框架結(jié)構(gòu)(課件)

第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求主要內(nèi)容：重點(diǎn)：荷載效應(yīng)組合

框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載反彎點(diǎn)法，Ｄ值法結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置

框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算荷載效應(yīng)組合和構(gòu)件設(shè)計(jì)第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第一節(jié)多層框架的結(jié)構(gòu)布置

一、豎向承重結(jié)構(gòu)的組成和布置多層框架由橫梁和立柱組成，跨度可以等跨或不等跨，層高可以相同或不同，梁柱可以連續(xù)也可以某跨缺梁或某層缺柱1.豎向承重結(jié)構(gòu)的組成第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure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(diǎn)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。框架梁主要內(nèi)力為彎矩和剪力，軸力很?。豢蚣苤闹饕獌?nèi)力為軸力、彎矩和剪力?？蚣芙Y(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(shí)，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13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure（2）框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點(diǎn)建筑平面布置靈活，能獲得大空間（特別適用于商場(chǎng)、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(jì)算理論比較成熟；在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)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(shí)會(huì)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也較嚴(yán)重。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制房屋的高度和高寬比。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure2.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，除需滿足建筑的使用要求外，尚須注意以下幾點(diǎn)：①受力要明確；②結(jié)構(gòu)布置盡可能勻稱；③盡可能減輕房屋自重；④構(gòu)件類型、尺寸的規(guī)格盡量少，以利于工業(yè)化生產(chǎn)。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure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，樓蓋常采用現(xiàn)澆雙向板或井字梁樓蓋。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure二、柱網(wǎng)尺寸和層高柱網(wǎng)尺寸和層高一般根據(jù)生產(chǎn)工藝、使用要求及建筑和結(jié)構(gòu)、造價(jià)等各方面因素綜合考慮后確定。1.工業(yè)廠房一般采用6m柱距。柱網(wǎng)布置方式有內(nèi)廊式和跨度組合式。（1）廠房常用的跨度有：6m、7.5m、9m、12m。可組成等跨或不等跨廠房，考慮到吊裝機(jī)械的限制，房屋總寬度一般不超過36m。（2）廠房的層數(shù)取決于生產(chǎn)工藝、運(yùn)輸設(shè)備、荷載大小及地質(zhì)條件。有大中型起重設(shè)備的機(jī)械廠房以2～3層居多；其他輕工類廠房多采用4層以上。（3）廠房層高涉及車間工藝設(shè)備、管道布置、車間采光等因素。一般底層較樓層高，常用底層層高有4.2m、4.5m、4.8m、5.4m、6.0m、7.2m、8.4m；常用樓層層高有3.9m、4.2m、4.5m、4.8m、5.4m、6.0m、7.2m等。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure1.屋面板2.天溝板3.天窗架4.屋架5.托架6.吊車梁7.排架柱8.抗風(fēng)柱9.基礎(chǔ)10.連系梁11.基礎(chǔ)梁12.天窗架垂直支撐13.屋架下弦橫向水平支撐14.屋架端部垂直支撐15.柱間支撐第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure2.民用房屋柱網(wǎng)和層高通常按300mm進(jìn)級(jí)，民用建筑柱網(wǎng)尺寸包括開間和進(jìn)深，柱網(wǎng)尺寸常用范圍為6～8m；層高常采用3.0m、3.3m、3.6m、3.9m、4.2m等。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure三、變形縫的設(shè)置變形縫分為伸縮縫和沉降縫，地震區(qū)還需按規(guī)定設(shè)置防震縫。1.伸縮縫為了避免溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力使房屋產(chǎn)生裂縫而設(shè)置的。一般是上部結(jié)構(gòu)斷開，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的伸縮縫最大間距見下表。環(huán)境條件室內(nèi)或土中露天現(xiàn)澆框架5535裝配式框架7550第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure2.沉降縫為了避免地基不均勻沉降在房屋構(gòu)件中產(chǎn)生裂縫而設(shè)置的。從基礎(chǔ)到屋頂全部分開。設(shè)置沉降縫的位置有：（1）土層變化較大處；（2）地基基礎(chǔ)處理方法不同處；（3）房屋平面形狀變化的凹角處；（4）房屋高度、重量、剛度有較大變化處；（5）新建部分與原有建筑的結(jié)合處。沉降縫可以用挑梁或擱置預(yù)制板（梁）的方法代替。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure3.防震縫目的是使不規(guī)則平面、剛度變化大的部分通過設(shè)縫形成簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱的結(jié)構(gòu)型式單元。在既需設(shè)置伸縮縫又需設(shè)置沉降縫時(shí)，伸縮縫應(yīng)與沉降縫合并；當(dāng)房屋處于抗震區(qū)時(shí)，所有的縫都應(yīng)符合防震縫的要求?？p寬一般不小于70mm，當(dāng)房屋高度超過10m或處于抗震區(qū)時(shí)縫寬應(yīng)不小于100mm。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第二節(jié)桿件的截面尺寸和框架計(jì)算簡(jiǎn)圖

