楼板及楼面层施工
包括楼板钢筋绑扎、模板支设、 混凝土浇筑、地面找平及装修 等。
施工准备
包括现场勘查、设计交底、施 工组织设计、材料采购等。
应用
多层钢筋混凝土框架结构广泛应用 于住宅、办公楼、商场等建筑中, 尤其在地震多发地区,其抗震性能 得到充分肯定。
02
框架结构的组成与分类
框架结构的组成
01
02
03
04
竖向承重构件
主要承受竖向荷载,包括柱、 墙等。
钢筋混凝土框架结构的抗震设计原则
钢筋混凝土框架结构的抗震设计原则钢筋混凝土框架结构是一种常用的抗震结构形式,具有较好的抗震性能。
在设计过程中,需要遵循一些抗震设计原则,以确保结构在地震中的安全性和稳定性。
本文将从结构的整体设计、构件的设计以及施工过程等方面介绍钢筋混凝土框架结构的抗震设计原则。
一、结构的整体设计钢筋混凝土框架结构的抗震设计首先需要确定结构的整体布局和尺寸。
在选择结构形式时,应根据地震烈度、场地条件和建筑用途等因素综合考虑,选择适当的结构形式。
一般情况下,多层建筑采用刚性钢筋混凝土框架结构,高层建筑则采用刚性钢筋混凝土剪力墙结构或框架-剪力墙结构。
在确定结构尺寸时,应考虑到结构的刚度和强度要求,以及地震荷载的影响。
结构的刚度和强度需满足相关规范的要求,以确保结构在地震中具有足够的抗震能力。
同时,还需考虑结构的减震和消能设计,采用合适的减震措施和消能装置,提高结构的抗震性能。
二、构件的设计钢筋混凝土框架结构的构件设计是抗震设计的关键。
首先,梁柱等构件的截面尺寸应满足强度和刚度要求,以承受地震力的作用。
同时,还需考虑构件的延性,即在地震中能够产生适度的变形能力,吸收和耗散地震能量。
构件的配筋设计也十分重要。
配筋应满足强度和延性的要求,同时还需考虑钢筋的粘结性能和混凝土的抗压性能。
在配筋布置时,应合理分布钢筋,避免出现集中破坏,提高结构的整体抗震性能。
三、施工过程的控制在钢筋混凝土框架结构的施工过程中,需要严格控制施工质量,以确保结构的抗震性能。
首先,需要合理选择建筑材料,并进行质量检验。
钢筋的质量应符合规范要求,混凝土的配合比应合理,以保证结构的强度和耐久性。
施工过程中还需注意钢筋的加工和安装。
钢筋的加工应满足规范要求,避免出现钢筋损伤、弯曲或错位等问题。
在钢筋的安装过程中,应按照设计要求进行布置,保证钢筋的覆盖层和间距等参数符合规范要求。
施工过程中还需进行质量检验和监控。
对结构的关键部位和节点应进行质量检验,以确保施工质量。
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。
混凝土结构设计[第三章多层框架结构]山东大学期末考试知识点复习
第三章多层框架结构1.框架结构布置框架结构应在纵、横两个方向或多个斜交方向布置形成空间框架结构。
单跨框架的耗能能力较弱,超静定次数较少,一旦柱子出现塑性铰,出现连续倒塌的可能很大,所以不宜采用单跨框架。
由于框架在纵、横两个方向都承受很大的水平力,因此应做成刚接框架结构,保证尽可能多次超静定。
相应地,为了保证纵、横两方向都有足够的承载力和刚度,框架宜采用方形、圆形、多边形或接近方形的布置方案,使两个方向和刚度都相近。
框架梁、柱轴线宜在同一个竖向平面内,尽量避免梁布置在柱的一侧,防止产生过大的偏心弯矩。
2.框架结构分类混凝土框架结构按施工方法不同分为现浇式、装配式和装配整体式。
现浇式框架结构的整体性强、抗震性能好,缺点是现场施工的工作量大、工期长、需要大量的模板。
装配式框架结构的整体性较差、抗震能力弱,但它的施工速度快、效率高,可实现标准化、工厂化和机械化生产。
装配整体式框架兼有现浇式框架和装配式框架的优点,但是节点区现场浇筑混凝土施工比较复杂。
3.框架结构承重方案按楼面竖向荷载传递路线的不同,承重框架的布置有横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架混合承重等几种(图13—1)。
横向框架承重方案是在横向布置承重梁而纵向往往布置较小的连系梁,这种方案比较有利于房屋室内的采光和通风。
纵向框架承重方案是在纵向布置框架承重梁,在横向布置连系梁,这种方案有利于设备管线的穿行,并可获得较高的室内净高,但是它的横向抗侧刚度较差,且进深尺寸受预制板长度的限制。
当楼面有较大荷载或楼面有较大开洞时一般采用纵横向框架混合承重方案,这种方案设计成双向梁柱抗侧力体系使框架结构具有很好的空间刚度和整体性。
