第13章 多層框架結(jié)構(gòu)

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計 城市建設(shè)與安全工程學院土木系城市建設(shè)與安全工程學院土木系 彭亞萍彭亞萍 第第13章章 多層框架結(jié)構(gòu)多層框架結(jié)構(gòu) 城市建設(shè)與安全工程學院土木系城市建設(shè)與安全工程學院土木系 彭彭 亞亞 萍萍 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計 第第13章章 多層框架結(jié)構(gòu)多層框架結(jié)構(gòu) n13.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置 n13.2 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算 n13.3 多層框架內(nèi)力組合多層框架內(nèi)力組合 n13.4 無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計 n13.5 多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) n13.6

2、 現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例 第第13章章 多層框架結(jié)構(gòu)多層框架結(jié)構(gòu) n13.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置 n13.2 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算 n13.3 多層框架內(nèi)力組合多層框架內(nèi)力組合 n13.4 無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計 n13.5 多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) n13.6 現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例 n梁梁 n柱柱 n節(jié)點節(jié)點 13.1.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成多層框架結(jié)構(gòu)的組成 n填充墻填充墻 柔性連接柔性連接 剛性連

3、接剛性連接 13.1.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成多層框架結(jié)構(gòu)的組成 13.1.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成多層框架結(jié)構(gòu)的組成 n現(xiàn)澆框架現(xiàn)澆框架 n裝配式框架裝配式框架 n裝配整體式框架裝配整體式框架 施工方法分類施工方法分類 13.1.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成多層框架結(jié)構(gòu)的組成 n現(xiàn)澆框架現(xiàn)澆框架 n裝配式框架裝配式框架 n裝配整體式框架裝配整體式框架 施工方法分類施工方法分類 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置原則柱網(wǎng)布置原則 n應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求 n應(yīng)滿足建筑平面布置的要求應(yīng)滿足建筑平面布置的要求 n應(yīng)使應(yīng)

4、使結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受受力合理力合理 n應(yīng)方便施工應(yīng)方便施工 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置原則柱網(wǎng)布置原則 n應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求 n應(yīng)滿足建筑平面布置的要求應(yīng)滿足建筑平面布置的要求 n應(yīng)使應(yīng)使結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受受力合理力合理 n應(yīng)方便施工應(yīng)方便施工 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置原則柱網(wǎng)布置原則 n應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求 n應(yīng)滿足建筑平面布置的要求應(yīng)滿足建筑平面布置的要求 n應(yīng)使應(yīng)使結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受受力合理力合理 n應(yīng)方便施工應(yīng)方便施工 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置原則柱網(wǎng)布置原則 n應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的

5、要求 n應(yīng)滿足建筑平面布置的要求應(yīng)滿足建筑平面布置的要求 n應(yīng)使應(yīng)使結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受受力合理力合理 n應(yīng)方便施工應(yīng)方便施工 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置原則柱網(wǎng)布置原則 n柱網(wǎng)尺寸和層高一般按柱網(wǎng)尺寸和層高一般按300mm進級，工程實踐中主梁的進級，工程實踐中主梁的 常用跨度（柱距）：常用跨度（柱距）：5.1m8.1m；次梁跨度；次梁跨度46m，單，單 向板跨度向板跨度1.72.5m，一般不宜超過，一般不宜超過3m，雙向板跨度，雙向板跨度4m 左右，荷載較大時宜取較小值。左右，荷載較大時宜取較小值。 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 框架結(jié)構(gòu)的承重方案框架結(jié)構(gòu)的承重方案 橫

6、向框架承重橫向框架承重縱向框架承重縱向框架承重 縱橫向框架混合承重縱橫向框架混合承重 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 變形縫的設(shè)置變形縫的設(shè)置 n伸縮縫伸縮縫 n沉降縫沉降縫 n防震縫防震縫 盡量少設(shè)縫、不設(shè)縫，可設(shè)后澆帶代替沉降縫盡量少設(shè)縫、不設(shè)縫，可設(shè)后澆帶代替沉降縫 溫度應(yīng)力的危害在房屋的底部和頂部最明顯，底部樓層溫度應(yīng)力的危害在房屋的底部和頂部最明顯，底部樓層 的變形受基礎(chǔ)的約束顯著，而頂部樓層由于日照的直接作的變形受基礎(chǔ)的約束顯著，而頂部樓層由于日照的直接作 用，溫度變化劇烈。用，溫度變化劇烈。 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 裙房與主體結(jié)構(gòu)高度、重量相差懸殊，會產(chǎn)生

