多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計二_第1頁
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Concrete&

Masonry

Structures課程主講人

余志武中南大學(xué)土木工程學(xué)院建工系2023/3/1014多層框架結(jié)構(gòu)4.1

概述4.2

多層框架體系的結(jié)構(gòu)布置4.3

框架結(jié)構(gòu)計算簡圖及構(gòu)件尺寸4.4

荷載4.5

豎向荷載作用下框架內(nèi)力近似計算4.6

水平荷載作用下框架內(nèi)力近似計算4.7

水平荷載作用下框架側(cè)移近似計算24多層框架結(jié)構(gòu)4.8

框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合4.9

框架梁、柱截面配筋計算4.10

現(xiàn)澆框架的構(gòu)造要求4.11

多層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)4.12

多層框架應(yīng)用與未來發(fā)展趨勢4.13

多層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)案例34多層框架結(jié)構(gòu)重點:框架結(jié)構(gòu)的平面布置框架內(nèi)力近似計算框架內(nèi)力組合、配筋計算及構(gòu)造要求主要內(nèi)容:多層框架體系的結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)計算簡圖及構(gòu)件尺寸框架內(nèi)力近似計算框架側(cè)移近似計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合截面配筋及構(gòu)造要求多層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)44多層框架結(jié)構(gòu)學(xué)時分配:4.7水平荷載作用下框架側(cè)移近似計算(0.5學(xué)時)4.13多層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)案例(1.0學(xué)時)第4章多層框架結(jié)構(gòu)(10學(xué)時)4.1概述(0.3學(xué)時)4.2多層框架體系的結(jié)構(gòu)布置(0.5學(xué)時)4.3框架結(jié)構(gòu)計算簡圖及構(gòu)件尺寸(0.5學(xué)時)4.4荷載(0.2學(xué)時)4.5豎向荷載作用下框架內(nèi)力近似計算(0.5學(xué)時)4.6水平荷載作用下框架內(nèi)力近似計算(1.5學(xué)時)4.8框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合(1.0學(xué)時)4.9框架梁、柱截面配筋計算(0.5學(xué)時)4.10現(xiàn)澆框架的構(gòu)造要求(0.5學(xué)時)4.11多層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)(2.0學(xué)時)4.12多層框架應(yīng)用與未來發(fā)展趨勢(1.0學(xué)時)新結(jié)構(gòu)與新技術(shù)模塊(2.0學(xué)時)結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊(2.0學(xué)時)結(jié)構(gòu)分析模塊(4.0學(xué)時)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計模塊(2.0學(xué)時)0.3

0.50.5

0.2

0.5

0.50.5

1.0

0.51.5

0.51.0

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1.0

54.1概述4.1.1

建筑的劃分4.1.2

荷載效應(yīng)與建筑物高度的關(guān)系4.1.3

多層房屋的結(jié)構(gòu)形式4.1.4RC框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容64.1.1建筑的劃分低層建筑:1-3層的住宅;多層建筑:10層以下或總高度低于28m的房屋;高層建筑:10層及10層以上或總高度超過28m的房屋(不含28m以上的單層建筑)。4.1.1建筑的劃分《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ4-2002)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架一般不超過70m;地震區(qū)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架當(dāng)設(shè)防烈度為6度、7度、8度和9度時,其高度一般不超過60m、55m、45m和25m。