4.计算单元的确定及荷载分配一般情况下,框架是一个空间受力体系,当框架间距相同、荷载相等、截面尺寸一样时,可取出一榀框架,将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行计算分析(图13-2c、d),取出来的平面框架承受图13—2(b)阴影范围内的水平荷载,竖向荷载则按楼盖结构的布置方案确定。
钢筋混凝土框架结构抗震设计原则
钢筋混凝土框架结构抗震设计原则
钢筋混凝土框架结构抗震设计的原则主要包括以下几点:
1.合理布置结构:在设计过程中,要合理布置结构的位置、形状和选取适当的间距,以保证结构的整体稳定性和均匀性。
2.增强结构刚度:通过增加结构的刚度,可以减小结构在地震作用下的变形,提高结构的抗震能力。
可以采用适当的加强措施,如增加梁柱截面尺寸、设置剪力墙等。
3.提高结构的耗能能力:结构在地震作用下会发生能量耗散,减小地震作用对结构的影响。
可以采用适当的抗震构造形式,如柔性铰接和弹性支承等,以提高结构的耗能能力。
4.加强连接节点的设计:连接节点是结构的薄弱环节,容易发生破坏。
因此,在设计中要特别关注连接节点的强度和刚度,采用合适的节点形式和连接方式,提高节点的抗震性能。
5.考虑结构的地震荷载:在抗震设计中,要合理考虑结构的地震荷载,包括重力荷载、地震作用荷载和风荷载等。
通过合理的荷载计算和结构布置,保证结构在地震作用下的安全性。
6.进行抗震分析:在设计过程中,要进行抗震各种工况的强度验算和位移限值验算等抗震分析。
在分析中要考虑结构的整体受力性能,通过合理的分析和验算,找出结构的薄弱环节,采取相应的措施进行加固。
7.施工质量控制:在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,施工质量直接影响结构的抗震性能。
因此,在施工过程中要严格控制质量,确保钢筋布置、混凝土浇注质量和施工工艺的合理性,提高结构的抗震能力。
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计钢筋混凝土结构在抗震设计中具有很好的性能,尤其是多层及高层钢筋混凝土房屋的抗震设计更为重要。
下面将从建筑结构系统、地震力分析、抗震构造措施和抗震设计要点等方面进行详细讨论。
多层及高层钢筋混凝土房屋通常采用框架结构或剪力墙结构。
框架结构由柱、梁和楼板组成,主要承受垂直荷载和水平地震力。
剪力墙结构通过加固和布置剪力墙来提高抗震性能。
需要根据具体的设计要求和地震烈度等级选择适当的结构类型。
地震力分析是抗震设计的基础。
常见的地震力分析方法有静力分析和动力分析。
静力分析方法简单直观,适用于低烈度地震区或抗震性能要求较低的建筑。
动力分析方法包括模态分析、响应谱分析等,适用于高烈度地震区或抗震性能要求较高的建筑。
地震力分析需要合理确定地震荷载、结构刚度和各种参数,确保分析结果准确可靠。
抗震构造措施是提高多层及高层钢筋混凝土房屋抗震能力的重要手段。
常见的抗震构造措施有增加构造刚度、提高节点抗震性能、增大剪力墙面积等。
通过合理布局构造件、采用适当的材料和施工工艺,可以有效提高房屋的耐震能力。
抗震设计要点主要包括抗震安全等级、结构设计哲学、设计参数、构造措施和施工质量要求等。
抗震安全等级根据建筑用途和地震烈度等级确定,对于多层及高层钢筋混凝土房屋通常采用1、2、3级抗震安全等级。
结构设计哲学需要遵循“强强耦合、抗震差传、抗震能分配”的原则。
设计参数需要根据地震活动特征和构筑物本身的特性合理选择。
构造措施包括加固节点、增加剪力墙抗震设防面积等。
施工质量要求需要严格控制,确保钢筋混凝土构件的质量满足设计要求。
综上所述,多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计需要综合考虑建筑结构系统、地震力分析、抗震构造措施和抗震设计要点等因素。
通过科学的设计和合理的施工,可以提高房屋的抗震能力,确保人员和财产的安全。
钢筋混凝土斜支撑-框架结构抗震设计分析
钢筋混凝土斜支撑-框架结构抗震设计分析发布时间:2021-02-04T14:53:43.603Z 来源:《基层建设》2020年第27期作者:全纯[导读] 摘要:当前建筑行业飞速发展,对建筑物质量与安全的要求不断提升。
佛山市顺德区顺茵绿化设计工程有限公司广东省佛山市 510000摘要:当前建筑行业飞速发展,对建筑物质量与安全的要求不断提升。
建筑结构承受的荷载分为水平与竖向两个方面。
在高层建筑中,水平荷载作为主要控制因素,使结构抗侧移能力成为主要矛盾。
在当前工程应用中,应采取有效措施提高斜撑框架结构的抗震能力,确保建筑物安全稳定。