7、較大的沉裙房與主體結(jié)構(gòu)高度、重量相差懸殊，會產(chǎn)生較大的沉 降差。若設(shè)置沉降縫將結(jié)構(gòu)從頂?shù)交A(chǔ)整個斷開，使地下室降差。若設(shè)置沉降縫將結(jié)構(gòu)從頂?shù)交A(chǔ)整個斷開，使地下室 結(jié)構(gòu)復雜，縫部位的防水不好處理，兩側(cè)結(jié)構(gòu)在地震作用下結(jié)構(gòu)復雜，縫部位的防水不好處理，兩側(cè)結(jié)構(gòu)在地震作用下 易發(fā)生碰撞。易發(fā)生碰撞。 不不設(shè)沉降縫的設(shè)沉降縫的方法：方法： 利用利用壓縮性小的地基，減小總沉降量及沉降差壓縮性小的地基，減小總沉降量及沉降差。 設(shè)置后澆帶設(shè)置后澆帶 沉降縫的構(gòu)造見教材沉降縫的構(gòu)造見教材P205P205圖圖13-913-9 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 后澆帶后澆帶宜設(shè)置在受力和變形較小的部位，間距

8、宜為宜設(shè)置在受力和變形較小的部位，間距宜為 3060m，寬度宜為，寬度宜為7001000mm。后澆帶可做成平直。后澆帶可做成平直 縫，主筋不宜在后澆帶中斷開，如必須斷開，則主筋搭接縫，主筋不宜在后澆帶中斷開，如必須斷開，則主筋搭接 長度需滿足長度需滿足45d，并按設(shè)計要求附加鋼筋，混凝土一般采用微，并按設(shè)計要求附加鋼筋，混凝土一般采用微 膨脹混凝土。膨脹混凝土。 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 1 1）抗震設(shè)計時高層建筑宜調(diào)整平面形狀和結(jié)構(gòu)布置，避免）抗震設(shè)計時高層建筑宜調(diào)整平面形狀和結(jié)構(gòu)布置，避免 結(jié)構(gòu)不規(guī)則結(jié)構(gòu)不規(guī)則，盡量不設(shè)防盡量不設(shè)防震縫震縫。 2 2）鋼筋混凝土框架房屋防震縫

9、寬度，當高度不超過）鋼筋混凝土框架房屋防震縫寬度，當高度不超過15m15m時時為為 100mm100mm；超過；超過15m15m，6 6、7 7、8 8、9 9度分別每增加度分別每增加5m5m、4m4m、3m3m、 2m2m，加寬，加寬20mm20mm； 3 3）防震縫應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，地下室、基礎(chǔ)可不設(shè)防震）防震縫應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，地下室、基礎(chǔ)可不設(shè)防震 縫，但在防震縫處應(yīng)加強構(gòu)造和連接?？p，但在防震縫處應(yīng)加強構(gòu)造和連接。 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 建筑平面突出部分較長處建筑平面突出部分較長處( (L L型、型、T T型、型、I I型、型、H H型、型、U U型型) )； 房屋

10、有錯層，且樓面高差較大處；房屋有錯層，且樓面高差較大處； 房屋各部分的剛度、高度及重量相差懸殊處。房屋各部分的剛度、高度及重量相差懸殊處。 13.1.2 框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置 第第13章章 多層框架結(jié)構(gòu)多層框架結(jié)構(gòu) n13.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置 n13.2 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算 n13.3 多層框架內(nèi)力組合多層框架內(nèi)力組合 n13.4 無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計 n13.5 多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) n13.6 現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例 13