一、梁柱截面的選擇1.截面形狀（1）框架梁的截面形式多為T形（現(xiàn)澆樓板，梁跨中）和矩形（預(yù)制樓板或現(xiàn)澆樓板的梁支座等負(fù)彎矩處）；裝配式框架中可做為矩形、T形、梯形、花籃形等；裝配整體式框架中常做成花籃形。（2）框架柱截面一般為矩形或方形，也可根據(jù)建筑要求做成圓形或正多邊形。為方便施工，各層梁柱截面尺寸往往不變而只改變截面配筋。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure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(jì)時(shí)，通常由經(jīng)驗(yàn)或估算先選定截面尺寸，以后進(jìn)行承載力、變形等驗(yàn)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(jì)算跨度l0、活荷載大等，按hb=(1/18~1/10)l0確定。為了防止梁發(fā)生剪切脆性破壞，hb不宜大于1/4凈跨。主梁截面寬度可取bb=(1/3~1/2)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。2.截面尺寸的初步擬定第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure為了降低樓層高度，可將梁設(shè)計(jì)成寬度較大而高度較小的扁梁，扁梁的截面高度可按(1/18~1/15)l0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。

加腋梁第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure柱截面尺寸柱截面尺寸可直接憑經(jīng)驗(yàn)確定，也可先根據(jù)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(jì)值；Nv為根據(jù)柱支承的樓面面積計(jì)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(xiàng)系數(shù)平均值；重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)實(shí)際荷載取值，也可近似按（12~14）kN/m2計(jì)算；fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

Ac≥(1.1~1.2)N/

fc

N=1.25Nv第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure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(zhǎng)邊之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。3.框架構(gòu)件的抗彎剛度在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)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(jì)中，為簡(jiǎn)化計(jì)算，也可按如下規(guī)定近似確定梁截面慣性矩I：第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure（1）計(jì)算框架水平位移時(shí)，引入各構(gòu)件統(tǒng)一的剛度折減系數(shù)βc，以βcEcI作為該構(gòu)件的抗彎剛度。風(fēng)荷載作用下，現(xiàn)澆框架βc取0.85；裝配式框架βc取0.7～0.8。（2）現(xiàn)澆樓蓋中部框架，梁的慣性矩I可以取2I0；邊框架梁慣性矩I可以取為1.5I0；其中I0為按矩形截面計(jì)算的梁的慣性矩。（3）對(duì)裝配式樓蓋，梁慣性矩按矩形梁本身截面計(jì)算。（4）裝配整體式框架，中間框架梁按1.5I0取用，邊框架梁可按1.2I0取用。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure

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(jìn)行分析。但對(duì)于平面布置較規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)房屋，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將實(shí)際的空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為若干個(gè)橫向或縱向平面框架進(jìn)行分析，每榀平面框架為一計(jì)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(jì)算時(shí)，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(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)豎向荷載按樓蓋的實(shí)際支承情況進(jìn)行傳遞，這時(shí)豎向荷載通常由縱、橫向框架共用承擔(dān)。二、框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure計(jì)算單元

框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算單元及計(jì)算模型第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure

