第5章-框架结构课件

框架结构体系框架结构体系1 1 框架结构的特点、优点和分类框架结构的特点、优点和分类2 2 框架的类型框架的类型3 3 框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸4 4 框架结构的运用与建筑艺术技巧的配合框架结构的运用与建筑艺术技巧的配合5 5 框架结构的受力特点与适用层数和高宽比框架结构的受力特点与适用层数和高宽比框架结构体系1 框架结构的特点、优点和分类-1-1 框架结构的特点、优点和适用范围框架结构的特点、优点和适用范围一、特点一、特点 受力特点受力特点 框架结构的变形特征框架结构的变形特征框架结构的变形特征框架结构的变形特征二、框架结构的优缺点二、框架结构的优缺点二、框架结构的优缺点二、框架结构的优缺点三、适用范围三、适用范围三、适用范围三、适用范围-1 框架结构的特点、优点和适用范围一、特点第5章-框架结构课件一、一、框架结构的特点框架结构的特点 （）受力特点：（）受力特点：刚节点，受力性能好（梁、柱）刚节点，受力性能好（梁、柱）n框架结构是框架结构是由梁和柱刚性连接的骨架结构由梁和柱刚性连接的骨架结构。多用。多用钢为框架材料，国内主要为钢筋混凝土框架。钢为框架材料，国内主要为钢筋混凝土框架。n钢筋混凝土框架设计要求：构造节点（梁和柱）钢筋混凝土框架设计要求：构造节点（梁和柱）刚接，刚节点的处理要有足够数量的钢筋，满足刚接，刚节点的处理要有足够数量的钢筋，满足构造要求，便可认为是构造要求，便可认为是“刚节点刚节点”。n框架结构优点：强度高，自重轻，整体性和抗震框架结构优点：强度高，自重轻，整体性和抗震性好。性好。n建筑结构上优点：不靠砖墙承重，建筑平面布置建筑结构上优点：不靠砖墙承重，建筑平面布置灵活，可获得较大空间。灵活，可获得较大空间。一、框架结构的特点 （）受力特点：一、一、框架结构的特点框架结构的特点n以门式钢架为例，钢架受到荷载，始终保持几何不变性，以门式钢架为例，钢架受到荷载，始终保持几何不变性，因为钢筋混凝土框架设计要求：因为钢筋混凝土框架设计要求：构造节点（梁和柱）刚构造节点（梁和柱）刚接，接，刚节点的处理要有足够数量的钢筋，满足构造要求，刚节点的处理要有足够数量的钢筋，满足构造要求，便可认为是便可认为是“刚节点刚节点”。n刚节点对于杆件的转动具有约束作用，从而钢架横梁产刚节点对于杆件的转动具有约束作用，从而钢架横梁产生的正弯矩减少。生的正弯矩减少。一、框架结构的特点 变形特征变形特征变形特征变形特征剪切型剪切型剪切型剪切型弯曲型弯曲型弯曲型弯曲型高层建筑在地震作用下的变形方式是与风荷载所引起的高层建筑在地震作用下的变形方式是与风荷载所引起的侧翼截然不侧翼截然不同的同的。l在强烈地震作用下结构会在任意方向变形，而且有时位移会很大在强烈地震作用下结构会在任意方向变形，而且有时位移会很大，所以设计的关键是避免会引起的倒塌的过大变形。所以设计的关键是避免会引起的倒塌的过大变形。l风荷载引起的侧向位移和振动，在稳定的风压作用下，房屋会有风荷载引起的侧向位移和振动，在稳定的风压作用下，房屋会有一定的侧移，其大小取决于风荷载的大小和建筑物高度及其整体刚一定的侧移，其大小取决于风荷载的大小和建筑物高度及其整体刚度度。变形特征剪切型弯曲型高层建筑在地震作用下的变形方式是与风优点：优点：n建筑平面布置灵活、易于设置较大房间、使用方便建筑平面布置灵活、易于设置较大房间、使用方便n构件类型少，易于标准化、定型化构件类型少，易于标准化、定型化,外墙采用轻质填充材料时，外墙采用轻质填充材料时，结构自重小。结构自重小。n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。时还可采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。n现浇结构的整体性好，抗震性能好，在地震区应优先采用。现浇结构的整体性好，抗震性能好，在地震区应优先采用。