11、.2 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算計算 n框架結(jié)構(gòu)屬于空間受力體系框架結(jié)構(gòu)屬于空間受力體系 n結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析方法方法 按空間結(jié)構(gòu)分析（計算機）按空間結(jié)構(gòu)分析（計算機） 簡化簡化成平面結(jié)構(gòu)分析（人工手算）成平面結(jié)構(gòu)分析（人工手算） 13.2.1 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖 計算單元計算單元 節(jié)點為固結(jié)節(jié)點為固結(jié) 13.2.1 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖 n跨度跨度取柱子軸線間距取柱子軸線間距 n層高層高取建筑層高，底層從基礎(chǔ)頂面算起取建筑層高，底層從基礎(chǔ)頂面算起 13.2.1 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖 13.2.1 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖框架

12、結(jié)構(gòu)的計算簡圖 n框架梁的截面慣性矩調(diào)整框架梁的截面慣性矩調(diào)整 考慮現(xiàn)澆樓板的貢獻需要調(diào)整考慮現(xiàn)澆樓板的貢獻需要調(diào)整 假定梁的慣性矩沿軸線不變假定梁的慣性矩沿軸線不變 現(xiàn)澆現(xiàn)澆框架：框架： I0=bh3/12 Ib=2I0 Ib=1.5I0 13.2.1 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖 n框架梁的截面慣性矩調(diào)整框架梁的截面慣性矩調(diào)整 考慮現(xiàn)澆樓板的貢獻需要調(diào)整考慮現(xiàn)澆樓板的貢獻需要調(diào)整 假定梁的慣性矩沿軸線不變假定梁的慣性矩沿軸線不變 裝配整體式框架：裝配整體式框架： 裝配式框架不調(diào)整裝配式框架不調(diào)整 I0=bh3/12 I=1.5I0 I=1.2I0 13.2.1 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖框

13、架結(jié)構(gòu)的計算簡圖 n荷載荷載 豎向荷載：豎向荷載：恒載、活載恒載、活載 水平水平荷載：荷載：風荷載、地震作用風荷載、地震作用 13.2.2 豎向荷載作用下的分層法豎向荷載作用下的分層法 n計算假定計算假定 結(jié)構(gòu)沒有水平位移結(jié)構(gòu)沒有水平位移 某樓層的豎向荷載只對本層框架梁及與其相連的樓層某樓層的豎向荷載只對本層框架梁及與其相連的樓層 產(chǎn)生內(nèi)力產(chǎn)生內(nèi)力 13.2.2 豎向荷載作用下的分層法豎向荷載作用下的分層法 節(jié)點處有轉(zhuǎn)角，節(jié)點處有轉(zhuǎn)角， 并非真正的固端。并非真正的固端。 故需修正。故需修正。 每層開口框架均可按彎矩分配法進行內(nèi)力計算。每層開口框架均可按彎矩分配法進行內(nèi)力計算。 13.2.2 豎

14、向荷載作用下的分層法豎向荷載作用下的分層法 n修正修正 除底層以外其他各層柱的線剛度均乘以除底層以外其他各層柱的線剛度均乘以0.9修正系數(shù)；修正系數(shù)； 除底層以外其他各層柱的彎矩傳遞系數(shù)取為除底層以外其他各層柱的彎矩傳遞系數(shù)取為1/3。 轉(zhuǎn)動剛度轉(zhuǎn)動剛度S：桿端發(fā)生單位轉(zhuǎn)角所產(chǎn)生的彎矩；：桿端發(fā)生單位轉(zhuǎn)角所產(chǎn)生的彎矩； S=4i（遠端固定）（遠端固定） S=3i（遠端簡支）（遠端簡支） S=i （遠端滑動）（遠端滑動） S=0 （遠端自由）（遠端自由） 分配系數(shù)分配系數(shù)：各桿端所受彎矩的分配，與轉(zhuǎn)動剛度成正比；：各桿端所受彎矩的分配，與轉(zhuǎn)動剛度成正比； i i i ii S S MM 概念回顧