在框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖中，梁、柱用其軸線表示，梁與柱之間的連接用節(jié)點(diǎn)表示，梁或柱的長(zhǎng)度用節(jié)點(diǎn)間的距離表示，框架柱軸線之間的距離即為框架梁的計(jì)算跨度；框架柱的計(jì)算高度應(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(shí)，除底層外，柱的計(jì)算高度即為各層層高。對(duì)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頂。對(duì)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(shí)，可取至地下室結(jié)構(gòu)的頂板處。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure在實(shí)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(shí)，其計(jì)算簡(jiǎn)圖與各層柱截面不變時(shí)的相同。當(dāng)上、下層柱截面尺寸不同且形心軸也不重合時(shí)，一般采取近似方法，即將頂層柱的形心線作為整個(gè)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(jì)算跨度及線剛度仍應(yīng)按實(shí)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(jìn)行框架內(nèi)力分析。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure變截面柱框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure裝配式框架的鉸節(jié)點(diǎn)框架柱與基礎(chǔ)的連接第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure作用在多層建筑結(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）面活荷載與雪荷載，水平荷載包括風(fēng)荷載和水平地震作用。某些廠房中還有吊車荷載。第三節(jié)框架結(jié)構(gòu)上的荷載恒荷載、活荷載、雪荷載的取值可以直接從《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）查得；吊車荷載可參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）及單層工業(yè)廠房進(jìn)行計(jì)算。以下就活荷載折減及風(fēng)荷載進(jìn)行說明。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure一、樓面活荷載的折減1.設(shè)計(jì)樓面梁時(shí)的折減系數(shù)當(dāng)樓面梁的從屬面積較大時(shí)，樓面活荷載布滿該面積上的可能性很小，樓面梁所承受的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可以乘以如下折減系數(shù)：（1）折減系數(shù)0.9

宿舍、住宅、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園，這些類型房屋樓面梁的從屬面積超過25m2時(shí)。除汽車通道及停車庫外的其他房屋，當(dāng)樓面梁的從屬面積超過50m2時(shí)。（2）折減系數(shù)0.8或0.6

對(duì)汽車通道及停車庫的單向板樓蓋次梁和槽形板縱肋取0.8；對(duì)單向板樓蓋主梁取0.6；對(duì)雙向板樓蓋的梁取0.8。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure2.設(shè)計(jì)墻、柱和基礎(chǔ)（1）宿舍、住宅、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園等房屋，考慮活荷載在所有各層不可能同時(shí)滿載，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可以乘以下表所列系數(shù)。墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的樓層數(shù)12～34～56～89～20>20計(jì)算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)1.00.850.700.650.600.55注：當(dāng)樓面梁的從屬面積超過25m2時(shí)，系數(shù)1.00可以采用0.90。（2）對(duì)汽車通道及停車庫采用單向板肋梁樓蓋時(shí)取0.5；對(duì)雙向板肋梁樓蓋和無梁樓蓋取0.8。（3）其余房屋采用與其樓面梁相同的折減系數(shù)（即從屬面積超過50m2時(shí)取0.9）。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure二、風(fēng)荷載空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，就在建筑物的表面產(chǎn)生壓力或吸力，這種風(fēng)力作用稱為風(fēng)荷載。1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)對(duì)建筑物表面的作用力大小，與建筑物體型、高度、建筑物所處位置、結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。垂直于建筑物表面的單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m2）可按下式計(jì)算。式中，——基本風(fēng)壓值；——風(fēng)壓高度變化系數(shù)；——風(fēng)載體型系數(shù)；——風(fēng)振系數(shù)。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure（1）基本風(fēng)壓值我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》給出了各地的基本風(fēng)壓值。是用各地區(qū)空曠平坦地面上離地10m高、統(tǒng)計(jì)50年重現(xiàn)期的10分鐘平均風(fēng)速（m/s）計(jì)算得到的。基本風(fēng)壓不得小于0.3kN/m2（2）風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)速大小不僅與高度有關(guān)，一般越靠近地面風(fēng)速越小，愈向上風(fēng)速越大，而且風(fēng)速的變化與地貌及周圍環(huán)境有直接關(guān)系我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》將地面情況分為A、B、C、D四類：A類地面粗糙度：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)B類地面粗糙度：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；C類地面粗糙度：指有密集建筑群的城市市區(qū)。D類地面粗糙度：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure（3）風(fēng)載體型系數(shù)是指建筑物表面所受實(shí)際風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值。通過實(shí)測(cè)可以看出，風(fēng)壓在建筑物表面的分布不是均勻的。在風(fēng)荷載計(jì)算時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，一般將建筑物各個(gè)表面的風(fēng)壓看成是均勻分布的。風(fēng)載體型系數(shù)的取值見教材附表7-1。（4）風(fēng)振系數(shù)空氣在流動(dòng)時(shí)，風(fēng)速、風(fēng)向都在不停地改變。建筑物所受到的風(fēng)荷載是不斷波動(dòng)的。風(fēng)壓的波動(dòng)周期一般較長(zhǎng)，對(duì)一般建筑物影響不大，可以按靜載來對(duì)待。但是，對(duì)于高度較大或剛度相對(duì)較小的建筑來講，就不能忽視風(fēng)壓的動(dòng)力效應(yīng)。在設(shè)計(jì)中，用風(fēng)振系數(shù)來考慮。

