多层框架结构解析
多层框架结构
2） 迭代法
逐渐逼近法。
A
考虑侧移
B
不考虑侧移
C
不考虑框架侧移时 计算步骤： （1）绘出结构的计算简图，在每个节点绘制两个方框。 （2）计算汇交于每一节点的各杆件的转角分配系数
（3）计算荷载作用下各杆端产生的固端弯矩 ，写在相应的各杆端部，并求出汇交于每一节点的各杆固端弯矩之和 ，写在该节点的内框中。
-0.147
-0.208
-0.185
-0.185
-0.147
-0.206
-0.130
-0.103
-0.103
-0.146
-0.146
… 13.2
… 18.9
… -2.5
… -2.5
… -3.6
… 2.6
… 3.6
3.6 …
… -0.2
… -0.2
… -0.3
现浇楼板对梁抗弯刚度的影响：
近似计算： 设按梁的纯矩形截面计算的截面惯性矩为I0，则：
13.2 框架结构内力及水平位移的近似计算
装配整体式楼盖： 中框架取 I=1.5 I0 边框架取 I=1.2 I0 装配式楼盖： 按实际计算。
I0
I0
现浇楼盖： 中框架取 I=2 I0 边框架取 I=1.5 I0
-0.3 …
Mik=MikF+2Mik’+Mki’=
-89.1+2*13.2-2.5=-65.2kN
-65.2
0+2*18.9+3.6=41.4kN
41.4
-89.9
97.3
-7.5
-0.3
13.9
-55.5
3.6
多层钢框架结构设计实例详解
多层钢框架结构设计实例详解
现如今，多层钢框架结构正在越来越广泛地应用于建筑设计领域中。
它不仅具有简单快捷的施工特点，而且多层钢框架结构能够满足
不同的建筑功能要求，让建筑师能够轻松地设计出完美的建筑构造。
今天，我们就来详细的讨论一下多层钢框架结构的设计实例，以帮助
更多的建筑师更好的学习和理解这一结构类型。
多层钢框架结构的基本特点就是其上层钢结构承载荷载，下层混
泥土结构支承结构。
最常见的多层钢框架结构设计实例包括钢-混凝土
双层框架、双层钢框架等；它们广泛用于多层楼层的中高层建筑中，
也是厂房和大型的工业建筑的常用结构。
钢-混凝土双层框架结构就是采用钢为上层框架材料，混凝土为下
层框架材料，两层之间采用联接连接实现架构协调，以兼顾结构安全
性和使用寿命。
此类型结构采用受力型混泥土梁抵抗垂直荷载，而上
层结构主要承受水平荷载，从而减轻了楼层安装时的水平突出和曲率。
另外还有双层钢框架结构，这是相对于钢-混凝土双层框架的另一
种类型。
两层之间的联接梁采用钢制品实现，而不再使用混凝土梁，
大大减小了施工难度和成本。
双层构造的特点是它能够抵抗水平地震
时的弯曲应力，从而使结构更加有效地跨越地震动，并且控制荷载作
用于结构上。
总之，多层钢框架结构是近年来建筑结构技术的发展的亮点，它的应用能够帮助建筑师创造力地发挥，生产出满足现代建筑功能要求且更加安全稳定的建筑结构。
多层钢筋混凝土框架结构
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多层钢筋混凝土框架结构
• 引言 • 框架结构的组成与分类 • 多层钢筋混凝土框架结构设计 • 多层钢筋混凝土框架结构的施工 • 多层钢筋混凝土框架结构的优缺点 • 多层钢筋混凝土框架结构的应用与发
展
01
引言
什么是多层钢筋混凝土框架结构
定义
多层钢筋混凝土框架结构是一种 由混凝土和钢筋组成的建筑结构 形式，通过梁、柱等构件的连接 形成完整的承重体系。
施工方便
多层钢筋混凝土框架结构采用预制构件，现场进行拼装，施工方便， 且构件尺寸较大，减少了湿作业量。
经济性好
多层钢筋混凝土框架结构的材料价格相对较低，且施工周期短，能够 降低工程成本。
缺点
自重大
由于多层钢筋混凝土框架结构采用重型 材料，结构的自重较大，对基础要求较
高。
隔音效果不佳
由于混凝土的隔音性能较差，多层钢 筋混凝土框架结构的隔音效果不佳，
抗震性能评估
对结构的抗震性能进行评估，确保结 构在地震作用下的安全性能。
04
多层钢筋混凝土框架结构的施工
施工流程
基础施工
包括土方开挖、垫层浇筑、基 础钢筋绑扎、模板支设、混凝 土浇筑等。
楼板及楼面层施工
