框架结构受力特点、构造要求在线视频

通过上节课的学习

那框架结构的受力特点是怎样的呢

我们接着来学习

框架结构承受的作用包括结构自重

楼屋面活荷载

风荷载和地震作用

结构自重和楼屋面活荷载为竖向荷载

风荷载为水平荷载

地震作用是结构上的质量因加速度的存在

而产生的惯性力

分为水平地震作用和竖向地震作用

风荷载和地震作用的大小和方向都具有不确定性

框架结构是一个空间结构体系

沿房屋的长向和短向可分别视为

纵向框架和横向框架

纵 横向框架分别承受纵向和横向水平荷载

而竖向荷载传递路线则根据楼

屋盖布置方式而不同

现浇平板楼 屋盖主要向距离较近的梁上传递

预制板楼盖传至支承板的梁上

地震作用下

柱端弯矩最大

且为变号弯矩

故一般柱的破坏是柱端的弯曲破坏

轻者产生水平裂缝

斜裂缝或交叉裂缝

重者混凝土压碎崩落

柱内箍筋拉断

纵筋压曲呈灯笼状

这种破坏是脆性破坏

破坏部位大多在梁底柱顶交接处

角柱在两个主轴方向的地震作用下

震害较中柱和边柱严重

短柱的线刚度大

在地震作用下会产生较大的剪力

形成交叉裂缝乃至脆断

框架梁柱节点区主要承受柱子传来的轴力

弯矩 剪力和梁传来的弯矩

剪力作用 受力复杂

在轴压力和剪力共同作用下

节点区可能发生剪切及主拉应力造成的脆性破坏

有砌体填充墙的框架

框架和填充墙共同工作时

由于填充墙的刚度大

受力初期填充墙受到的地震作用很大

而砌体的极限变形很小

在往复水平地震作用下产生斜裂缝

甚至倒塌

在抗震框架结构中

柱轴压比是影响柱的破坏形式

和变形能力的重要因素

为了保证框架柱有一定延性

其轴压比不宜超过规范的规定

并不应大于1.05

建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑

柱轴压比限值应适当减少

为了保证建筑的安全和稳定性

非抗震设计现浇框架的构造要求有

框架梁 柱截面形式及尺寸

框架梁

框架结构主梁的截面形式

现浇框架多做成矩形

装配整体式框架多做成花篮形

装配式框架可做成矩形

T形或花篮形

连系梁的截面多做成T形

Γ形 L形 ⊥形 Z形等

框架梁的截面高度h

可按1/10~1/18框架梁计算跨度确定

但不宜大于净跨的1/4

框架梁的截面宽度不宜小于h/4

也不宜小于200mm

一般取梁高的1/2~1/3

工程中常用框架梁宽度为250mm和300mm

框架梁底部通常较连系梁底部低50mm以上

避免框架节点处纵

横钢筋互相干扰

框架柱的截面形式一般做成矩形

方形 圆形或多边形

矩形 方形柱的截面宽度和高度

非抗震设计时不宜小于250mm

抗震设计时不宜小于300 mm

圆柱截面直径及多边形截面的内切圆直径

不宜小于350 mm

错层处框架柱的截面高度

不应小于600mm

柱的截面高度与宽度之比不宜大于3

柱的净高与截面高度之比不宜小于4

工程中常用的框架柱截面尺寸是

400mm×400mm

450mm×450mm

500mm×500mm

550mm×550mm

600mm×600mm等

二 非抗震设计框架的节点构造

梁柱节点构造是保证框架结构

整体空间受力性能的重要措施

只有通过构件之间的相互连接

结构才能成为一个整体

现浇框架的连接构造

主要是梁与柱

柱与柱之间的配筋构造

根据构造做法不同

框架结构的节点可分为如图所示的4种类型

中间层中间节点 中间层端节点

顶层端节点 顶层中间节点

中间层中间节点

框架梁下部纵向钢筋宜贯穿节点

当必须锚固时

在中间节点处可根据图集

和规范对节点的要求进行确定

中间层端节点

框架梁上部纵向钢筋伸入中间层端节点

当采用直线锚固形式时

锚固要求如图所示

当上部纵向钢筋在节点内水平锚固长度不够时

可采用钢筋端部加机械锚头的锚固方式

如图

顶层端节点

框架顶层端节点处的梁

柱端均主要受负弯矩作用

相当于一段90°的折梁

为了保证梁

柱钢筋在节点区的搭接传力

应将梁

柱钢筋进行有效锚固

如图

顶层中间节点的柱纵向钢筋采用直线锚固时

其自梁底标高算起的锚固长度不应小于la

且必须伸至柱顶

当顶层节点处梁截面尺寸不满足直线锚固要求时

可采用90°弯折锚固措施

如图

框架节点内的箍筋设置

在框架节点内应设置水平箍筋

箍筋应符合柱箍筋的构造规定

但间距不宜大于250mm

对四边均有梁与之相连的中间节点

节点内可只设置沿周边的矩形箍筋

不必设置复合箍筋

框架结构受地震荷载影响

具有的震害特点有

1 框架梁

柱的震害

框架梁 柱的震害主要发生在节点处

柱的震害重于梁

柱顶震害重于柱底

角柱震害重于内柱

短柱震害重于一般柱

2 填充墙的震害

框架结构的砖砌填充墙破坏较为严重

一般7度即出现裂缝

端墙

窗间墙及门窗洞口边角部分裂缝最多

多层框架柱间的填充墙

地震时 梁下的填充墙出现水平裂缝

如果墙和柱拉结不好则会产生竖向裂缝

强烈地震作用时会产生X形裂缝

甚至外倾或倒塌

9度以上填充墙大部分倒塌

抗震设计一般规定主要包括

防震缝与抗撞墙的设置

钢筋混凝土房屋的高宽比限值

房屋的体型及结构布置

抗震等级

纵向受力钢筋的锚固与连接

箍筋的要求

现浇框架抗震构造

现浇框架梁构造要求主要包括

梁纵向钢筋配置构造

梁端箍筋构造

现浇框架柱构造要求主要包括

柱纵向钢筋配置构造

柱箍筋配置

包括箍筋形式 加密范围

箍筋间距和直径 箍筋肢数等

框架梁 柱纵向钢筋在节点区的锚固和搭接

柱纵向钢筋连接等方面的构造要求

以上就是本次课的内容

谢谢同学们的聆听

下次课再见