二、框架结构的优缺点及适用范围二、框架结构的优缺点及适用范围优点：二、框架结构的优缺点及适用范围n n缺点缺点缺点缺点：抗侧刚度低，层以下建筑：抗侧刚度低，层以下建筑n适用范围适用范围：办公楼、餐厅、车间、营业室、教室和实验：办公楼、餐厅、车间、营业室、教室和实验室等室等民用建筑设计通则民用建筑设计通则（GB503522005）：）：3.1.2民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定：民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定：住宅住宅建筑按层数分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住建筑按层数分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅；宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅；除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，者为单层和多层建筑，大于大于24m者为高层建筑者为高层建筑(不包括建筑高度大于不包括建筑高度大于24m的单层公共建的单层公共建筑筑)；建筑高度大于建筑高度大于1OOm的民用建筑为超高层建筑。的民用建筑为超高层建筑。缺点：抗侧刚度低，层以下建筑-2-2 框架的类型框架的类型1.1.按框架构件组成划分按框架构件组成划分（1 1）梁板式结构）梁板式结构(多层和高层多层和高层)（2 2）无梁式结构（仓库、冷藏库）无梁式结构（仓库、冷藏库）-2 框架的类型1.按框架构件组成划分?n高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑;n框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用;n框架结构的特点:能为建筑提供灵活的使用空间，因墙体不能于柱梁形成完整的一体故墙体抗震性能差。?高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也按框架的施工方法划分按框架的施工方法划分整个房屋全部采用框架结构的称为纯整个房屋全部采用框架结构的称为纯(全全)框架结构。框架结构。框架结构根据施工方法的不同可分为现浇整体式、装配框架结构根据施工方法的不同可分为现浇整体式、装配式和装配整体式三种。式和装配整体式三种。（1）整体式框架整体式框架又称又称全现浇框架全现浇框架，它由现场支模浇注而，它由现场支模浇注而成，整体性好，抗震能力强。成，整体性好，抗震能力强。（2）装配式框架装配式框架的梁、柱等构件均为预制，施工时把预的梁、柱等构件均为预制，施工时把预制的构件吊装就位，并通过节点进行连接。制的构件吊装就位，并通过节点进行连接。（3）装配整体式框架装配整体式框架兼有整体式和装配式框架的优点，兼有整体式和装配式框架的优点，预制构件在现场吊装就位后，通过在预制梁上浇注叠合预制构件在现场吊装就位后，通过在预制梁上浇注叠合层等措施，便框架连成整体。层等措施，便框架连成整体。按框架的施工方法划分整个房屋全部采用框架结构的称为纯(全)框2 2 按框架的施工方法划分按框架的施工方法划分（）现浇整体式框架（）现浇整体式框架：工地现浇：工地现浇优点：优点：结构整体性及抗震性能好，节省钢材；结构整体性及抗震性能好，节省钢材；缺点：缺点：现场工作量大，模板消耗多，施工周期较长。现场工作量大，模板消耗多，施工周期较长。（）装配式框架（）装配式框架：优点：优点：构件可以在工厂预制，质量容易保证，施工现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；场的工作量较少，比现浇框架节省模板并能缩短工期；缺点：缺点：增加了框架的节点连接，用钢量大增加了框架的节点连接，用钢量大,整体性较差。整体性较差。