混凝土板梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

1、本章需要了解的內(nèi)容本章需要了解的內(nèi)容（1）了解現(xiàn)澆整體式雙向板樓蓋靜力工作特點(diǎn)，計(jì)算內(nèi)力的方法、截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求。（2）了解無(wú)梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算方法。（3）了解裝配式樓蓋的驗(yàn)算內(nèi)容。（4）了解梁式、板式樓梯的應(yīng)用范圍；掌握計(jì)算方法和配筋構(gòu)造要求。（5）了解雨篷的內(nèi)力計(jì)算、配筋及構(gòu)造要求等。 第1章 梁板結(jié)構(gòu)（1）梁板結(jié)構(gòu)的類型及其受力特點(diǎn)；理解連續(xù)梁的）梁板結(jié)構(gòu)的類型及其受力特點(diǎn)；理解連續(xù)梁的內(nèi)力包絡(luò)圖、折算荷載、塑性鉸、內(nèi)力重分布和彎矩內(nèi)力包絡(luò)圖、折算荷載、塑性鉸、內(nèi)力重分布和彎矩調(diào)幅等概念。調(diào)幅等概念。（2）現(xiàn)澆整體式單向板肋梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算方法、）現(xiàn)澆整體式單向板肋梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算方法、

2、構(gòu)件截面設(shè)計(jì)特點(diǎn)及配筋構(gòu)造要求。構(gòu)件截面設(shè)計(jì)特點(diǎn)及配筋構(gòu)造要求。 本章重點(diǎn)基本內(nèi)容 本章的基本內(nèi)容包括現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算、本章的基本內(nèi)容包括現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算、配筋計(jì)算；現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋內(nèi)力的計(jì)算方法和截面設(shè)配筋計(jì)算；現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋內(nèi)力的計(jì)算方法和截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求；無(wú)梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算；裝配式與裝配整體計(jì)及構(gòu)造要求；無(wú)梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算；裝配式與裝配整體式樓蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算；樓梯與雨篷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算等。式樓蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算；樓梯與雨篷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算等。本章小結(jié)一樓蓋、屋蓋和樓梯等梁板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟是：結(jié)構(gòu)選型與布置結(jié)構(gòu)計(jì)算（包括確定計(jì)算簡(jiǎn)圖、計(jì)算荷載、內(nèi)力分析、組合及截面配

3、筋計(jì)算等）繪制結(jié)構(gòu)施工圖（包括結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件模板及配筋圖）。二結(jié)構(gòu)的選型及布置對(duì)其可靠性和經(jīng)濟(jì)性有重要意義。因此，應(yīng)熟悉各種結(jié)構(gòu)，如現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋、雙向板肋形樓蓋、井式樓蓋、無(wú)梁樓蓋、裝配式樓蓋等結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)適用范圍，以便根據(jù)不同的建筑要求和使用條件選擇合適的結(jié)構(gòu)類型。 本章小結(jié)三在現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋中，板和次梁均可按照連續(xù)梁并采用折算荷載進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于主梁，在梁柱線剛度比3時(shí)，也可按照連續(xù)梁計(jì)算，并忽略柱對(duì)梁的約束作用。四在考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算鋼筋混凝土連續(xù)梁、板時(shí)，為保證塑性鉸具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力和結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，應(yīng)采用塑性好的鋼筋（HPB235和HRB335級(jí)），截面受壓

4、區(qū)計(jì)算高度x0.35h0，斜截面應(yīng)具有足夠的抗剪能力。為保證結(jié)構(gòu)在使用階段裂縫不至過(guò)早出現(xiàn)和開(kāi)展過(guò)寬，設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)彎矩進(jìn)行調(diào)幅予以控制。五現(xiàn)澆肋形樓蓋和井式樓蓋中的區(qū)格板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊跨度比不大于2時(shí)，均應(yīng)按照雙向板計(jì)算。雙向板的內(nèi)力計(jì)算也有彈性方法和塑性方法，相應(yīng)配筋構(gòu)造有所不同。六在現(xiàn)澆肋形樓蓋中，單向板實(shí)際支撐在主梁、次梁或墻上，故將在板的雙向同時(shí)發(fā)生彎曲變形和內(nèi)力，只是當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊跨度比大于2時(shí)，彈性彎曲變形和內(nèi)力才主要發(fā)生在短邊跨度方向，而長(zhǎng)跨方向的內(nèi)力很小，故不需另行計(jì)算，只需按照構(gòu)造要求配置鋼筋。 本章小結(jié)七梁式和板式樓梯的根本區(qū)別，在于樓梯梯段是采用梁承重還是板承重。前者受力較合

