第四章 多、高層框架結(jié)構(gòu)

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容v 4.1 4.1 概述概述v 4.2 4.2 框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置v 4.3 4.3 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖及荷載框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖及荷載v 4.4 4.4 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算v 4.5 4.5 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計算v 4.6 4.6 荷載效應(yīng)組合與構(gòu)件設(shè)計荷載效應(yīng)組合與構(gòu)件設(shè)計v 4.7 4.7 框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求v 4.8 4.8 基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計v 4.9 4.9 剪力墻與框架剪力墻與框架- -剪力

2、墻結(jié)構(gòu)的受力特征剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特征 框框 架：架：由梁和柱通過節(jié)點連接組成的結(jié)構(gòu)單元。 框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)：整個房屋的骨架均由框架組成，即豎向承重 體系或抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系均為框架。4.1 4.1 概述概述 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 分類分類 地震區(qū)：地震區(qū)：多采用梁、柱、板全現(xiàn)澆或梁柱現(xiàn)澆、板預(yù)制 非地震區(qū)：非地震區(qū)：可采用梁、柱、板均預(yù)制裝配式現(xiàn)澆式 裝配整體式 優(yōu)點：優(yōu)點：平面布置靈活 結(jié)構(gòu)自重較輕 計算理論比較成熟 缺點：缺點：側(cè)向剛度較小，側(cè)移較大 。 框架結(jié)構(gòu)的特點框架結(jié)構(gòu)的特點設(shè)計時應(yīng)控制框架結(jié)構(gòu)的高度和高寬比?？蚣芙Y(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)最大適用高度最大適用高度最大適用高寬比（最大適用高寬比（H/B

3、） 非抗震設(shè)計非抗震設(shè)計70m5抗震設(shè)計抗震設(shè)計 6 6度度60m4 7 7度度55m4 8 8度度（0.20g/0.30g0.20g/0.30g）40m（35m）3 9 9度度24mH室外地面到主要屋面高度。 最大適用高度和高寬比最大適用高度和高寬比柱網(wǎng)、層高柱網(wǎng)、層高由生產(chǎn)工藝確定由生產(chǎn)工藝確定常用柱網(wǎng)常用柱網(wǎng)內(nèi)廊式、等跨式內(nèi)廊式、等跨式內(nèi)廊式跨度內(nèi)廊式跨度邊跨邊跨6 68m8m，中間跨，中間跨2 24m4m等跨式跨度等跨式跨度6 612m12m柱距柱距常常6m6m層高層高3.63.65.4m5.4m柱網(wǎng)和層高柱網(wǎng)和層高根據(jù)建筑使用功能確定根據(jù)建筑使用功能確定住宅、賓館、辦公樓柱網(wǎng)住宅、賓

4、館、辦公樓柱網(wǎng)小柱網(wǎng)、大柱網(wǎng)兩類小柱網(wǎng)、大柱網(wǎng)兩類小柱網(wǎng)柱距小柱網(wǎng)柱距3.3m3.3m，3.6m3.6m，4.0m4.0m大柱網(wǎng)柱距大柱網(wǎng)柱距6.0m6.0m，6.6m6.6m，7.2m7.2m，7.5m7.5m常用跨度常用跨度4.8m4.8m，5.4m5.4m，6.0m6.0m，6.6m6.6m，7.2m7.2m，7.5m7.5m4.2 4.2 框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置4.2.1 4.2.1 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置工業(yè)建筑工業(yè)建筑民用建筑民用建筑主梁板連系梁連系梁主梁板主梁雙向板主 梁板 連 系 梁連 系 梁主 梁板主 梁雙 向 板主梁板連系梁連系梁主梁板主梁雙向板4.2.2 4.2.