從受力合理和控制造價的角度考慮:74.1.2荷載效應(yīng)與建筑物高度的關(guān)系多層結(jié)構(gòu)需足夠抗側(cè)力體系,以滿足強(qiáng)度和剛度要求作用于建筑物上的荷載:豎向荷載水平荷載豎向荷載及其內(nèi)力隨著房屋高度增加成線性比例增加水平荷載沿高度不均勻分布,其內(nèi)力與高度平方成正比隨著高度的增加,水平荷載的影響將增加,導(dǎo)致水平荷載與豎向荷載一起共同控制結(jié)構(gòu)設(shè)計。4.1.2荷載效應(yīng)與建筑物高度的關(guān)系84.1.3多層房屋的結(jié)構(gòu)形式RC框架結(jié)構(gòu):由鋼筋混凝土基礎(chǔ)、柱、梁和/或板構(gòu)成,梁和柱一般剛接。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,應(yīng)用日趨廣泛,但純框架結(jié)構(gòu)體系或框架結(jié)構(gòu)房屋不適用于高層建筑。(1)常用的有兩類:混合結(jié)構(gòu);RC框架結(jié)構(gòu)4.1.3多層房屋的結(jié)構(gòu)形式混合結(jié)構(gòu):由承重砌體加RC樓蓋、屋蓋構(gòu)成。造價低,但自重大,整體性差,平面布置不夠靈活,較難形成大空間,所以使用上受到限制(住宅各層布置相同,應(yīng)用較多),有抗震設(shè)防要求時要十分注意抗震構(gòu)造措施。問題:純RC框架結(jié)構(gòu)為什么不適用于高層建筑?94.1.3多層房屋的結(jié)構(gòu)形式框架結(jié)構(gòu)適用于多層房屋而不適用于高層建筑的原因:由其受力特性決定的:框架結(jié)構(gòu)承受豎向荷載的能力較強(qiáng),而承受水平荷載(風(fēng)、地震)的能力較差。其側(cè)向剛度較小,在水平荷載作用下側(cè)移大,易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件損壞,屬于柔性體系。因此,設(shè)計時應(yīng)控制房屋的高度和高寬比。RC框架結(jié)構(gòu)平面布置和剖面示意圖104.1.3多層房屋的結(jié)結(jié)構(gòu)形式(2)RC框架的結(jié)構(gòu)形形式按施工方方案可分為三三種:現(xiàn)澆式裝配式裝配整體式各種結(jié)構(gòu)形式式的優(yōu)缺點及及適用范圍詳詳見第2章2.1節(jié)所述。114.1.3多層房屋的結(jié)結(jié)構(gòu)形式裝配式混凝土土框架裝配整體式混混凝土框架預(yù)制短柱迭合梁裝配整體式混混凝土框架裝配整體式混混凝土框架預(yù)制長柱預(yù)制主梁預(yù)制槽形板預(yù)制卡板裝配式和裝配配整體式RC框架節(jié)點構(gòu)造造:124.1.4RC框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計的主要內(nèi)容容設(shè)計流程:結(jié)構(gòu)布置→荷荷載計算→結(jié)結(jié)構(gòu)分析→內(nèi)內(nèi)力組合→構(gòu)構(gòu)件配筋。設(shè)計成果:以結(jié)構(gòu)設(shè)計說說明書和施工工圖的形式體體現(xiàn)。本章著重討論論非地震區(qū)現(xiàn)現(xiàn)澆鋼筋混凝凝土多層框架架結(jié)構(gòu)的設(shè)計計。4.1.4RC框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計的主要內(nèi)容容134.2多層框架體系系的結(jié)構(gòu)布置置4.2.1結(jié)構(gòu)布置及布布置原則4.2.2柱網(wǎng)尺寸及層層高4.2.3主要承重框架架的布置4.2.4變形縫的設(shè)置置144.2.1結(jié)構(gòu)布置及布布置原則4.2.1結(jié)構(gòu)布置及布布置原則平、立面宜簡簡單;平面盡量均勻勻?qū)ΨQ,以使使形心與質(zhì)心心重合,減小小地震的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)作用;豎向質(zhì)量和剛剛度盡量均勻勻,以避免剛剛度突變而產(chǎn)產(chǎn)生應(yīng)力集中中;控制結(jié)構(gòu)單元元長度以減小小溫度應(yīng)力,,否則應(yīng)設(shè)置置伸縮縫;根據(jù)需要設(shè)置置沉降縫和防防震縫;控制層間位移移,以防止非非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破破壞;框架柱高寬比比宜大于4,以防止脆性性剪切破壞;;構(gòu)件尺寸和類類型盡可能少少,以利于施施工,節(jié)約模模板。結(jié)構(gòu)布置:是指各種結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的分布布方式、所需需數(shù)量和相互互位置關(guān)系。它是結(jié)構(gòu)設(shè)計計的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)節(jié)。結(jié)構(gòu)布置基本原則則:“傳力簡捷、受力明明確、安全可靠”154.2.2柱網(wǎng)尺寸及層高框架柱在平面縱橫橫兩個方向排列,,即形成柱網(wǎng)。柱網(wǎng)布置方式主要要取決于建筑使用用要求,同時兼顧顧結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)合理理性和施工條件。。柱網(wǎng)形式有等跨式和內(nèi)廊式。柱網(wǎng)尺寸及層高的的確定:多層民用建筑根據(jù)功能要求,其跨度、柱距及層層高常按300mm進(jìn)級。等跨式多層廠房跨度按1500mm進(jìn)級,宜采用6.0、7.5、9.0、10.5、12m等;內(nèi)廊式廠房跨跨度按600mm進(jìn)級,宜采用6.0、6.6、7.2m,走廊跨度按300mm進(jìn)級,宜采用2.4、2.7和3.0m;廠房柱距應(yīng)按600mm進(jìn)級,宜采用6.0、6.6、7.2m;廠房層高一般按300mm進(jìn)級,當(dāng)超過4.8m時宜按600mm進(jìn)級,采用層高為為3.9、4.2、5.4、6.0、7.2m。4.2.2柱網(wǎng)尺寸及層高164.2.3主要承重框架的布布置框架是由柱和縱、、橫兩向梁連接而而成的空間體系,其中平面框架是基本的承重結(jié)構(gòu)構(gòu)。根據(jù)承重框架布置置的方向不同,可可分為:4.2.3主要承重框架的布布置①橫向布置(a)③縱橫雙向混合布置置(c)②縱向布置(b)174.2.3主要承重框架的布布置框架主梁沿建筑物物橫向布置,樓板板和連系梁沿縱向布置,形形成以橫向框架為為主要承重框架。荷載通過樓(屋)面板傳到框架橫梁梁,然后傳給柱。縱向框架梁僅承擔(dān)自重和可能能的隔墻重,截面面可以做的比較小小,其作用主要是是聯(lián)系各橫向框架架梁,故稱聯(lián)系梁。橫向框架梁除承受自重和隔墻墻重量以外,還承承擔(dān)樓、屋面荷載載,荷載比較大,,截面也要做的比比較大些,稱為框架主梁。優(yōu)點:對加強(qiáng)橫向抗側(cè)剛剛度有利;縱梁梁小,便于開大窗窗洞、采光。缺點:可能影響凈空,不不利于縱向管道鋪鋪設(shè)和靈活布置開開間。(1)橫向布置184.2.3主要承重框架的布布置(2)縱向布置縱向布置時,樓(屋)面荷載通過樓(屋)面板傳到縱向框架架梁上??v向框架為主框架架,橫向框架梁主主要起聯(lián)系作用,,故其截面無需做做得很大,有利于于室內(nèi)空間的利用用、縱向管道的鋪鋪設(shè)。