建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計.第四章多層建筑框架結(jié)構(gòu)

1、2022/7/14第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置 一、框架結(jié)構(gòu)的組成與特點框架結(jié)構(gòu)（frame structure）由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點連接構(gòu)成，如整幢房屋均采用這種結(jié)構(gòu)形式，則稱為框架結(jié)構(gòu)體系或框架結(jié)構(gòu)房屋?？蚣芙Y(jié)構(gòu)平面布置和剖面示意圖第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)2022/7/14按施工方法不同，框架結(jié)構(gòu)可分為現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式三種。（1）框架結(jié)構(gòu)的受力特點在豎向荷載和水平荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)各構(gòu)件將產(chǎn)生內(nèi)力和變形。框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移一般由兩部分組成：由水平力引起的樓層剪力，使梁、柱構(gòu)件產(chǎn)生彎曲變形，形成框架結(jié)構(gòu)的整體剪切變形us；由水平力引起的傾覆力矩，使框架柱產(chǎn)生軸向變形（一側(cè)柱拉伸，另一側(cè)柱壓

2、縮），形成框架結(jié)構(gòu)的整體彎曲變形ub。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)不多時，其側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變形，整體彎曲變形的影響很小。 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/14框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)2022/7/14（2）框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點建筑平面布置靈活，能獲得大空間（特別適用于商場、餐廳等），也可按需要做成小房間； 建筑立面容易處理；結(jié)構(gòu)自重較輕； 計算理論比較成熟； 在一定高度范圍內(nèi)造價較低。 框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，水平荷載作用下側(cè)移較大，有時會影響正常使用；如果框架結(jié)構(gòu)房屋的高寬比較大，則水平荷載作用下的側(cè)移也較大，而且引起的傾覆作用

3、也較嚴重。 因此，設(shè)計時應(yīng)控制房屋的高度和高寬比。第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)2022/7/14二、結(jié)構(gòu)布置 框架結(jié)構(gòu)布置主要是確定柱在平面上的排列方式（柱網(wǎng)布置）和選擇結(jié)構(gòu)承重方案，這些均必須滿足建筑平面及使用要求，同時也須使結(jié)構(gòu)受力合理，施工簡單。民用建筑柱網(wǎng)布置（3.37.2m)第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置1 平面布置2022/7/14框架結(jié)構(gòu)的承重方案 1）橫向框架承重。 主梁沿房屋橫向布置，板和連系梁沿房屋縱向布置。 2）縱向框架承重。 主梁沿房屋縱向布置，板和連系梁沿房屋橫向布置。 3）縱、橫向框架承重。 房屋的縱、橫向都布置承重框架 ，樓蓋常采

4、用現(xiàn)澆雙向板或井字梁樓 蓋。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/14梁端水平加腋處平面圖在框架結(jié)構(gòu)布置中，梁、柱軸線宜重合，如梁須偏心放置時，梁、柱中心線之間的偏心距不宜大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4。如偏心距大于該方向柱寬的1/4時，可增設(shè)梁的水平加腋。試驗表明，此法能明顯改善梁柱節(jié)承受反復(fù)荷載的性能。 bx / lx 1/2 ， bx / bb 2/3 ， bb + bx + x bc/2梁水平加腋厚度可取梁截面高度，其水平尺寸宜滿足下列要求：第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/

5、14變形縫的設(shè)置 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/14二、結(jié)構(gòu)布置 在滿足建筑功能要求的同時，應(yīng)盡可能規(guī)則。沿豎向基本不變；底層大空間；頂層大空間；上部收進；上部挑出。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2 豎向布置2022/7/14梁、柱截面尺寸框架梁、柱截面尺寸應(yīng)根據(jù)承載力、剛度及延性等要求確定。初步設(shè)計時，通常由經(jīng)驗或估算先選定截面尺寸，以后進行承載力、變形等驗算，檢查所選尺寸是否合適。 梁截面尺寸確定 框架結(jié)構(gòu)中框架梁的截面高度hb可根據(jù)梁的計算跨度lb、活荷載大小等，按hb = (1/181/10)lb確定。為了防止梁發(fā)生剪切脆性破壞，hb不宜大