包括楼板钢筋绑扎、模板支设、 混凝土浇筑、地面找平及装修 等。
施工准备
包括现场勘查、设计交底、施 工组织设计、材料采购等。
应用
多层钢筋混凝土框架结构广泛应用 于住宅、办公楼、商场等建筑中， 尤其在地震多发地区，其抗震性能 得到充分肯定。
02
框架结构的组成与分类
框架结构的组成
01
02
03
04
竖向承重构件
主要承受竖向荷载，包括柱、 墙等。
多层框架结构房屋讲解
多层框架结构
主要内容： 重点：
结构组成和结构布置 框架结构的计算简图及荷载 竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 荷载效应组合和构件设计 框架结构的构造要求
结构组成和结构布置 框架结构的计算简图及荷载 反弯点法，Ｄ值法
第十三章 多层框架结构
• 9、框架结构设计中值得注意的问题
•
复杂平面：扭转问题、应力集中
•
沿高度侧向刚度突变
•
避免错层与夹层
•
梁柱及节点的抗震细部构造
•
设变形缝(三缝的设置）
• 3、框架结构的组成
• 楼板（次梁）、主梁、柱、节点及基础
• 楼盖/屋盖结构体系（水平结构体系）
• 承重结构体系（竖向结构体系）
• 特点：直接承重，也抵抗来自任何方向的水平力
• 灵活多样：跨度、层高；抽梁、抽柱（大开间、大空间）；内收、 外挑（外形变化要求）
• 4、承重结自重轻、施工快、造价贵、防火）
架的距离可能较大，给使用带来不便，此时可
利用挑梁或搁置预制梁、板的方法进行建筑上
钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距（m)
环境条件 框架类别
装配式 现浇式
室内或土中
75 55
露天
50 35
图 沉降缝做法
(a) 设挑梁（板）；(b) 设预制板（梁）
• 伸缩缝的设置主要与结构长度相关。当结构的长度超过规范规定 的容许值时，应验算温度应力并采取相应的构造措施。
70
55（40） 不应采用
注：
1 房屋高度指室外地面至主要屋面高度（不包括局部突出屋面的电梯机房等高度）；
2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构；3 部分框支剪力墙结构指地面以上 有部分框支剪力墙的剪力墙结构；4 表中框架，不包括异形柱框架；5 板柱-抗震墙结构指板 柱、框架和抗震墙组成抗侧力体系的结构；6 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定其适用 的最大高度；7 超过表内高度的房屋，应进行专门研究，采取必要的加强措施。
《多层框架结构》课件
03
安全性
通过将数据访问和业务逻辑分离，可以更好地控制对敏感数据的访问。
01
分离关注点
各层专注于特定的功能，降低了代码之间的耦合度，提高了可维护性和可扩展性。
02
复用性
各层可以独立开发和测试，提高了代码的复用性。
适用于构建复杂的Web应用程序，特别是需要高可扩展性和可维护性的应用程序。
Web应用程序
《多层框架结构》PPT课件
CATALOGUE
目录
多层框架结构的概述多层框架结构的类型多层框架结构的结构设计多层框架结构的施工方法多层框架结构的案例分析
01
多层框架结构的概述
01
02
它通常包括数据访问层、业务逻辑层、表示层等，各层之间通过接口进行通信。
多层框架结构是一种软件架构模式，它将应用程序的不同组件分层，以便更好地组织和管理代码。
应用场景
钢筋混凝土框架结构广泛应用于住宅、办公楼、商业中心、工业厂房等建筑中。
详细描述
钢筋混凝土框架结构是一种常见的多层框架结构形式，主要由钢筋和混凝土两种材料组成。这种结构具有较高的承载能力和抗震性能，能够满足现代建筑对于安全性和稳定性的要求。
总结词：以钢材为主要材料构成的框架结构，具有轻质、高强、抗震等优点。详细描述：钢框架结构是一种以钢材为主要材料的框架结构形式，其特点在于轻质、高强、抗震等优点。钢材的强度高、自重轻，能够有效地减小地震作用对于结构的影响。同时，钢框架结构的施工速度快、工业化程度高，能够满足现代建筑对于高效、快捷的要求。特点：钢框架结构的缺点在于其耐火性较差、易受腐蚀、维护成本较高等。此外，钢框架结构的造价相对较高，对于一些小型或特定的工程项目可能不太适用。应用场景：钢框架结构适用于高层大型建筑、大跨度跨越的桥梁和大型工业厂房等建筑和工程项目中。