但由于橫向剛度差,只適適合層數(shù)不多的房房屋,因此采用較較少。框架主梁沿建筑物物的縱橫向布置,,樓板和連系梁沿沿橫向布置,形成以縱縱向框架為主要承承重框架。194.2.3主要承重框架的布布置縱、橫雙向都布置置主要承重,此時雙向框架均均承受樓(屋)面荷載和水平荷載載。如只在柱間設(shè)梁的的梁-柱框架、帶橫向次次梁的梁-柱框架、井式樓蓋蓋梁-柱框架等。(3)縱橫向雙向混合布布置204.2.4變形縫的設(shè)置單層廠房中學(xué)過,,此處類似,提出出以下問題作為復(fù)復(fù)習(xí)。問題1:變形縫分分哪幾種?作用如何?如何設(shè)設(shè)置?4.2.4變形縫的設(shè)置避免由溫度應(yīng)力和和混凝土收縮變形形引起的裂縫。允許最大間距與環(huán)環(huán)境條件和框架類類型有關(guān)。(1)伸縮縫伸縮縫214.2.4變形縫的設(shè)置鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距(m)施工方法室內(nèi)或土中露天裝配式或裝配整體式框架結(jié)構(gòu)75m50m現(xiàn)澆式框架結(jié)構(gòu)55m35m調(diào)整建筑平面,控控制房屋總長度,,并采取有效的屋頂頂保溫隔熱措施。。在溫度應(yīng)力較大和和溫度應(yīng)力敏感部位多加一些鋼筋筋以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。每隔30-40m間距留施工后澆帶,以減少混凝土收縮縮應(yīng)力。在設(shè)計中,可采取取特殊措施以避免免設(shè)伸縮縫,如::后澆帶規(guī)范規(guī)定:224.2.4變形縫的設(shè)置避免地震時抗震計計算不準(zhǔn)確而造成成的破壞,當(dāng)房屋屋外型復(fù)雜或者相相鄰部分剛度、高高度和質(zhì)量相對懸懸殊時設(shè)置。防震縫一般比伸縮縮、沉降縫為大,,具體寬度取決于于地震設(shè)防烈度和和低側(cè)房屋高度。。(2)沉降縫避免因地基不均勻勻沉降引起的裂縫縫??赡墚a(chǎn)生較大大不均勻沉降縫的的部位都宜設(shè)置沉沉降縫,包括:土質(zhì)松軟且土層情情況突變處;基礎(chǔ)類型或基礎(chǔ)標(biāo)標(biāo)高相差較大處;;房屋層數(shù)、荷載或或剛度相差較大處處;上部結(jié)構(gòu)類型、體體系不同處。(3)防震縫沉降縫234.2.4變形縫的設(shè)置問題2:三縫除縫寬要求有有區(qū)別外,做法上是否有所不同?伸縮縫

抗震縫沉降縫除沉降縫必須將上上部結(jié)構(gòu)連同基礎(chǔ)礎(chǔ)一起分開外,其其余兩縫主要從基基礎(chǔ)頂面開始,將將上部結(jié)構(gòu)完全斷斷開設(shè)縫,但不必必將其基礎(chǔ)分開。。結(jié)構(gòu)布置時若需設(shè)設(shè)置兩縫或是三縫縫時,盡可能合并并設(shè)置。使整個房房屋縫數(shù)減少,這這對減少建筑立面面處理上的困難、、提高房屋整體性性是有利的。244.3框架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖及構(gòu)構(gòu)件尺寸寸4.3.1框架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖4.3.2梁、柱截截面尺寸寸及慣性性矩254.3.1框架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖多層框架架結(jié)構(gòu)是是由縱、、橫向框框架組成成的空間結(jié)構(gòu)構(gòu)體系。一般情況況下,主主框架都都是等間間距布置置,它們們各自的的剛度基基本相同同。在豎向荷載載作用下,,各榀框框架之間間的相互互約束即即牽制作作用很小小,可不考慮慮空間剛剛度對它們的的受力的的影響。。在水平荷載載作用下,,空間作作用將導(dǎo)導(dǎo)致各種種框架共共同工作作,但多多層框架架房屋所所受水平平荷載多多是均勻勻的,各各個框架相互互之間并并不產(chǎn)生生多大的的約束力力。(1)計算單元元4.3.1框架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖264.3.1框架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖通常不考考慮房屋屋的空間間作用,可按縱、橫兩兩個方向向的平面框框架進(jìn)行行計算,,每個框框架按其其負(fù)荷面面積單獨獨承擔(dān)外外載。簡化計算算:通常選取取整個框框架中的的一個或或幾個在在結(jié)構(gòu)上上和所受受荷載上上具有代代表性的的計算單元元進(jìn)行內(nèi)力力分析和和結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計。計算單元元的選取?。?74.3.1框架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖(2)計算簡圖圖計算模型型軸線以以梁、柱柱截面幾何軸線線確定。框架柱在在基礎(chǔ)頂頂面處為為固接,框架各節(jié)節(jié)點縱、、橫向均均為剛接。截面幾何何軸線之之間的距距離作為為框架跨跨度和柱柱高度,底層柱高高取基礎(chǔ)礎(chǔ)頂面至至二層樓樓面梁幾幾何軸線線間的距距離。柱高也可可偏安全全地取層層高,底底層則取取基礎(chǔ)頂頂面至二二屋樓面面梁頂面面??蚣芙Y(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖284.3.1框架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖計算簡圖圖簡化規(guī)定定:上、下層層柱截面面尺寸不不同時,,常取頂層柱形形心作為柱子子的軸線線。各跨跨度度相差不不大于10%時,可簡簡化為等等跨框架架,跨度度取原跨跨度的平平均值。??蚣芰簽闉槠露萯<1/8的折梁時時,可簡簡化為直直桿。在實際工工程中,,確定計計算簡圖圖還要適適當(dāng)考慮慮內(nèi)力計計算的方方便,在在保證精精度的情情況下,,下列各各項計算算模型和和荷載圖圖式的簡簡化常常常被采用用:294.3.1框架結(jié)構(gòu)構(gòu)計算簡簡圖對加腋的變截面面框架梁梁,且i端/i中<4或h端/h中<1.6,可按等等截面梁梁進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力計算算(i端、h端與i中、h中分別為加加肋端最最高截面面和跨中中截面的的慣性矩矩和梁高高)。計算次梁梁傳給框框架主梁梁的荷載載時,可可不考慮慮次梁的的連續(xù)性性,按次梁簡支支于主梁梁上計算。。三角形、、梯形等等荷載圖圖式可按按支座彎彎矩等效效的原則則折算成成等效均均布荷荷載。。計算簡簡圖簡化規(guī)規(guī)定::在實際際工程程中,,確定定計算算簡圖圖還要要適當(dāng)當(dāng)考慮慮內(nèi)力力計算算的方方便,,在保保證精精度的的情況況下,,下列列各項項計算算模型型和荷荷載圖圖式的的簡化化常常常被采采用::304.3.2梁、柱柱截面面尺寸寸及慣慣性矩矩(1)截面形形式承受主主要豎豎向荷荷載的的框架架主梁梁:框架橫橫梁截截面形形式4.3.2梁、柱柱截面面尺寸寸及慣慣性矩矩其截面面形式式在全全現(xiàn)澆澆的整整體式式框架架中以以T形(見圖a)為多;;在裝配配式框框架中中可做做成矩形、、T形、梯梯形和和花籃籃形(圖b-g)等。314.3.2梁、柱柱截面面尺寸寸及慣慣性矩矩框架主主梁示示意圖圖:矩形梁