15、概念回顧 傳遞系數(shù)傳遞系數(shù)C：近端彎矩向遠端傳遞的大小。近端彎矩向遠端傳遞的大小。 C=0.5 （遠端固定）（遠端固定） C=-1 （遠端滑動）（遠端滑動） C=0 （遠端簡支）（遠端簡支） 彎矩分配法的思路彎矩分配法的思路 通過在節(jié)點處施加約束將連續(xù)梁變?yōu)閱慰缌?，求出桿通過在節(jié)點處施加約束將連續(xù)梁變?yōu)閱慰缌?，求出桿 端的固端彎矩，由匯交一點的各固端彎矩得出約束彎矩，再端的固端彎矩，由匯交一點的各固端彎矩得出約束彎矩，再 去掉約束，求出各桿端產(chǎn)生的新分配力矩和遠端傳遞力矩，去掉約束，求出各桿端產(chǎn)生的新分配力矩和遠端傳遞力矩， 經(jīng)過幾次以上計算的循環(huán)，將各桿端的力矩疊加即可得到最經(jīng)過幾次以上計算

16、的循環(huán)，將各桿端的力矩疊加即可得到最 終彎矩值。終彎矩值。 概念回顧概念回顧 13.2.2 豎向荷載作用下的分層法豎向荷載作用下的分層法 n計算步驟計算步驟 確定計算簡圖確定計算簡圖 計算梁柱線剛度以及節(jié)點處分配系數(shù)計算梁柱線剛度以及節(jié)點處分配系數(shù) 根據(jù)各層梁上豎向荷載設(shè)計值計算梁的固端彎矩根據(jù)各層梁上豎向荷載設(shè)計值計算梁的固端彎矩 采用彎矩分配法對每一層框架分別進行內(nèi)力計算采用彎矩分配法對每一層框架分別進行內(nèi)力計算 求得每層內(nèi)力后，將同屬于上下兩層的柱彎矩值進行求得每層內(nèi)力后，將同屬于上下兩層的柱彎矩值進行 疊加。（疊加。（若計算得出節(jié)點處彎矩之和不為零，可對不若計算得出節(jié)點處彎矩之和不為零

17、，可對不 平衡彎矩再作一次分配）平衡彎矩再作一次分配） 得到框架桿端彎矩圖后，根據(jù)靜力平衡可求得梁跨中得到框架桿端彎矩圖后，根據(jù)靜力平衡可求得梁跨中 彎矩、支座剪力以及柱剪力。彎矩、支座剪力以及柱剪力。 13.2.2 豎向荷載作用下的分層法豎向荷載作用下的分層法 28 2 右左 跨中 MMql M 跨中彎矩跨中彎矩 梁端剪力梁端剪力 G n V l MM V 右左 柱軸力柱軸力 A H BC F ED GI 例題例題 0.9 4.21 7.6311.419 7.63 0.667 11.419 0.9 4.21 0.333 11.419 GH GH GD GD S S S S S 分配系數(shù)的計算

18、分配系數(shù)的計算 對于對于G點：點： 對于對于E點：點： 9.53 12.770.9 4.214.8430.929 9.53 0.307 30.929 12.77 0.413 30.929 0.9 4.21 0.122 30.929 4.84 0.156 30.929 ED ED EF EF EH EH EB EB S S S S S S S S S G E 二層二層 H FE D G I 一層一層 A H B C FE D G I 最終桿端彎矩圖最終桿端彎矩圖 例題例題2 5層層 6層層 2-4層層 1層層 13.2.3 水平荷載作用下的反彎點法水平荷載作用下的反彎點法 n水平荷載作用下框架桿

19、件彎矩圖都呈直線，且都有一個反彎水平荷載作用下框架桿件彎矩圖都呈直線，且都有一個反彎 點。點。 n若能確定若能確定柱內(nèi)的剪力柱內(nèi)的剪力和和反彎點的位置反彎點的位置，即可求得柱端彎矩，即可求得柱端彎矩， 據(jù)節(jié)點內(nèi)力平衡求出梁端彎矩，可求出框架內(nèi)力圖。據(jù)節(jié)點內(nèi)力平衡求出梁端彎矩，可求出框架內(nèi)力圖。 n反彎點法反彎點法 13.2.3 水平荷載作用下的反彎點法水平荷載作用下的反彎點法 n基本假定基本假定 計算柱剪力時假定各柱上下計算柱剪力時假定各柱上下 端沒有角位移端沒有角位移( (梁的線剛度梁的線剛度 相對柱無窮大相對柱無窮大) ) 確定反彎點位置時，除底層外各柱上下端節(jié)點轉(zhuǎn)角相確定反彎點位置時，除