5、2 框架結(jié)構(gòu)的承重方案框架結(jié)構(gòu)的承重方案橫向框架承重橫向框架承重縱向框架承重縱向框架承重縱、橫向框架承重縱、橫向框架承重 主要包括：沉降縫、伸縮縫、防震縫沉降縫、伸縮縫、防震縫三種。 由于設(shè)縫給建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備的設(shè)計和施工帶來一定 困難，基礎(chǔ)防水也不容易處理。目前的總趨勢是少設(shè)總趨勢是少設(shè) 縫或不設(shè)縫縫或不設(shè)縫，從總體布置或構(gòu)造上總體布置或構(gòu)造上采取措施來減小沉 降、溫度變化或體型復(fù)雜造成的不利影響。4.2.3 4.2.3 變形縫的設(shè)置變形縫的設(shè)置4.2.3.1 4.2.3.1 伸縮縫伸縮縫 由于溫度變化對建筑物造成的危害在其底部數(shù)層和頂 部數(shù)層較為明顯，基礎(chǔ)部分基本不受溫度變化的影 響，因此

6、，當房屋長度超過規(guī)范規(guī)定的限值時，宜用 伸縮縫將上部結(jié)構(gòu)從頂?shù)交A(chǔ)頂面斷開從頂?shù)交A(chǔ)頂面斷開，分成獨立的 溫度區(qū)段。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距最大間距宜符合混凝土結(jié) 構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500102010）表8.1.1的規(guī)定。4.2.3.2 4.2.3.2 沉降縫沉降縫 當上部結(jié)構(gòu)不同部位的豎向荷載差異較大，或同一建 筑物不同部位的地基承載力差異較大時，應(yīng)設(shè)沉降縫將 其分成若干獨立的結(jié)構(gòu)單元，使各部分自由沉降。 沉降縫應(yīng)將建筑物從頂部到基礎(chǔ)底面完全分開。4.2.3.3 4.2.3.3 防震縫防震縫 位于地震區(qū)的框架結(jié)構(gòu)房屋體型復(fù)雜時，宜設(shè)置防震 縫。防震縫應(yīng)有足夠的寬度，以免地震作用下相鄰建

7、 筑發(fā)生碰撞。 房屋既需設(shè)伸縮縫又需設(shè)沉降縫時，沉降縫可兼做伸 縮縫，兩縫合并設(shè)置。對有抗震設(shè)防要求的房屋，其 伸縮縫和沉降縫均應(yīng)符合防震縫要求，盡可能做到三 縫合一。4.3 4.3 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖及荷載框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖及荷載4.3.1 4.3.1 截面尺寸的確定截面尺寸的確定 框架梁、柱截面尺寸應(yīng)當根據(jù)構(gòu)件承載力構(gòu)件承載力、剛度剛度及延延性性等要求確定。 先由經(jīng)驗估算截面尺寸； 再進行承載力和變形驗算，若不滿足，再調(diào)整截面 尺寸，直至滿足。4.3.1.1 4.3.1.1 梁截面尺寸梁截面尺寸 當跨度較大時，為節(jié)省材料和有利于建筑空間，可設(shè)計成加腋形式。 bb)12181(lh bb)2

8、131(hb 4nblh mm200bb3hbbb)151181(lh 4bbbh框架主梁框架主梁 （防止梁發(fā)生剪切破壞）（防止梁發(fā)生剪切破壞） （保證梁側(cè)向穩(wěn)定）（保證梁側(cè)向穩(wěn)定）扁梁扁梁 柱截面尺寸可直接憑經(jīng)驗確定； 根據(jù)其所受軸力按軸心受壓構(gòu)件估算，再乘以適當?shù)姆糯?系數(shù)以考慮彎矩的影響。即v25. 1NN cc/)2 . 11 . 1 (fNA 構(gòu)造要求：構(gòu)造要求：柱截面邊長不宜小于300mm，圓柱的截面直徑 不宜小于350mm，截面高寬比不宜大于3，柱凈 高與截面長邊之比宜大于4，或柱剪跨比宜大于 2。 按柱支承的樓面面積計算由重力荷載產(chǎn)生的軸力值按柱支承的樓面面積計算由重力荷載產(chǎn)生