箱形梁

倒L形梁

T形梁

花籃梁

324.3.2梁、柱柱截面面尺寸寸及慣慣性矩矩不承受受主要要豎向向荷載載的連連系梁梁:框架柱柱:常采用用T形、Γ形、矩矩形、、⊥形形、L形等截面面形式式,如下圖圖所示。??蚣苤慕亟孛嫘涡问揭灰话銥闉榫匦位蚧蛘椒叫巍?34.3.2梁、柱柱截面面尺寸寸及慣慣性矩矩(2)截面尺尺寸梁的截截面尺尺寸可可按彎矩M=(0.6-0.8)M0估算,M0為簡支梁時的的跨中最大彎彎矩。也可參考高跨比要求取梁的截面高h(yuǎn)=(1/8-1/12)l。為了防止梁梁發(fā)生剪切脆脆性破壞,h不宜大于1/4凈跨。梁的截面寬度度b=(1/2-1/3)h,一般不宜小小于200mm。為了保證梁梁的側(cè)向穩(wěn)定定性,梁截面面的高寬比不不宜大于4。一般梁的截面面高度和寬度度取50mm的倍數(shù)。①梁截面尺尺寸344.3.2梁、柱截面尺尺寸及慣性矩矩柱截面尺寸可可將軸力增大大20%-40%,按軸壓柱進(jìn)行行估算。柱的截面高度度h=(1/6-1/15)H,式中H為層高。柱截截面寬度b=(1-2/3)h。柱的截面高度度應(yīng)取100mm的倍數(shù),柱的的截面寬度應(yīng)應(yīng)取50mm的倍數(shù)。柱的截面高度度宜≥400mm,寬度宜≥350mm。為減少構(gòu)件類類型,多層梁梁、柱截面的的形狀和尺寸寸往往相同,,而僅在設(shè)計計時對截面配配筋加以改變變。②柱截面尺寸354.3.2梁、柱截面尺尺寸及慣性矩矩現(xiàn)澆樓面可作作為框架梁的的有效翼緣,,受壓翼緣的的寬度與翼緣緣厚度、梁跨跨度、梁肋凈凈距等許多因因素有關(guān),按按下表中有關(guān)關(guān)規(guī)定的最小小值取值。裝配整體式樓樓面視其整體體性可取小于于或等于板厚厚的6倍。無現(xiàn)澆面層的的裝配式樓面面,樓面的作作用不予考慮慮。③梁、柱截面慣慣性矩364.3.2梁、柱截面尺尺寸及慣性矩矩在設(shè)計中可采采用下列方法法計算框架梁梁的慣性距::現(xiàn)澆樓面的整體框框架,中部框框架梁I=2I0;邊框架梁I=1.5I0。其中I0為矩形截面梁梁的慣性矩(圖a)裝配整體式框架,中部框框架梁I=1.5I0;邊框架梁I=1.2I0(圖b)裝配式框架梁的慣性性矩可按本身身的截面計算算,I=I0(圖c)。374.4荷載4.4.1恒載4.4.2風(fēng)荷載384.4.1恒載荷載恒載活荷載雪荷載屋面積灰荷載載和施工檢修修荷載等豎向荷載水平荷載在非地震區(qū)僅僅為風(fēng)荷載。。在抗震區(qū)為風(fēng)風(fēng)荷載和地震震作用對某些多層廠廠房還有吊車車荷載。按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的設(shè)計尺寸與與材料單位體體積的自重計計算確定。由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范范》(GB50009-2001)確定4.4.1恒載394.4.1恒載注意事項:活荷載按樓層數(shù)的的折減系數(shù)墻、柱、基礎(chǔ)計算截面以上的層數(shù)12-34-56-89-20>20計算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)1.0(0.9)0.850.700.650.60.55根據(jù)樓面梁從屬面面積、層數(shù)、房屋屋類別乘以不同的的折減系數(shù),以考慮使用活荷荷載在所有各層不不可能同時滿載的的實際情況。對于樓面的隔墻重重可折算為均布活活載1.25kN/m2,對樓面上管道重重可按0.5kN/m22計算。吊車荷載可可參考單層廠房中中的計算進(jìn)行。樓面梁從屬面積超超過25m2,折減系數(shù)為0.9。在柱、墻和基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計時,折減系數(shù)按下表取取值。其他類別房房屋的拆減系數(shù)見見荷載規(guī)范。404.4.2風(fēng)荷載4.4.2風(fēng)荷載w0為基本風(fēng)壓;μz為風(fēng)壓高度變化系系數(shù),分A、B、C、D四類;μs為風(fēng)載體型系數(shù);;βz為z高度處的風(fēng)振系數(shù)數(shù),對于高度小于30m且高寬比小于1.5的房屋結(jié)構(gòu),βz=1.0。超過上述范圍者應(yīng)應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范范》規(guī)定取值,以考慮慮風(fēng)壓的脈動影響響。風(fēng)荷載的大小主要要與建筑物體型和和高度以及所在地地區(qū)地形地貌有關(guān)關(guān)。作用于多層框框架房屋外墻的風(fēng)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下下式計算:414.4.2風(fēng)荷載水平風(fēng)荷載乘以框框架的負(fù)荷寬度得得到沿高度分布的的線荷載將線荷載簡化為樓樓層節(jié)點荷載作用于結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載載的計算方法:424.5豎向荷載作用下框框架內(nèi)力近似計算算4.5.1豎向荷載作用下框框架內(nèi)力計算方法法4.5.2分層法434.5.1豎向荷載作用下框框架內(nèi)力計算方法法力矩分配法:按各桿的勁度系數(shù)數(shù)將節(jié)點不平衡力力矩進(jìn)行分配,并與固端彎矩矩迭加計算分配。。迭代法:將相應(yīng)節(jié)點各桿件件的力矩按照相應(yīng)應(yīng)的分配系數(shù)進(jìn)行行迭代計算。分層法:將各層兩及上、下下柱所組成的框架架作為一個單獨的的計算剛架元進(jìn)行行力矩分配、迭迭加計算。4.5.1豎向荷載作用下下框架內(nèi)力計算算方法精確計算方法:力法:位移法:近似計算方法:444.5.2分層法在豎向荷載作用用下,框架的側(cè)側(cè)移忽略不計;;每層梁上荷載對對其它層構(gòu)件內(nèi)內(nèi)力的影響忽略略不計。(1)計算假定(2)適用范圍用于結(jié)構(gòu)和荷載載沿高度分布比比較均勻的多層層框架在豎向荷荷載作用下的內(nèi)內(nèi)力計算,對于于側(cè)位移較大或或不規(guī)則的多層層框架不宜采用用。4.5.2分層法454.5.2分層法(3)分層法計算原理理將多層框架簡化化為單層框架,,分層作力矩分配配計算,即將各層梁及及上、下柱所組組成的框架作為為一個獨立的計計算單元分層計計算(如圖)。分層計算所得梁彎矩即為最后彎矩。由于每一層柱屬于上、下兩層,所以柱彎矩為上、下兩層計算彎矩相疊加。464.5.2分層法每個節(jié)點各桿件件彎矩分配系數(shù)數(shù)μjk:各桿件的轉(zhuǎn)動剛剛度S(i為線剛度):S=4i(遠(yuǎn)端固定)S=3i(遠(yuǎn)端鉸支)S=i(遠(yuǎn)端滑動)每一桿件由近端端至遠(yuǎn)端的彎矩矩傳遞系數(shù)C:C=1/2(遠(yuǎn)端固定)C=0(遠(yuǎn)端鉸支)C=-1(遠(yuǎn)端端滑動動)結(jié)構(gòu)力力學(xué)““力矩矩分配配法””(?復(fù)習(xí)習(xí)):474.5.2分層法法(4)分層法法計算算步驟驟畫出結(jié)結(jié)構(gòu)計計算簡簡圖,,并標(biāo)標(biāo)明荷荷載及及軸線線尺寸寸。計算梁梁、柱柱線剛剛度和和相對對線剛剛度。。計算算時,,除底底層柱柱外的的其余余各層層柱線剛度度遍乘乘0.9的折減減系數(shù)數(shù)。用彎矩矩分配配法自自上而而下分分層計計算各各計算算單元元的桿桿端彎彎矩。。計算算時,,除底底層柱柱外的的其余余各層層柱傳傳遞系系數(shù)C取為1/3。分層計計算得得到的的梁彎矩即即為其其最后后彎矩矩。柱端的最后后彎矩矩由上上、下下相鄰鄰兩層層計算算得到到的彎彎矩值值迭加加而成成(因為每每一根根柱同同屬上上、下下兩層層)。