6、于1/4凈跨。主梁截面寬度可取bb = (1/31/2)hb，且不宜小于200mm。為了保證梁的側(cè)向穩(wěn)定性，梁截面的高寬比（hb/bb）不宜大于4。 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)3 構(gòu)件選型第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/14為了降低樓層高度，可將梁設(shè)計成寬度較大而高度較小的扁梁，扁梁的截面高度可按 (1/181/15)lb估算。扁梁的截面寬度b（肋寬）與其高度h的比值b/h不宜超過3。加腋梁梁截面慣性矩第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/14二、結(jié)構(gòu)布置第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/14 柱截面尺寸 柱截面尺寸可直接憑經(jīng)驗確定，也可先根據(jù)

7、其所受軸力按軸心受壓構(gòu)件估算，再乘以適當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)以考慮彎矩的影響。即式中 Ac為柱截面面積；N為柱所承受的軸向壓力設(shè)計值；Nv為根據(jù)柱支承的樓面面積計算由重力荷載產(chǎn)生的軸向力值；1.25為重力荷載的荷載分項系數(shù)平均值；重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)實際荷載取值，也可近似按（1214）kN/m2計算；fc為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值。 Ac (1.11.2)N / fc N = 1.25Nv第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/14框架柱的截面寬度和高度均不宜小于300mm，圓柱截面直經(jīng)不宜小于350mm，柱截面高寬比不宜大于3。為避免柱產(chǎn)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比宜大于4，或

8、柱的剪跨比宜大于2。梁截面慣性矩 在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算中，與梁一起現(xiàn)澆的樓板可作為框架梁的翼緣，每一側(cè)翼緣的有效寬度可取至板厚的6倍；裝配整體式樓面視其整體性可取等于或小于6倍；無現(xiàn)澆面層的裝配式樓面，樓板的作用不予考慮。 設(shè)計中，為簡化計算，也可按下式近似確定梁截面慣性矩I：第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)形式和布置2022/7/14課堂練習(xí)三：某單層廠房有二臺A5級工作制雙鉤吊車, c=0.9，其中大車輪距為4.4m，每側(cè)二輪，兩臺吊車間的最小輪距為1.1m，設(shè)定最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值Pmax=152kN，簡支吊車梁的跨度為6m，試求兩臺吊車傳給柱子牛腿的最大壓力設(shè)計值。2022/7/14一、

9、框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖計算單元 框架結(jié)構(gòu)的計算單元及計算模型第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14框架結(jié)構(gòu)房屋是空間結(jié)構(gòu)體系，一般應(yīng)按三維空間結(jié)構(gòu)進行分析。但對于平面布置較規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)房屋，為了簡化計算，通常將實際的空間結(jié)構(gòu)簡化為若干個橫向或縱向平面框架進行分析，每榀平面框架為一計算單元。 就承受豎向荷載而言，當(dāng)橫向（縱向）框架承重，且在截取橫向（縱向）框架計算時，全部豎向荷載由橫向（縱向）框架承擔(dān)，不考慮縱向（橫向）框架的作用。當(dāng)縱、橫向框架混合承重時，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同特點進行分析，并對豎向荷載按樓蓋的實際支承情況進行傳遞，這時豎向荷載通常由縱、橫向框架共用承

10、擔(dān)。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/142 節(jié)點的模型化第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/142 節(jié)點的模型化第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/142 節(jié)點的模型化第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14框架結(jié)構(gòu)計算簡圖第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14在框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖中，梁、柱用其軸線表示，梁與柱之間的連接用節(jié)點表示，梁或柱的長度用節(jié)點間的距離表示，由圖可見，框架柱軸線之間的距離即為框架梁的計算跨度；框架柱的計算高度