9、的軸力值4.3.1.2 4.3.1.2 柱截面尺寸柱截面尺寸柱承受的軸向壓力設(shè)計值柱承受的軸向壓力設(shè)計值 實際框架結(jié)構(gòu)中，樓板的存在，使梁的剛度加大，在結(jié)構(gòu)計算中，梁截面慣性矩按樓板的類型樓板的類型來計算。4.3.1.3 4.3.1.3 梁截面慣性矩梁截面慣性矩翼緣有效寬度的確定梁截面慣性矩的確定 翼緣的有效寬度翼緣的有效寬度 中框架梁中框架梁邊框架梁邊框架梁現(xiàn)澆式樓面現(xiàn)澆式樓面 2.02.0 1.51.5裝配整體式樓面裝配整體式樓面 1.51.5 1.21.20I現(xiàn)澆式樓面現(xiàn)澆式樓面可取至可取至6 6倍板厚度倍板厚度裝配整體式樓面裝配整體式樓面視其整體性可取視其整體性可取6 6倍板倍板裝配式

10、樓面裝配式樓面樓板作用不予考慮樓板作用不予考慮梁截面慣性矩梁截面慣性矩0I0I0I0I 相應(yīng)的矩形截面梁的慣性矩4.3.2.1 4.3.2.1 計算單元計算單元 4.3.2 4.3.2 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖 一般應(yīng)按三維空間結(jié)構(gòu)三維空間結(jié)構(gòu)進行分析。 對于平面布置較規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)房屋，通常簡化為 若干個橫向或縱向平面框架進行分析，每榀平面框平面框 架架為一計算單元。橫向框架縱向框架(a)橫向框架縱向框架(b)平模型面框架的計算單元及計算模型平模型面框架的計算單元及計算模型 4.3.3.2 4.3.3.2 計算簡圖計算簡圖 用軸線表示框架梁和柱，用節(jié)點表示梁與柱之間的連接，用節(jié)點

11、間的距離表示梁或柱的長度。 柱柱（除底層外）的計算高度即為各層層高（當各層 梁截面尺寸相同時） 底層柱底層柱的下端，一般取至基礎(chǔ)頂面；當?shù)叵率艺w剛 度很大，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。 框架梁框架梁的計算跨度即為框架柱軸線之間的距離 當上、下層柱截面形心軸不重合時，將頂層柱的形心線 作為整個柱子的軸線，框架結(jié)構(gòu)計算單元框架結(jié)構(gòu)計算單元上、下層柱截面形心軸重合上、下層柱截面形心軸重合上、下層柱截面形心軸不重合上、下層柱截面形心軸不重合應(yīng)考慮由上層柱傳來的軸力在變截面處所產(chǎn)生的力矩力矩 現(xiàn)澆現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架，假定梁、柱節(jié)點為剛

12、接剛接。4.3.2.3 4.3.2.3 節(jié)點連接的簡化節(jié)點連接的簡化 裝配整體式裝配整體式框架，如果梁、柱中的鋼筋在節(jié)點處為焊接 或搭接，則可視為剛接剛接節(jié)點. 裝配式裝配式框架，一般是在構(gòu)件的適當部位預(yù)埋鋼板，安裝 就位后再予以焊接，將這種節(jié)點模擬為鉸接或半鉸接鉸接或半鉸接。豎向荷載：豎向荷載：恒載、 樓（屋）面活荷載和雪荷載水平荷載：水平荷載：風荷載、水平地震作用 4.3.3 4.3.3 荷載計算荷載計算 恒載恒載 恒載的標準值可按設(shè)計尺寸與材料自重標準值計算。 樓（屋）面活荷載樓（屋）面活荷載 作用在多高層框架結(jié)構(gòu)上的樓（屋）面活荷載，可根據(jù) 房屋及房間的不同用途按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取用。

13、 風荷載風荷載 雪荷載雪荷載0zszkww kr0ss 4.4 4.4 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算結(jié)構(gòu)力學方法（力法、位移法）；迭代法。4.4.1.1 4.4.1.1 計算假定計算假定 框架的側(cè)移忽略不計，即不考慮框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移對其內(nèi)力 的影響； 每層梁上的荷載對其他各層梁、柱內(nèi)力的影響可忽略不 計，僅考慮對本層梁及其上、下柱的內(nèi)力的影響。4.4.1 4.4.1 分層法分層法 4.4.1.2 4.4.1.2 計算步驟與要點計算步驟與要點 分層（無側(cè)移敞口框架，各柱端均為固定端） 計算各敞口框架的桿端彎矩(無側(cè)移框架，彎矩分配法) 梁端M：各層計算結(jié)果 梁端