5、理，用材較省，但施工繁瑣且較不美觀，宜用于梯段較長(zhǎng)的樓梯；后者反之。雨篷、陽(yáng)臺(tái)等懸臂構(gòu)件，除危險(xiǎn)截面的承載力計(jì)算外，還應(yīng)做整體穩(wěn)定（抗傾覆）驗(yàn)算。工程事故表明，不宜采用懸挑板式陽(yáng)臺(tái)，應(yīng)采用懸挑梁式陽(yáng)臺(tái)。八梁板結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸，通常由跨高比的剛度要求初定，其截面配筋按承載力確定，一般情況可不必進(jìn)行裂縫和變形的驗(yàn)算，但是，除按照計(jì)算配筋外還必須滿足有關(guān)的構(gòu)造要求。本章小結(jié)典型例題與解題指導(dǎo) 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)資料（1）某工業(yè)用倉(cāng)庫(kù)樓面結(jié)構(gòu)布置如圖）某工業(yè)用倉(cāng)庫(kù)樓面結(jié)構(gòu)布置如圖l-7所示（樓梯在此平所示（樓梯在此平面外）。面外）。（2）設(shè)計(jì)荷載：樓面標(biāo)準(zhǔn)

6、活荷載為）設(shè)計(jì)荷載：樓面標(biāo)準(zhǔn)活荷載為7kNm2；樓面做法為；樓面做法為20 mm厚水泥砂漿面層。厚水泥砂漿面層。（3）材料選用：梁中受力縱筋為）材料選用：梁中受力縱筋為HRB335鋼筋鋼筋(fy=300 Nmm2)，其他選用，其他選用HPB235鋼筋鋼筋(=210Nmm2)?；炷??；炷翉?qiáng)度等級(jí)為強(qiáng)度等級(jí)為C25（fc11.9Nmm2，ft= 1.27Nmm2，ftk1.78Nmm2)。 （1）板、次梁按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算；）板、次梁按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算；（2）主梁內(nèi)力按彈性理論計(jì)算；）主梁內(nèi)力按彈性理論計(jì)算；（3）繪出該樓面結(jié)構(gòu)平面布置及板、次梁和主梁的模板及配筋）繪出該樓面結(jié)構(gòu)平

7、面布置及板、次梁和主梁的模板及配筋的施工圖的施工圖。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求圖1-7 樓面結(jié)構(gòu)布置1計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖 板考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)梁、板的構(gòu)造要求，板板考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)梁、板的構(gòu)造要求，板不需作撓度驗(yàn)算的最小厚度為不需作撓度驗(yàn)算的最小厚度為ln/40=2100/40=52.5mm，考，考慮到工業(yè)房屋樓面最小厚度為慮到工業(yè)房屋樓面最小厚度為80mm，故取板厚，故取板厚h80mm。次梁截面高次梁截面高h(yuǎn)按估算，考慮活荷載大，按估算，考慮活荷載大，取次梁截面高取次梁截面高h(yuǎn)=450mm,次梁截面寬次梁截面寬b=200mm。板伸入墻體板伸入墻體120mm。各跨的計(jì)算跨度為各跨的計(jì)

8、算跨度為邊跨邊跨lo2100-100-120十十80/21920mm中跨中跨lo2100-2001900mm邊跨與中跨的計(jì)算相差小于邊跨與中跨的計(jì)算相差小于10，按等跨連續(xù)板計(jì)算。，按等跨連續(xù)板計(jì)算。板的設(shè)計(jì)原理：板的設(shè)計(jì)原理：荷載 樓面、面層 板自重 板底抹灰 樓面活荷載 合計(jì) 2/48. 02002. 02 . 1mKN2/40. 22508. 02 . 1mKN229. 06015. 02 . 1mKN 2/29. 06015. 02 . 1mKN2/17. 3mKNg 2/1 . 90 . 73 . 1mKNq2/27.12mKNqg故板的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖l-8所示。圖1-8 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖

9、 2內(nèi)力計(jì)算 mKNlqgM112. 492. 127.12111)(1112201mKNlqgM768. 29 . 127.12161)(1612202mKNMB231. 392. 127.121412mKNMC768. 29 . 127.1216123配筋計(jì)算 取h080-2060mm，各截面配筋計(jì)算見(jiàn)表1-1，板的配筋圖見(jiàn)圖l-9。 表1-1 板正截面承載力計(jì)算 圖1-9 板的配筋圖 4.次梁計(jì)算 （1）計(jì)算簡(jiǎn)圖 主梁截面高h(yuǎn)按估算，取h650mm，主梁寬按估算,取b=250mm。次梁伸入墻中240 mm，按考慮塑性內(nèi)力重分布汁算，各計(jì)算跨度為：邊跨 lo6000-125-120+240

10、/2=5875mm lo 1.025(6000-125-120)=5899mm 取邊跨lo 5875mm中跨 lo =6000-2505750mm邊跨與中跨計(jì)算跨度相差小于l0，故可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。 板傳來(lái)恒載 次梁自重 1.20.2(0.450.08)252.22kNm2次梁側(cè)面抹灰 1.20.015(0.45-0.08)2160.21kN m2 g=9.09KN/ m2板傳來(lái)活荷載 q=9.12.119.11kNm2合計(jì) q十g28.20kNm2 故次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-10所示。 荷載2/66. 61 . 217. 3mKN圖1-10 次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）內(nèi)力計(jì)算 mKNlqgM486

11、.88875. 520.28111)(1112201mKNlqgM273.5875. 520.28161)(1612202mKNMB486.88875. 520.281112mKNMC273.5875. 520.281612KNlqgVnA916.64755. 520.284 . 0)(4 . 02KNVlB375.97755. 52 .286 . 0KNVrB075.8175. 52 .285 . 0KNVlC075.8175. 52 .285 . 0（3）正截面抗彎承載力計(jì)算）正截面抗彎承載力計(jì)算 取ho=450-35415mm。 次梁跨中截面上部受壓，按T形截面計(jì)算抗彎承載力,其翼緣計(jì)算

12、寬度取 mlbf23630mSbbnf1 . 29 . 12 . 0或兩者中取小值，即取b2m。 判別各跨跨中截面類型 )2/(0fcffhhfhb20008011.9(415-80/2)7.14N.mm 714kNm88.486kNm 因此，各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。 支座處按矩形截面計(jì)算，第一內(nèi)支座截面彎矩大，鋼筋凈距至少為30mm，按兩排布筋考慮，取ho=450-60390mm。其他中間支座按一排布筋考慮，取ho450-35415mm。各截面配筋計(jì)算見(jiàn)表l-2。 （3）正截面抗彎承載力計(jì)算）正截面抗彎承載力計(jì)算（4）斜截面抗剪承載力計(jì)算）斜截面抗剪承載力計(jì)算 %145. 0210

13、27. 124. 024. 0%15. 09020057min,yvtsvsvsvffSbA箍筋率驗(yàn)算滿足要求。 （5）繪制次梁配筋圖）繪制次梁配筋圖 5.主梁設(shè)計(jì) （1）計(jì)算簡(jiǎn)圖 主梁按彈性理論計(jì)算內(nèi)力。設(shè)柱的截面尺寸為450mm450mm，主梁伸入墻體360mm。由于主梁線剛度較柱線剛度大得多，考慮按簡(jiǎn)支在柱上計(jì)算。 各跨計(jì)算跨度 邊跨 lo 6300+360/2-1206360mm lo 1.025(6300-450/2-120)+450/2=6329mm6330mm故取邊跨 lo 6330mm中跨 lo =6300mm 各跨計(jì)算跨度相差也不超過(guò)10，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。 次梁傳來(lái)恒載

14、9.09654.54kN主梁自重(折成集中荷載) 1.20.25(0.65-0.08)2.1258.98kN主梁側(cè)面抹灰 1.20.015(O.65-0.08)2.12160.69kN G64.21kN次梁傳來(lái)活荷載 Q=19.116=114.66kN合計(jì) G十Q178.87kN故主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖l-12所示。 荷載荷載圖 1-12 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 （2）內(nèi)力計(jì)算彎矩計(jì)算 表1-5主梁剪力計(jì)算 （3）正截面抗彎承載力計(jì)算 取ho650-35615mm。主梁跨中截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度取 mlbf1 . 233 . 630mSbbnf6取兩者中較小者，即取 判別T形截面類型 mbf1