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于基本自振周期T1大于0.25s的工程結(jié)構(gòu)，以及高度大于30m，且高寬比大于1.5的房屋建筑均需考慮風(fēng)振系數(shù)。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure2.總風(fēng)荷載與局部風(fēng)荷載（1）總風(fēng)荷載總風(fēng)荷載是指建筑物各個(gè)表面所受風(fēng)荷載的合力，是沿建筑物高度變化的線荷載。通常按建筑物的主軸方向進(jìn)行計(jì)算。（2）局部風(fēng)荷載局部風(fēng)荷載是指在建筑物表面某些風(fēng)壓較大的部位，考慮風(fēng)壓對(duì)局部某些構(gòu)件的不利作用時(shí)考慮的風(fēng)荷載。考慮部位一般是建筑物的角隅或陽臺(tái)、雨篷等懸挑構(gòu)件。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure求某高層剪力墻結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的風(fēng)振系數(shù)。結(jié)構(gòu)平面及立面如圖所示，地點(diǎn)在廣州市市區(qū)。37.5米25米H=75米（25×3米）平面圖立面圖

H＞60米，n=100，w0=0.6kN/m2地面粗糙度假定為C類。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)【解】，取1.5秒

查表得

C類地面

高度小于100米，查表得

75米處C類地面

第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure37.5米25米H=75米（25×3米）平面圖立面圖

H＞60米，n=100，w0=0.6kN/m2地面粗糙度假定為C類。求某高層剪力墻結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的集中風(fēng)荷載。結(jié)構(gòu)平面及立面如圖所示，地點(diǎn)在廣州市市區(qū)。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure37.5米25米第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure32米+0.8-0.5-0.5【習(xí)題】求具有下圖所示平面的框架——剪力墻結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的總風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（集中力形式)。建筑共18層，54米高（每層層高3米），D類地區(qū)，該地區(qū)基本風(fēng)壓w0=0.7kN/m2。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure【解】，取1.26秒

查表得

D類地面

高度小于100米，查表得

54米處D類地面

第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第四節(jié)豎向荷載作用下的內(nèi)力近似計(jì)算——分層法框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖，就是《結(jié)構(gòu)力學(xué)》中討論的剛架，因而其內(nèi)力計(jì)算方法大家都比較熟悉。本章介紹常用的一些近似計(jì)算方法。對(duì)于規(guī)則框架，豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算有分層法、力矩分配法、迭代法等；水平荷載下的內(nèi)力計(jì)算有反彎點(diǎn)法、D值法、迭代法等。對(duì)于不規(guī)則框架，可以采用迭代法計(jì)算，其計(jì)算過程參考結(jié)構(gòu)力學(xué)教材。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure一、分層法的計(jì)算假定框架所承受的豎向荷載一般是結(jié)構(gòu)自重和樓（屋）面使用活荷載。框架在豎向荷載作用下，側(cè)移比較小，可以作為無側(cè)移框架按力矩分配法進(jìn)行計(jì)算。精確計(jì)算表明，各層荷載除了在本層梁以及與本層梁相連的柱子中產(chǎn)生內(nèi)力之外，對(duì)其他層的梁、柱內(nèi)力影響不大。為此，可以將整個(gè)框架分成一個(gè)個(gè)單層框架來計(jì)算，這就是分層法。其假定為：1.在豎向荷載作用下，多層多跨框架的側(cè)移忽略不計(jì)；2.每層梁上的荷載對(duì)其他各層梁的影響忽略不計(jì)。基于這兩個(gè)假定，可以將框架的各層梁及其相連的上、下柱作為獨(dú)立的計(jì)算單元分層進(jìn)行計(jì)算。分層計(jì)算所得的梁內(nèi)彎矩即為框架梁最后彎矩，而每一柱端彎矩則取對(duì)應(yīng)兩單元同一柱端彎矩之和。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure

豎向荷載作用下分層計(jì)算示意圖第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure（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(jì)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以修正系數(shù)0.9。分層法計(jì)算要點(diǎn)：（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(gè)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。分層法適用范圍：梁柱線剛度比∑ib/∑ic≥3，且結(jié)構(gòu)與荷載沿高度比較均勻的多層框架的計(jì)算。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure

（3）用無側(cè)移框架的計(jì)算方法（如彎矩分配法）計(jì)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(jì)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(diǎn)不平衡彎矩，如欲進(jìn)一步修正，可對(duì)這些不平衡彎矩再作一次彎矩分配。如用彎矩分配法計(jì)算各敞口框架的桿端彎矩，在計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)周圍各桿件的彎矩分配系數(shù)時(shí)，應(yīng)采用修正后的柱線剛度計(jì)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(jì)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(diǎn)集中力、柱自重等）和與之相連的梁端剪力，即得柱的軸力。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure二、計(jì)算步驟1.畫出框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖（軸線尺寸、荷載）；2.計(jì)算梁、柱的線剛度及相對(duì)線剛度；3.除底層柱外，其他各層柱的線剛度乘以0.9；4.用彎矩分配法計(jì)算各單元的桿端彎矩；5.疊加有關(guān)桿端彎矩，得出最終彎矩圖；6.按靜力平衡條件求出框架的其他內(nèi)力圖。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure[例]用分層法求如圖示框架的彎矩圖。括號(hào)內(nèi)為桿件的線剛度相對(duì)值第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第五節(jié)水平荷載作用下的內(nèi)力近似計(jì)算——反彎點(diǎn)法和D值法框架所承受的水平荷載主要是風(fēng)荷載和水平地震作用，它們都可以轉(zhuǎn)化成作用在框架節(jié)點(diǎn)上的集中力。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure在這種力的作用下，無論是橫梁還是柱子，它們的彎矩分布均成直線變化。一般情況下每根桿件都有一個(gè)彎矩為零的點(diǎn)，稱為反彎點(diǎn)。如果在反彎點(diǎn)處將柱子切開，切斷點(diǎn)處的內(nèi)力將只有剪力和軸力。如果知道反彎點(diǎn)的位置和柱子的抗側(cè)移剛度，即可求得各柱的剪力，從而求得框架各桿件的內(nèi)力，反彎點(diǎn)法即由此而來。由此可見，反彎點(diǎn)法的關(guān)鍵是反彎點(diǎn)的位置確定和柱子抗推剛度的確定。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure一、反彎點(diǎn)法1、基本假定①假定框架橫梁剛度為無窮大。如果框架橫梁剛度為無窮大，在水平力的作用下，框架節(jié)點(diǎn)將只有側(cè)移而沒有轉(zhuǎn)角。實(shí)際上，框架橫梁剛度不會(huì)是無窮大，在水平力下，節(jié)點(diǎn)既有側(cè)移又有轉(zhuǎn)角。但是，當(dāng)梁、柱的線剛度之比大于5時(shí)，柱子端部的轉(zhuǎn)角就很小。此時(shí)忽略節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角的存在，對(duì)框架內(nèi)力計(jì)算影響不大。由此也可以看出，反彎點(diǎn)法是有一定的適用范圍的，即框架梁、柱的線剛度之比應(yīng)不小于5。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure②假定底層柱子的反彎點(diǎn)位于柱子高度的2/3處，其余各層柱的反彎點(diǎn)位于柱中。當(dāng)柱子端部轉(zhuǎn)角為零時(shí)，反彎點(diǎn)的位置應(yīng)該位于柱子高度的中間。而實(shí)際結(jié)構(gòu)中，盡管梁、柱的線剛度之比大于5，在水平力的作用下，節(jié)點(diǎn)仍然存在轉(zhuǎn)角，那么反彎點(diǎn)的位置就不在柱子中間。尤其是底層柱子，由于柱子下端為嵌固，無轉(zhuǎn)角，當(dāng)上端有轉(zhuǎn)角時(shí)，反彎點(diǎn)必然向上移，故底層柱子的反彎點(diǎn)取在2/3處。上部各層，當(dāng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角接近時(shí)，柱子反彎點(diǎn)基本在柱子中間。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure2.柱子的抗側(cè)移（抗推）剛度d

抗推剛度d表示柱端有單位側(cè)向位移時(shí)在柱中產(chǎn)生的剪力。柱子端部無轉(zhuǎn)角時(shí)，柱子的抗推剛度用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法可以很容易的給出：式中，——柱子的線剛度；——柱子的層高。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure式中