关键词:钢筋混凝土;斜支撑-框架;抗震设计1、混凝土斜支撑-框架结构与同类结构的分析对比1.1与混凝土框架结构的对比本结构比混凝土框架结构增加了一个支撑框架系统,多了一道抗震防线。
支撑框架抗侧力刚度较大,与延性框架协同抗震,比纯框架结构抗震性能高很多,抗倒塌能力强很多。
斜撑对提高框架结构抗震能力起到重要的作用,这点已经在钢框架一偏心支撑结构中得到了证实。
钢框架增加斜撑后,房屋适用最大高度增加一倍以上。
本结构相当于纯混凝土的框架一偏心支撑结构,房屋适用最大高度比混凝土框架结构也可提高50%以上。
框架增加斜撑对建筑使用有一些影响,例如门窗的布置,但房屋适用高度提高了,比框架结构的应用范围更广泛了。
框架上增加斜撑,包含混凝土框架上增加混凝土斜撑和钢支撑,钢框架上增加中心支撑、偏心支撑和屈曲约束支撑,都是提高结构抗侧向力能力的有效措施。
如果结构不受地震和风荷载等侧向力的作用,斜撑是多余的。
增加斜撑就是增加结构的赘余度,增加结构的安全储备。
房屋结构的安全关系到人们生命财产的安全,房屋抗震以预防为主,如果房屋立足于大震不倒,框架上增加斜撑是非常必要的。
1.2与钢支撑一混凝土框架结构的对比虽然两种结构都是在混凝土框架中加斜撑,但本结构增加的是混凝土斜撑,与混凝土框架同属一种材料,构件刚弹性一致,构件的变形、结构的位移也能协调一致,两钢支撑与混凝土框架是两种不同的材料,不同材料的组合结构构件共同工作协调性较差。
5-3 框架结构抗震设计
黏土砖的容重:19KN/m3
同上列表:
墙 体 女儿墙 底层纵墙
每片面积 高×宽=
片数 每层片数×层数
重量
底层横墙
其他层纵墙 其他层横墙
7、荷载分层总汇
屋面重力荷载代表值
Gi=屋面恒载+50%屋面活荷载+纵横梁自重+楼面下半 层的柱及纵横墙自重; 各楼层重力荷载代表值 Gi=楼面恒荷载+50%楼面活荷载+纵横梁自重+楼面上 下各半层的柱及纵横墙自重; 总重力荷载代表值
五、确定计算简图、选取计算单元 1、画出水平计算简图,标注框架编号(横向为1、
2、3-----,纵向为A、B、C---)、框架梁编号(材 料、截面和跨度相同的编同一号),确定梁的计算 跨度。 2、选取计算单元(所需计算的一榀或几榀框架), 画出计算简图,标出计算跨度、柱的计算高度,并 对柱编号(材料、截面和高度相同的编同一号)。
kc
b
(底层)
0 .5 K 2K
12k c h2
根 数
中柱 底 层 边柱
D
中柱 边柱
其 他 层
D
第四步、计算横向框架自振周期
能量法计算框架的自振周期
T1 2 T
i 1 n
Gi ui
n
2
i 1
Gi ui
式中 ui ——将各质点的重力荷载Gi视为水平力所产生的质
右 kb 左 (M c上 M c下 ) 右 kb kb
右 Mb
对边柱节点:
Mb M
上 c
M
下 c
列表计算:
边柱处 层 号 …
中 柱 处
简述钢筋混凝土多层框架房屋结构设计
简述钢筋混凝土多层框架房屋结构设计钢筋混凝土多层框架房屋结构设计是指在建筑房屋结构中应用钢筋混凝土材料并采用多层框架结构形式来设计房屋结构的一种建筑设计方式。
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计具有结构刚度大、抗震性强、施工便利等特点,因此在建筑设计中得到了广泛应用。
下面将简要介绍钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的主要内容。
一、结构形式钢筋混凝土多层框架房屋结构设计主要采用框架结构形式,通过梁柱连接构成框架结构。
在多层结构中,梁柱的尺寸和布置需根据设计要求进行合理的确定,以确保整体结构的稳定性和安全性。
二、材料选用在钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中,主要采用钢筋混凝土材料。
混凝土是由水泥、骨料、粉煤灰和水等原材料按一定比例混合制成的一种建筑材料,具有抗压强度高、耐久性好的特点。
而钢筋则是一种高强度的金属材料,常用于钢筋混凝土构件的加固和增强。
在多层框架房屋结构设计中,需要根据设计要求和实际情况合理选用混凝土和钢筋材料,以确保结构的安全性和稳定性。
三、设计要点钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的关键是梁柱的连接和加固。
在设计中,需要根据实际情况确定框架的尺寸和布置,并且加强框架的连接处。
还需要考虑结构的整体稳定性和抗震性,尤其是在地震频发地区,对结构的抗震性能要有所加强。