20、底層外各柱上下端節(jié)點轉(zhuǎn)角相 等等( (底層柱反彎點位于距支座底層柱反彎點位于距支座2/32/3層高處，其余層柱反層高處，其余層柱反 彎點位于層高中點彎點位于層高中點) ) 梁的軸向變形忽略不變梁的軸向變形忽略不變 梁端彎矩可由節(jié)點彎矩平衡條件求出，再按節(jié)點左右梁端彎矩可由節(jié)點彎矩平衡條件求出，再按節(jié)點左右 梁的線剛度進行分配梁的線剛度進行分配 13.2.3 水平荷載作用下的反彎點法水平荷載作用下的反彎點法 n反彎點法的適用范圍反彎點法的適用范圍: : 梁的線剛度與柱的線剛度之比梁的線剛度與柱的線剛度之比 大于大于3 3 n單根柱的側(cè)移剛度單根柱的側(cè)移剛度 n框架的層間剪力框架的層間剪力 n層間

21、剪力在各柱之間的分配層間剪力在各柱之間的分配 2 c 0 12 h i D i m k jk jk jk V D D V 1 j m k jk jk jk V i i V 1 n ji ij FV 層高均層高均 相等時，相等時， 等效于等效于 13.2.3 水平荷載作用下的反彎點法水平荷載作用下的反彎點法 n計算步驟計算步驟: : 根據(jù)梁柱截面尺寸和跨度高度求出框架根據(jù)梁柱截面尺寸和跨度高度求出框架 桿件的線剛度、每根柱的側(cè)移剛度；桿件的線剛度、每根柱的側(cè)移剛度； 求出框架層間剪力；求出框架層間剪力； 求出每層每根柱分配的剪力求出每層每根柱分配的剪力 確定柱的反彎點高度確定柱的反彎點高度 求出

22、柱端彎矩求出柱端彎矩 據(jù)節(jié)點平衡求出梁端彎矩，并按剛度比據(jù)節(jié)點平衡求出梁端彎矩，并按剛度比 例進行分配例進行分配 h EI i l EI i c c b b b n ji ij FV i m k jk jk jk V D D V 1 2 c 0 12 h i D 23 2 11 i i h hyhhy 3 2 3 1 11 1 11 h VM h VM k b kck t kc 2 j jk b cjk t cjk h VMM )( )1( b kjc b cjk r b l b l b l b MM ii i M )( )1( b kjc b cjk r b l b r b r b MM i

23、i i M 13.2.3 水平荷載作用下的反彎點法水平荷載作用下的反彎點法 n反彎點法評析反彎點法評析 梁柱線剛度之比無窮大梁柱線剛度之比無窮大（實際情況中梁線剛度不可能（實際情況中梁線剛度不可能 無窮大，梁柱節(jié)點有轉(zhuǎn)角，無窮大，梁柱節(jié)點有轉(zhuǎn)角，且影響且影響柱的側(cè)向剛度和反柱的側(cè)向剛度和反 彎點高度。）彎點高度。） 柱反彎點高度固定柱反彎點高度固定（柱的反彎點高度也與梁柱線剛度（柱的反彎點高度也與梁柱線剛度 比、上下層橫梁的線剛度比、上下層層高的變化等因比、上下層橫梁的線剛度比、上下層層高的變化等因 素有關(guān)）素有關(guān)） n反彎點法的適用范圍很有限！反彎點法的適用范圍很有限！ 13.2.4 水平荷