Dij

——第i層第j根柱子的抗推剛度；∑Di——第i層所有柱子的抗推剛度；∑Fi——第i層以上所有水平荷載總和；

Vij

——第i層第j根柱子的剪力。3.同層各柱的剪力由假定橫梁剛度無窮大可知，同層各框架柱側(cè)移相等，又根據(jù)抗推剛度的定義知，同層各柱的剪力與各自的抗推剛度成正比，即得第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure4.柱端及梁端彎矩（1）柱反彎點(diǎn)位置及該點(diǎn)的剪力確定后，即可求出柱端彎矩：式中

hi

——第i層柱子的高度；

yi——第i層柱子的反彎點(diǎn)高度；

Vij

——第i層第j根柱子的剪力。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure（2）根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡條件，可求出梁端彎矩：第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure5.反彎點(diǎn)法的計(jì)算步驟（1）計(jì)算框架梁柱的線剛度，判斷是否大于5；（2）計(jì)算柱子的抗推剛度；（3）將層間剪力在柱子中進(jìn)行分配，求得各柱剪力值；（4）按反彎點(diǎn)高度計(jì)算到柱子端部彎矩；（5）利用節(jié)點(diǎn)平衡計(jì)算梁端彎矩，進(jìn)而求得梁端剪力；（6）計(jì)算柱子的軸力。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure二、改進(jìn)反彎點(diǎn)（D值）法當(dāng)框架的高度較大、層數(shù)較多時(shí)，柱子的截面尺寸一般較大，這時(shí)梁、柱的線剛度之比往往要小于3，反彎點(diǎn)法不再適用。如果仍采用類似反彎點(diǎn)的方法進(jìn)行框架內(nèi)力計(jì)算，就必須對(duì)反彎點(diǎn)法進(jìn)行改進(jìn)——改進(jìn)反彎點(diǎn)（D值）法。1.基本假定①假定同層各節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相同；承認(rèn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角的存在，但是為了計(jì)算的方便，假定同層各節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相同。②假定同層各節(jié)點(diǎn)的側(cè)移相同。這一假定，實(shí)際上是忽略了框架梁的軸向變形。這與實(shí)際結(jié)構(gòu)差別不大。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure2.柱子的抗推剛度D

在上述假定下，柱子的抗推剛度D仍可以按照結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算：式中，——柱子抗推剛度的修正系數(shù)，

≤1.0?？紤]梁、柱的線剛度的相對(duì)大小對(duì)柱子抗推剛度的影響，其值與節(jié)點(diǎn)類型和梁、柱線剛度的比值有關(guān)。具體取值見教材P181-182。可以看出，按照上式計(jì)算到的柱子抗推剛度一般要小于反彎點(diǎn)法的d值。這是考慮柱子端部轉(zhuǎn)角的緣故。轉(zhuǎn)角的存在，同樣水平力作用下柱子的側(cè)移要大一些。

第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure3.反彎點(diǎn)高度柱子反彎點(diǎn)的位置——反彎點(diǎn)高度，取決于柱子兩端轉(zhuǎn)角的相對(duì)大小。如果柱子兩端轉(zhuǎn)角相等，反彎點(diǎn)必然在柱子中間；如果柱子兩端轉(zhuǎn)角不一樣，反彎點(diǎn)必然向轉(zhuǎn)角較大的一端移動(dòng)。影響柱子反彎點(diǎn)高度的因素主要有以下幾個(gè)方面：①結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該層所在的位置；②梁、柱線剛度比；③荷載形式；④上、下層梁剛度比；⑤上、下層層高變化。

在改進(jìn)反彎點(diǎn)法中，柱子反彎點(diǎn)位置往往用反彎點(diǎn)高度比γ來表示：

第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure式中，——反彎點(diǎn)到柱子下端的距離，即反彎點(diǎn)高度；

——柱子高度。綜合考慮上述因素，各層柱的反彎點(diǎn)高度比由下式計(jì)算：式中，

——柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比。標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比是在各層等高、各跨相等、各層梁和柱線剛度都不改變時(shí)框架在水平荷載作用下的反彎點(diǎn)高度比。其值見教材附表12-1；

——上、下層梁剛度變化時(shí)的反彎點(diǎn)高度比修正值。當(dāng)某柱的上梁與下梁的剛度不等，柱上、下結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角不同時(shí)，反彎點(diǎn)位置會(huì)有變化，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比加以修正。修正值見教材附表13-1。

——上、下層高度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。在框架最頂層，不考慮，在框架最底層，不考慮。具體見教材附表14-1。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure（1）標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比γ0。