15、. 2)2/(0fcffhhfhb21008011.9(615-80/2) 1149.5N.mm1149.5kNm 故主梁跨中截面均屬第一類T形梁。中間支座截面ho650-70580mm。 表1-6 主梁正截面承載力計(jì)算 （4）斜截面抗剪承載力計(jì)算）斜截面抗剪承載力計(jì)算（5）繪制主梁配筋圖 主梁模板（6）集中荷載處附加鋼筋計(jì)算 由次梁傳給主梁的全部集中荷載設(shè)計(jì)值為 FG次+Q54.54+114.66=169.2KN設(shè)附加鋼筋全部為吊筋，則 吊筋選用2根半徑為16mm的HRB335鋼筋， 2399707. 03002169200sin2mmfFAysb2402mmAsb第2章 單層工業(yè)廠房本章需

16、要了解的內(nèi)容： 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的選型與布置；吊車梁的計(jì)算。本章的重點(diǎn)內(nèi)容： 鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析及組合；鋼筋混凝土排架柱、牛腿及柱下單獨(dú)基礎(chǔ)的計(jì)算與構(gòu)造。本章難點(diǎn)： 單層廠房結(jié)構(gòu)支撐的作用及布置；排架柱最不利內(nèi)力組合的原則和方法；柱下單獨(dú)基礎(chǔ)沖切承載力計(jì)算?；緝?nèi)容 本章的主要內(nèi)容： 單層廠房的結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置；排架計(jì)算；單層廠房柱的設(shè)計(jì)計(jì)算；柱下獨(dú)立基礎(chǔ)；吊車梁的設(shè)計(jì)計(jì)算。本章小結(jié)一單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟：結(jié)構(gòu)選型和布置結(jié)構(gòu)計(jì)算（包括確定計(jì)算簡(jiǎn)圖、計(jì)算荷載、內(nèi)力分析和組合、構(gòu)件截面配筋計(jì)算）根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制結(jié)構(gòu)施工圖（包括各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置、模板及配筋圖）二單

17、層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置包括屋面結(jié)構(gòu)、柱、柱間支撐、吊車梁、過(guò)梁、圈梁、基礎(chǔ)及基礎(chǔ)梁等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置。其中尤其要重視屋面支撐系統(tǒng)及柱間支撐系統(tǒng)的布置。它們不僅影響個(gè)別構(gòu)件的承載力（如屋架上弦桿），而且與廠房的整體性和空間工作有關(guān)。 三單層工業(yè)廠房一般只按橫向平面排架計(jì)算，當(dāng)橫向排架少于7榀或須考慮地震荷載時(shí)，也應(yīng)對(duì)縱向排架進(jìn)行計(jì)算。橫向平面排架計(jì)算根據(jù)屋蓋的剛度、有無(wú)山墻（或橫墻）、廠房的跨度、跨數(shù)等以及考慮受荷特點(diǎn)，在計(jì)算中可能考慮兩種計(jì)算簡(jiǎn)圖：第一種，當(dāng)廠房空間剛度很小時(shí)，不考慮其空間工作，按平面排架計(jì)算；第二種，當(dāng)廠房空間剛度較大時(shí)，考慮其整體工作，柱頂為彈性鉸支座。本章小結(jié)四排架柱的設(shè)計(jì)內(nèi)容

18、包括：使用階段排架平面內(nèi)（偏心受壓構(gòu)件）、排架平面外（軸心受壓）各控制截面的配筋計(jì)算；施工階段的吊裝驗(yàn)算以及牛腿的計(jì)算和構(gòu)造；并繪制柱及牛腿的配筋圖。五為保證結(jié)構(gòu)的可靠性，排架柱應(yīng)根據(jù)最不利荷載組合下的內(nèi)力進(jìn)行設(shè)計(jì)。荷載組合的原則是最不利又是可能的。六柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的底面尺寸、基礎(chǔ)高度（包括變階面處的高度）以及基底沿長(zhǎng)邊和短邊兩個(gè)方向的配筋應(yīng)分別滿足地基土承載力、基礎(chǔ)抗沖切以及抗彎承載力的要求。此外，還應(yīng)滿足規(guī)范的構(gòu)造要求。本章小結(jié)有一單跨廠房，跨度為18m，柱距6m設(shè)計(jì)時(shí)考慮兩臺(tái)10t中級(jí)工作制的橋式吊車，吊車橋跨跨度 =16.5m，大車輪距K4.40m，橋?qū)払5.55m， 115kN，小車重