14、V、梁跨中M：用靜力平衡條件計算 計算桿端M分配系數(shù)、梁固端M。 全部節(jié)點不平衡M進行第一次分配。 所有桿端M向其遠端傳遞。 對新的不平衡M進行第二次分配，使各節(jié)點處于平衡狀態(tài)。 各桿端固端M分配M傳遞M，即得各桿端M。4.4.2 4.4.2 彎矩二次分配法彎矩二次分配法 計算步驟計算步驟4.5 4.5 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計算 節(jié)點產(chǎn)生側(cè)移和轉(zhuǎn)角，且越靠近底層越大； 梁、柱中有反彎點； 梁、柱彎矩圖均為直線。4.5.1 4.5.1 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的受力及變形特點水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的受力及變形特點 關(guān)鍵關(guān)鍵 特點特點 確定

15、層間剪力在各柱間的分配； 確定各柱的反彎點位置。水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的變形圖及彎矩圖水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的變形圖及彎矩圖4.5.2 4.5.2 D 值法值法4.5.2.1 4.5.2.1 層間剪力在各柱間的分配層間剪力在各柱間的分配 框架結(jié)構(gòu)第i層的層間剪力層間剪力Vi可表示為 mikiFVk 第i層第j柱分配到的剪力VijisjijVV 1 sjijisiiiVVVVV121. 變形條件變形條件sj.21 物理條件物理條件jijijDV Dij表示框架結(jié)構(gòu)第i層第j柱的側(cè)向剛度，其物理意義為框架柱兩端產(chǎn)生單位相對側(cè)移所需的水平剪力。 平衡條件平衡條件isjijiVD11 將物理條件代入平

16、衡條件，考慮變形條件可得將上式代入平衡條件，可得isjijijijVDDV1每根柱分配的剪力與其抗側(cè)剛度成比例。212HiDcij4.5.2.2 4.5.2.2 框架柱的側(cè)向剛度框架柱的側(cè)向剛度一般規(guī)則框架中的柱柱高不等及有夾層的柱 一般層底層 規(guī)則框架：規(guī)則框架：層高、跨度、柱線剛度、梁線剛度分別相等。 基本假定基本假定 一般規(guī)則框架中的柱一般規(guī)則框架中的柱 柱兩端及與之相鄰各桿遠端的轉(zhuǎn)角均相等 柱及與之相鄰的上下層柱的弦轉(zhuǎn)角均相等 柱及與之相鄰的上下層柱的線剛度均相等 框架柱側(cè)向剛度計算圖示框架柱側(cè)向剛度計算圖示2BH1BF4AG3AE6,6,6,6iMiMiMiM2cccccAB1211

17、12 121212HiHHiHiHiHiV柱抗側(cè)移剛度 0c2cAB121DhiVD 一般層一般層 0624cccc43cc43iiiiiiiiiiB點： 整 理，得： 0624cccc21cc21iiiiiiiiii022cc43iiii022cc21iiii兩式相加，得： 044cc4321iiiiii22 2222 44c4321c4321cKiiiiiiiiiii 可由A、B節(jié)點力矩平衡條件求得:A點： 22211cKKKc432122iiiiiK表示節(jié)點兩側(cè)梁平均線剛度與柱線剛度的比值，簡稱梁柱線剛度比梁柱線剛度比。 c柱側(cè)向剛度修正系數(shù)，反映了節(jié)點轉(zhuǎn)動降低了柱的側(cè)向剛度。節(jié)點轉(zhuǎn)動的

18、大小取決于梁對節(jié)點轉(zhuǎn)動的約束程度。 K1c這表明：梁線剛度越大，對節(jié)點的約束能力越強，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。節(jié)點轉(zhuǎn)動越小，柱的側(cè)向剛度越大。 底層底層 同理，當?shù)讓又南露藶殂q接時，可得： ccJK33iiM0KJM2cccJK3133HiHiiV，2cc2cJK1212141HiHiVD式中 141cKMMM2JMJLJKK211 令 則， 當 取不同值時， 通常在(1)(0.67)范圍內(nèi)變化，為簡化計算且在保證精度的條件下，可取 ，則得K1)21/(1/K故KK215 . 0c柱側(cè)向剛度修正系數(shù)柱側(cè)向剛度修正系數(shù) 柱高不等及有夾層的柱柱高不等