2 按框架的施工方法划分（）现浇整体式框架：工地现浇 （）装配整体式框架（）装配整体式框架施工工艺施工工艺装配式框架结构是指梁，柱，楼板均为预制，然后通过焊接拼装装配式框架结构是指梁，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。连接成整体的框架结构。结构优点结构优点装配整体式框架兼有整体式和装配式框架的优点，预制构件在现装配整体式框架兼有整体式和装配式框架的优点，预制构件在现场吊装就位后，通过在预制梁上浇注叠合层等措施，便框架连场吊装就位后，通过在预制梁上浇注叠合层等措施，便框架连成整体。成整体。第5章-框架结构课件 （）装配整体式框架（）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。的优点。优点：优点：1.可实现标准化，工厂化，机械化生产可实现标准化，工厂化，机械化生产2.速度快，效率高速度快，效率高缺点：缺点：接头处用钢量增加，整体性较差，抗震能力弱，不适用于接头处用钢量增加，整体性较差，抗震能力弱，不适用于地震区使用地震区使用第5章-框架结构课件（）现浇整体式框架（）现浇整体式框架：工地现浇：工地现浇（）现浇整体式框架：工地现浇（）现浇整体式框架（）现浇整体式框架：工地现浇：工地现浇（）现浇整体式框架：工地现浇（）现浇整体式框架（）现浇整体式框架：工地现浇：工地现浇基础钢筋绑扎过程（）现浇整体式框架：工地现浇基础钢筋绑扎过程（）现浇整体式框架（）现浇整体式框架：工地现浇：工地现浇现浇多层楼房的柱基（）现浇整体式框架：工地现浇现浇多层楼房的柱基（）现浇整体式框架（）现浇整体式框架：工地现浇：工地现浇现浇多层楼房钢筋绑扎过程（）现浇整体式框架：工地现浇现浇多层楼房钢筋绑扎过程装配式混凝土框架装配式混凝土框架预制长柱预制主梁预制槽形板预制卡板装配整体式混凝土框架装配整体式混凝土框架预制短柱迭合梁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装配整体式混凝土框架预制长柱装配式混凝土框架预制长柱预制主梁预制槽形板预制卡板装配整体式钢框架铰接钢框架铰接连接角钢柱梁1111钢框架刚接钢框架刚接T形连接件钢框架铰接连接角钢柱梁1111钢框架刚接T形连接件3 3 按承重结构划分按承重结构划分（1 1）全框架）全框架（2 2）内框架：降低房屋造价）内框架：降低房屋造价 缺点：缺点：钢筋混凝土和砖墙刚度不协调，房屋整体性和钢筋混凝土和砖墙刚度不协调，房屋整体性和总体刚度差，抗震总体刚度差，抗震 性能差。性能差。3 按承重结构划分（1）全框架4 4 装配（整体）式装配（整体）式框架的构件划分框架的构件划分（1 1）短柱单梁式：制作、运输、安装方便，但接头多，施工复杂）短柱单梁式：制作、运输、安装方便，但接头多，施工复杂（2 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，）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，长度不宜超过米运输困难，吊装内力大，长度不宜超过米（3 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）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，起重吨位大输困难，起重吨位大4 装配（整体）式框架的构件划分（1）短柱单梁式：制作、运输5 5 装配（整体）式框架的接头型式装配（整体）式框架的接头型式1.1.梁与柱的接头梁与柱的接头n暗牛腿刚接方式暗牛腿刚接方式n明牛腿刚接方式明牛腿刚接方式2.2.柱与柱的接头方式柱与柱的接头方式-焊接连接焊接连接3.3.梁与板的接头方式梁与板的接头方式-迭合梁式迭合梁式5 装配（整体）式框架的接头型式1.梁与柱的接头-框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸按承重框架布置方向分为三种：按承重框架布置方向分为三种：1.1.