11、應(yīng)為各橫梁形心軸線間的距離，當(dāng)各層梁截面尺寸相同時，除底層外，柱的計算高度即為各層層高。對于梁、柱、板均為現(xiàn)澆的情況，梁截面的形心線可近似取至板底。對于底層柱的下端，一般取至基礎(chǔ)頂面；當(dāng)設(shè)有整體剛度很大的地下室；且地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍時，可取至地下室結(jié)構(gòu)的頂板處。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14在實際工程中，框架柱的截面尺寸通常沿房屋高度變化。當(dāng)上層柱截面尺寸減小但其形心軸仍與下層柱的形心軸重合時，其計算簡圖與各層柱截面不變時的相同。當(dāng)上、下層柱截面尺寸不同且形心軸也不重合時，一般采取近似方法，即將頂層柱的形心線作

12、為整個柱子的軸線，但是必須注意，在框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析中，各層梁的計算跨度及線剛度仍應(yīng)按實際情況取；另外，尚應(yīng)考慮上、下層柱軸線不重合，由上層柱傳來的軸力在變截面處所產(chǎn)生的力矩。此力矩應(yīng)視為外荷載，與其他豎向荷載一起進行框架內(nèi)力分析。 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14變截面柱框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14框架結(jié)構(gòu)上的荷載 作用在多、高層建筑結(jié)構(gòu)上的荷載有豎向荷載和水平荷載。豎向荷載包括恒載和樓（屋）面活荷載，水平荷載包括風(fēng)荷載和水平地震作用。樓面活荷載 作用在多、高層框架結(jié)構(gòu)上的樓面活荷載，

13、可根據(jù)房屋及房間的不同用途按荷載規(guī)范取用。應(yīng)該指出，荷載規(guī)范規(guī)定的樓面活荷載值，是根據(jù)大量調(diào)查資料所得到的等效均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，且是以樓板的等效均布活荷載作為樓面活荷載。風(fēng)荷載 當(dāng)計算主要承重結(jié)構(gòu)時，垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值仍按下式計算，對于多、高層框架結(jié)構(gòu)房屋，式中的計算參數(shù)應(yīng)按規(guī)定采用。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14二、豎向荷載作用下的框架內(nèi)力分析在豎向荷載作用下，多、高層框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可用力法、位移法等結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算。工程設(shè)計中，如采用手算，可采用迭代法、分層法、彎矩二次分配法及系數(shù)法等近似方法計算。分層法豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的受力特點

14、及內(nèi)力計算假定：（1）不考慮框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移對其內(nèi)力的影響；（2）每層梁上的荷載僅對本層梁及其上、下柱的內(nèi)力產(chǎn)生影響，對其他各層梁、柱內(nèi)力的影響可忽略不計。 應(yīng)當(dāng)指出，上述假定中所指的內(nèi)力不包括柱軸力，因為某層梁上的荷載對下部各層柱的軸力均有較大影響，不能忽略。第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)2022/7/14豎向荷載作用下分層計算示意圖第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14（2）除底層柱的下端外，其他各柱的柱端應(yīng)為彈性約束。為便于計算，均將其處理為固定端。這樣將使柱的彎曲變形有所減小，為消除這種影響，可把除底層柱以外的其他各層柱的線剛度乘

15、以修正系數(shù)0.9。 分層法計算要點（1）將多層框架沿高度分成若干單層無側(cè)移的敞口框架，每個敞口框架包括本層梁和與之相連的上、下層柱。梁上作用的荷載、各層柱高及梁跨度均與原結(jié)構(gòu)相同。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 內(nèi)結(jié)構(gòu)力分析和側(cè)移計算2022/7/14（3）用無側(cè)移框架的計算方法（如彎矩分配法）計算各敞口框架的桿端彎矩，由此所得的梁端彎矩即為其最后的彎矩值；因每一柱屬于上、下兩層，所以每一柱端的最終彎矩值需將上、下層計算所得的彎矩值相加。在上、下層柱端彎矩值相加后，將引起新的節(jié)點不平衡彎矩，如欲進一步修正，可對這些不平衡彎矩再作一次彎矩分配。 如用彎矩分配法計算各敞口框架的桿端彎矩，在計算每個

