第十三章+++多层钢筋混凝土框架房屋.ppt

1、第十三章 多层钢筋混凝土框架房屋第一节 概述 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ32010）将10层及以上或高度超过28m的建筑定义为高层建筑，因此，在大中城市29层建筑就属于多层建筑。多层建筑具有使用功能完备、结构受力性能好、耐久性好、耐火性高、抗震性能好及使用成本低廉的优点，但具有房屋建设容积率低、建房面积少的缺点。第二节 多层框架结构的分类和布局一、框架结构的分类一、框架结构的分类1.1.全现浇框架全现浇框架定义：全现浇框架是指作为框架结构的板、梁定义：全现浇框架是指作为框架结构的板、梁和柱整体浇注成为整体的框架结构。和柱整体浇注成为整体的框架结构。特点：特点：整体性好、抗震性能好，建筑

2、平面布置整体性好、抗震性能好，建筑平面布置灵活，工期长、需要的模板量大建筑成本高，灵活，工期长、需要的模板量大建筑成本高，在北方地区冬季施工成本高在北方地区冬季施工成本高工序：绑扎柱内钢筋、经检验合格后支柱模板；工序：绑扎柱内钢筋、经检验合格后支柱模板；支楼面梁和板的模板、绑扎楼面梁和板的钢筋，支楼面梁和板的模板、绑扎楼面梁和板的钢筋，经检验合格后浇注柱梁板的混凝土，并养护；经检验合格后浇注柱梁板的混凝土，并养护；逐层类推完成主体框架施工。逐层类推完成主体框架施工。2 2、半现浇框架、半现浇框架定义：半现浇框架是柱预制、承重梁和连续梁定义：半现浇框架是柱预制、承重梁和连续梁现浇、板预制，或柱和

3、承重梁现浇，板和连系现浇、板预制，或柱和承重梁现浇，板和连系梁预制，组装成型的框架结构。梁预制，组装成型的框架结构。特点：节点构造简单、整体性好；比全现浇框特点：节点构造简单、整体性好；比全现浇框架结构节约模板，比装配式框架节约水泥，经架结构节约模板，比装配式框架节约水泥，经济性能较好。济性能较好。工序：先绑扎柱钢筋、经检验合格后支模；接工序：先绑扎柱钢筋、经检验合格后支模；接着绑扎框架承重梁和连系梁的钢筋，经检验和着绑扎框架承重梁和连系梁的钢筋，经检验和合格后支模板，然后浇筑混凝土；等现浇梁柱合格后支模板，然后浇筑混凝土；等现浇梁柱混凝土达到设计规定的值后，铺设预应力混凝混凝土达到设计规定的

4、值后，铺设预应力混凝土预制板，并按构造要求灌缝做好细部处理工土预制板，并按构造要求灌缝做好细部处理工作。作。3 3、装配整体式框架、装配整体式框架定义：在装配式框架或半现浇框架的基础上，为定义：在装配式框架或半现浇框架的基础上，为了提高原框架的整体性，对楼屋面采用后浇叠合了提高原框架的整体性，对楼屋面采用后浇叠合层，使之形成整体，以达到盖上楼盖整体性的框层，使之形成整体，以达到盖上楼盖整体性的框架结构形式。架结构形式。特点：具有装配式框架施工进度快、也具有现浇特点：具有装配式框架施工进度快、也具有现浇框架整体性好的双重优点，在地震低烈度区应用框架整体性好的双重优点，在地震低烈度区应用较为广泛。

5、较为广泛。工序：在现场吊装梁、柱，浇筑节点混凝土形成工序：在现场吊装梁、柱，浇筑节点混凝土形成框架，或现场现浇混凝土框架梁、柱，在混凝土框架，或现场现浇混凝土框架梁、柱，在混凝土达到设计规定的强度值后，开始铺设预应力混凝达到设计规定的强度值后，开始铺设预应力混凝土空心板，然后在楼屋面浇筑后浇土空心板，然后在楼屋面浇筑后浇 钢筋混凝土整钢筋混凝土整体面层。体面层。4 4、装配式框架、装配式框架定义：指框架结构中的梁、板、柱均为预制构件，定义：指框架结构中的梁、板、柱均为预制构件，通过施工现场吊装、就位、支撑、焊接钢筋，通过施工现场吊装、就位、支撑、焊接钢筋，后后浇节点混凝土所形成的拼装框架结构。

