【土木建筑】第五章 竖向分布体系的初步设计.ppt
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1、第五章 竖向分布体系的初步设计,谢凌志,chap3-2,chap3-3,第一节 概述设计阶段结构构思的层次,建筑初始方案设计,揭示整个体系的荷载抗力关系,预估基本分体系的相互关系,基本水平体系和竖向分体系的总体设计、相互作用的性质,方案,初步,最后,具体设计各分体系构件、连接,优化全部和部分信息时必须反馈,总体空间结构,chap3-4,第一节 概述,详细设计计算需要概念设计 概率设计判断结构方案的可行性 概念设计初步确定结构体系及构件尺寸 概念设计判断计算机计算结果,chap3-5,第一节 概述设计阶段结构构思的层次,建筑初始方案设计,揭示整个体系的荷载抗力关系,预估基本分体系的相互关系,基本
2、水平体系和竖向分体系的总体设计、相互作用的性质,方案,初步,最后,具体设计各分体系构件、连接,优化全部和部分信息时必须反馈,总体空间结构,chap3-6,第二节 结构的整体性实体建筑物,建筑物是一个实体结构,chap3-7,第二节 结构的整体性实体建筑物,建筑物是一个实体结构,chap3-8,第二节 结构的整体性实体建筑物,受集中水平力分析,chap3-9,第二节 结构的整体性实体建筑物,受均布水平力分析,chap3-10,第二节 结构的整体性实体建筑物,受倒三角水平力分析,chap3-11,第二节 结构的整体性实体建筑物,剪力传递功能,chap3-12,第二节 结构的整体性实体建筑物,剪力的
3、传递,chap3-13,第二节 结构的整体性实体建筑物,弯矩的作用,chap3-14,第二节 结构的整体性实体建筑物,实体结构的整体性要求,竖向荷载可以从一个薄片轴向传递到另一个薄片 水平荷载可以通过薄片间的剪力传递至基础 薄片之间可以传递一对轴向拉压的抗倾覆力偶,chap3-15,第二节 结构的整体性空间结构,将结构体系布置成空间封闭式 四片封闭的薄板,顶部开敞,底部固定,chap3-16,第二节 结构的整体性空间结构,空间结构受竖向荷载,chap3-17,第二节 结构的整体性空间结构,空间结构受水平荷载,chap3-18,第二节 结构的整体性空间结构,空间结构的进一步分析,chap3-19
4、,第二节 结构的整体性空间结构,空间结构的整体性要求,水平分体系能够承受恒载并将竖向荷载通过竖向分体系传递到基础 水平分体系承受水平荷载,并将水平荷载传递到竖向分体系,并最终传递到基层 竖向分体系必须联系在一起,才能获得最好的抗弯和抗压屈能力,chap3-20,第二节 结构的整体性空间结构,水平分体系的隔板作用,有效高度的减小,抗压屈刚度增加,chap3-21,第二节 结构的整体性空间结构,筒形空间结构的变化,chap3-22,第二节 结构的整体性框架结构,单柱的作用,chap3-23,第二节 结构的整体性框架结构,铰接单柱,chap3-24,第二节 结构的整体性框架结构,铰接单柱,chap3
5、-25,第二节 结构的整体性框架结构,刚接框架,chap3-26,第二节 结构的整体性框架结构,定量分析,chap3-27,第二节 结构的整体性框架结构,定量分析,完全框架,chap3-28,第二节 结构的整体性框架结构,框架是一个二维结构,在平面内才能有效地承受力的作用,类似于竖向平板 建筑物需要多个框架,chap3-29,第二节 结构的整体性框架结构,梁柱刚度比对框架性能的影响,chap3-30,第二节 结构的整体性框架结构,梁柱刚度比对框架性能的影响,单柱刚度大,大部分倾覆力矩由每个柱的抗弯作用承担 如果梁的刚度大,成对的柱轴力将分担很大一部分的倾覆力矩。抗弯作用由柱受弯变为整个框架守卫