484.5.2分層法法分層計計算結(jié)結(jié)果迭迭加后后,若若節(jié)點點彎矩矩不平平衡時時,可可對這這些節(jié)節(jié)點的的不平平衡彎彎矩再再一次次分配配,但但一般般不向向遠(yuǎn)端端傳遞遞。根據(jù)靜靜力平平衡條條件繪繪出框框架的的內(nèi)力力圖。。問題::分層層法計計算框框架豎豎向荷荷載內(nèi)內(nèi)力時時,為為什么么除底底層柱柱外的的其余余各層層柱線線剛度度要乘乘以0.9的折減系數(shù)并取其其傳遞系數(shù)C取為1/3?除底層柱下端支座座與原結(jié)構(gòu)下端支支座相同(為固定支座)外,其余各柱柱端端實際上是介于固固定與鉸支之間的的彈性支座。為了修正在分層法法計算簡圖假定上上、下柱的遠(yuǎn)端為為固定端所引起的的誤差,特作上述述修正規(guī)定。494.6水平荷載作用下框框架內(nèi)力近似計算算4.6.1常用的近似計算方方法4.6.2反彎點法4.6.3D值法504.6.1常用的近似計算方方法水平荷載一般簡化化為節(jié)點水平力的作用。框架梁、柱彎矩圖呈直線形,且存在一個反彎點。如能求出各柱的剪剪力及反彎點位置置,即可求得梁、、柱的彎矩值。4.6.1常用的近似計算方方法反彎點法D值法(改進(jìn)反彎點法)514.6.2反彎點法在確定各柱間剪力分配時,假定ib/ic=∞,即各柱上、下兩兩端無轉(zhuǎn)角,只有有側(cè)移;在確定各柱的反彎點位置時,假定受力后除除底層柱外的其它它各柱上、下兩端端轉(zhuǎn)角相同,即除除底層柱外其它各各柱的反彎點位置置均在柱高度中央央;忽略軸力引起的各各桿件變形,即在同一橫梁標(biāo)標(biāo)高處各柱端產(chǎn)生生相同的水平位移移。(1)基本假定4.6.2反彎點法524.6.2反彎點法(2)計算要點柱的側(cè)移剛度:側(cè)移剛度d表示柱上下兩端有有相對單位側(cè)移時在柱中產(chǎn)生的剪剪力。轉(zhuǎn)角位移方程:假定①θ1=θ2534.6.2反彎點法各柱的剪力:每一層各柱的剪力力之和等于該層以以上水平荷載之和和,而每一根柱分分配到的剪力與該該柱的側(cè)移剛度成成正比。544.6.2反彎點法柱的反彎點高度::反彎點高度為反彎彎點至該層柱下端端的距離。對于底層柱,當(dāng)柱柱腳為固定時,柱柱下端轉(zhuǎn)角為零,,上端彎矩比下端端彎矩小,反彎點點偏離中央而向上上移動,通常假定定y=2h/3。對于上層各柱,根根據(jù)假定(2),各柱的上下端轉(zhuǎn)角角相等,此時柱上上下端彎矩也相等等,因而反彎點在在柱中央,y=h/2。554.6.2反彎點法各柱端彎矩計算::底層柱上上端彎矩矩:底層柱下下端彎矩矩:其它各柱柱上、下下端彎矩矩:梁端彎矩矩計算::由節(jié)點平平衡條件件求解,,并按同同一節(jié)點點各梁的的線剛度度大小分分配。564.6.2反彎點法法邊柱節(jié)點點:適用于規(guī)規(guī)則的框框架或近近似規(guī)則框架架(即各層層層高、、跨度、、線剛度度等變化化不大));在同一框框架節(jié)點點處相連連的梁、、柱線剛剛度之比比ib/ic≥3;房屋高寬寬比H/B<4。梁端彎矩矩計算:(3)反彎點法法使用條條件中柱節(jié)點點:574.6.3D值法4.6.3D值法當(dāng)上、下下層層高高發(fā)生變變化,梁梁、柱線線剛度比比較小時時,反彎彎點法計計算的內(nèi)內(nèi)力誤差差較大,,其原因因為:柱上下端端轉(zhuǎn)角不不同,即即反彎點點位置不不一定在在柱高中中點;橫梁剛度度不可能能無限大大,柱側(cè)側(cè)移剛度度不完全全取決于于柱本身身,還與與梁剛度度有關(guān)。。此時,如如何計算算水平荷荷載作用用下的框框架內(nèi)力力???584.6.3D值法4.6.3D值法當(dāng)上、下下層層高高發(fā)生變變化,梁梁、柱線線剛度比比較小時時,反彎彎點法計計算的內(nèi)內(nèi)力誤差差較大,,其原因因為:柱上下端端轉(zhuǎn)角不不同,即即反彎點點位置不不一定在在柱高中中點;橫梁剛度度不可能能無限大大,柱側(cè)側(cè)移剛度度不完全全取決于于柱本身身,還與與梁剛度度有關(guān)。。應(yīng)采用調(diào)調(diào)整反彎點的的位置和修正柱側(cè)側(cè)移剛度度的方法來來計算水水平荷載載作用下下的框架架內(nèi)力。。修正的柱柱側(cè)移剛剛度用D來表示,,故稱D值法。確定了修修正后的的反彎點點位置和和側(cè)移剛剛度后,,其內(nèi)力力計算與與反彎點點法相同同,故又又稱改進(jìn)反彎彎點法。594.6.3D值法(1)基本假定定確定各柱柱側(cè)移剛度度D值時,柱以以及與柱柱相連的的各桿桿桿端轉(zhuǎn)角角均為,并且該該柱與上上、下相相鄰兩柱柱的弦轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角均為為,,柱柱的線剛剛度均為為;在確定各各柱反彎點時,假定定同層各各節(jié)點的的轉(zhuǎn)角相相等,即即各層橫橫梁的反反彎點在在梁跨中中央且無無豎向位位移;忽略各桿桿件的軸軸向變形形。604.6.3D值法(2)柱側(cè)移剛剛度D值當(dāng)梁、柱柱線剛度度比不大大時,在在水平荷荷載作用用下,框框架不但但發(fā)生側(cè)側(cè)移,而而且各節(jié)節(jié)點有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角,由由轉(zhuǎn)角位移移方程得:αc為柱側(cè)移移剛度修修正系數(shù)數(shù),反映梁、、柱線剛剛度比對對柱側(cè)移移剛度的的影響。。梁線剛度度越大,,對節(jié)點點的約束束能力越越強(qiáng),節(jié)節(jié)點轉(zhuǎn)動動越小,,柱的側(cè)側(cè)向剛度度越大。。614.6.3D值法柱側(cè)移剛度度修正系數(shù)數(shù)αc:由基本假定定,梁、柱柱節(jié)點轉(zhuǎn)角角相等,均均為θ1=θ2=θ,各層層間位位移相等均均為Δ,由平衡條件件得:節(jié)點1:節(jié)點2:624.6.3D值法常用情況K值與αc值說明:當(dāng)為為邊柱時,,上列各式式中取i1=i3=0。樓層簡圖Kαc一般層柱底層柱634.6.3D值法(3)反彎點位置置框架總層數(shù)數(shù)n以及計算柱柱所在樓層層數(shù)m;所受水平荷荷載的形式式,均布q或集中荷載載P;梁、柱線剛剛度比K;計算柱上、、下層梁線線剛度比;;(∑ib上/∑ib下)上、下層層層高的變化化。(hc,上/h、hc,下/h)各層柱的反反彎點位置置隨柱兩端端的相對約約束程度而而變化,即即與該柱上上、下兩端端轉(zhuǎn)角大小小有關(guān)。影影響柱兩端端約束程度度的因素有有:644.6.3D值法反彎點位置置的修正::H—計算層柱高高;y—反彎點高度度比,即反反彎點高度度與柱高的的比值;y0—標(biāo)準(zhǔn)反彎點點高度比;;y1—上、下梁線線剛度變化化時反彎點點高度比的的修正值;;y2、y3—上、下層柱柱高變化時時反彎點高高度比的修修正值。具體確定反反彎點位置置Y,先按標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)則框架架(層高、跨度度、ib、ic均相同)求各層柱反反彎點位置置,然后作作進(jìn)一步修修正求出D和Y后,可按反反彎點法的的計算步驟驟進(jìn)行框架架在水平防防止作用下下的內(nèi)力分分析654.6.3D值法反彎點位置置修正說明明:y0:根據(jù)總層數(shù)數(shù)n、樓層m、梁柱線剛剛度比K及水平荷載載作用形式式由附表9、附表10確定。若框架層數(shù)數(shù)越多,梁梁柱線剛度度越大,反反彎點位置置越接近柱柱高中點;;若計算層層數(shù)越接近近頂層,則則柱反彎點點位置越低低。y1:根據(jù)上、下下梁線剛度度比α1=∑ib,上/∑ib,下及梁柱線剛剛度比K由附表11確定。底層柱不考慮y1的修正,若ib上>ib下,則反彎點位置上上移。664.6.3D值法反彎點位置修正正說明:y3:根據(jù)α3=h下/h及梁柱線剛度比K由附表12確定。y2:根據(jù)α2=h上/h及梁柱線剛度比K由附表12確定。頂層柱不考慮y2的修正,若上層層柱層高較高,,則反彎點位置置上移。