6、浇节点混凝土所形成的拼装框架结构。特点：构件设计定型化、生产标准化、施工机械特点：构件设计定型化、生产标准化、施工机械化程度高，与全现浇框架相比节约模板、施工进化程度高，与全现浇框架相比节约模板、施工进度快、节约劳动力、成本相对较低。但整体性差、度快、节约劳动力、成本相对较低。但整体性差、接头多，预埋件多、焊接节点多，耗钢量大，层接头多，预埋件多、焊接节点多，耗钢量大，层数多、高度大的结构吊装难度和费用都会增加，数多、高度大的结构吊装难度和费用都会增加，由于其整体性差的缺点在大多数情况下已不再使由于其整体性差的缺点在大多数情况下已不再使用。用。二、框架结构的布置二、框架结构的布置1 1、框架结

7、构布置原则、框架结构布置原则结构的平面和立面布置宜简单、规则、整齐结构的平面和立面布置宜简单、规则、整齐 ；尽量统一开间和进深尺寸，统一层高，减少构件尽量统一开间和进深尺寸，统一层高，减少构件类型类型 ；限值结构高宽比，提高结构整体抗侧能力和整体限值结构高宽比，提高结构整体抗侧能力和整体稳定性稳定性 ；充分注重温度应力、混凝土收缩、地基不均匀沉充分注重温度应力、混凝土收缩、地基不均匀沉降对框架结构造成的不良影响；降对框架结构造成的不良影响；如果设计要求设置沉降缝、伸缩缝、抗震缝，要如果设计要求设置沉降缝、伸缩缝、抗震缝，要做到做到“三缝合一三缝合一”。2、柱网与柱高（1）民用建筑 一般柱网以3

8、00mm为基本模数，柱距和开间可根据建筑设计的要求确定，同时也要顾及梁柱受力合理、经济可靠等因素。（2）工业建筑 多层钢筋混凝土框架结构工业厂房的柱网和层高是根据生产工艺的要求决定的，厂房布置为跨度组合式和中间过道式（内廊式）两类。3 3、框架结构承重方案、框架结构承重方案（1 1）横向框架承重方案）横向框架承重方案组成：横向承重框架受力体系是由横向承重梁、组成：横向承重框架受力体系是由横向承重梁、柱及基础组成；在房屋纵向各个框架由纵向连系柱及基础组成；在房屋纵向各个框架由纵向连系梁拉结形成空间受力体系。梁拉结形成空间受力体系。内力分析：在竖向荷载作用下，横向框架按多层内力分析：在竖向荷载作用

9、下，横向框架按多层刚架进行内力分析；纵向各层连系梁一般按多跨刚架进行内力分析；纵向各层连系梁一般按多跨连续梁进行分析；在水平风荷载作用下，一般仅连续梁进行分析；在水平风荷载作用下，一般仅对横向框架进行内力分析对横向框架进行内力分析 。特点：由于承重梁在横向布置，房屋结构横向抗特点：由于承重梁在横向布置，房屋结构横向抗侧刚度增加，提高了房屋横向抗震性能。同时，侧刚度增加，提高了房屋横向抗震性能。同时，由于截面高度大的承重梁沿房屋横向布置，室内由于截面高度大的承重梁沿房屋横向布置，室内的采光和通风效果良好。的采光和通风效果良好。（2）纵向框架承重方案组成：由纵向承重梁、柱及基础组成；在房屋横向各个

10、框架由横向连系梁拉结形成空间受力体系。内力分析：在竖向荷载作用下，纵向框架按多层刚架进行内力分析；横向各层仍应按多层刚架进行承载力和变形验算。特点：由于承重梁在纵向布置，房屋结构横向连管道穿行；可以利用截面尺寸较大的纵梁调节纵向发生的地基不均匀沉降带来的影响；楼层净高比横向承重方案的框架要高。（3）纵横向框架承重方案组成：由沿房屋纵、横向布置的承重梁和柱组成纵横向承重框架体系，承担房屋楼屋面及水平方向的荷载影响。内力分析：楼面框架梁在双向布置，双向抗侧移刚度分布比较均匀；屋结构接近正方形，便于充分发挥两方向承重梁的受力性能。特点：房屋结构方向共同承受荷载及地震作用，纵横向受力，刚度在两方向相差

11、不太悬殊；纵横向均有较好的抗震性能。三、框架梁、柱截面尺寸和材料强度三、框架梁、柱截面尺寸和材料强度 1.1.框架梁框架梁（1 1）截面形状）截面形状 梁截面一般为矩形、梁截面一般为矩形、T T形、花篮形、和十字形。框架连形、花篮形、和十字形。框架连系梁的截面形状，一般有矩形、倒系梁的截面形状，一般有矩形、倒L L形、形、T T形和倒形和倒T T形几种。形几种。（2 2）截面尺寸）截面尺寸 根据框架结构中梁的承载力和刚度要求，框架梁的截根据框架结构中梁的承载力和刚度要求，框架梁的截面尺寸可按下列公式计算：面尺寸可按下列公式计算：（3 3）材料强度）材料强度 框架梁的混凝土强度等级不低于框架梁的