多层框架的结构设计
多层框架的结构设计多层框架的结构设计是一种软件设计方法，可以将程序按照不同的层次进行划分，同时又能适应不同的开发需求。
这种设计方法可以减少系统的耦合度，并且可以方便地进行模块化设计、可重用性等工作。
在本文中，将介绍多层框架的结构设计，以及如何在软件开发中使用这种方法。
一、多层框架的结构设计多层框架的结构设计是基于分层的软件设计方法。
它把系统分成几个层次，并在每个层次内分配特定的职责。
每个层次还有自己的接口，用于与其他层次进行通信。
这种分层的设计方法使得程序的不同部分可以分别进行设计、开发和维护，同时也可以控制层次之间的相互影响。
多层框架的结构设计通常分为三个层次，分别是：1.界面层界面层是与用户进行交互的最外层。
它提供了一个图形化界面，包括菜单、工具栏、按钮、文本框和图像等控件，方便用户进行操作。
界面层的主要任务是将用户的请求传递给业务层，并将业务层的结果显示给用户。
同时，界面层还需要对用户的输入进行验证和处理，以确保系统的正确性和安全性。
2.业务层业务层是整个系统的核心部分。
它负责处理业务逻辑，包括数据的存储、检索、计算和处理等。
在多层框架的结构设计中，业务层通常是最重要的层次。
它可以独立于其他层次进行开发，同时也可以与数据层进行完全的解耦。
业务层还可以为多个客户端提供服务，如Web、命令行或API等。
在编写业务层代码时，应该尽可能的将其分解成不同的模块，以便于复用和维护。
3.数据层数据层是处理数据的最底层。
它负责将数据存储到数据库中，并提供数据的检索、更新和删除等操作。
数据层可以使用统一的数据访问层，也可以使用不同的数据访问技术，如、LINQ或ORM等。
数据层的设计应该尽可能的简单和高效，以确保系统的性能和可靠性。
二、多层框架的优点多层框架的结构设计有很多优点：1.可维护性：多层框架的结构设计使得每个层次的代码可以独立于其他层次进行开发。
这种分层的设计方法可以减少代码的耦合度，并提高代码的可维护性。
多层框架结构PPT课件
表示层通常使用图形用户界面（GUI）技术来实现，如Windows窗体、Web页面等。
业务逻辑层
业务逻辑层也称为应用程序逻辑层，是 位于表示层和数据访问层之间的层次，
负责处理应用程序的核心业务逻辑。
业务逻辑层包含了实现特定业务规则、 流程和数据处理功能的代码。例如，在 电子商务应用程序中，业务逻辑层可能 包含了处理购物车、结算、订单管理等
挑战
阅读负担
过多的层级和信息可能导 致观众在阅读时感到疲劳 和困惑，难以快速找到所 需信息。
设计难度
多层框架结构需要精细的 设计和排版，以确保视觉 上的清晰和美观。
内容管理
多层框架结构需要合理的 内容规划和组织，以避免 信息的混乱和重复。
如何应对挑战
优化导航
通过明确的导航设计和 指示，帮助观众快速定 位到所需的信息层级。
案例四：移动应用的后台架构
总结词
移动应用的后台架构采用多层框架结构，确保应用的稳定性和可扩展性。
详细描述
移动应用的后台架构通常包括应用层、服务层、数据访问层和数据库层。应用层 提供移动应用的功能和界面；服务层处理业务逻辑和与移动应用的数据交互；数 据访问层负责与数据库交互；数据库层存储用户信息、应用数据等。
将PPT内容组织成一个连贯的故事， 引导观众逐步深入了解主题，提高观 众的兴趣和理解。
使用模板
利用现有的PPT模板，可以大大提高 设计效率，同时保证整体风格的一致 性。
数据可视化
对于包含大量数据的PPT，利用数据 可视化工具和技巧，将数据以直观、 易理解的方式呈现。
互动与参与
在讲演过程中，通过提问、分享案例 等方式与观众互动，提高观众的参与 度和记忆。
多层框架结构ppt课件
多层框架结构设计中存在的问题分析
多层框架结构设计中存在的问题分析在多层框架结构设计中，常常会出现一些问题，下面是我对几个常见问题的分析。