19、及有夾層的柱 當?shù)讓又杏袀€別柱的高度ha、hb與一般柱的高度不相等柱的高度不相等時，其層間水平位移 對各柱仍是相等的，因此仍可用側(cè)向剛度式計算這些不等高柱的側(cè)向剛度。2acacaa12HiD2bcbcbb12HiD當同層中有夾層同層中有夾層時，對于特殊柱B，其層間水平位移為則B柱的側(cè)向剛度柱的側(cè)向剛度為2121BB111DDVD4.5.2.3 4.5.2.3 柱的反彎點位置柱的反彎點位置 柱的反彎點高度柱的反彎點高度是指柱下端至柱中反彎點的距離。 影響柱反彎點高度的因素影響柱反彎點高度的因素 上、下橫梁線剛度變化 上、下層層高變化框架各柱的反彎點高度比y可用下式表示為：y = yn + y1

20、+ y2 + y3 反彎點高度比反彎點高度比 y yn n 標準反彎點高度比 y1 上、下橫梁線剛度變化時反彎點高度比的修正 y y2 2和和y y3 3 上、下層層高變化時反彎點高度比的修正值 標準反彎點高度比標準反彎點高度比 y yn n 規(guī)則框架的反彎點高度比。配套教材附表7.1附表7.3。 上、下橫梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值上、下橫梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值 y y1 14321iiii143211iiii，反彎點上移，y1為正 2143iiii121431iiii，反彎點下移，y1為負 , 取當當, 取 上、下層層高變化時反彎點高度比的修正值上、下層層高變化時反彎點高

21、度比的修正值hh上212反彎點上移， y2為正12反彎點下移， y2為負hh下313反彎點下移， y3為負13反彎點上移， y3為正4.5.2.4 4.5.2.4 計算要點計算要點 計算框架結(jié)構(gòu)各層層間剪力 對框架每一層，計算各柱的側(cè)向剛度 計算每個柱所分配的剪力 確定每個柱的反彎點高度比y 計算柱上、下端的彎矩 根據(jù)節(jié)點平衡條件，計算梁端彎矩 根據(jù)梁端彎矩，由平衡條件計算梁端剪力，再進而計算 柱軸力。iVijDijV4.5.3 4.5.3 反彎點法反彎點法 應(yīng)用條件：梁的線剛度比柱的線剛度大很多（ib/ic3）。 柱側(cè)向剛度：2c012hiD 反彎點的位置：各柱反彎點位于柱中央，底層近似認為

22、 在距底2h/3處。 方法與D值法類似，但忽略梁柱節(jié)點轉(zhuǎn)角的影響，更簡單。4.5.4 4.5.4 門架法門架法 門架法假定所有柱子的反彎點柱子的反彎點都在柱中點，所有梁的反梁的反 彎點彎點都在梁跨中； 每根柱子所承擔的層間剪力每根柱子所承擔的層間剪力比例等于該柱支承框架梁的 長度與框架總寬度之比。 門架法比反彎點法更簡單，但其精度較差精度較差。 4.5.5 4.5.5 框架結(jié)構(gòu)側(cè)移的計算與控制框架結(jié)構(gòu)側(cè)移的計算與控制梁、柱彎曲變形引起的側(cè)移柱軸向變形引起的側(cè)移 前者是由水平荷載產(chǎn)生的層間剪力引起的，其側(cè)移 曲線與等截面剪切懸臂柱的剪切變形曲線相似，曲 線凹向結(jié)構(gòu)的豎軸，層間相對側(cè)移是下大上小，