γ0是指規(guī)則框架的反彎點(diǎn)高度比。標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)位置簡(jiǎn)化求解第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure4.求框架內(nèi)力有了柱子的抗推剛度和柱子反彎點(diǎn)高度比，就可以按照與反彎點(diǎn)同樣的方法求解框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力。（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(gè)框架結(jié)構(gòu)同層各柱之間的剪力分配?？梢?，每根柱分配到的剪力值與其側(cè)向剛度成比例。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure5.柱子的“串、并聯(lián)”在不規(guī)則框架中，常會(huì)碰到柱子的“串、并聯(lián)”問題。（1）串聯(lián)柱數(shù)柱串聯(lián)時(shí)，總的抗推剛度的倒數(shù)等于各層柱抗推剛度的倒數(shù)和。（2）并聯(lián)柱數(shù)柱并聯(lián)時(shí)，總的抗推剛度等于各柱的抗推剛度之和。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第六節(jié)水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算

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（1）梁、柱彎曲變形引起的側(cè)移

（2）柱軸向變形引起的側(cè)移第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure一、框架結(jié)構(gòu)在水平荷載下的側(cè)移特點(diǎn)為了了解框架結(jié)構(gòu)在水平荷載下的側(cè)移特點(diǎn)，我們先來看圖示懸臂柱在均布水平荷載下的側(cè)移。懸臂柱的側(cè)移由以下兩部分組成：1、彎曲變形產(chǎn)生的頂點(diǎn)側(cè)移如圖所示，柱Z高度處，由水平荷載產(chǎn)生的彎矩為：在此彎矩作用下，柱Z截面曲率為第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure柱Z高度處微段dz截面轉(zhuǎn)為，由此轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的柱頂側(cè)移為積分可得柱彎曲變形產(chǎn)生的頂點(diǎn)側(cè)移：如果計(jì)算到柱子不同高度處的側(cè)移值，畫出側(cè)移曲線，可以看出，曲線凸向柱子原始位置，這種曲線稱之為彎曲變形曲線。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure2、剪切變形產(chǎn)生的頂點(diǎn)側(cè)移在柱子Z高度處，由水平荷載產(chǎn)生的剪力為：相應(yīng)的截面平均剪應(yīng)力其平均剪應(yīng)變?yōu)閯t由剪切變形產(chǎn)生的頂點(diǎn)側(cè)移為同樣，如果計(jì)算到不同高度處的側(cè)移，畫出曲線，可以看出，側(cè)移曲線是凹向柱子原始位置的。這種曲線稱之為剪切變形曲線。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure框架可以看成是一根空腹的懸臂柱，該懸臂柱的截面高度為框架的跨度。該截面彎矩是由柱軸力組成，截面剪力由柱剪力組成?？蚣芰?、柱的彎曲變形是由柱子的剪力引起，相當(dāng)于空腹懸臂柱的剪切變形。在樓層處水平荷載作用下，如果只考慮梁柱構(gòu)件的彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移，則側(cè)移曲線如圖所示。它與實(shí)腹懸臂柱的剪切變形曲線一致，故框架結(jié)構(gòu)在水平荷載下的彎曲變形曲線為剪切型。如果只考慮框架柱子軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移，則側(cè)移曲線如圖所示。它與實(shí)腹懸臂柱的彎曲變形曲線一致，由此可知框架結(jié)構(gòu)由柱子軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移為彎曲型。也就是說，框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下產(chǎn)生的側(cè)移由兩部分組成：彎曲變形和剪切變形。在層數(shù)不多的情況下，柱子軸向變形引起的側(cè)移很小，常?？梢院雎?。在近似計(jì)算中，只需計(jì)算由梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移、即剪切型變形。在高度較大的框架中，柱子軸向力較大，由柱子軸向變形引起的側(cè)移已不能忽略。一般說來，兩種變形疊加以后，框架側(cè)移曲線仍以剪切型為主。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure二、梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移框架柱抗推剛度的物理意義就是柱頂相對(duì)柱底產(chǎn)生單位水平側(cè)移時(shí)所需要的柱頂水平推力，即柱子剪力。因此，由梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的層間側(cè)移可以按照下式計(jì)算各層樓板標(biāo)高處側(cè)移絕對(duì)值是該層以下各層層間側(cè)移之和框架頂點(diǎn)由梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移為所有n層層間側(cè)移之和