四、施工工艺在钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中,施工工艺是至关重要的一环。
施工过程中需要严格遵循设计要求和施工规范,确保每个构件的质量和连接的牢固性。
施工中还需要注意保护环境,减少施工对周边环境的影响。
五、加固措施对于老旧建筑的改造或者结构不满足设计要求的建筑,可以采用加固措施来改善结构性能。
在钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中,加固措施包括增加构件尺寸、加固连接节点、增加钢筋等。
通过这些加固措施,可以提高结构的抗震性能和整体稳定性。
六、后期检测钢筋混凝土多层框架房屋结构设计完成后,还需要进行后期检测和维护。
定期对结构进行检测,及时发现和处理结构问题。
第三章 框架结构
适用范围:较小开间的住宅及旅馆建筑。 • 房屋刚度比框架-剪力墙体系更好,适用的 层数更高,层数超过25层的房屋宜采用全 部剪力墙结构 • 理论上可达100~150层,但墙体太厚,不经 济,以40层以下为宜
3、框架-剪力墙结构 、框架 剪力墙结构
1概念:为了充分发挥框架结构平面布置灵活和剪力墙 结构侧向刚度大的特点,当建筑物需要有较大空间,且 高度超过了框架结构的合理高度时,可采用框架和剪力 墙共同工作的结构体系。 2特点:以框架结构为主,以剪力墙为辅助补救框架结 构的不足的半刚性结构。剪力墙承担大部分的水平荷载, 框架以负担竖向荷载为主。
3.2.2 框架(一)基本要求: 1框架的柱网布置应力求简单、规则、整齐 2要满足生产工艺和建筑功能的要求 3要使结构受力合理,施工方便 经济原则和尽量符合模数 4柱网尺寸应符合经济原则 (二)柱网分类 内廊式柱网、等跨式柱网、对称不等跨式柱网
内廊式
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:3.6~8m
3.2.1.2框架的类型 3.2.1.2框架的类型
按框架的施工方法划分
• (1)全现浇式框架:梁、板、柱均工地现浇 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。 • (2)半现浇式框架:梁、柱现浇、板预制 优点:节约模板、降低了成本 缺点:整体及抗震性能不如全现浇式框架 • (3)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。 • (4)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 了全现浇式和装配式框架的优点。
简述钢筋混凝土多层框架房屋结构设计
简述钢筋混凝土多层框架房屋结构设计钢筋混凝土多层框架房屋结构设计是现代建筑领域中常见的建筑结构形式。
它采用钢筋混凝土材料,结合框架结构设计,能够在多层建筑中实现较好的承载能力和稳定性。
钢筋混凝土多层框架房屋结构设计要求结构合理、安全可靠、施工便利、成本经济等,下面将从结构特点、设计要素、工程实践等方面进行简要介绍。
一、结构特点1.承载能力强:钢筋混凝土多层框架结构设计在结构形式上充分考虑了承载性能,通过合理的结构布局和设计,能够有效承担多层建筑的荷载。
2.稳定性高:框架结构设计能够使建筑整体结构更加稳定,抗震性能和抗风性能好,能够保障房屋的安全。
3.施工便利:采用钢筋混凝土材料能够灵活调整构件尺寸和形状,施工工艺成熟,具有较好的施工性能。
4.成本适中:相比于钢结构和混凝土框架结构,钢筋混凝土多层框架结构设计在材料成本和施工成本上相对较为经济。
二、设计要素1.结构布局:合理的结构布局是钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的基础,要满足荷载传递和空间利用的双重要求,通常采用的结构形式有框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、框架-框筒结构等。
2.材料选用:钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的材料主要包括混凝土和钢筋,要根据设计要求选择合适的材料规格和性能等级。
3.构件设计:构件设计要满足承载和变形要求,应根据实际情况确定构件的截面尺寸、配筋比例和节点设计等。
4.连接形式:连接形式是钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的关键,包括节点设计、梁柱连接等,要保证连接的可靠性和密实性。