主要承重框架横向布置主要承重框架横向布置2.2.主要承重框架纵向布置主要承重框架纵向布置3.3.主要承重框架纵横两向布置主要承重框架纵横两向布置一、框架的布置一、框架的布置-框架的布置、柱网尺寸、及构件截面尺寸按承重框架布置方第5章-框架结构课件框架结构荷载计算简述框架结构荷载计算简述框架内力的计算方法有框架内力的计算方法有电算电算和和手算手算两种方式。手算两种方式。手算(近似计算方法近似计算方法)有：有：垂直荷载作用的内力计算垂直荷载作用的内力计算-分层法；二次力矩分配法。分层法；二次力矩分配法。水平荷载的内力计算水平荷载的内力计算-反弯点法；反弯点法；D值法。值法。框架结构荷载计算简述框架内力的计算方法有电算和手算两种方式。第5章-框架结构课件1.1.主要承重框架横向布置主要承重框架横向布置特点：特点：横向梁为主梁，纵向梁横向梁为主梁，纵向梁为次梁（连系梁）为次梁（连系梁）优点：优点：承重框架横向布置可有效提高纵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；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有利于立面处理和室内采光1.主要承重框架横向布置特点：横向梁为主梁，纵向梁为次梁（连横向框架承重方案横向框架承重方案纵向布置连系梁。纵向布置连系梁。横向抗侧刚度大。横向抗侧刚度大。有利采光和通风。有利采光和通风。这种框架特点是这种框架特点是楼板搁在横向框架梁上楼板搁在横向框架梁上，竖向荷载主要由横向框架竖向荷载主要由横向框架承担承担，用纵向连系梁连接各横向框架。，用纵向连系梁连接各横向框架。这种方案这种方案横向框架跨数少横向框架跨数少，主梁的横向布置有利于提高横向刚度主梁的横向布置有利于提高横向刚度，而纵向框架跨数多，刚度大，因此，纵向只需按构造要求配置连系而纵向框架跨数多，刚度大，因此，纵向只需按构造要求配置连系梁。梁。横向框架承重方案纵向布置连系梁。这种框架特点是楼板搁在横向框2.2.主要承重框架纵向布置主要承重框架纵向布置特点：特点：纵向梁为主梁，横向纵向梁为主梁，横向梁为次梁（连系梁）梁为次梁（连系梁）优点优点：有利于楼层净高的有效利：有利于楼层净高的有效利用，房屋的使用划分比较灵活；用，房屋的使用划分比较灵活；缺点缺点：横向很差刚度；：横向很差刚度；适用范围适用范围：层数不多的无抗震要：层数不多的无抗震要求的厂房求的厂房2.主要承重框架纵向布置特点：纵向梁为主梁，横向梁为次梁（连纵向框架承重方案纵向框架承重方案横向布置连系梁。横向布置连系梁。横向抗侧刚度小。横向抗侧刚度小。有利获得较高净空。有利获得较高净空。这种框架特点是楼板放在纵向框架梁上这种框架特点是楼板放在纵向框架梁上，房屋的横向布置连系梁。，房屋的横向布置连系梁。当为当为大开间柱网时可考虑采用此方案大开间柱网时可考虑采用此方案。采用该方案时，采用该方案时，横向连系梁必须与柱子刚接，且截面不能太小，以横向连系梁必须与柱子刚接，且截面不能太小，以保证房屋横向刚度保证房屋横向刚度。由于在横向仅设置截面高度较小的连系梁，有。由于在横向仅设置截面高度较小的连系梁，有利于楼层净高的有效利用，可设置较多的架空管道，利于楼层净高的有效利用，可设置较多的架空管道，适用于工业厂适用于工业厂房。该方案的缺点是横向刚度差，进深尺寸受到限制。房。该方案的缺点是横向刚度差，进深尺寸受到限制。纵向框架承重方案横向布置连系梁。这种框架特点是楼板放在纵向框两个方向均有较好的抗侧刚度。两个方向均有较好的抗侧刚度。框架承重方案与楼盖布置有关框架承重方案与楼盖布置有关单向板楼盖向板楼盖双向板楼盖双向板楼盖3.3.主要承重框架纵横向布置主要承重框架纵横向布置两个方向均有较好的抗侧刚度。框架承重方案与楼盖布置有关单向板纵横向框架承重方案纵横向框架承重方案这种框架特点是两个方向的梁都要承担楼板传来的竖向荷载，这种框架特点是两个方向的梁都要承担楼板传来的竖向荷载，梁的梁的截面均较大，房屋双向刚度均较大。