底層柱不考慮y3的修正,若下層層柱層高較高,,則反彎點位置置下移。674.7水平荷載作用下下框架側(cè)移近似似計算4.7.1水平荷載作用下下框架側(cè)移組成成4.7.2水平荷載作用下下框架側(cè)移計算算4.7.3框架側(cè)移控制684.7.1水平荷載作用下下框架側(cè)移組成成4.7.1水平荷載作用下下框架側(cè)移組成成多層框架結(jié)構(gòu)的的側(cè)移主要是由由水平荷載引起起的,可近似認(rèn)認(rèn)為由梁柱彎曲變形(梁柱本身的剪切切變形甚微,忽略不計計)和柱的軸向變形所引起的側(cè)向位位移的迭加。側(cè)移計算應(yīng)采用用荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算。梁柱彎曲變形柱的軸向變形框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移usub694.7.1水平荷載作用下下框架側(cè)移組成成梁柱彎曲變形柱的軸向變形框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移usub(1)梁柱的彎曲變形形-剪切型變形形梁柱的彎曲變形形所引起的框架架層間側(cè)移具有有越靠近底層越大大的特點,其側(cè)移移曲線與懸臂柱柱的剪切變形曲線相似,故稱為剪切型變形曲線線。704.7.2水平荷載作用下下框架側(cè)移組成成梁柱彎曲變形柱的軸向變形框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移usub(2)柱的軸向變形--彎曲型變形由柱的軸向變形形所引起的框架架側(cè)移曲線與一一懸臂柱彎曲變形的側(cè)移曲線相似似,故稱這種變變形為彎曲型變形。714.7.2水平荷載作用下下框架側(cè)移計算算對于層數(shù)不多的的多層框架結(jié)構(gòu)構(gòu),一般柱的軸向變形引起的側(cè)移很小小,可忽略不計計。在近似計算中,,只需計算梁柱彎曲變形引起的側(cè)移,即即剪切型變形?!陡邔咏ㄖ炷镣两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程程》(JGJ3-2002)規(guī)定:房屋高度度>50m或高寬比比>4的結(jié)構(gòu),,應(yīng)考慮慮柱的軸向向變形(ub≈(5~10)%us)。梁柱彎曲曲變形引引起的框框架側(cè)移移可采用用D值法近似計算算。4.7.2水平荷載載作用下下框架側(cè)側(cè)移計算算724.7.2水平荷載載作用下下框架側(cè)側(cè)移計算算框架的頂點側(cè)移移為:框架第i層第j柱的側(cè)移移剛度Dij及第i層各柱的的側(cè)移剛度度之和Di分別為框架的層間側(cè)移移為:734.7.3框架側(cè)移移控制4.7.3框架側(cè)移移控制Δu≤h/450(輕質(zhì)隔隔墻)若層間側(cè)側(cè)移過大大若框架頂頂點側(cè)移移過大頂點側(cè)移移:層間側(cè)移移:u≤H/650(砌體填填充墻))u≤H/550(輕質(zhì)隔隔墻)Δu≤h/550(砌體填填充墻))框架填充充墻和建建筑裝飾飾損壞。。影響正常常使用,,甚至使使結(jié)構(gòu)出出現(xiàn)裂縫縫或破壞壞。在水平平荷載載作用用下,,框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)側(cè)移移應(yīng)滿滿足如如下限限值::744.8框架內(nèi)內(nèi)力組組合4.8.1控制截截面的的選擇擇4.8.2內(nèi)力組組合4.8.3荷載組組合4.8.4豎向活活載的的最不不利布布置4.8.5框架梁梁端的的彎矩矩調(diào)幅幅754.8.1控制截截面的的選擇擇4.8.1控制截截面的的選擇擇為了進(jìn)進(jìn)行框框架梁梁柱截截面設(shè)設(shè)計,,必須須求出出構(gòu)件件的最不利利內(nèi)力力。例如如:為了計計算框架梁梁某截面面下部配筋筋時,,必須須找出出此截截面的的最大正正彎矩矩;確定定截面面上部配筋筋時,,必須須找出出該截截面的的最大負(fù)負(fù)彎矩矩。一般說說來,,并非非所有有荷載載同時時作用用時截截面的的彎矩矩為最最大值值,而而是某某些荷荷載組組合作作用下下得到到該截截面的的彎矩矩最大大值。。對于框架柱柱,在某某些荷荷載作作用下下,截截面可可能屬屬于大偏心心受壓,,而在在另一一些荷荷載作作用下下,可可能屬屬于小偏心心受壓。。因此,,在框框架梁梁、柱柱設(shè)計計前,,必須須確定定構(gòu)件件控制制截面面(能能對構(gòu)構(gòu)件配配筋起起控制制作用用的截截面)),并并求出出其最最不利利內(nèi)力力,作作為梁梁、柱柱以及及基礎(chǔ)礎(chǔ)的設(shè)設(shè)計的的依據(jù)據(jù)。764.8.1控制截截面的的選擇擇橫梁控控制截截面::梁的兩兩端和和跨中中截面面作為為控制制截面面;柱控制制截面面:柱的上上、下下兩個個截面面作為為控制制截面面??刂平亟孛娴牡膬?nèi)力力:由于框框架內(nèi)內(nèi)力計計算所所得的的內(nèi)力力是柱柱軸線線處的的內(nèi)力力,而而梁兩端控制制截面應(yīng)是柱邊處處截面,因因此應(yīng)根據(jù)據(jù)柱軸線處處的梁彎矩矩、剪力,,換算出柱柱邊截面梁梁的彎矩和和剪力。774.8.1控制截面的的選擇為簡化計算算,柱邊截截面梁的彎彎矩和剪力力可按下列列近似公式式計算:Mb、Vb為柱邊處梁梁控制截面面的彎矩和和剪力;M、V為框架柱軸軸線處梁的的彎矩和剪剪力;V0為按簡支支支座計算的的支座剪力力;b為柱寬度;;g、q為梁上的恒恒載和活載載。柱兩端控制制截面應(yīng)是梁邊處處截面,根根據(jù)梁、軸軸線處的彎彎矩可換算算出梁邊處處柱的彎矩矩,但一般般近似地取取軸線處的的內(nèi)力作為為柱控制截截面的內(nèi)力力。784.8.2內(nèi)力組合4.8.2內(nèi)力組合在某些情況況下,上述述內(nèi)力組合合可能都不不是最不利利的,如大大偏壓構(gòu)件件,偏心距距越大(即彎矩M越大,軸力N越小)時,截面配配筋量往往往越多,因因此應(yīng)注意意有時彎矩矩雖然不是是最大值而而比最大值值略小,但但它對應(yīng)的的軸力卻減減小很多,,按這組內(nèi)內(nèi)力組合所所求出的截截面配筋量量反而會更更大一些。。對于框架梁,一般只組合合支座截面面的-Mmax、Vmax以及跨中截對于框架柱,一般采用對稱配筋,需進(jìn)行下列幾項不利內(nèi)力組合:(1)Mmax及相應(yīng)的(2)Nmax及相應(yīng)的M、V;(3)Nmin及相應(yīng)的M、V。794.8.3荷載組合4.8.3荷載組合恒載均參與與組合;風(fēng)載視情況況選取左風(fēng)風(fēng)或右風(fēng)參參與組合;;在求∣Mmax∣時,應(yīng)使相相應(yīng)的N盡可能?。?;在組合Nmax或Nmin時,應(yīng)使相相應(yīng)的M盡可能大。。在進(jìn)行控制制截面上的的內(nèi)力組合合時,還應(yīng)應(yīng)考慮不同同荷載是否否同時出現(xiàn)現(xiàn)及同時達(dá)達(dá)到最大值值的可能性性,即考慮慮荷載組合。對非地震區(qū)區(qū)的多層框框架結(jié)構(gòu)常常用荷載組組合有:恒載+0.9恒載+活載;恒載+風(fēng)載。荷載組合特特點:804.8.4豎向活載的的最不利布布置4.8.4豎向活載的豎向活荷載載是可變荷荷載,可單單獨作用在在某層的某某一跨或某某幾跨,也也可能同時時作用在整整個結(jié)構(gòu)上上,對于構(gòu)構(gòu)件的不同同截面或同同一截面的的不同種類類的最不利利內(nèi)力,往往往有各不不相同的活活荷載最不不利布置。。因此,活荷荷載的最不不利布置需需要根據(jù)截面的位置置、最不利內(nèi)力力的種類來確定?;詈奢d最不不利布置可可有以下幾幾種:(1)逐跨布布置法(2)分跨施施荷法(3)最不利利位置法(4)滿布荷荷載法814.8.4豎向活載的的最不利布布置(1)逐跨施荷法法將活荷載逐逐層逐跨單單獨作用于于結(jié)構(gòu),分分別計算框框架內(nèi)力,,然后疊加加或求出各各控制截面面可能出現(xiàn)現(xiàn)的幾組最最不利內(nèi)力力。