5.抗震设计:抗震设计是多层框架结构设计的重要内容,要依据地震区域、建筑高度等确定相应的抗震措施,确保建筑在地震作用下的安全性能。
三、工程实践在实际工程中,钢筋混凝土多层框架房屋结构设计需要综合考虑多方面因素,包括建筑功能、结构安全、经济性等,常见的实践经验包括:1.合理利用空间:框架结构设计可以使建筑内部空间更加开阔,提高空间利用率,适应不同的功能需求。
钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计引言:在地震带地区,多层框架结构是一种常见的建筑形式。
钢筋混凝土多层框架结构具有较高的刚度和强度,能够很好地承受地震荷载,因此被广泛应用于地震易发区的建筑物中。
本文将详细介绍钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计方法和主要措施。
一、抗震设计参数钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计需要确定一系列参数,包括设计地震烈度、地震作用时间历程和地震影响系数等。
设计地震烈度是指工程所在地区最大重现期地震烈度。
地震作用时间历程是指代表地震波动过程的时间变化曲线。
地震影响系数是地震作用对结构的几何约束影响的系数。
二、抗震设计方法1.确定性强法:该方法根据钢筋混凝土多层框架结构的几何形状和约束条件,直接计算结构的刚度和强度。
常见的方法有弹性静力法和弹塑性静力法。
其中,弹性静力法适用于低层框架结构,而弹塑性静力法适用于高层框架结构。
2.统计能量原理法:该方法通过统计结构在地震中所释放的能量,从而预测结构的破坏程度。
通过对结构的滞回性能分析,可以估计结构的抗震性能,进而优化设计。
三、抗震设计措施1.提高结构的整体刚度:通过增加墙体、剪力墙、受压构件的刚度,能够提高结构对地震作用的抵抗能力。
2.控制结构的位移:通过设置合理的设计位移限值,可以控制结构在地震中的位移响应,减少结构的破坏。
3.采用抗震支撑系统:通过设置抗震支撑系统,如设立剪力墙和剪力筋等,能够提高结构的整体刚度和抗震性能。
4.加强节点连接:节点连接是结构中易发生破坏的部位,通过采用加劲、加大节点和增加连接钢筋等措施,可以提高节点连接的抗震性能。
5.结构的抗震设计应符合相关抗震设计规范的要求,如《建筑结构抗震设计规范》等。
结论:钢筋混凝土多层框架结构作为一种常见的建筑形式,其抗震设计至关重要。
在抗震设计中,需要确定设计参数,采用适当的设计方法,并采取一系列措施来提高结构的抗震性能。
通过合理的抗震设计,可以保证钢筋混凝土多层框架结构在地震中具有较高的安全性和可靠性。
钢筋混凝土结构抗震概念设计
学校建筑,纵向无 墙走廊大悬臂,严 重破坏。
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走廊有柱,破坏 较轻。
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走廊有柱,带翼墙,震害 较轻。
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临街建筑,单面纵墙,刚度偏心, 倒塌。
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§4.3 钢筋混凝土结构房屋设计特点及概念设计
一、单柱及群柱的 P曲线
P
P
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填充墙破坏的主要原因是:墙体受剪承载力 低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的拉结, 在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落。
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四、抗震墙的震害
在强震作用下,抗震墙的震害主要表现在墙肢之间连梁的剪切破 坏。主要是由于连梁跨度小,高度大形成深梁,在反复荷载作用下形 成X型剪切裂缝,为剪切型脆性破坏,尤其是在房屋1/3高度处的连梁 破坏更为明显。
节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系。
节点破坏的主要原因是节点的受剪承载力不足,约束箍筋太少,梁 筋锚固长度不够以及施工质量差所引起。
6、框架梁
震害多发生于梁端。在地震作用下梁端纵向钢筋屈服,出现上下贯