24、載作用下的水平荷載作用下的D值法值法 nD值法對反彎點法的改進值法對反彎點法的改進 柱的側(cè)向剛度計算中考慮了柱的側(cè)向剛度計算中考慮了 梁柱節(jié)點轉(zhuǎn)動的影響。梁柱節(jié)點轉(zhuǎn)動的影響。 按實際情況確定柱反彎點高按實際情況確定柱反彎點高 度。度。(柱的反彎點高度與梁柱的反彎點高度與梁 柱線剛度比、上下層橫梁的柱線剛度比、上下層橫梁的 線剛度比、上下層層高的變線剛度比、上下層層高的變 化等因素有關(guān)化等因素有關(guān)) nD值法的使用不受限制！值法的使用不受限制！ 13.2.4 水平荷載作用下的水平荷載作用下的D值法值法 n改進后的柱側(cè)移剛度改進后的柱側(cè)移剛度D 2 12 h i D cjk c 按下表所列公 式計

25、算。 柱側(cè)向剛度修正系數(shù) c 邊 柱 中 柱 位 置 簡 圖 K 簡 圖 K c 一般層 c 42 2i ii K c 4321 2i iiii K K K 2 c 固接 c 2 i i K c 21 i ii K K K 2 5 . 0 c 底 層 鉸接 c 2 i i K c 21 i ii K K K 21 5 . 0 c 13.2.4 水平荷載作用下的水平荷載作用下的D值法值法 n反彎點高度的修正反彎點高度的修正 反彎點位置偏向柱端約束較小的一端反彎點位置偏向柱端約束較小的一端 考慮能使柱上下端節(jié)點約束發(fā)生改變的因素考慮能使柱上下端節(jié)點約束發(fā)生改變的因素 n上下層梁線剛度比上下層梁線剛

26、度比 n上下層高變化上下層高變化 hyyyyyh)( 3210 1 i 1 i 1 i 1 i 21 ii 13.2.4 水平荷載作用下的水平荷載作用下的D值法值法 n改進后的反彎點高度改進后的反彎點高度 y0：標準反彎點高比；：標準反彎點高比； y1：上下橫梁線剛度比上下橫梁線剛度比對對y0的修正值；的修正值； y2：上層層高變化上層層高變化對對y0的修正值；的修正值； y3：下層層高變化下層層高變化對對y0的修正值；的修正值； hyyyyyh)( 3210 附錄附錄10 P457 hyyyyyh)( 3210 1 i 1 i 1 i 1 i 21 ii 13.2.4 水平荷載作用下的水平荷

27、載作用下的D值法值法 n改進后的反彎點高度改進后的反彎點高度 y0：標準反彎點高比：標準反彎點高比； nn:結(jié)構(gòu)總層數(shù)結(jié)構(gòu)總層數(shù) nj:該柱所在的層次該柱所在的層次 nK:框架梁柱線剛度比框架梁柱線剛度比 y1：上下橫梁線剛度比對：上下橫梁線剛度比對y0的修正值的修正值 hyyyyyh)( 3210 附表附表10-1、10-2 c i iiii K 2 4321 附表附表10-3 4321 iiii 4321 iiii 43 21 ii ii I 1 21 43 y ii ii I 13.2.4 水平荷載作用下的水平荷載作用下的D值法值法 n改進后的反彎點高度改進后的反彎點高度 y2：上層層高

28、變化對：上層層高變化對y0的修正值的修正值； y3：下層層高變化對：下層層高變化對y0的修正值的修正值； hyyyyyh)( 3210 附表附表10-4 c i iiii K 2 4321 h h上 2 h h下 3 頂層柱：頂層柱：0 2 y底層柱：底層柱：0 3 y 13.2.4 水平荷載作用下的水平荷載作用下的D值法值法 n計算步驟計算步驟: : 根據(jù)梁柱截面尺寸和跨度高度求出框架根據(jù)梁柱截面尺寸和跨度高度求出框架 桿件的線剛度、每根柱的側(cè)移剛度；桿件的線剛度、每根柱的側(cè)移剛度； 求出框架層間剪力；求出框架層間剪力； 求出每層每根柱分配的剪力求出每層每根柱分配的剪力 確定柱的反彎點高度確