16、節(jié)點周圍各桿件的彎矩分配系數(shù)時，應(yīng)采用修正后的柱線剛度計算；并且底層柱和各層梁的傳遞系數(shù)均取1/2，其他各層柱的傳遞系數(shù)改用1/3。（4）在桿端彎矩求出后，可用靜力平衡條件計算梁端剪力及梁跨中彎矩；由逐層疊加柱上的豎向荷載（包括節(jié)點集中力、柱自重等）和與之相連的梁端剪力，即得柱的軸力。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算，常用的近似算法有迭代法、反彎點法、D值法和門架法等。1D 值法（ 1）層間剪力在各柱間的分配該式即為層間剪力Vi在各柱間的分配公式，它適用于整個框架結(jié)構(gòu)同層各柱之間的剪力分配?？梢?，每根

17、柱分配到的剪力值與其側(cè)向剛度成比例。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算三、水平荷載作用下的框架內(nèi)力分析2022/7/14框架第2層脫離體圖（2）框架柱的側(cè)向剛度D值：一般規(guī)則框架中的柱第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算梁柱線剛度比2022/7/14框架柱側(cè)向剛度計算公式第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14稱為柱的側(cè)向剛度修正系數(shù)，它反映了節(jié)點轉(zhuǎn)動降低了柱的側(cè)向剛度，而節(jié)點轉(zhuǎn)動的大小則取決于梁對節(jié)點轉(zhuǎn)動的約束程度。，這表明梁線剛度越大，對節(jié)點的約束能力越強，節(jié)點轉(zhuǎn)動越小，柱的側(cè)向剛度越大。 現(xiàn)討論底層柱的D值。 同理，當(dāng)

18、底層柱的下端為鉸接時，可得 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14底層柱D值計算圖式第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14柱高不等及有夾層的柱 不等高柱夾層柱第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14柱的反彎點高度yh框架各柱的反彎點高度比y可用下式表示： 式中：y0表示標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比；y1表示上、下層橫梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值；y2、y3表示上、下層層高變化時反彎點高度比的修正值。反彎點高度示意圖y = y0 +

19、 y1 + y2 + y3第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14（1）標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比y0。 y0是指規(guī)則框架的反彎點高度比。表E-2，表E-3標(biāo)準(zhǔn)反彎點位置簡化求解第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14梁剛度變化時反彎點的修正第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/142反彎點法 由上述分析可見，D值法考慮了柱兩端節(jié)點轉(zhuǎn)動對其側(cè)向剛度和反彎點位置的影響，因

20、此，此法是一種合理且計算精度較高的近似計算方法，適用于一般多、高層框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的內(nèi)力和側(cè)移計算。 當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度大很多時（例如ib/ic3），梁柱節(jié)點的轉(zhuǎn)角很小。如果忽略此轉(zhuǎn)角的影響，則水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計算方法，尚可進一步簡化，這種忽略梁柱節(jié)點轉(zhuǎn)角影響的計算方法稱為反彎點法。在確定柱的側(cè)向剛度時，反彎點法假定各柱上、下端都不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，即認為梁柱線剛度比為無限大。將趨近于無限大代入D值法的公式，可得=1。因此，由式可得反彎點法的柱側(cè)向剛度，并用D0表示為： 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14同樣，因柱的上、下端都不轉(zhuǎn)動，故除

21、底層柱外，其他各層柱的反彎點均在柱中點（h/2）；底層柱由于實際是下端固定，柱上端的約束剛度相對較小，因此反彎點向上移動，一般取離柱下端2/3柱高處為反彎點位置，即取yh=用反彎點法計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的要點與D值法相同。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14四、框架的側(cè)移及限值水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移如圖所示，它可以看作由梁、柱彎曲變形引起的側(cè)移和由柱軸向變形引起的側(cè)移的疊加。前者是由水平荷載產(chǎn)生的層間剪力引起的，后者主要是由水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩引起的。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算1、側(cè)移的近似計算2022/7/14框架剪切變形（