19、g38kN，大車重G180kN。軟鉤吊車，吊車梁高1200mm，吊車梁中心線與下柱形心線距離700mm。求：（1） ; （2） 畫(huà)出 作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖。求吊車荷載求吊車荷載 kLkP，maxmaxminmaxTDD、maxminmaxTDD、解： （1）求 、 及T = =1.4115161kN = -115 =44KN解答maxPminPmaxPkQP，maxkPmin,21010381802max,kPQgGKNPPkQ6 .61444 . 1max,minKNqQTk14. 4)10038(412. 04KNTTkQ80. 514. 44 . 1maxminmaxTDD、求兩臺(tái)吊車，查多

20、臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)表，=0.9，支座反力影響線及兩臺(tái)吊車位置如圖2-12（a）。KNYPDi54.311)645. 085. 46 . 11 (1619 . 0maxmaxKNPPDYPDi20.1191616 .6154.311maxminmaxminminKNPTDYTTi22.1116180. 554.311maxmaxmaxmaxMmKND08.2187 . 054.3117 . 0max=minMmKND44.837 . 020.1197 . 0min=（3） 計(jì)算簡(jiǎn)圖 （3） 計(jì)算簡(jiǎn)圖 排架風(fēng)荷載的計(jì)算 上海市區(qū)的某一單層單跨廠房，排架間距為6m，排架剖面如圖2-13（a），將注

21、于圖中，基本風(fēng)壓 0.55kNm2，求作用于排架上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，畫(huà)出風(fēng)載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖。s0 解：（1）柱頂以下橫向均布荷載計(jì)算， 按柱頂離地面高度12.3m計(jì)算?？砂碈類粗糙度考慮。在12.3m高度 0.74，計(jì)算單元寬度為6m。zzBqzs010.80.740.5561.95kNm Bqzs020.50.740.556=1.22kN/m （2）作用于柱頂以上風(fēng)載以集中力形式作用于柱頂, 取天窗檐口離地面高度18.6m處。z812. 0)156 .18(152074. 084. 074. 0z解題)(03.1846. 0)7 . 07 . 0(67. 2)6 . 06 . 0(33. 1

22、)6 . 02 . 0()4 . 09 . 1 ()5 . 08 . 0(55. 06812. 00KNhBFisizW（3） 計(jì)算簡(jiǎn)圖。風(fēng)載是可以變向的，故排架計(jì)算時(shí)要考慮左風(fēng)和右風(fēng)兩種情況圖2-13(b)。 解題用剪力分配法來(lái)計(jì)算排架內(nèi)力用剪力分配法來(lái)計(jì)算排架內(nèi)力 如圖所示的排架，幾何信息如下： ,1013. 249mmIIuCuA491023. 9mmIIlClA491017. 4mmIuB491023. 9mmIlB上柱高均為Hu=3.10m，柱總高H=12.20m；作用在此排架的荷載有： mkNqkNFw/05. 2,5 . 21mkNq/28. 12，用剪力分配法計(jì)算排架內(nèi)力。 解

23、：（1）計(jì)算剪力分配系數(shù) 254. 022.1210. 3HHuA、C柱： 231. 01023. 91013. 299luIInB柱： 452. 01023. 91017. 499luIIn柱頂單位集中荷載作用下 ) 11(1330nC通過(guò)計(jì)算， Co=2.85（A、C柱）；Co=2.94（B柱），則clcllclcAEHEHCIEH39930310038. 085. 21023. 9剪力分配法計(jì)算排架內(nèi)力剪力分配法計(jì)算排架內(nèi)力clcllclBEHEHCIEH39930310037. 094. 21023. 9剪力分配系數(shù)：33. 0)037. 0102038. 010(038. 01011

24、39939lliiCAHEHE34. 033. 021B剪力分配法計(jì)算排架內(nèi)力剪力分配法計(jì)算排架內(nèi)力（2）計(jì)算各柱頂?shù)募袅Γ┯?jì)算各柱頂?shù)募袅ο确謩e計(jì)算在 21qq 、wF作用下的內(nèi)力，然后進(jìn)行疊加。 在q1和q2作用下，根據(jù)公式 )11(1 8)11(1 33411nnC計(jì)算可得A支座C11=0.361，C支座C11=0.361，因此A支座反力 kNHCqR043. 9361. 022.1205. 2111AC支座反力 kNHCqRC647. 5361. 022.1228. 1112求各柱柱頂剪力 )(37. 3043. 9)647. 55 . 2043. 9(33. 0)(ACwAAARRF