29、定柱的反彎點高度 求出柱端彎矩求出柱端彎矩 據(jù)節(jié)點平衡求出梁端彎矩，并按剛度比據(jù)節(jié)點平衡求出梁端彎矩，并按剛度比 例進行分配例進行分配 n ji ij FV i m k jk jk jk V D D V 1 2 0 12 h i D c c yhVMhyVM jk b jkjk t jk )1 ( )( )1( b kjc b cjk r b l b l b l b MM ii i M )( )1( b kjc b cjk r b l b r b r b MM ii i M hyyyyyh)( 3210 h EI i l EI i c c b b b 計算例題計算例題 I I 13.2.5 框

30、架結(jié)構(gòu)水平位移計算及限值框架結(jié)構(gòu)水平位移計算及限值 n框架彈性側(cè)移計算框架彈性側(cè)移計算 m k jk j j D V u 1 n j j uu 1 13.2.5 框架結(jié)構(gòu)水平位移計算及限值框架結(jié)構(gòu)水平位移計算及限值 n彈性層間位移角限值彈性層間位移角限值 e h V 13.2.6 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)P-效應(yīng)增大系數(shù)法效應(yīng)增大系數(shù)法 n自學自學 第第13章章 多層框架結(jié)構(gòu)多層框架結(jié)構(gòu) n13.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置 n13.2 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算 n13.3 多層框架內(nèi)力組合多層框架內(nèi)力組合 n13.4 無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)

31、件設(shè)計無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計 n13.5 多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) n13.6 現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例 13.3.1 控制截面控制截面 n框架柱：框架柱：上下端截面上下端截面 n框架梁：框架梁：兩端截面兩端截面 跨中截面跨中截面 13.3.1 控制截面控制截面 n框架柱：框架柱：上下端截面上下端截面 n框架梁：框架梁：兩端截面兩端截面 跨中截面跨中截面 n注意：注意：內(nèi)力計算得到的彎矩與內(nèi)力計算得到的彎矩與 剪力是軸線處的內(nèi)力，需換算成剪力是軸線處的內(nèi)力，需換算成 構(gòu)件端截面的內(nèi)力。構(gòu)件端截面的內(nèi)力。 2 b VMM 2 )( b qgV

32、V 13.3.2 荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合 荷載規(guī)范荷載規(guī)范基本組合的效應(yīng)設(shè)計值基本組合的效應(yīng)設(shè)計值 （1 1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合）由可變荷載效應(yīng)控制的組合 1 1）“恒荷載恒荷載”+ +任一種任一種“活荷載活荷載” 2 2）“恒荷載恒荷載”+0.9+0.9（任兩種或兩種以上（任兩種或兩種以上“活荷載活荷載”） （2 2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合）由永久荷載效應(yīng)控制的組合 n i QikQiGkG SSS 1 9 . 0 kQQGkG SSS 11 n i QikciQiGk SSS 1 35. 1 13.3.3 最不利內(nèi)力組合最不利內(nèi)力組合 n框架梁框架梁兩端截面：兩端截面： n框架梁

33、框架梁跨中截面：跨中截面： n框架柱框架柱上下端截面：上下端截面： 及相應(yīng)的及相應(yīng)的N、V 及相應(yīng)的及相應(yīng)的N、V 及相應(yīng)的及相應(yīng)的N、V maxmaxmax VMM、 max M max M max N min N 13.3.4 豎向活荷載的最不利位置豎向活荷載的最不利位置 n分跨計算組合法分跨計算組合法 n最不利荷載位置法最不利荷載位置法 n分層組合法分層組合法 n滿布荷載法滿布荷載法 n分跨計算組合法分跨計算組合法 n將活荷載逐層逐跨將活荷載逐層逐跨 單獨作用在結(jié)構(gòu)上單獨作用在結(jié)構(gòu)上 ，分別計算出整個，分別計算出整個 結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，再根結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，再根 據(jù)需要進行組合。據(jù)需要進行組合。 n

34、工作量大工作量大 n電算時采用該方法電算時采用該方法 13.3.4 豎向活荷載的最不利位置豎向活荷載的最不利位置 n最不利荷載位置法最不利荷載位置法 n根據(jù)影響線方法確根據(jù)影響線方法確 定產(chǎn)生某截面最不定產(chǎn)生某截面最不 利內(nèi)力的活荷載布利內(nèi)力的活荷載布 置。置。 n影響線及虛位移確影響線及虛位移確 定困難定困難 n不實用不實用 13.3.4 豎向活荷載的最不利位置豎向活荷載的最不利位置 計算跨中最大正彎計算跨中最大正彎 矩的活荷載布置圖矩的活荷載布置圖 計算桿端最不利負彎計算桿端最不利負彎 矩的活荷載布置圖矩的活荷載布置圖 n分層組合法分層組合法 n梁：只考慮本層活荷載的不利影響（同連續(xù)梁）梁