第j層側(cè)移頂點(diǎn)側(cè)移第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure第七節(jié)框架的荷載組合和內(nèi)力組合第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)一、控制截面及最不利內(nèi)力類型框架在各種荷載作用下的內(nèi)力確定后，進(jìn)行框架梁柱截面配筋設(shè)計(jì)之前，必須找出構(gòu)件的控制截面及其最不利內(nèi)力，作為梁柱的配筋設(shè)計(jì)依據(jù)。對(duì)每一控制截面，要分別考慮各種荷載下最不利的作用狀態(tài)及其組合的可能性，選取最不利組合，求出最不利內(nèi)力。（一）框架橫梁對(duì)于框架梁，其控制截面為梁端柱邊緣截面和梁的跨中截面。而在框架結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，計(jì)算的梁端彎矩和剪力卻是柱子中心點(diǎn)的值。為此，需將梁端內(nèi)力調(diào)整到柱邊?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure梁端的控制截面框架梁的最不利內(nèi)力為：①梁端：最大正負(fù)彎矩、最大剪力；（水平荷載作用下可能產(chǎn)生正彎矩。）②跨中：最大正負(fù)彎矩。（連續(xù)梁該跨不布置荷載，相鄰跨布置荷載時(shí)，在該跨產(chǎn)生負(fù)彎矩。）第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure

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）|V|max及相應(yīng)的N。

這四組內(nèi)力組合的前三組用來計(jì)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(jì)算斜截面受剪承載力，以確定箍筋數(shù)量。（二）框架柱對(duì)于框架柱，其控制截面一般為柱端梁邊緣截面。需要將計(jì)算到的柱子內(nèi)力調(diào)整到梁邊緣截面。柱子是偏壓構(gòu)件，其最不利內(nèi)力組合要考慮以下四種情況：第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure作用在多層框架上的各荷載同時(shí)達(dá)到各自最大值的可能性幾乎不存在，因此在承載能力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用荷載效應(yīng)的基本組合求荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值。對(duì)框架結(jié)構(gòu)，基本組合可采用簡(jiǎn)化規(guī)則，并按下列組合值取最不利值：二、荷載效應(yīng)組合（一）由可變荷載效應(yīng)控制的組合（二）由永久荷載效應(yīng)控制的組合第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)上式參與組合的可變荷載僅限于豎向荷載，此時(shí)取混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure對(duì)于一般民用建筑的框架結(jié)構(gòu)，有恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的荷載效應(yīng)，基本組合類型有：第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure三、豎向活荷載的最不利布置活荷載最不利荷載布置法

1、恒載：恒載是永久作用在結(jié)構(gòu)上的重力荷載，計(jì)算時(shí)應(yīng)按實(shí)際情況考慮。2、活載：一般包括樓面使用荷載、屋面施工檢修荷載和雪荷載，應(yīng)該按照最不利方式布置，考慮活載的不利布置。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure在手算時(shí)，對(duì)于活荷載與恒荷載之比不大于3的情況下，可以采用以下幾種方法進(jìn)行活荷載布置，以簡(jiǎn)化計(jì)算。（1）活荷載一次性布置：活荷載較小時(shí)，或活荷載與恒荷載之比不大于1時(shí)；活荷載算得的梁跨中彎矩宜乘以1.1～1.2的增大系數(shù)。（2）活荷載分跨布置：活荷載與恒荷載之比不大于3時(shí)，可以采用活荷載分跨布置，對(duì)于n跨框架，活荷載的布置只有n種。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure四、風(fēng)荷載的布置雖然風(fēng)荷載作用可能沿任意方向作用到建筑物上，在結(jié)構(gòu)分析中，一般考慮沿主軸方向作用，并且有正、反方向兩種可能。第13章多層房屋框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofConcreteStructure五、彎矩調(diào)幅在構(gòu)件中形成塑性鉸后，會(huì)導(dǎo)致塑性內(nèi)力重分布，使得結(jié)構(gòu)內(nèi)力與按前述彈性理論計(jì)算結(jié)果有較大差別。另一方面，為了施工、尤其是鋼筋布置的方便，也需要對(duì)內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整。在豎向荷載（恒載和活荷載）作用下，梁端截面往往有較大的負(fù)彎矩，如按彎矩計(jì)算配筋，負(fù)鋼筋將過于密集，施工難度較大。而強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則又要求塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端，因此設(shè)計(jì)中可以把梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，降低負(fù)彎矩，以減少配筋面積。①現(xiàn)澆框架，支座彎矩調(diào)幅系數(shù)可取0.8～0.9；②裝配整體式框架，支座彎矩調(diào)幅系數(shù)可取0.7～0.8；第13章多