25、RV)(845. 5)647. 55 . 2043. 9(34. 0)(CwABBRFRV)(028. 0647. 5)647. 55 . 2043. 9(33. 0)(CCwACCRRFRV（3）繪制彎矩圖 第3章 多層框架結(jié)構(gòu) 本章要了解的內(nèi)容： 多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置；多層框架結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移的計(jì)算；多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的類型。重點(diǎn)內(nèi)容： 結(jié)構(gòu)尺寸的確定；框架在豎向荷載和水平荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算；最不利內(nèi)力組合；框架梁、柱的配筋計(jì)算及其節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等。本章的難點(diǎn)： 框架梁、柱的內(nèi)力組合，梁柱以及節(jié)點(diǎn)的配筋構(gòu)造?；緝?nèi)容基本內(nèi)容 主要內(nèi)容： 是多層房屋建筑中的現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，基本內(nèi)容包括多

26、層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置、框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的近似計(jì)算方法、多層框架內(nèi)力組合、無(wú)抗震設(shè)防要求時(shí)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)及多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 本章小結(jié) 一、多層房屋根據(jù)其性質(zhì)、層數(shù)、是否有吊車或考慮抗震設(shè)防，可采用混合結(jié)構(gòu)、大板結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)，對(duì)于有大空間要求以及考慮抗震設(shè)防的多層房屋宜采用框架結(jié)構(gòu)。二、框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟，首先是初定框架梁、柱的截面尺寸，進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面布置；然后對(duì)不同編號(hào)的框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，包括確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖和作用在結(jié)構(gòu)上的永久荷載和可變荷載，進(jìn)行內(nèi)力分析、內(nèi)力組合、梁柱截面配筋，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等；最后繪出結(jié)構(gòu)施工圖。三在豎向荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析可采用分層法或者彎矩二次

27、再分配法，兩種皆屬于近似計(jì)算方法。分層法時(shí)，將上、下柱遠(yuǎn)端的彈性支承改為固定端，同時(shí)將除底層外的其他各層的線剛度均乘以折減系數(shù)0.9，柱的彎矩傳遞系數(shù)由1/2改為1/3。二次彎矩分配法將各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩同時(shí)進(jìn)行分配，并向遠(yuǎn)端傳遞，傳遞系數(shù)均為1/2；第一次彎矩分配后，再進(jìn)行第二次彎矩分配。 本章小結(jié)四水平荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算可采用反彎點(diǎn)法和D值法。當(dāng)ib/ic3時(shí)，可采用前者。D值是框架層間柱產(chǎn)生單位相對(duì)側(cè)移所需施加的水平力，即柱的抗側(cè)移剛度?？蚣芙Y(jié)構(gòu)層間剪力按柱的抗側(cè)移剛度分配，通過(guò)D值法可計(jì)算出各柱承擔(dān)的剪力。柱的反彎點(diǎn)位置主要與柱端的約束條件有關(guān)，反彎點(diǎn)總是向約束剛度較小的一端移動(dòng)。

28、通過(guò)D值法還可計(jì)算框架側(cè)移。五框架結(jié)構(gòu)在水平力作用下的變形由總體剪切變形和總體彎曲變形兩部分組成，總體剪切變形由梁、柱彎曲變形引起的框架變形，可由D值法確定，其側(cè)移曲線具有整體剪切變形特點(diǎn)?？傮w彎曲變形是由兩側(cè)框架柱的軸線變形導(dǎo)致的框架變形，它的側(cè)移曲線與懸臂梁的彎曲變形形狀類似，對(duì)于較高、較柔的框架結(jié)構(gòu)，要考慮柱的軸線變形影響 。六在各種內(nèi)力作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算完成后，還要進(jìn)行內(nèi)力組合。內(nèi)力組合的目的就是要找出框架梁、柱控制截面的最不利內(nèi)力，并將此內(nèi)力作為梁柱截面配筋計(jì)算的依據(jù)?？蚣芰旱目刂平孛嫱ǔＪ橇憾酥ё孛婧涂缰薪孛?，框架柱的控制截面通常是柱上、下兩端截面?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮活荷