35、：只考慮本層活荷載的不利影響（同連續(xù)梁） n柱彎矩：只考慮相鄰上下層活荷載的影響。柱彎矩：只考慮相鄰上下層活荷載的影響。 n柱軸力：該層以上所有層中與該柱相鄰的梁上滿柱軸力：該層以上所有層中與該柱相鄰的梁上滿 布活荷載的情況。布活荷載的情況。 13.3.4 豎向活荷載的最不利位置豎向活荷載的最不利位置 n滿布荷載法滿布荷載法 n不考慮活荷載最不利布置不考慮活荷載最不利布置 n支座邊緣內(nèi)力誤差小支座邊緣內(nèi)力誤差小 n跨中彎矩偏小，需乘以跨中彎矩偏小，需乘以 1.11.2的增大系數(shù)的增大系數(shù) 13.3.4 豎向活荷載的最不利位置豎向活荷載的最不利位置 n梁端允許出現(xiàn)塑性鉸，故可人為減小梁端彎矩，梁

36、端允許出現(xiàn)塑性鉸，故可人為減小梁端彎矩， 從而減少支座負彎矩鋼筋，便于施工。從而減少支座負彎矩鋼筋，便于施工。 n調(diào)幅調(diào)幅只對只對豎向荷載作用下的內(nèi)力豎向荷載作用下的內(nèi)力進行，水平荷載進行，水平荷載 作用下的彎矩不進行調(diào)幅。作用下的彎矩不進行調(diào)幅。 13.3.5 梁端彎矩調(diào)幅梁端彎矩調(diào)幅 8 . 07 . 0 9 . 08 . 0 裝配整體式框架： 現(xiàn)澆框架： MM 第第13章章 多層框架結(jié)構(gòu)多層框架結(jié)構(gòu) n13.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置 n13.2 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的計算 n13.3 多層框架內(nèi)力組合多層框架內(nèi)力組合 n13.4

37、無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計 n13.5 多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) n13.6 現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例 13.4 無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計 n框架梁框架梁 13.4 無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計 n現(xiàn)澆框架梁、板的截面尺寸現(xiàn)澆框架梁、板的截面尺寸 13.4 無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計 n框架柱截面尺寸估算框架柱截面尺寸估算 u常見的柱截面形狀：方型、矩形、圓形等常見的柱截面形狀：方型、矩形、圓形等 u

38、一般情況下不宜小于一般情況下不宜小于300mm300mm u軸壓比軸壓比滿足要求（避免柱脆性破壞）滿足要求（避免柱脆性破壞） uN Nv v為根據(jù)柱支承的樓面面積計算的由樓面豎向荷載產(chǎn)生為根據(jù)柱支承的樓面面積計算的由樓面豎向荷載產(chǎn)生 的軸向力值；樓面豎向荷載標準值可根據(jù)實際荷載取值，的軸向力值；樓面豎向荷載標準值可根據(jù)實際荷載取值， 也可近似按（也可近似按（12-1512-15）kNkN/m/m2 2計算；計算； u f fc c為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值。為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值。 0.1 c Af N n c f N A V NN) 1 . 105. 1 ( 13.4.1 柱的計算長度柱的計算長度l0 n框架結(jié)構(gòu)各層柱的計算長度框架結(jié)構(gòu)各層柱的計算長度 樓蓋類型樓蓋類型柱的類別柱的類別l0 現(xiàn)澆樓蓋現(xiàn)澆樓蓋 底層柱底層柱1.0H 其余各層柱其余各層柱1.25H 裝配式樓蓋裝配式樓蓋 底層柱底層柱1.25H 其余各層柱其余各層柱1.5H 13.4.2 框架