22、1）梁、柱彎曲變形引起的側(cè)移 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14（2）柱軸向變形引起的側(cè)移框架彎曲變形第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/142、彈性側(cè)移的限值框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度過小，水平位移過大，將影響正常使用；側(cè)向剛度過大，水平位移過小，雖滿足使用要求，但不滿足經(jīng)濟性要求。因此，框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜合適，一般以使結(jié)構(gòu)滿足層間位移限值為宜。我國高層規(guī)程規(guī)定，按彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比u/h宜小于其限值u/h，即：u/h表示層間位移角限值，對框架結(jié)構(gòu)取1/550；h為層高。由于變形驗算屬正常使用極限狀態(tài)的驗算

23、，所以計算u時，各作用分項系數(shù)均應(yīng)采用1.0，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面剛度可采用彈性剛度。另外，樓層層間最大位移u以樓層最大的水平位移差計算，不扣除整體彎曲變形。u/h u/h 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移計算2022/7/14一、季節(jié)溫差第三節(jié) 溫度影響第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)2022/7/14二、內(nèi)外溫差第三節(jié) 溫度影響第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)2022/7/14三、日照溫差第三節(jié) 溫度影響第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)2022/7/14一、控制截面控制截面就是桿件中需要按其內(nèi)力進行設(shè)計計算的界面。 柱控制截面上、下端截面 梁控制截面兩端及跨中第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合及最不利荷載位置

24、第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)2022/7/14對于高層框架結(jié)構(gòu)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)按下式確定： 二. 荷載效應(yīng)組合 分別為樓面活荷載組合值系數(shù)和風(fēng)荷載組合值系數(shù)，當(dāng)永久荷載效應(yīng)起控制作用時應(yīng)分別取0.7和0.0；當(dāng)可變荷載效應(yīng)起控制作用時應(yīng)分別取1.0和0.6或0.7和1.0。 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合及最不利荷載位置2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合及最不利荷載位置2022/7/14三、最不利內(nèi)力組合框架柱控制截面最不利內(nèi)力組合一般有以下幾種： 1）|M|max及相應(yīng)的N和V； 2）|N|max及相應(yīng)的M和V； 3）Nmin及相應(yīng)的M和V； 4

25、）|V|max及相應(yīng)的N。 這四組內(nèi)力組合的前三組用來計算柱正截面受壓承載力，以確定縱向受力鋼筋數(shù)量；第四組用以計算斜截面受剪承載力，以確定箍筋數(shù)量。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合及最不利荷載位置2022/7/14三、最不利內(nèi)力組合框架梁控制截面最不利內(nèi)力組合一般有以下幾種： 1）梁端M-max； 2）梁端M+max； 3）梁端V max ； 4）跨中M+max 。 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合及最不利荷載位置2022/7/14梁端的控制截面第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合及最不利荷載位置2022/7/14四 豎向活荷載的最不利布置框架桿件的變形曲線活

26、荷載最不利荷載布置法 第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合及最不利荷載位置2022/7/14五. 梁端彎矩調(diào)幅為了避免梁支座處抵抗負彎矩的鋼筋過分擁擠，以及在抗震結(jié)構(gòu)中形成梁鉸破壞機構(gòu)增加結(jié)構(gòu)的延性，可以考慮框架梁端塑性變形內(nèi)力重分布，對豎向荷載作用下梁端負彎矩進行調(diào)幅。對現(xiàn)澆框架梁，梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)可取0.80.9；對于裝配整體式框架梁，由于梁柱節(jié)點處鋼筋焊接、錨固、接縫不密實等原因，受力后節(jié)點各桿件產(chǎn)生相對角變，其節(jié)點的整體性不如現(xiàn)澆框架，故其梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)可取0.70.8。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合及最不利荷載位置2022/7/14框架梁端截面負彎矩調(diào)幅后