對各種荷截截情況的框框架內(nèi)力計計算簡單、、清楚。但但計算工作作量大,故故多用于計計算機(jī)求解解框架內(nèi)力力。824.8.4豎向活載的的最不利布布置(2)分跨施荷法法當(dāng)活荷載不不是太大時時,可將活活荷載分跨跨布置,并并求出內(nèi)力力,然后疊疊加求出控控制截面的的不利內(nèi)力力。與逐跨施荷荷法相比,,計算工作作量大大減減少,但此此法求出的的內(nèi)力組合合值并非最最不利內(nèi)力力。因此,,采用此法法計算時可不考慮活荷載載的折減。834.8.4豎向活載的最不不利布置(3)最不利荷載位置置法先確定對某一控控制截面產(chǎn)生最最不利內(nèi)力的活活荷載位置,然然后在這些位置置上布置活荷載載,進(jìn)行框架內(nèi)內(nèi)力分析,所求求得的該截面的的內(nèi)力即為最不不利內(nèi)力。在采用分層法近似計算時,還還可進(jìn)一步簡化化:對于框架橫梁可僅考慮本層活活荷載的影響,,其控制截面活活荷載最不利布布置與連續(xù)梁相相同。844.8.4豎向活載的最不不利布置在采用分層法近似計算時,還還可進(jìn)一步簡化化:對于框架柱最大彎矩矩,考慮該柱上、、下相鄰兩層活活荷載的不利布布置,將上、下下兩層該柱一側(cè)側(cè)的兩跨布置活活載,然后隔跨跨布置活荷載,,如圖(a)表示柱B1B2右側(cè)受拉時彎矩矩最大的活荷載載布置。對于柱的軸力,則應(yīng)考慮將該該柱以上各層的的軸力傳至該柱柱,如圖(b)表示柱B1B2軸力最大,同時時彎矩也較大時時活荷載的布置置。854.8.4豎向活載的最不不利布置(4)滿布荷載法以上3種方法都需要考考慮多種荷載情情況才能求出控控制截面的最不不利內(nèi)力,計算算量較大。一般情況下,當(dāng)當(dāng)活載與恒載之比比≤1(即q/g≤1)時,可將豎向向活荷載同時作作用所有框架的的梁上,即不考考慮活荷載的不不利布置,而與與恒載一樣按滿跨布置。求得的支座彎矩矩足夠準(zhǔn)確,但但跨中彎矩偏低低,因而,此法法算得的跨中彎矩宜乘以1.1-1.2的增大系數(shù)。此法對樓面荷載載很大(>5.0kN/m2)的多層工業(yè)廠房房或公共建筑不不宜采用。864.8.5框架梁端的彎矩矩調(diào)幅4.8.5框架梁端的彎矩矩調(diào)幅梁端負(fù)彎矩減小小后,應(yīng)按平衡條件計算算調(diào)幅后跨中彎彎矩。彎矩調(diào)幅只對豎豎向荷載作用下下內(nèi)力進(jìn)行,豎向荷載產(chǎn)生生的彎矩應(yīng)先調(diào)調(diào)幅,再與水平平荷載產(chǎn)生的彎彎矩進(jìn)行組合。。為了避免框架支支座截面負(fù)彎矩矩鋼筋過多而難難以布置;框架在設(shè)計時假假設(shè)各節(jié)點為剛剛性節(jié)點,但一一般達(dá)不到絕對對剛性要求。在豎向荷載作用用下,考慮梁端端塑性變形的內(nèi)內(nèi)力重分布可對對梁端負(fù)彎矩進(jìn)進(jìn)行調(diào)幅。其原原因:通常是將梁端負(fù)負(fù)彎矩乘以調(diào)幅幅系數(shù),降低支支座處的負(fù)彎矩矩。梁端負(fù)彎矩矩調(diào)幅系數(shù)為::裝配式框架:0.7-0.8;現(xiàn)澆框架::0.8-0.9。874.9框架梁、柱截面面配筋計算4.9.1截面配筋計算要要點4.9.2框架柱計算長度度的確定884.9.1截面配筋計算要要點按受彎構(gòu)件的正正截面承載力和斜斜截面承載力計算縱筋和腹筋筋;縱筋的彎起與切切斷位置可根據(jù)據(jù)抵抗彎矩圖確定,當(dāng)橫梁相相鄰跨度相差不不超過20%、且梁上均布恒框架橫梁還應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度的驗算。4.9.1截面配筋計算要要點可按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行正截面承載載力和斜截面承承載力計算;當(dāng)偏心距較大時時,尚應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗算。(2)框架柱(1)框架梁894.9.2框架柱計算長度度的確定4.9.2框架柱計算長度度的確定一般多層房屋的的鋼筋混凝土框框架柱(H為柱高)現(xiàn)澆樓蓋:底層柱l0=1.0H;其余各層柱l0=1.25H;裝配式樓蓋:底層柱l0=1.25H;其余各層柱l0=1.5H現(xiàn)澆樓蓋l0=0.7H;裝配式樓蓋l0=1.0H可按無側(cè)移考慮慮的鋼筋混凝土土框架結(jié)構(gòu),如如非輕質(zhì)隔墻的的多層房屋,當(dāng)當(dāng)≥3跨或為兩跨且房房屋總寬度不小小于房屋總高度度的1/3時,其各層框架架柱的計算長度度:不設(shè)樓板或樓板板上開孔較大的的多層混凝土框框架柱以及無抗抗側(cè)向力剛性跨跨鋼筋混凝土框框架柱的計算長長度,應(yīng)根據(jù)904.10現(xiàn)澆框架的構(gòu)造造要求4.10.1一般構(gòu)造要求4.10.2節(jié)點構(gòu)造914.10.1一般構(gòu)造要求4.10.1一般構(gòu)造要求砼≥C20。縱向受力鋼筋::HPB325或HRB335,箍筋:HPB325。框架柱對稱配筋,縱向受力力鋼筋宜>Φ12mm,配筋率0.4%~5%;間距應(yīng)≤350mm,凈距≥50mm。當(dāng)截面高高度≥600mm時,應(yīng)在柱柱側(cè)面設(shè)Φ10~16mm縱向構(gòu)造筋筋及相應(yīng)復(fù)復(fù)合箍筋或或拉筋。封閉式柱箍。間距≤MIN{400mm、15d、柱截面短短邊尺寸}。柱每邊縱縱筋≥4根時,應(yīng)設(shè)設(shè)復(fù)合箍筋筋??蚣芰嚎v向受拉鋼鋼筋最小配筋率率:支座≥0.25%,跨中≥0.2%;梁跨中上上部至少配配2Φ12鋼筋與支座座負(fù)鋼筋搭搭接??蚣芰褐ё孛嫦虏坎恐辽儆袃蓛筛v筋伸伸入柱中,,如需向上上彎時,則則鋼筋自柱柱邊到上彎彎點水平長長度不應(yīng)小小于10d??蚣芰嚎v筋筋不應(yīng)與箍箍筋,拉筋筋及預(yù)埋件件等焊接。。填充墻或隔隔墻應(yīng)優(yōu)先選輕輕質(zhì)墻板材材料,并與與框架牢固固連接。4.10.2節(jié)點構(gòu)造4.10.2節(jié)點構(gòu)造框架梁上部縱筋直直線錨入中間層端節(jié)節(jié)點的錨固長度度≥la,且伸過柱柱中心線≥5d(d為梁上部縱縱向鋼筋的的直徑)。。當(dāng)柱截面尺尺寸不足時時,梁上部縱筋應(yīng)伸伸至節(jié)點對對邊并向下彎折,其其包含彎弧弧段在內(nèi)的水平投影影長度≥0.4la,包含彎弧段在在內(nèi)的豎直直投影長度應(yīng)取為15d。(1)框架梁上部部縱筋在中間層端節(jié)節(jié)點的錨固934.10.2節(jié)點構(gòu)造(2)框架梁縱向向鋼筋在中間節(jié)點的錨固上部縱向鋼鋼筋應(yīng)貫穿穿中間節(jié)點點;下部縱向鋼鋼筋在節(jié)點點處應(yīng)滿足足錨固要求求(三種情況)。彎折錨固搭接錨固ll=ζla—搭接長度直線錨固梁下部縱向向鋼筋在節(jié)節(jié)點范圍內(nèi)內(nèi)的錨固與與搭接944.10.2節(jié)點構(gòu)造(3)柱縱筋在節(jié)點范圍圍的錨固柱縱筋應(yīng)貫貫穿中間層層的中間節(jié)節(jié)點和端節(jié)節(jié)點,接頭頭應(yīng)設(shè)在節(jié)節(jié)點區(qū)以外外。頂層中間節(jié)節(jié)點柱縱筋筋及頂層端端節(jié)點內(nèi)側(cè)側(cè)柱縱筋可可用直線方方式錨入頂頂層節(jié)點頂層節(jié)點處梁截面高度不足時,柱縱向鋼筋應(yīng)伸至柱頂并向節(jié)點內(nèi)水平彎折。柱縱向鋼筋錨固段彎折前的豎直投影長度≥0.5la,彎折后的水平投影長度≥12d。柱頂有現(xiàn)澆板且板厚≥