6、 梁柱线刚度比大于4时,可以认为接近弯曲框架作用,chap3-31,第二节 结构的整体性框架结构,提供双柱框架结构分体系刚度及承载能力的方法:,加设内柱 增大柱弯曲平面内的高度 加设更多的或更刚的梁,chap3-32,第二节 结构的整体性框架结构,加设框架内柱,chap3-33,第二节 结构的整体性框架结构,加设框架内柱的优点,由于成对柱之间的距离减小,水平梁刚度增加,也就加强了整体框架作用 每个柱承受的水平荷载较小,弯矩也小,总变形将减小,chap3-34,第二节 结构的整体性框架结构,增加受力平面内柱截面高度,变形减小,轴力增加!,chap3-35,第二节 结构的整体性框架结构,增加梁的数
7、量和刚度,chap3-36,第二节 结构的整体性框架结构,实际结构中梁柱刚度比的变化,框架作用,最大,最小,梁柱刚度比,最大,最小,chap3-37,第二节 结构的整体性框架结构,增加多层框架的其他影响 柱底弯矩减小,chap3-38,第二节 结构的整体性框架结构,提供双柱框架结构分体系刚度及承载能力的方法总结:,加大柱截面可以在相当程度上增加框架结构整体刚度,但是要保证梁柱的刚度比 可以对三种方法进行组合考虑,chap3-39,第二节 结构的整体性框架结构,组合方案,chap3-40,第二节 结构的整体性框架结构,框筒受力,chap3-41,第二节 结构的整体性分体系的功能,水平结构由竖向结
8、构支撑 竖向结构靠水平结构保持稳定 水平体系和竖向体系共同作用形成空间结构 综合考虑,共同设计,水平体系承受楼盖和屋盖等竖向荷载,并传递到竖向体系 水平体系通过横隔板作用,将水平荷载分配到竖向抗剪体系,,竖向体系承受竖向荷载,将荷载传递到基础 竖向体系承受水平剪力,并将总剪力传递到基础 竖向体系抵抗由倾覆力矩产生的弯曲内力,chap3-42,第二节 结构的整体性体系布置方式,chap3-43,第二节 结构的整体性体系布置方式,chap3-44,第二节 结构的整体性竖向体系,柱 框架结构 剪力墙结构 筒体结构,chap3-45,chap3-46,第三节 剪力墙结构,钢筋混凝土实心墙 桁架式剪力墙
9、(支撑框架),chap3-47,第三节 剪力墙结构基本特性,面内刚度大,面外刚度小 忽略平面外刚度 正交布置剪力墙,chap3-48,第三节 剪力墙结构基本特性,平面布置,chap3-49,第三节 剪力墙结构基本特性,剪力分配 在h/d23时,荷载可以按截面面积的比例分配 在h/d45时,考虑按相对刚度值I,chap3-50,第三节 剪力墙结构钢筋混凝土剪力墙实例,要求:验算剪应力和拉、压应力,0.3m,chap3-51,第三节 剪力墙结构钢筋混凝土剪力墙实例,剪应力计算,chap3-52,第三节 剪力墙结构钢筋混凝土剪力墙实例,正应力计算,chap3-53,第三节 剪力墙结构钢筋混凝土剪力墙
10、实例,受拉区配筋计算,对称配筋 基础计算考虑拉力,chap3-54,第三节 剪力墙结构桁架式剪力墙实例,要求:验算基础顶面的柱式弦杆和斜腹杆的轴力,chap3-55,第三节 剪力墙结构高层剪力墙连梁实例,连梁截面为750mm200mm, 要求:验算连梁设计是否可行,chap3-56,第三节 剪力墙结构高层剪力墙连梁实例,连梁计算,V,chap3-57,第三节 剪力墙结构其他形式,框架填充墙,chap3-58,第四节 筒体结构基本特性,单个筒体布置在平面中心 多个筒体布置需要对称布置 洞口面积小于30,忽略洞口的影响 洞口面积大于60,按框筒设计,chap3-59,第四节 筒体结构基本特性,高宽
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