29、載最不利布置組合荷載效應(yīng)；在活荷載較小時(shí)，可采用滿布荷載法計(jì)算內(nèi)力；水平荷載應(yīng)考慮正反兩個(gè)方向作用加以組合。七框架梁進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮塑性內(nèi)力重分布進(jìn)行梁端彎矩調(diào)幅，框架柱截面設(shè)計(jì)時(shí)一般采用對(duì)稱配筋，并應(yīng)注意選取最不利的一組內(nèi)力計(jì)算截面配筋?，F(xiàn)澆框架梁柱的縱向鋼筋和箍筋，除要滿足計(jì)算要求外，還要滿足鋼筋直徑、間距、根數(shù)、接頭長(zhǎng)度、彎起和截?cái)嘁约肮?jié)點(diǎn)配筋等構(gòu)造要求。本章小結(jié)八框架結(jié)構(gòu)常用基礎(chǔ)形式有柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)及片筏基礎(chǔ)?；A(chǔ)類型的選擇應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)剛度、荷載大小及分布、地基土情況等。柱下條形基礎(chǔ)可假定基底反力線性分布，按倒梁法計(jì)算內(nèi)力和配筋；柱下十字交叉基礎(chǔ)是一種復(fù)雜

30、的空間受力體系，可根據(jù)靜力平衡方案和變形協(xié)調(diào)條件進(jìn)行各類節(jié)點(diǎn)豎向荷載分配，最后按照縱橫兩個(gè)方向的條形基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。片筏基礎(chǔ)分為平板式和肋梁式兩類。 本章小結(jié)圖中標(biāo)出了結(jié)構(gòu)的相對(duì)線剛度及外力： 應(yīng)用反彎點(diǎn)法計(jì)算圖框架的內(nèi)力應(yīng)用反彎點(diǎn)法計(jì)算圖框架的內(nèi)力反彎點(diǎn)法計(jì)算要點(diǎn) a.柱的抗側(cè)移剛度 ，每層各柱上的剪力按抗側(cè)移剛度D分配；b.反彎點(diǎn)位置：底層2/3h處，中間層1/2h處。c.梁的彎矩按節(jié)點(diǎn)平衡和力矩分配法計(jì)算。2/12hiD （1）求各柱剪力a.底層 kNV12002254005751因?yàn)楦髦€剛度相同，所以 b.2層 kNVVV400120031131211kNV9754005752kNVV

31、V325232221c.頂層 kNV5753kNVVV192333231（2）各柱彎矩底層反彎點(diǎn)高度 2層反彎點(diǎn)高度 3層反彎點(diǎn)高度 m35 . 432m75. 15 . 321m75. 15 . 321底層柱： mkNM.12003400下mkNM.6005 . 1400上2層柱： 頂層柱： mkNMM.8 .56832575. 1下上mkNMM.8 .5681975.1下上（3）梁彎矩a.頂層梁：邊支座處 mkNM.336 中間支座處 mkNM.16833621b.2層處：邊支座 中間支座處 mkNM.2 .9048 .568336mkNM.1 .4522 .90421c.底層處：邊支座

32、中間支座處 mkNM.8 .11688 .568600mkNM.4 .5848 .116821彎矩圖 第4章高層建筑結(jié)構(gòu) 本章需要了解的內(nèi)容本章需要了解的內(nèi)容（1）筒體結(jié)構(gòu)體系的形式；（2）高層建筑結(jié)構(gòu)上溫度的作用及對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)（1）高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)；（2）高層建筑結(jié)構(gòu)體系形式與其布置原則；（3）正常使用下對(duì)水平位移的限制；（4）高層建筑結(jié)構(gòu)所承受的作用類型及大小。 本章難點(diǎn)本章難點(diǎn) （1）剪力墻的設(shè)計(jì)原則； （2）剪力墻的設(shè)計(jì)計(jì)算。 本章小結(jié)本章小結(jié)一高層建筑占地面積小，具有節(jié)約用地和改善城市市容的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是使用者的活動(dòng)空間受到某些限制，且隨高度增加，建筑造價(jià)及使用

33、和管理費(fèi)用也相應(yīng)提高。隨著建筑高度的增加，水平風(fēng)荷載和地震作用的影響逐步增大，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，側(cè)向變形的限制成為設(shè)計(jì)的控制因素之一。二高層建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載取值不同于一般結(jié)構(gòu)；在地震區(qū)，高層建筑結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)延性要求相應(yīng)提高，結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造措施要求更嚴(yán)。高層建筑由于層數(shù)多，底部樓層柱軸力大，多為小偏壓構(gòu)件，柱截面通常由軸壓比控制。三常用的鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻（包括底層大空間剪力墻）結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)（包括框架-筒體）體系、筒體（包括筒中筒和成束筒）結(jié)構(gòu)體系。四為了實(shí)現(xiàn)延性剪力墻，剪力墻的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)符合下述原則： 強(qiáng)墻弱梁、強(qiáng)剪弱彎、限