截面均较大，房屋双向刚度均较大。故当房屋柱网平面尺寸接近正方形时或当楼面上有较大活荷载时，故当房屋柱网平面尺寸接近正方形时或当楼面上有较大活荷载时，常采用这种承重方案常采用这种承重方案。纵横向框架承重方案具有较好的整体工作性。纵横向框架承重方案具有较好的整体工作性能，框架柱为双向偏心受压构件。此种承重结构体系，能，框架柱为双向偏心受压构件。此种承重结构体系，地震区房屋地震区房屋结构采用较多。结构采用较多。纵横向框架承重方案这种框架特点是两个方向的梁都要承担楼板传来二、柱网尺寸二、柱网尺寸（一）基本要求：（一）基本要求：1.框架的柱网布置应力求简单、规则、整齐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平面布置的要求要满足生产工艺和建筑平面布置的要求3.要使结构受力合理，施工方便要使结构受力合理，施工方便4.柱网尺寸应符合柱网尺寸应符合经济原则经济原则经济原则经济原则和尽量符合和尽量符合模数模数二、柱网尺寸（一）基本要求：（二）分类（二）分类n内廊式柱网（教学楼，办公楼，医院或宾馆需要公共内廊式柱网（教学楼，办公楼，医院或宾馆需要公共走廊的建筑）走廊的建筑）n等跨式柱网（公共建筑或轻型厂房）等跨式柱网（公共建筑或轻型厂房）n对称不等跨式柱网对称不等跨式柱网（二）分类（二）分类（二）分类等跨式柱网（公共建筑或轻型厂房）等跨式柱网（公共建筑或轻型厂房）内廊式柱网（教学楼，办公楼，医内廊式柱网（教学楼，办公楼，医院或宾馆需要公共走廊的建筑）院或宾馆需要公共走廊的建筑）等跨式 l=6m，内廊式,L1边跨跨度=6-7m,L2内廊跨度=2.4-3m.L2受力好，有利于降低中间支座的负弯矩（二）分类等跨式柱网（公共建筑或轻型厂房）内廊式柱网（教学楼结构受力合理（均匀、对称、对直、贯通，尽量避免缺梁抽柱）结构受力合理（均匀、对称、对直、贯通，尽量避免缺梁抽柱）结构受力合理（均匀、对称、对直、贯通，尽量避免缺梁抽柱）方便施工方便施工方便施工对称三跨。对称三跨。房间进深：房间进深：6m6m、6.6m6.6m、6.9m6.9m走廊跨度：走廊跨度：2.4m2.4m、2.7m2.7m、3.0m3.0m开间方向柱距：开间方向柱距：3.63.68m8m内廊式内廊式内廊式内廊式适用范围适用范围适用范围适用范围：旅馆、教学、办公、医院：旅馆、教学、办公、医院：旅馆、教学、办公、医院：旅馆、教学、办公、医院对称三跨。房间进深：6m、6.6m、6.9m走廊跨度：2客房与卫生间客房与卫生间客房与卫生间客房与卫生间走道走道7500240075004200酒店的结构平面 内廊式客房与卫生间客房与卫生间走道7500240075004200390054005400660039005400540066006000420054002400720060004200办公楼的结构平面 内廊式6000420054002400720060004200办公教室教室走道走道6000600039002400走道走道6000600078002400教室教室教室的结构平面 内廊式教室走道6000600039002400走道60006000等跨式柱网：常用跨度为等跨式柱网：常用跨度为6 6米、米、7.57.5米、米、9 9米、米、1212米米开间方向柱距：开间方向柱距：6m6m适用范围适用范围：厂房、仓库、商店厂房、仓库、商店厂房、仓库、商店厂房、仓库、商店等跨式柱网等跨式柱网等跨式柱网：常用跨度为6米、7.5米、9米、12米等跨式柱网对称不等跨式柱网对称不等跨式柱网对称不等跨式柱网注意：注意：n无论是工业或民用建筑的柱网布置，当房屋长无论是工业或民用建筑的柱网布置，当房屋长度较大（度较大（5555米米）时，均需设置伸缩缝，在缝的）时，均需设置伸缩缝，在缝的两侧应各自设置框架两侧应各自设置框架注意：框架横梁截面：框架横梁截面：n梁高梁高h=(1/8-1/12)lh=(1/8-1/12)l梁跨梁跨n梁宽梁宽b=(1/2-1/3)hb=(1/2-1/3)h梁高梁高n框架柱截面的宽与高框架柱截面的宽与高=(1/15-1/20)H=(1/15-1/20)H层高层高三、构件截面尺寸三、构件截面尺寸框架横梁截面：三、构件截面尺寸四、抗震设防区框架体系结构布置的要求四、抗震设防区框架体系结构布置的要求四、抗震设防区框架体系结构布置的要求四、抗震设防区框架体系结构布置的要求1.1.