23、稱 這種變形為框架結(jié)構(gòu)的總體剪切變形總體剪切變形； 后者主要是由水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩引起的，側(cè) 移曲線凸向結(jié)構(gòu)豎軸，其層間相對側(cè)移下小上大， 故稱為框架結(jié)構(gòu)的總體彎曲變形總體彎曲變形?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的剪切型變形框架結(jié)構(gòu)的剪切型變形框架結(jié)構(gòu)的彎曲型變形框架結(jié)構(gòu)的彎曲型變形 4.5.5.1 4.5.5.1 彎曲變形引起的側(cè)移彎曲變形引起的側(cè)移 第第i層層間相對側(cè)移層層間相對側(cè)移 sjijiiDVu1)(第第i層樓面標高處側(cè)移層樓面標高處側(cè)移 ikiuu1k)(框架頂點側(cè)移框架頂點側(cè)移 mkuu1kr)(4.5.5.2 4.5.5.2 軸向變形引起的側(cè)移軸向變形引起的側(cè)移 計算較復(fù)雜，可借助計算機用矩陣

24、位移法矩陣位移法求得精確值，也可用近似方法。一般采用連續(xù)積分法連續(xù)積分法，該法假定水平荷載只在邊柱中產(chǎn)生軸力及軸向變形。 頂點位移)()(b230rbFEABHVu V0結(jié)構(gòu)底部總剪力；F(b) 與b有關(guān)的函數(shù)，根據(jù)荷載作用形式 不同選擇不同公式計算，詳見配套教 材。4.5.5.3 4.5.5.3 水平位移控制水平位移控制 框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜合適，不過大或過小，一般以使結(jié) 構(gòu)滿足層間位移限值層間位移限值為宜。 層間位移角限值，框架取1/550，其確定原則確定原則為： u/h u/h 保證主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài)。即柱不出現(xiàn) 裂縫；梁等樓面構(gòu)件的裂縫限制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。 保證填充墻、隔

25、墻和幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好，避免 產(chǎn)生明顯裂縫和破壞。 4.6 4.6 荷載效應(yīng)組合與構(gòu)件設(shè)計荷載效應(yīng)組合與構(gòu)件設(shè)計4.6.1 4.6.1 荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合 框架結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的荷載效應(yīng)（內(nèi)力、位移等）確定之后，必須進行荷載效應(yīng)組合，才能求得框架梁、柱各控制截面的最不利內(nèi)力。 4.6.1.1 4.6.1.1 控制截面及最不利內(nèi)力控制截面及最不利內(nèi)力 maxMmaxMmaxVmaxMmaxMmaxMmaxNMminNVmaxVN及相應(yīng)的框框架架梁梁梁端梁端跨中跨中框框架架柱柱上、下端上、下端及相應(yīng)的及相應(yīng)的及相應(yīng)的VMNV內(nèi)力組合前應(yīng)將各種荷載作用下柱軸線處梁的彎矩值換算到柱邊緣柱

26、邊緣處。 梁端的控制截面梁端的控制截面 4.6.1.2 4.6.1.2 活荷載的不利布置活荷載的不利布置 樓面活荷載是隨機作用于結(jié)構(gòu)上的豎向荷載，設(shè)計中，一般按下述方法確定框架結(jié)構(gòu)樓面活荷載的最不利布置。 布置法最不利布置法逐層逐跨布置法布置方法 框架桿件的變形曲線框架桿件的變形曲線 A4B4C4D4E4A3B3C3D3E3D2C2B2A2E2E1D1C1B1A1A1B1C1D1E1E2A2B2C2D2E3D3C3B3A3E4D4C4B4A4(a)(b)框架結(jié)構(gòu)活荷載不利布置示例框架結(jié)構(gòu)活荷載不利布置示例 4.6.1.3 4.6.1.3 效應(yīng)組合效應(yīng)組合 wkwwQkQQLGkGSSSS)(4

27、 . 19 . 00 . 1)(4 . 19 . 02 . 14 . 10 . 14 . 12 . 14 . 12 . 14 . 17 . 035. 1WkQkGkWkQkGkWkGkWkGkQkGkQkGkSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS 由于框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移主要是由水平荷載引起的，通常不考慮豎向荷載對側(cè)移的影響，所以荷載效應(yīng)組合實際上是指內(nèi)力組合。 考慮設(shè)計使用年限為50年時，1L4.6.2 4.6.2 構(gòu)件設(shè)計構(gòu)件設(shè)計4.6.2.1 4.6.2.1 框架梁框架梁 受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算：受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算：確定縱筋數(shù)量。 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算：受彎構(gòu)件斜截面

