【精品课件】框剪结构总结
- 格式:ppt
- 大小:2.12 MB
- 文档页数:46
框架-剪力墙结构,俗称为框剪结构。
主要结构是框架,由梁柱构成,小部分是剪力墙。
墙体全部采用填充墙体,由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。
适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。
框架与剪力墙结构体系的结合框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。
框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。
因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。
框剪结构的变形为剪弯型众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。
剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。
对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。
水平荷载主要由剪力墙承受从受力特点看,由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多,在水平荷载作用下,一般情况下,约80%以上用剪力墙来承担。
因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层框架剪力墙结构兼具了框架布置灵活、延性好和剪力墙刚度大的优点,二者通过水平刚度较大的楼盖协同工作,在水平作用下呈弯剪型位移曲线,层间变形趋于均匀,比纯框架结构侧移小,非结构性破坏轻,其中剪力墙为主要抗侧力构件,框架起到二级防线作用,比剪力墙体系延性好,布置灵活。
因此,框剪结构是一种抗剪性能较好的结构体系。
但由于剪力墙和框架的层间位移角弹性极限值相差很远,当结构遭遇强烈地震时,剪力墙在其底部首先越过弹性变形阶段出现裂缝进而屈服,在出铰部位刚度大幅降低,刚度沿竖向发生突变,在塑性铰区发生塑性转动,从而带动上部的墙体发生刚体位移,再加上弯曲变形,顶部侧移激增,给与之相连的框架施加了很大的附加剪力。
而此刻结构的层间侧移角还远小于框架的弹性变形值,框架尚未充分发挥其自身的水平抗力。
框架-剪力墙结构,俗称为框剪结构。
主要结构是框架,由梁柱构成,小部分是剪力墙。
墙体全部采用填充墙体,由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。
适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。
框架与剪力墙结构体系的结合框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。
框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。
因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。
框剪结构的变形为剪弯型众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。
剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。
对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。
水平荷载主要由剪力墙承受从受力特点看,由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多,在水平荷载作用下,一般情况下,约80%以上用剪力墙来承担。
因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层框架剪力墙结构兼具了框架布置灵活、延性好和剪力墙刚度大的优点,二者通过水平刚度较大的楼盖协同工作,在水平作用下呈弯剪型位移曲线,层间变形趋于均匀,比纯框架结构侧移小,非结构性破坏轻,其中剪力墙为主要抗侧力构件,框架起到二级防线作用,比剪力墙体系延性好,布置灵活。
因此,框剪结构是一种抗剪性能较好的结构体系。
但由于剪力墙和框架的层间位移角弹性极限值相差很远,当结构遭遇强烈地震时,剪力墙在其底部首先越过弹性变形阶段出现裂缝进而屈服,在出铰部位刚度大幅降低,刚度沿竖向发生突变,在塑性铰区发生塑性转动,从而带动上部的墙体发生刚体位移,再加上弯曲变形,顶部侧移激增,给与之相连的框架施加了很大的附加剪力。
而此刻结构的层间侧移角还远小于框架的弹性变形值,框架尚未充分发挥其自身的水平抗力。
第13讲框剪结构设计框剪结构设计⼀.框剪结构的特点1.框架—剪⼒墙结构,亦称框架—抗震墙结构,简称框剪结构。
它是框架结构和剪⼒墙结构组成的结构体系,既能为建筑使⽤提供较⼤的平⾯空间,⼜具有较⼤的抗侧⼒刚度。
框剪结构可应⽤于多种使⽤功能的⾼层房屋,如办公楼、饭店、公寓、住宅、教学楼、实验楼等等。
其组成形式⼀般有:(1)框架与剪⼒墙(单⽚墙、联肢墙或较⼩井筒)分开布置;(2)在框架的若⼲跨内嵌⼊剪⼒墙(有边框剪⼒墙);(3)在单⽚抗侧⼒结构内连续布置框架和剪⼒墙;(4)上述两种或三种形式的混合。
2.框剪结构由框架和剪⼒墙两种不同的抗侧⼒结构组成。
这两种结构的受⼒特点和变形性质是不同的。