结构平面布置简单、规则、对齐、对称，结构平面布置简单、规则、对齐、对称，有利于抵抗水平荷载有利于抵抗水平荷载平面形状：平面形状：n板式板式n塔式塔式（一）结构平面布置的原则（一）结构平面布置的原则四、抗震设防区框架体系结构布置的要求1.结构平面布置简单、规n板式板式是指房屋宽度较小，而长度较大的建筑是指房屋宽度较小，而长度较大的建筑 为了增加板式结构的侧向刚度和稳定，为了增加板式结构的侧向刚度和稳定，避免避免“一字一字形形”建筑，可以做成建筑，可以做成折板式或曲线式折板式或曲线式。n塔式塔式则是指平面的长度和宽度相接近的建筑则是指平面的长度和宽度相接近的建筑 在塔式建筑中，常用圆形、方形、长宽比较小的矩在塔式建筑中，常用圆形、方形、长宽比较小的矩形、形、Y Y形、井形、三角形或其他各种形状。形、井形、三角形或其他各种形状。第5章-框架结构课件第5章-框架结构课件图例：增大房屋等效厚度（图例：增大房屋等效厚度（1）图例：增大房屋等效厚度（1）图例：增大房屋等效厚度（图例：增大房屋等效厚度（2）图例：增大房屋等效厚度（2）北京国际饭店：北京国际饭店：.尽量避免部分突出及刚度突变尽量避免部分突出及刚度突变.控制房屋的长宽比控制房屋的长宽比L/BL/B不宜超过不宜超过4.04.0（一）结构平面布置的原则（一）结构平面布置的原则.尽量避免部分突出及刚度突变.控制房屋的长宽比（一）结构图例：抗震建筑平面图例：抗震建筑平面图例：抗震建筑平面图例：不利抗震建筑平面图例：不利抗震建筑平面图例：不利抗震建筑平面图例：日本建议的建筑平面图例：日本建议的建筑平面图例：日本建议的建筑平面第5章-框架结构课件 抗侧力结构的布置应尽抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地可能使房屋的刚度中心与地震力合力作用线接近或重合震力合力作用线接近或重合 （一）结构平面布置的原则（一）结构平面布置的原则 抗侧力结构的布置应尽可能使房屋的刚度中心与地震力合图例：不利抗震的结构布置图例：不利抗震的结构布置图例：不利抗震的结构布置 .抗侧力结构的布置应抗侧力结构的布置应使房屋中各部分的刚度均使房屋中各部分的刚度均匀，不应过分悬殊匀，不应过分悬殊（一）结构平面布置的原则（一）结构平面布置的原则 .抗侧力结构的布置应使房屋中各部分的刚度均匀，不应过分 .在烈度较高的抗震设防区、在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单楼、电梯间不宜布置在结构单元的两端和拐角部位元的两端和拐角部位（一）结构平面布置的原则（一）结构平面布置的原则 .在烈度较高的抗震设防区、楼、电梯间不宜布置在结构单元1.1.沿房屋的竖向高度刚度和质量分布均匀，不要发生过沿房屋的竖向高度刚度和质量分布均匀，不要发生过大的突变，尽量避免夹层、错层、抽柱现象大的突变，尽量避免夹层、错层、抽柱现象（二）结构立面布置的原则（二）结构立面布置的原则1.沿房屋的竖向高度刚度和质量分布均匀，不要发生过大的突变第5章-框架结构课件图例：结构薄弱层反应图例：结构薄弱层反应图例：结构薄弱层反应 2.2.各层楼板应尽可能设置各层楼板应尽可能设置在同一标高上，尽可能不采在同一标高上，尽可能不采用复式框架用复式框架（二）结构立面布置的原则（二）结构立面布置的原则 2.各层楼板应尽可能设置在同一标高上，尽可能不采用复式图例：长、短柱共存现象图例：长、短柱共存现象图例：长、短柱共存现象n下刚顶柔结构，容易出现下刚顶柔结构，容易出现“辫梢辫梢”效应。震害调效应。震害调查表明：房屋顶部突出结构震害严重查表明：房屋顶部突出结构震害严重n南开大学主楼南开大学主楼下刚顶柔结构，容易出现“辫梢”效应。