框架结构近似计算方法课件.ppt

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高层建筑结构
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第5章框架结构的近似计算方法
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框架结构设计计算程序(手算)
根据使用要求,经济等指标
结构布置:柱网布置,梁布置
梁、柱选型(初估)
计算单元选取
计算简图选取及荷载计算
竖向荷载下的分层计算
水平荷载下的内力和变形计算
荷载效应组合
承载力设计
构造处理
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框架结构设计计算程序(电算)
根据使用要求,经济等指标
柱网布置
建模:梁、柱选型(尺寸初估)及布置,楼板板厚,材料选用
建模:荷载计算及布置
修改不同的荷载和板厚
相应计算参数的设置,生成计算数据
内力及配筋计算
查看计算结果,调整结构布置,使各项指标满足规范
查看各构件的内力、配筋,调整截面
绘制施工图
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框架结构房屋是空间结构体系,一般应按三维空间结构进行分析。但对于平面布置较规则的框架结构房屋,为了简化计算,通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析,每榀平面框
架为一计算单元。
为简化计算,可假定:
1、每榀框架结构仅在其自身平面内提供抗侧移刚度,平面外的抗侧移刚度忽略不计;
2、平面楼盖在其自身平面内刚度无限大;
3、框架结构在使用荷载作用下材料均处于线弹性阶段。
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框架结构的承重方案
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框架结构计算简图
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在实际工程中,框架柱的截面尺寸通常沿房屋高度变化。当上层柱截面尺寸减小但其形心轴仍与下层柱的形心轴重合时,其计算简图与各层柱截面不变时的相同。当上、下层柱截面尺寸不同且形心轴也不重合时,一般采取近似方法,即将顶层柱的形心线作为整个柱子的轴线,但是必须注意,在框架结构的内力和变形分析中,各层梁的计算跨度及线刚度仍应按实际情况取;另外,尚应考虑上、下层柱轴线不重合,由上层柱传来的轴力在变截面处所产生的力矩。此力矩应视为外荷载,与其他竖向荷载一起进行框架内力分析。
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变截面柱框架结构的计算简图
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竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算
在竖向荷载作用下,多、高层框架结构的内力可用力法、位移法等结构力学方法计算。工程设计中,如采用手算,可采用迭代法、分层法、弯矩二次分配法及系数法等近似方法计算。
分层法
竖向荷载作用下框架结构的受力特点及内力计算假定:
(1)不考虑框架结构的侧移对其内力的影响;
(2)每层梁上的荷载仅对本层梁及其上、下柱的内力产生影响,对其他
各层梁、柱内力的影响可忽略不计。
应当指出,上述假定中所指的内力不包括柱轴力,因为某层梁上的
荷载对下部各层柱的轴力均有较大影响,不能忽略。
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