1. 系统复杂性增加：多层框架结构设计的优点是将系统分为若干层，实现了模块化和松耦合。
随着系统复杂度的增加，层次结构也变得越来越复杂。
不同层之间的依赖关系会变得混乱，代码的维护和修改变得困难。
为了解决这个问题，设计者需要仔细考虑系统的结构，并尽量对层次之间的依赖进行合理的划分和管理。
2. 性能损耗：多层框架结构的每一层都会增加一定的性能损耗。
每层都需要进行数据传递和处理，这对系统的性能会产生影响。
特别是在数据量大、并发量高的情况下，性能问题可能会变得更加明显。
为了解决这个问题，设计者需要对系统的瓶颈进行分析和优化，尽量减少层次之间的数据传递和处理。
3. 接口设计和维护困难：多层框架结构中，每一层都需要定义一组接口，用于与其他层进行通信。
接口设计要考虑到系统的需求和功能，并且需要与其他层保持一致。
随着系统的演化和需求的变化，接口可能需要进行修改和调整，这会给系统的维护带来一定的困难。
为了解决这个问题，设计者需要仔细考虑接口的设计和演化，尽量使接口稳定和可扩展。
4. 代码重复和复用性问题：多层框架结构中，不同层之间可能会存在一些重复的代码。
数据访问层和业务逻辑层可能会有一些相同的功能，如果不合理设计，就会导致代码重复。
不同层之间的代码复用也是一个挑战，因为不同层的功能和需求可能会有所不同。
为了解决这个问题，设计者需要合理抽象和封装代码，提高代码的复用性。
5. 测试难度增加：多层框架结构中，每一层都需要进行单元测试和集成测试。
不同层之间的依赖关系会导致测试的难度增加。
如果一个层发生了变化，可能会导致其他层的测试也需要进行修改。
为了解决这个问题，设计者需要采用合适的测试策略和工具，确保每一层都能够独立进行测试，并保持测试用例的一致性。
多层框架结构设计能够提高系统的可扩展性和可维护性，但也存在一些问题。
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Sn
三、荷载
竖向荷载 水平荷载
自重 楼面活荷载 风荷载 地震作用
楼面竖向荷载
对于单向板则仅短跨方向的梁承受均布荷载； 对于双向板，短跨方向梁承受三角形分布荷载， 长跨方向梁承受梯形分布荷载； 如果存在次梁，框架梁承受次梁传来的集中荷载。
水平荷载简化为节点荷载
一、基本假定 框架没有侧移 每一层框架梁上的竖向荷载只对
2、当杆件两端发生单位侧移时，杆件内的剪力称为抗侧刚度，
用 D 表示。如果杆件两端没有转角，杆件内的剪力为：
VAB
M AB
M BA h
12i h2
u AB
抗侧刚度 D
为：
D
12ic h2
对于j层第k柱，其侧移为 u jk ，相应的剪力可表示为 V jk D jk u jk （物理条件）
3、根据平衡条件、几何条件和物理条件，若层高相同，可求得
一端固定一端弹簧铰
0.9 4i
1/ 3
多层框架在各层竖向荷载同时作用下的内力，可以分解 为一系列开口框架进行计算
因实际上柱端是有转角的，所以：除底层柱子外，其 余各层柱的线刚度乘以0.9的折减系数，弯矩传递系数 取为1/3。
。。
三、计算方法
梁柱弯矩
1、用弯矩分配法计算各开口框架的内力； 2、内力叠加后对于不平衡弯矩较大的节点，可再作一次 分配，但不传递
横向框架
二、结构形式、轴线尺寸及截面特征
h4
•结构形式：梁柱刚接，柱固接于基础 h3
顶面。
h2
h1
•轴线尺寸
l1
l2
l3
跨度：等截面柱，截面形心线；变截面柱，较小部分截面形心。
层高：横梁形心线（也可取楼板顶面）
•截面特征
钢柱、砼柱：EI EI0
钢骨砼柱：取钢骨和砼抗弯刚度之和
梁：考虑楼板的作用。
梁截面
实腹式（矩形、箱形、T形、倒 L形、I形、H形、花 篮梁等）
格构式 （对钢结构而言）
混凝土梁截面形式
矩形梁
T形梁
倒L形梁
花篮梁
箱形梁
一、柱网布置
典型的柱网有内廊式、等跨式和不等跨式。
内廊式 原则 满足建筑功能的要求
等跨式
结构受力合理（均匀、对称、对直、贯通，尽量避免缺梁抽柱）
方便施工
对于砼梁
整体式楼盖
中框架 EI 2EI0
边框架 EI 1.5EI0
装配整体式楼盖
中框架 EI 1.5EI0 边框架 EI 1.2EI0