震害调查表明：房屋顶部突 突出部分的体型越细长，则摆动影响越大，鞭突出部分的体型越细长，则摆动影响越大，鞭梢效应越明显，当突出部分高度小于下部高度的梢效应越明显，当突出部分高度小于下部高度的1/51/5时，其摆动影响可不考虑时，其摆动影响可不考虑 突出部分的体型越细长，则摆动影响越大，鞭梢效应越明显，房屋顶部不宜有局部突出和刚房屋顶部不宜有局部突出和刚度突变，如不能避免，突出部分度突变，如不能避免，突出部分应逐步收小，并需作抗震验算应逐步收小，并需作抗震验算房屋顶部不宜有局部突出和刚度突变，如不能避免，突出部分应逐步竖向规则建筑：竖向规则建筑：3 3 立面局部收紧尺寸不大于该方向总尺寸的立面局部收紧尺寸不大于该方向总尺寸的25%25%；4 4 楼层刚度不小于相邻上层刚度的楼层刚度不小于相邻上层刚度的70%70%，且连，且连续三层的总刚度下降不超过续三层的总刚度下降不超过50%50%。竖向规则建筑：3 立面局部收紧尺寸不大于该方向总尺寸的25%5 底柔上刚结构，底部容易破坏底柔上刚结构，底部容易破坏5 底柔上刚结构，底部容易破坏H是指建筑物地面到檐口高度是指建筑物地面到檐口高度B是指建筑物平面的短方向总宽是指建筑物平面的短方向总宽6 6 控制结构高宽比控制结构高宽比H HB B高宽比超过限值需进行整体稳定性和抗倾覆验算高宽比超过限值需进行整体稳定性和抗倾覆验算7 7 合理地设置变形缝合理地设置变形缝H是指建筑物地面到檐口高度6 控制结构高宽比HB高宽比超过 注意控制房屋的侧向变位和层间相对变位，并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（在填充墙内设对填充墙采取适当的加强措施（在填充墙内设轻钢或钢筋混凝土骨架并与框架连接等）轻钢或钢筋混凝土骨架并与框架连接等）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 控制房屋的侧向变位和层间相控制房屋的侧向变位和层间相对变位的作用：对变位的作用：（1 1）防止竖向荷载引起的附加弯矩的加剧）防止竖向荷载引起的附加弯矩的加剧（2 2）防止填充墙的装修材料的破坏）防止填充墙的装修材料的破坏（3 3）避免相邻房屋的相互碰撞）避免相邻房屋的相互碰撞（4 4）减轻摇晃的感觉）减轻摇晃的感觉 控制房屋的侧向变位和层间相对变位的作用：n房屋高低层不宜用牛腿相连，宜用防震缝分开房屋高低层不宜用牛腿相连，宜用防震缝分开柱子净高与截面长边的比值宜大于柱子净高与截面长边的比值宜大于4 4房屋高低层不宜用牛腿相连，宜用防震缝分开柱子净高与截面长3-5 3-5 框架结构的受力特点与适用层数和高宽比框架结构的受力特点与适用层数和高宽比一、框架结构的受力特点一、框架结构的受力特点n框架结构是由梁和柱相互刚接而成的框架结构是由梁和柱相互刚接而成的,框架的框架的承载能力和结构效能主要依赖于梁与柱的强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。度和节点刚度。3-5 框架结构的受力特点与适用层数和高宽比一、框架结构的受1.1.竖向荷载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框架的变形和弯矩与框架的层数多少没有太大的关系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n（）刚度方面：（）刚度方面：随着房屋高度的增加，在水平荷载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。的控制因素。n要满足强度和刚度的要求，就必须增大构件的截面尺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。寸，太大不经济，甚至不合理。n合理层数是合理层数是6-156-15层，最经济是层，最经济是1010层左右。层左右。n高宽比：高宽比：-（）刚度方面：随着房屋高度的增加，在水平荷载作用下，框架结