高层建筑结构框架结构
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主要内容
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。对于承受主要竖向荷载的框架梁,其截面有以下几种形式。
对整体式框架,与梁相连的楼板是梁的翼缘,梁截面为T形或倒L形(图 (a));
当采用预制板楼盖时,框架梁为矩形或T形(图 (b));
有时为减小楼盖结构高度,增加室内净高,框架梁截面常做成花篮形或十字形;(图(c));
对装配整体式框架,其框架梁为部分预制、部分现浇,称为迭合梁,其截面形式如图(d)所示。
框架梁截面高度h可取L/8~L/12,截面宽度b一般为h/2~h/3。
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连系梁通常是承受填充墙荷载,其截面一般采用图所示的矩形、T形和倒L形。连系梁的翼缘通常是用来填补预制板排列所余宽度。
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一般为方形或矩形。 柱的长边尺寸h 可近似取底层柱高的1/15~1/20。短边尺寸b按 (1~2/3)b选用.
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按矩形截面(图中阴影部分)计算出惯性矩I0,再根据楼板的形式进行修正求得I。
(1)当采用现浇楼板时(图 (a)、(b)),中框架梁的惯性矩I =2I0,边框架梁的I =。
(2)当采用装配式楼板时(图 (c)),I =I0。
(3)如为装配整体式楼板(图 (d)、(e)),中框架梁的I =,边框架梁的I =。
所有柱的截面惯性矩按实际尺寸计算。
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框架结构的计算简图
框架结构是一个空间受力体系,如图 (a)所示。为方便起见,常是将一个较规则的空间框架分解为一组横向平面框架和一组纵向平面框架,如图 (b)所示,框架即为一个计算单元,一般以柱距中线来划分,如图 (a)所示阴影范围。该平面框架承受计算单元内的水平荷载,是否有竖向荷载作用,取决于楼盖结构的布置方式。
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在计算简图中,杆件用其轴线来表示;
框架梁的跨度取柱子的轴线之间的距离,当上下层柱截面尺寸变化时,一般以最小截面的形心线来确定。
框架的层高即框架柱的计算高度应为各横梁形心线之距,当各层梁截面尺寸相同时也可取相应的建筑层高,但底层的层高取基础顶面至二层楼板顶面之间的距离。
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对现浇式框架和装配整体式框架,梁与柱的连接点可处理为刚结点
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作用于框架结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种。
竖向荷载包括结构自重、楼面荷载、雪载等。竖向荷载一般为分布荷载,次梁传来的为集中力。
水平荷载包括风荷载和水平地震作用。水平荷载均简化为作用于框架节点上集中力(计算方法)。
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计算公式:
将沿框架柱的分布风载简化为作用于框架节点的水平集中风荷载Fi,其值为:
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内力分析及侧移验算
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框架结构在竖向荷载作用下有如下特点:
(1)框架所产生的侧移一般很小,可以忽略;
(2)当某层框架梁上作用荷载时,在该层梁及相邻的柱子中产生较大内力,其它各层梁柱的内力较小,其影响可以忽略。
竖向荷载作用下内力的计算方法——分层法
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根据上述受力特点,采用下面基本假定:
(1)竖向荷载作用下不计侧移影响;
(2)每层梁上的荷载仅影响本层梁及与该层梁相连的柱。
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根据上
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