通的垂直裂缝和交叉裂缝。破坏的主要原因是梁端屈服后产生的剪力较
大,超过了梁的受剪承载力,梁内箍筋配置较稀,以及反复荷载作用下
23.混08凝.20土21抗剪强度降低等。
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三、填充墙的震害
砌体填充墙刚度大而承载 力低,首先承受地震作用而遭 破坏。一般7度即出现裂缝,8 度和8度以上地震作用下,裂缝 明显增加,甚至部分倒塌,一 般是上轻下重,空心砌体墙重 于实心砌体墙,砌快墙重于砖 墙。
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
目前抗震设计的研究成果大多停留在理论层面,实际工程应用较少,需
要加强实际工程应用方面的研究和实践。
对未来研究的建议与期望
加强基础理论研究
深入研究地震作用机制和建筑物破坏机理,为精细化抗震设计提供理论基础。
开发智能化设计工具
利用信息技术和人工智能技术,开发智能化抗震设计工具,提高设计效率和准确性。
加强实际工程应用研究
小震不坏 通过抗震设计和构造措施,使建筑物在中小地震 作用下能够保持完好,避免发生严重损坏。
3
中震可修 建筑物在中等地震作用下,允许部分结构构件出 现损坏,但经过修复后仍能继续使用。
抗震设计的基本步 骤
场地选择与地基处理 结构选型与布置 抗震计算与分析 构造措施与节点设计 选择地质条件稳定、地震动参数较小的场地,并进 行适当的地基处理,以减小地震对建筑物的影响。 根据地震作用和场地条件,进行抗震计算和分析, 确定结构的抗震承载力和变形能力。 根据建筑功能和要求,选择合适的结构体系和布置 方式,使结构具有合理的刚度和承载能力。 采取有效的构造措施和节点设计,保证结构的整体 性和稳定性,提高结构的抗震能力。
案例二
某大型商业综合体,采用框架-剪力墙结构,通过合理的抗震设计 和施工,成功地抵御了多次地震的考验。
案例三
某大型公共设施,采用钢筋混凝土框架结构,在抗震设计中注重了结 构的延性和耗能能力,有效地减轻了地震造成的破坏。
抗震设计要点与实施效果
设计要点
根据建筑物的使用功能、高度、跨度等因素,选择合适的结构 形式和材料;充分考虑地震作用的传递路径和结构构件的受力 特性;注重结构的整体性和连续性,提高结构的抗震能力。
地震是一种常见的自然灾害,对建筑物造成严重破坏,而 良好的抗震设计能够显著提高房屋的抗震能力,减少地震 造成的损失。
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框架梁剪切破坏的主要原因: 梁端钢筋屈服后,裂缝的产生和开展使混凝土抵抗剪力的能力逐渐减
小,而梁内箍筋配置又少,以及地震反复作用使混凝土抗剪强度进一步 降低。当剪力超过梁抗剪承载力时产生破坏。
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
d、角柱:由于双向受弯、受剪,加上扭转作用,震害比内柱重。
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
(3) 框架节点 节点的破坏机理复杂,主要表现为:节点核芯产生斜向的X形裂缝,
当节点区剪压比较大时,箍筋未屈服混凝土就被剪、压酥碎而破坏,导 致整个框架破坏。
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
防震缝处碰撞
防震缝两侧结构单元的碰撞 碰撞
防震缝如果宽度 不够,其两侧的结 构单元在地震时就 会相互碰撞而产生 震害
Ⅰ
ⅡⅡ
碰撞
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
❖ 框架结构的震害
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
❖ 具有抗震墙的结构的震害
在地震反复作用下,在连梁的梁侧形成X形裂缝,主要是由于剪力 和弯矩产生的主拉应力超过连梁混凝土抗拉强度所致抗震墙的破坏,一 般不会导致房屋倒塌,可消耗地震能力,小震是应保证不出现裂缝。
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
❖ 结构布置不合理而产生的震害
扭转破坏
旋转轴
平面为L形的建筑
唐山地震时,位于天津市的一幢平面为L形的建筑由于不对称而产生了强烈 的扭转反应,导致离转动中心较远的东南角和东北角处严重破坏。
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