80mm、混凝土強(qiáng)度≥

C20時,柱縱筋也可向外彎折,彎折后的水平投影長度宜≥12d。954.10.2節(jié)點構(gòu)造(4)柱縱筋在頂層端節(jié)節(jié)點處的搭接搭接長度≥1.5la,伸入梁內(nèi)內(nèi)的外側(cè)柱柱縱向鋼筋筋宜≥外側(cè)柱全部部縱筋的65%。外側(cè)柱梁寬寬范圍以外外的縱筋宜宜沿節(jié)點頂頂部伸至柱柱內(nèi)邊,當(dāng)當(dāng)柱縱向鋼鋼筋位于柱柱頂?shù)谝粚訉訒r,至柱柱內(nèi)邊后宜宜向下彎折折≥8d(d為柱外側(cè)縱縱向鋼筋的的直徑)后截斷;當(dāng)當(dāng)柱縱向鋼鋼筋位于柱柱頂?shù)诙訉訒r,可不不向下彎折折。框架頂層端端節(jié)點處,,可將柱外外側(cè)縱筋彎彎入梁內(nèi)作作梁上部縱縱筋使用,,也可將梁梁上部縱筋筋與柱外側(cè)側(cè)縱筋在頂頂層端節(jié)點點及其附近近部位搭接接。搭接可可采用下列列方式:①搭接接頭可可沿頂層端端節(jié)點外側(cè)側(cè)及梁端頂頂部布置((圖a)964.10.2節(jié)點構(gòu)造造(4)柱縱筋在頂層端端節(jié)點處處的搭接框架頂層層端節(jié)點點處,可可將柱外外側(cè)縱筋筋彎入梁梁內(nèi)作梁梁上部縱縱筋使用用,也可可將梁上上部縱筋筋與柱外外側(cè)縱筋筋在頂層層端節(jié)點點及其附附近部位位搭接①搭接接頭頭可沿頂頂層端節(jié)節(jié)點外側(cè)側(cè)及梁端端頂部布布置(圖圖a)當(dāng)現(xiàn)澆板厚≥80mm、混凝土土強(qiáng)度≥C20時,外側(cè)側(cè)柱梁寬寬范圍以以外的縱縱向鋼筋筋可伸入入現(xiàn)澆板板內(nèi),其其長度與與伸入梁梁內(nèi)的柱柱縱向鋼鋼筋相同同。當(dāng)外側(cè)柱縱向向鋼筋配配筋率>1.2%時,伸入入梁內(nèi)的的柱縱向向鋼筋應(yīng)應(yīng)滿足以以上規(guī)定定,且宜宜分兩批批截斷,,其截斷斷點之間間的距離離宜≥20d。974.10.2節(jié)點構(gòu)造造②搭接接頭頭也可沿沿柱頂外外側(cè)布置置(圖b)搭接長度度豎直段段≥1.7la。柱外側(cè)縱縱筋伸至至樁頂后后宜向節(jié)節(jié)點內(nèi)水水平彎折折,彎折折段水平平投影長長度宜≥12d。梁上部縱縱筋的配配筋率>1.2%時,彎入入柱外側(cè)側(cè)的梁上上部縱筋筋應(yīng)滿足足以上規(guī)規(guī)定的搭搭接長度度,且宜宜分兩批批截斷,,其截斷斷點之間間的距離框架頂層層端節(jié)點點處梁上上部縱向向鋼筋應(yīng)應(yīng)滿足:bb為梁腹板板寬度;;h0為梁截面984.10.2節(jié)點構(gòu)造造(5)上、下柱縱筋的搭接994.11多層框架架結(jié)構(gòu)的的基礎(chǔ)4.11.1基礎(chǔ)類型型及其選選型4.11.2柱下條形形基礎(chǔ)的的計算4.11.3柱下條形形基礎(chǔ)的的構(gòu)造要要求1004.11.1基礎(chǔ)類型及其選選型4.11.1基礎(chǔ)類型及其選選型一般可做成柱下下獨立基礎(chǔ)、柱柱下條形基礎(chǔ)、、十字形基礎(chǔ)、、片筏基礎(chǔ)和樁樁基礎(chǔ)等。(1)柱下獨立基礎(chǔ)多為現(xiàn)澆式,用用于層數(shù)不多,,地基條件較好好且柱距較大的的框架結(jié)構(gòu)。柱下獨立基礎(chǔ)1014.11.1基礎(chǔ)類型及其選選型(2)柱下條形基礎(chǔ)將縱向柱基礎(chǔ)連連接成單向條形形,其上部各片片框架結(jié)構(gòu)由條條形基礎(chǔ)連成整整體??捎糜诘鼗休d載力不足,需加加大基礎(chǔ)底面面面積,而配置柱柱下獨立基礎(chǔ)又又在平面尺寸上上受到限制的情情況。當(dāng)柱荷載或地基基壓縮性分布不不均勻,且建筑筑物對不均勻沉沉降敏感時采用用柱下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)能收到一定效效果。1024.11.1基礎(chǔ)類型及其選選型十字形基礎(chǔ)(3)十字形基礎(chǔ)基礎(chǔ)礎(chǔ)將縱橫向的柱基基礎(chǔ)都連接成條條形,從而使上上部結(jié)構(gòu)在縱橫橫向都有聯(lián)系。。1034.11.1基礎(chǔ)類型及其選選型梁板式片筏基礎(chǔ)平板式片筏基礎(chǔ)(4)片筏基礎(chǔ)將十字形基礎(chǔ)底底面擴(kuò)大成片,,使底板覆蓋房房屋底層面積而而形成的滿堂基基礎(chǔ)。具有足夠夠剛度和穩(wěn)定性性,適用軟土地地基,減少地基基的附加應(yīng)力和和不均勻沉降。。1044.11.1基礎(chǔ)類型及其選選型樁預(yù)制樁灌注樁機(jī)械打樁振動打樁靜力壓樁鉆孔擴(kuò)底樁人工挖孔樁沉管灌注樁樁基礎(chǔ)(5)樁基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載載較大且淺層地地基土又軟弱時時、采用片筏基基礎(chǔ)也不能滿足足建筑對地基承承載力和變形的的要求時常采用用。1054.11.1基礎(chǔ)類型及其選選型(5)樁基礎(chǔ)當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載載較大且淺層地地基土又軟弱時時,采用片筏基基礎(chǔ)也不能滿足足建筑對地基承承載力和變形的的要求時常采用用。三樁承臺雙樁承臺單樁承臺1064.11.1基礎(chǔ)類型及其選選型基礎(chǔ)類型的選擇擇原則:工程地質(zhì)條件和和水文地質(zhì)條件件房屋的使用要求求上部結(jié)構(gòu)對地基基土不均勻沉降降及傾斜的敏感感程度施工條件等通常優(yōu)先考慮淺淺基礎(chǔ)問題:如何選用用合理的基礎(chǔ)類類型?1074.11.2柱下條形基礎(chǔ)的的計算4.11.2柱下條形基礎(chǔ)的的計算基礎(chǔ)長度L:可按主要荷載合力作作用點與基底形形心盡可能靠近近的原則,并結(jié)合合端部伸出邊柱柱以外l0=l端跨/4確定?;A(chǔ)寬度B:墻長(1)按基底反力直線分分布假定計算假定:①基礎(chǔ)礎(chǔ)絕對剛性;②②基礎(chǔ)下土反反力按線性分布布兩種簡化的算方方法:①靜定分析法;②倒梁法1084.11.2柱下條形基礎(chǔ)的的計算①靜定分析法法將柱腳視為固端端,承受上部結(jié)結(jié)構(gòu)傳來的固端端荷載P1-P4、M3、M4,及基礎(chǔ)梁上可可能的局部分布布荷載。根據(jù)假定和靜力力平衡求出基底底反力最大值值Pmax和最小值Pmin。然后將外荷載和和基底反力視為為已知荷載,在在逐個控制截面面處截取隔離體體按靜力平衡求求出基礎(chǔ)內(nèi)力M、V。1094.11.2柱下條形基礎(chǔ)的的計算將柱腳視為鉸支支,以基底反力力和扣除柱腳的的豎向集中力后后所余下作用為為已知荷載,按按倒置的普通連續(xù)續(xù)梁計算內(nèi)力。②倒梁法倒梁法所得的支支座反力一般不不等于原柱腳荷荷載,對此可采采用“基底反力局部調(diào)調(diào)整法”加以彌補(bǔ)。“基底反力局部部調(diào)整法”::即將支座反力與與柱壓力的差值值,均勻分布在在相應(yīng)支座兩側(cè)側(cè)各1/3跨度范圍內(nèi),作作為地基反力的的調(diào)整值,再次次進(jìn)行連續(xù)梁內(nèi)內(nèi)力分析,最終終使兩者基本吻吻合。1104.11.2柱下條形基礎(chǔ)的的計算靜定分析法和倒倒梁法未考慮基基礎(chǔ)與地基的共共同作用,不能能反映地基土的的物理力學(xué)性能能對反力的影響響,計算誤差較大。但由于計算簡捷,在估算基礎(chǔ)截截面尺寸或柱距距小且基礎(chǔ)剛度度較大的房屋條條形基礎(chǔ)時常被被采用。靜定分析法和倒倒梁法的優(yōu)缺點點:1114.11.2柱下條形基礎(chǔ)的的計算(2)按地基上梁的理理論方法計算--基床系數(shù)法①基本假定將條形基礎(chǔ)看作作承受外荷載并并支承在彈性地地基上的梁,假假定基礎(chǔ)上任一一點基底反力p與該點的地基沉沉降量y成正比,即1124.11.2柱下條形基礎(chǔ)的的計算由靜力平衡并根根據(jù)材料力學(xué)可可得粱的撓曲微分方程:②地基上的無無限長梁的計算算1134.11.2柱下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的計算式中,為為彈性性地基梁的柔柔度系數(shù),A1、B1、C1、D1都是積分常數(shù)數(shù)②地基上的的無限長梁的的計算此四階方程的的解為:若集中荷載P0作用在無限梁梁上如圖4-27(a),利用上式及及邊界條件,,可求出梁的的豎向變位y、轉(zhuǎn)角θ、彎矩M及剪力V:1144.11.2柱下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的計算②地基上的的無限長梁的的計算若一豎順時針針方向力偶荷荷載M0作用在無限梁梁上如圖4-27(b),與前面類似似可得如下公公式:式中:1154.11.2柱下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的計算③地基上有有限長梁的計計算有限梁可利用用無限梁的計計算公式,利利用疊加原理來得到滿足有有限梁兩自由由端邊界條件件的解答。有限梁Ⅰ上任意點x的y、θ、M、V的計算方法與與步驟,詳見見教材P195~P196及公式(3-26)~(3-29)。1164.11.3柱下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的構(gòu)造要求求一般為倒T形,基礎(chǔ)高度宜宜為柱距的1/4-1/8,翼板厚度宜宜≥200mm。當(dāng)翼板厚度為為200-250mm時,宜采用等等厚翼板;當(dāng)厚度>250mm時,宜采用變變厚翼板;其其坡度≤1:3。條形基礎(chǔ)端部部宜向外伸出出,長度宜為為邊跨距的0.25倍。幾何尺寸:4.11.3柱下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的構(gòu)造要求求1174.11.3柱下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的構(gòu)造要求求基礎(chǔ)梁肋寬b應(yīng)稍大于柱寬寬,現(xiàn)澆柱與與條形基礎(chǔ)梁梁的交接處,,其平面尺寸寸不小于圖示示的規(guī)定。配筋構(gòu)造:縱向受力鋼筋筋除滿足計算算要求外,頂頂部鋼筋按計計算貫通,底底部通長筋≥≥底部全部受受力筋的1/3。梁肋箍筋≥φ8。1184.11.3柱下條形基礎(chǔ)礎(chǔ)的構(gòu)造要求求梁肋箍筋≥φ8。梁寬b≤350mm時,雙肢封閉箍350<b≤800mm時,

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