27、，梁跨中截面彎矩應(yīng)按平衡條件相應(yīng)增大。截面設(shè)計時，框架梁跨中截面正彎矩設(shè)計值不應(yīng)小于豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中截面彎矩設(shè)計值的50%。 應(yīng)先對豎向荷載作用下的框架梁彎矩進行調(diào)幅，再與水平荷載產(chǎn)生的框架梁彎矩進行組合。第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合及最不利荷載位置2022/7/14一 框架柱的設(shè)計框架柱的計算長度l0柱的配筋計算中，需要確定柱的計算長度l0?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，l0可按下列規(guī)定確定： 1）一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)，各層柱的計算長度l0按表取用。 第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計樓蓋類型柱的類別l0現(xiàn)澆樓蓋底層柱1.0H其余各層柱1.25H裝配式樓蓋底層柱1

28、.25H其余各層柱1.5H第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)2022/7/14一 框架柱的設(shè)計框架柱的計算長度l0 2）當(dāng)水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值占總彎矩設(shè)計值的75%以上時，框架柱的計算長度l0可按下列兩個公式計算，并取其中的較小值： 柱的上端、下端節(jié)點處交匯的各柱線剛度之和與交匯處各梁線剛度之和的比值第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計2022/7/14（二）疊合梁的設(shè)計二、框架梁的設(shè)計第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計2022/7/142. 疊合梁承

29、載力計算（1）第一階段預(yù)制梁承載力計算二、框架梁的設(shè)計（2）第二階段預(yù)制梁承載力計算正彎矩：負彎矩：剪力：疊合面的受剪承載力驗算：第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計2022/7/143. 疊合梁的鋼筋應(yīng)力和裂縫寬度計算（1）縱向受拉鋼筋應(yīng)力驗算二、框架梁的設(shè)計當(dāng)時，取第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計2022/7/143. 疊合梁的鋼筋應(yīng)力和裂縫寬度計算二、框架梁的設(shè)計（2）裂縫寬度計算第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計2022/7/144. 疊合梁的撓度驗算二、框架梁的設(shè)計第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計2022/7/144. 疊合梁的撓度驗

30、算二、框架梁的設(shè)計正彎矩區(qū)段：負彎矩區(qū)段：按普通鋼筋混凝土梁計算第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)第五節(jié) 框架桿件的設(shè)計2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、節(jié)點設(shè)計第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求通過構(gòu)造措施來保證節(jié)點的強度構(gòu)件失效引起的破壞是局部的節(jié)點失效引起的破壞是大范圍的節(jié)點設(shè)計應(yīng)保證節(jié)點的安全可靠、經(jīng)濟合理且便于施工。2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、節(jié)點設(shè)計1. 現(xiàn)澆框架節(jié)點構(gòu)造第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、節(jié)點設(shè)計1. 現(xiàn)澆框架節(jié)點構(gòu)造第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、節(jié)點設(shè)計1. 現(xiàn)

31、澆框架節(jié)點構(gòu)造第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、節(jié)點設(shè)計1. 現(xiàn)澆框架節(jié)點構(gòu)造第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、節(jié)點設(shè)計1. 現(xiàn)澆框架節(jié)點構(gòu)造第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、節(jié)點設(shè)計1. 現(xiàn)澆框架節(jié)點構(gòu)造第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、節(jié)點設(shè)計2. 裝配整體式框架節(jié)點構(gòu)造第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、節(jié)點設(shè)計2. 裝配整體式框架節(jié)點構(gòu)造第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/

32、14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)二、構(gòu)造要求現(xiàn)澆框架節(jié)點構(gòu)造 配筋率 鋼筋直徑 鋼筋搭接2. 裝配式與裝配整體式框架的梁柱接頭布置第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)二、構(gòu)造要求3. 框架梁與預(yù)制樓板的連接構(gòu)造第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)二、構(gòu)造要求4. 填充墻的構(gòu)造要求第六節(jié) 框架節(jié)點設(shè)計和構(gòu)造要求2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、框架抗震設(shè)計的一般概念第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計抗震設(shè)計指導(dǎo)思想：小震不壞、中震可修、大震不倒。提高結(jié)構(gòu)延性的措施強烈地震作用下，合理的框架結(jié)構(gòu)屈服機制： * 框架節(jié)點基本不破壞