薄弱层破坏
破第 坏五
层
底部框架结构的变形
高层建筑的第5层倒塌
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
地具 震有 时薄 倒弱 塌底
层 的 房 屋 , 易 在
软弱底层房屋倒塌形式(倾倒)
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
多
扭转破坏
层 钢
结构布置不合理而
薄弱层破坏
筋
产生的震害
混 凝
防震缝处碰撞
土
结
整体破坏形式
构
框架结构的震害
的
震
害ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
具有抗震墙的结构 的震害
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
破坏主要原因:大都是混凝土强度不足、节点处的箍筋配置量小或节 点处钢筋太稠密,使得混凝土浇捣不密实,梁筋锚固长度不够。
节点的破坏
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
填充墙的破坏
填充墙的震害较框架结构
严重。由于框架侧向变形,
整体破坏形式
框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏,按破坏机制可
分为梁铰机制(强柱弱梁型)和柱铰机制(强梁弱柱型)。
(A)
(B)
框架的破坏形式 (a)强梁弱柱型;(b)强柱弱梁型
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
软弱底层房屋倒塌形式 (底层完全倒塌)
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
应力集中
结构竖向布置产生很 大的突变时,在突变处 由于应力集中会产生严 重震害。
应力集中产生的震害
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
局部破坏形式
构件塑性铰 处的破坏
构件的剪 切破坏
节点的破坏
短柱破坏
填充墙的 破坏
小偏心受 压状态引 起柱的脆
性破坏
钢筋搭接处 破坏
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
框架梁、柱、节点震害
(1)框架梁 破坏发生在梁端,梁端纵筋屈服,出现上下贯通垂直裂缝和交叉斜裂
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
砌体填充墙刚度大而承载力低, 首先承受地震作用而遭破坏。一 般7度即出现裂缝,8度和8度以上 地震作用下,裂缝明显增加,甚 至部分倒塌,一般是上轻下重, 空心砌体墙重于实心砌体墙,砌 快墙重于砖墙。
框架-剪力墙结构上部较严重, 框架结构下部震害严重。
第三章钢筋混凝土多层框架结
使墙体出现斜裂缝或对角裂
缝。强震时,未采取拉结处
理措施的墙体,则有局部或
整片倒塌的现象。一般地讲,
非承重空心砖填充墙比普通
粘土砖填充墙破坏严重。
填充墙破坏的主要原因是:墙体受剪承载
力低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的
拉结,在往复变形时墙体易发生剪切破坏和
散落。
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
(2)框架柱 破坏主要发生在接近节点处,在水平地震作用下,进入塑性阶段,
形成塑性铰,发生破坏。 a、柱顶:柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。重者混凝土压碎 崩落,柱内箍筋拉断,纵筋压曲成灯笼状。 主要原因:节点处弯矩、剪力、轴力都较大,受力复杂,箍筋配置 不足,锚固不好等。
抗震墙的破坏
抗震墙的剪切破坏
墙肢间连梁的破坏
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计
§3.1 多层钢筋混凝土结构的震害及其分析
b、柱底:与柱顶相似,由于箍筋较柱顶密,震害相对柱顶较轻。
c、短柱:当柱高小于4倍柱截面高度(H/b<4)时形成短柱。短柱刚度大, 易产生剪切破坏。
第三章钢筋混凝土多层框架结
建筑结构抗震设计-钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计