装配式楼盖 EI 1.0EI0
对于钢梁，当采用砼楼板时中 框架乘1.5，边框架乘1.2；
bce
bc1
b0 bc2
也可按组合截面的惯性矩取
hc
对于钢骨砼梁取两者抗弯刚度之和。 S1
二、框架承重布置
横向框架承重方案
纵向框架承重方案
纵向布置连系梁。横向抗侧 刚度大。有利采光和通风。
横向布置连系梁。横向抗侧 刚度小。有利获得较高净空。
纵横向框架承重方案
两个方向均有较好的抗侧刚度。 框架承重方案与楼盖布置有关
单向板楼盖
双向板楼盖
无
密
梁
肋
楼 盖
板柱结构
楼 盖
等效梁
等效梁
13
本层的梁及与本层梁相连的框架 柱产生弯矩和剪力，忽略对其它 各层梁、柱的影响。
m
Mi
Mik
i
1/2
k Mki
n
Mj 1/2 j Mjl
Mlj l
二、简化计算模型i i
i
i
i
i
i
i
刚度系数： 传递系数：
两端固定
4i(1 4i) 1/ 2
一端固定一端铰接
3i(0.75 4i) 0
0.9i 0.9i 0.9i 0.9i 0.9i 0.9i 0.9i 0.9i
要求满足：
0.9
N Ac fc
0.8 0.7
（抗震等级三级） （抗震等级二级） （抗震等级一级）
混凝土梁
h
(1 8
~1 )l12 Nhomakorabeab
(1
~
2 )h
3
13.2 框架结构内力与侧移的近似计算方法
一、计算单元
纵
满足结构均匀、荷
向 框
载均匀，可用平面
架
框架代替空间框架。
对横向和纵向分别
取图示计算单元作
为分析的对象。
3、开口框架梁的内力即为原框架相应层的内力；原框架 柱的内力需将相邻两个开口框架中相同柱号的内力叠加；
梁剪力
Vbl
q
Mbl
l
Vbr Mbr
Vbr
ql 2
M
r b
M
l b
l
Vbl
ql 2
M
r b
M
l b
l
23
柱轴力
假定梁与柱铰接，于是柱轴力等于简支梁的支座反力。
24
一、简化分析模型
假定：框架梁的线刚度相对
框架柱的线刚度为无限大。
ib ic 3
则在忽略柱子轴向变形的情
况下，节点的转角为零。
ΔuAB
A
A
MAB
B
h
反弯点
根据转角
M
位移方程：M
AB BA
6i 6i
u AB h
u AB h
B MBA
杆件中点的弯矩为零，称为反弯点。
反弯点位置 实际设计中： 1、底层柱的反弯点取为距基础顶面2/3柱高处； 2、其余各层柱的反弯点取为柱高的中点。
三、框架立面布置
规则框架
内收
缺 梁
外挑
错层
抽 柱
复式框架
14
*截面估算
混凝土柱
h ( 1 ~ 1 )H 15 20
b
(1 ~
2)h
3
根据柱的负荷面积，估算柱在竖向荷载下的轴力 Nc
取 N (1.2 ~ 1.4)Nc 按轴压构件估算截面积 Ac
抗震设计时，取 N (1.1 ~ 1.2)Nc
第13章 多层框架结构
内容
13.1 多层框架结构组成与布置 13.2 框架结构分析 13.3 多层框架内力组合 13.4 无抗震设防要求时框架结构构件设计 13.5 多层框架结构基础 13.6 现浇混凝土多层框架结构设计示例
13.1 多层框架结构的组成与布置
框架结构是多层房屋的主要结构形式，也是高层建筑的 基本结构单元。
二、计算方法 求柱反弯点剪力
Fn
Fj
Vj1
1、将框架在某一层的反弯点切开。 根据平衡条件，有
n
m
Fi V jk
i j
k 1
Fn u j1
Fj
Vj1
F1
根据几何条件（忽略梁轴向变形）
u j1 u j2 u jk u jm u j
Vjk Vjm
u jk u jm Vjk Vjm
Vjk
D jk
m
VFj
i jk
m
VFj V jk Fj
Djl
i jl
l 1
l 1
jk为j层k柱的剪力分配系数；
n
VFj Fi i j
按施工方法分类
现浇式 按施工方法： 装配式
装配整体式
装配式混凝土框架
预制卡板
预制槽形板
预 制
预制主梁
长
柱
装配整体式混凝土框架
框架结构由梁、柱连结而成。梁柱一般为刚接，有时为 了方便施工也有做成铰接或半铰接（半刚接）的。
柱截面
实腹式（矩形、箱形、圆形、I形、H形、L形、T形、 十字形等）
格构式 （对钢结构而言）