33、； * 梁的屈服（塑性鉸）盡可能比柱早發(fā)生、多發(fā)生； * 同一層柱兩端的屈服歷程越長越好，各層柱的屈服順序盡量錯開； * 底層柱底的塑性鉸宜最晚形成?！皬娭趿骸娂羧鯊?、強底柱柱底、更強節(jié)點”2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、框架抗震設(shè)計的一般概念第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、框架抗震設(shè)計的一般概念2. 框架抗震設(shè)計的幾個概念（1）框架考慮抗震時的荷載組合 1.2重力荷載代表值+1.3 地震作用（2）抗震等級設(shè)防烈度6789房屋高度24242424242424框架四三三二二一一大跨度框架三二一一第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四

34、章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、框架抗震設(shè)計的一般概念2. 框架抗震設(shè)計的幾個概念（3）承載力抗震調(diào)整系數(shù) （4）樓層屈服強度系數(shù)第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、框架抗震設(shè)計的一般概念3. 框架抗震的一般構(gòu)造要求（1）混凝土強度等級（2）鋼筋種類（3）鋼筋錨固 一、二級 三級 四級第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、框架抗震設(shè)計的一般概念3. 框架抗震的一般構(gòu)造要求（4）鋼筋接頭1）兩類連接方式2）抗震搭接長度llE 3）連接接頭位置第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)一、框架抗震設(shè)計的一般概念3.

35、框架抗震的一般構(gòu)造要求（5）箍筋 箍筋的末端應(yīng)彎成135彎鉤，彎鉤端平直段長度不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍；在縱向受力鋼筋搭接長度范圍內(nèi)的箍筋，其直徑不應(yīng)小于搭接鋼筋最大直徑的0.25倍，其間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的5倍，且不應(yīng)大于100mm。第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)二、框架梁的抗震設(shè)計延性框架設(shè)計要求原則是“強柱弱梁、強剪弱彎、強底柱柱底、更強節(jié)點”以及“強錨固”。截面設(shè)計時的內(nèi)力調(diào)整合理的材料、截面形式和配筋構(gòu)造第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)二、框架梁的抗震設(shè)計（一） 框架梁的破壞形態(tài)第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計20

36、22/7/14第四章 多層建筑框架結(jié)構(gòu)二、框架梁的抗震設(shè)計（二） 影響框架梁延性的因素 1、縱向鋼筋配筋率 2、剪壓比 3、跨高比 4、塑性鉸區(qū)的箍筋用量第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)

37、的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重

38、，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架

39、結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。建筑結(jié)構(gòu)抗震減震新技術(shù)研討會2010.5.20混凝土框架結(jié)構(gòu)震害 玉樹地區(qū)的混凝土框架結(jié)構(gòu)一般為多層，大多數(shù)框架未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計，不符合規(guī)范要求，破壞嚴重，甚至倒塌或局部倒塌。課堂練習(xí)三一幢六層二跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋，梁和柱的線剛度相等，均為i ，各層層高均為h ，試計算第二層中柱的抗側(cè)剛度。2022/7/142022/7/14第四章 多層框架結(jié)構(gòu)二、框架梁的抗震設(shè)計（三） 框架梁承載力的計算1、截面計算1）正截面受彎承載力計算(1）抗力應(yīng)除以相應(yīng)的承載力抗震調(diào)整系數(shù) (2）

40、梁端截面混凝土受壓區(qū)高度要求 一級二、三級 第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四章 多層框架結(jié)構(gòu)二、框架梁的抗震設(shè)計（三） 框架梁承載力的計算 2) 梁斜截面受剪承載力計算(1）9度、一級且不小于 的計算第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四章 多層框架結(jié)構(gòu)二、框架梁的抗震設(shè)計（三） 框架梁承載力的計算 2) 梁斜截面受剪承載力計算(2）其他情況一、二、三級抗震等級剪力增大系數(shù) 取1.3，1.2，1.1四級抗震等級第七節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計2022/7/14第四章 多層框架結(jié)構(gòu)二、框架梁的抗震設(shè)計（三） 框架梁承載力的計算 2) 梁斜截面受剪承載力計算跨高比大于2.5跨高比不大于2.5第七節(jié) 框架結(jié)