12、混凝土强度等级不低于C25C25，一般应在，一般应在C25C40C25C40之间。之间。2.2.框架柱框架柱 （1 1）截面形状）截面形状 框架柱一般多采用矩形，特殊情况下也可框架柱一般多采用矩形，特殊情况下也可T T形、形、L L形、形、十字形等异形截面。十字形等异形截面。（2 2）框架柱截面尺寸）框架柱截面尺寸 框架柱截面尺寸可根据柱承受的竖向荷载预估值，按框架柱截面尺寸可根据柱承受的竖向荷载预估值，按下式计算：下式计算：框架柱截面尺寸应满足下列要求：框架柱截面尺寸应满足下列要求：1 1）柱截面高度不小于）柱截面高度不小于600mm600mm；截面宽度不小于；截面宽度不小于400mm400

13、mm；2 2）柱截面尺寸以）柱截面尺寸以50mm50mm为模数递增或递减为模数递增或递减 3）柱的净高与柱截面长边之比不宜小于4；4）圆柱的直径不宜小于350mm；（3）材料强度 柱内混凝土强度等级不宜低于C25，一般使用C30C50级。纵向受力钢筋宜采用HRBF335、HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500级钢筋。箍筋宜采用HPB300、HRBF335级钢筋。第三节 多层框架结构承受的荷载和计算简图 一、竖向荷载一、竖向荷载 1.1.永久荷载永久荷载 框架结构、建筑及装饰部分自重、管道及固框架结构、建筑及装饰部分自重、管道及固定设备自重共同组成了房屋结构的永久荷载。定设备

14、自重共同组成了房屋结构的永久荷载。2.2.屋面可变荷载屋面可变荷载 施工检修荷载，上人屋面的人群荷载，雪荷施工检修荷载，上人屋面的人群荷载，雪荷载，积灰荷载。载，积灰荷载。3.3.楼面可变荷载楼面可变荷载 (1)(1)民用建筑楼面可变荷载较小，偏于安全地取民用建筑楼面可变荷载较小，偏于安全地取其满载分布计算。其满载分布计算。(2)(2)工业建筑楼面均布可变荷载，工业建筑楼面均布可变荷载，可采用等效均可采用等效均布荷载计算其值布荷载计算其值。二、水平风荷载二、水平风荷载1.1.风荷载风荷载 2.2.地震作用地震作用三、计算简图三、计算简图1.1.计算单元的确定计算单元的确定 所取的计算单元是从框

15、架结构中部选一榀框架作为研究所取的计算单元是从框架结构中部选一榀框架作为研究对象，假想从该框架相邻开间二分之一处切开，以该框架为对象，假想从该框架相邻开间二分之一处切开，以该框架为主体作为独立的计算单元。主体作为独立的计算单元。2.2.节点的构造节点的构造现浇框架的节点计算时可视为现浇框架的节点计算时可视为刚节点刚节点。顶层端节点梁、柱纵向钢筋在节点内的锚固与搭接顶层端节点梁、柱纵向钢筋在节点内的锚固与搭接现浇框架中柱顶层和梁的连接节点现浇框架中柱顶层和梁的连接节点现浇框架梁上部纵向钢筋在中间层端节点内的锚固现浇框架梁上部纵向钢筋在中间层端节点内的锚固 梁下部纵向钢筋在中间节点或中间支座范围的

16、锚固与搭接梁下部纵向钢筋在中间节点或中间支座范围的锚固与搭接 整体式现浇混凝土框架基础和柱的支座连接方式为固定支整体式现浇混凝土框架基础和柱的支座连接方式为固定支座连接座连接 3.3.跨度与层高的确定跨度与层高的确定 框架梁的跨度取决于支承该梁的柱距大小，框架梁的跨度取决于支承该梁的柱距大小，随着房屋层数增多和高度增加的一定值，对于不随着房屋层数增多和高度增加的一定值，对于不等跨框架跨差不大于等跨框架跨差不大于10%10%时，可按等跨计算。时，可按等跨计算。4.4.框架梁、柱的惯性矩框架梁、柱的惯性矩（1 1）现浇框架）现浇框架 中间框架梁跨中截面（中间框架梁跨中截面（T T形截面）形截面）边框架梁跨中截面（倒边框架梁跨中截面（倒L L形截面）形截面）（2 2）装配整体式框架）装配整体式框架 对中间框架梁跨中截面对中间框架梁跨中截面 边框架梁跨中截面（倒边框架梁跨中截面（倒L L形截面）形截面）5.5.荷载图式的简化荷载图式的简化 水平风荷载可以简化为作用于框架节点处的水平风荷载可以简化为作用于框架节点处的水平集中荷载，并合并于迎风面一侧。水平集中荷载，并合并于迎风面一侧。第四节 多层