34、制墻肢的軸壓比和墻肢設(shè)置邊緣構(gòu)件、加強(qiáng)重點(diǎn)部位、連梁特殊措施。 本章小結(jié)本章小結(jié)抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則是什么？ 答：為了使高層建筑滿足抗震設(shè)防要求，應(yīng)考慮下述的抗震設(shè)計(jì)基本原則： （1） 選擇有利的場(chǎng)地，避開(kāi)不利的場(chǎng)地，采取措施保證地基的穩(wěn)定性。危險(xiǎn)場(chǎng)地不宜興建高層建筑，如基巖有活動(dòng)性斷層和破碎帶、不穩(wěn)定的滑坡地帶等等；而為不利場(chǎng)地時(shí)，高層建筑要采取相應(yīng)措施以減輕震害，如場(chǎng)地沖積層過(guò)厚、沙土有液化危險(xiǎn)、濕陷性黃土等等。 （2） 保證地基基礎(chǔ)的承載力、剛度以及足夠的抗滑移、抗傾覆能力，使整個(gè)高層建筑形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，防止在外荷載作用下產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降、傾覆和局部開(kāi)裂等。 （3） 合理設(shè)置防震

35、縫。一般情況下宜采取調(diào)整平面形狀與尺寸，加強(qiáng)構(gòu)造措施，設(shè)置后澆帶等方法，盡量不設(shè)縫、少設(shè)縫。設(shè)縫時(shí)必須保證有足夠的縫寬。（4） 應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑，結(jié)構(gòu)平面布置力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，避免凹角和狹長(zhǎng)的縮頸部位；避免在凹角和端部設(shè)置樓電梯間；避免樓電梯間偏置。結(jié)構(gòu)豎向體形盡量避免外挑、內(nèi)收，力求剛度均勻漸變。 （5）多道設(shè)防能力，避免因局部結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞面導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系喪失抗震能力。如框架為強(qiáng)柱弱梁，梁屈服后柱仍能保持穩(wěn)定；剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁先屈服；框架剪力墻的連梁首先屈服，然后才是墻肢、框架破壞等。 （6） 合理選擇結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一般來(lái)說(shuō)純框架結(jié)構(gòu)抗震能

36、力有限；框架剪力墻性能較好；剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)具有良好的空間整體性，剛度也較大。 （7） 結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛度，控制結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)總位移和層間位移。在小震時(shí)應(yīng)防止過(guò)大的變形使結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)構(gòu)件開(kāi)裂，影響正常使用；在強(qiáng)震下，結(jié)構(gòu)應(yīng)不發(fā)生倒塌、失穩(wěn)或傾覆現(xiàn)象。 抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則（8） 結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的結(jié)構(gòu)承載力、變形能力以及耗能能力，具有較均勻的剛度和承載力分布。局部強(qiáng)度、剛度太大會(huì)使其他部位形成相對(duì)弱面的環(huán)節(jié)。主體結(jié)構(gòu)或者非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如磚砌體填充墻等)的不規(guī)則、不連續(xù)布置也可能引起結(jié)構(gòu)剛度的突變。 （9） 節(jié)點(diǎn)的承載力應(yīng)大于構(gòu)件的承載力。要從構(gòu)造上采取措施防止地震作用下節(jié)點(diǎn)的承載力和剛度過(guò)早退化。 （

37、10） 應(yīng)防止構(gòu)件脆性破壞，保證構(gòu)件有足夠的延性。如采取提高抗剪能力、加強(qiáng)約束箍筋等措施。 （11） 突出屋面的塔樓必須具有足夠的承載力和延性，以承受鞭梢效應(yīng)影響。 （12） 減輕結(jié)構(gòu)自重，最大限度降低地震的作用，積極采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料。 抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則剪力墻結(jié)構(gòu)豎向布置時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)？剪力墻結(jié)構(gòu)豎向布置時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)？ 答：（1）剪力墻應(yīng)在整個(gè)建筑豎向連續(xù)，上應(yīng)到頂，下要到底，中間樓層不要中斷。剪力墻不連續(xù)會(huì)使結(jié)構(gòu)剛度突變，對(duì)抗震不利。 （2）剪力墻的洞口宜上下對(duì)齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁，宜避免墻肢剛度相差懸殊的洞口設(shè)置。剪力墻相鄰洞口之間以及洞口與墻邊緣之間要避免小墻肢?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)， 一、二、三級(jí)抗震等級(jí)剪力墻的底部和加強(qiáng)部位不宜采用錯(cuò)洞墻；一、二、