在⽔平⼒作⽤下,剪⼒墙是竖向悬臂弯曲结构,其变形曲线呈弯曲型,楼层越⾼⽔平位移增长速度越快,顶点⽔平位移值与⾼度是四次⽅关系:均布荷载时倒三⾓形荷载时在⼀般剪⼒墙结构中,由于所有抗侧⼒结构都是剪⼒墙,在⽔平⼒作⽤下各道墙的侧向位移相类似,所以,楼层剪⼒在各道剪⼒墙之间是按其等效刚度EI eq 的⽐例进⾏分配。
框架在⽔平⼒作⽤下,其变形曲线为剪切型,楼层越⾼⽔平位移增长越慢,在纯框架结构中,各榀框架的变形曲线类似,所以,楼层剪⼒墙是按框架柱的抗推刚度D值⽐例进⾏分配。
框剪结构,既有框架,⼜有剪⼒墙,它们之间通过平⾯内刚度⽆限⼤的楼板连接在⼀起,使它们⽔平位移协调⼀致,不能各⾃⾃由变形,在不考虑扭转影响的情况下,在同⼀楼层的⽔平位移必须相同。
因此,框剪结构在⽔平⼒作⽤下的变形曲线呈S形的弯剪型位移曲线。
图⼀.框剪结构变形特点3.框剪结构在⽔平⼒作⽤下,由于框架与剪⼒墙协同⼯作,在下部楼层,因为剪⼒墙位移⼩,它拉着框架变形,使剪⼒墙承担了⼤部分剪⼒;上部楼层则相反,剪⼒墙的位移越来越⼤,⽽框架的变形则相对较⼩,所以,框架除负担⽔平⼒作⽤下的那部分剪⼒外,还要负担拉回剪⼒墙变形的附加剪⼒,因此,在上部楼层即使⽔平⼒产⽣的楼层剪⼒很⼩,⽽框架中仍有相当数值的剪⼒。
框架(框-剪)结构我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2002)将l0层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物定义为高层建筑,2~9层且高度不大于28m为多层建筑。
目前,多层与高层建筑最常用的结构体系有框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系和筒体体系等。
(一)框架结构的组成与特点框架结构.主要由楼板、梁、柱及基础等承重构件组成。
由框架梁、柱与基础形成平面框架,作为主要的承重结构。
各平面框架再由连系梁联系起来,形成一个空间结构体系.框架结构具有建筑平面布置灵活,能获得较大空间,承受竖向荷载作用合理、结构白重较轻的特点。
但由于框架其侧向刚度小、水平位移较大,因此使用高度受到限制。
在高度不大的多高层建筑中,框架结构是一种较好的结构体系。
从受力合理和控制造价的角度,现浇钢筋混凝土框架高度一般不超过45m;广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房。
(二)框架结构材料强度等级(1)混凝土强度等级非抗震设计时,现浇框架的混凝土强度等级不应低于C20。
抗震设计时,当按一级抗震设计时,现浇框架的混凝土强度等级不宜低于C30,当按二至四级抗震等级设计时,不成低于C20。
为减小柱子的轴压比和截面,提高承载能力,宜在荷载较大的柱子中采用较高强度的混凝土。
(2)钢筋级别一般情况下,框架梁、柱内纵筋采用HRB 335级、HRB 400级或RRB 400级,箍筋采用HPB 235级HRB 335级。
(3)梁柱节点混凝土梁的混凝土强度等级宜与柱相同或不低于柱混凝土强度等级5MPa以上。
二、钢筋混凝土框架结构的构造要求节点设计是框架结构设计中极其重要的内容。
通过构造措施来保证。
(一)一般构造(1)框架梁在非抗震设防区,框架节点的承载力是经济合理且便于施工的原则。
框架梁除应满足一般梁的有关构造规定外,在跨中上部至少应配置2根12的钢筋与横梁支座的负弯矩钢筋搭接,搭接长度不应小于1.2z。
(z。
为纵向受拉钢筋的最小锚固长度)。
结构设计相关知识:框剪结构是什么
框架-剪力墙结构,俗称为框剪结构。
主要结构是框架,由梁柱构成,小部分是剪力墙。
墙体全部采用填充墙体,由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。
适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。
框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。
框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。
因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。
众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。
剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。
对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结构的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。
从受力特点看,由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多,在水平荷载作用下,一般情况下,约80%以上用剪力墙来承担。
因此,使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层框架剪力墙结构兼具了框架布置灵活、延性好和剪力墙刚度大的优点,二者通过水平刚度较大的楼盖协同工作,在水平作用下呈弯剪型位移曲线,层间变形趋于均匀,比纯框架结构侧移小,非结构性破坏轻,其中剪力墙为主要抗侧力构件,框架起到二级防线作用,比剪力墙体系延性好,布置灵活。
因此,框剪结构是一种抗剪性能较好的结构体系。