28、受剪承載力計算：確定箍筋數(shù)量。 梁端調(diào)幅梁端調(diào)幅考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布，對豎向荷載作用下梁端負考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布，對豎向荷載作用下梁端負彎矩進行調(diào)幅。彎矩進行調(diào)幅。負彎矩負彎矩調(diào)幅系數(shù)調(diào)幅系數(shù)現(xiàn)澆式：可取現(xiàn)澆式：可取0.80.80.90.9裝配整體式：可取裝配整體式：可取0.70.70.80.8（節(jié)點處鋼筋焊接、錨固、接縫不密實等，節(jié)點整體性不（節(jié)點處鋼筋焊接、錨固、接縫不密實等，節(jié)點整體性不如現(xiàn)澆）如現(xiàn)澆）調(diào)幅原因調(diào)幅原因避免梁支座負鋼筋過分擁擠避免梁支座負鋼筋過分擁擠抗震結(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)的延性跨中彎矩跨中彎矩應(yīng)按平衡條件相應(yīng)

29、增大應(yīng)按平衡條件相應(yīng)增大4.6.2.2 4.6.2.2 框架柱框架柱 柱截面最不利內(nèi)力的選取柱截面最不利內(nèi)力的選取偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算：偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算：確定縱筋數(shù)量偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力計算：偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力計算：確定箍筋數(shù)量大偏心受壓組：M相差不多時，N越小越不利小偏心受壓組：M相差不多時，N越大越不利 N相差不多時，M越大越不利N相差不多時，M越大越不利樓蓋類型樓蓋類型柱的類別柱的類別l0現(xiàn)澆樓蓋現(xiàn)澆樓蓋底底 層層 柱柱1.01.0H H其余各層柱其余各層柱1.251.25H H裝配式樓蓋裝配式樓蓋底底 層層 柱柱1.251.25H H其余各

30、層柱其余各層柱1.51.5H H框架柱計算長度框架柱計算長度4.6.2.3 4.6.2.3 疊合梁疊合梁疊合梁示意圖疊合梁示意圖 在裝配整體式框架中，為了節(jié)約模板，方便施工，并增強結(jié)構(gòu)的整體性，框架的橫梁常采用二次澆搗混凝土。 4.7 4.7 框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求4.7.1 4.7.1 框架梁框架梁 縱筋縱筋 箍筋箍筋 最小配筋率 最大配筋率 頂面和底面沿全長應(yīng)至少各配置兩根縱筋，直徑不 應(yīng)小于12mm。 應(yīng)沿框架梁全長設(shè)置箍筋。 箍筋的直徑、間距、配筋率等要求與一般梁的相同。 4.7.2 4.7.2 框架柱框架柱4.7.2.1 4.7.2.1 柱縱向鋼筋的構(gòu)造要求柱縱向鋼筋的

31、構(gòu)造要求 形式形式 宜對稱配筋，直徑不宜小于宜對稱配筋，直徑不宜小于12mm12mm全部縱筋配筋率全部縱筋配筋率采用采用HRB400HRB400、H HRBRBF F400400時，時，0.50.55 5% %；采用；采用HRB500HRB500、HRBF500HRBF500時，時，0.5%0.5%; ;C60C60時，時，應(yīng)將上述兩值分別增加應(yīng)將上述兩值分別增加0.1%0.1%；不宜不宜5%5%每一側(cè)縱筋配筋率每一側(cè)縱筋配筋率 不應(yīng)不應(yīng)0.2%0.2%間距間距 不宜不宜300mm300mm，凈距不應(yīng)，凈距不應(yīng)50mm50mm連接連接 不應(yīng)與箍筋、拉筋及預(yù)埋件等焊接不應(yīng)與箍筋、拉筋及預(yù)埋件等焊

32、接4.7.2.2 4.7.2.2 柱箍筋的構(gòu)造措施柱箍筋的構(gòu)造措施 柱箍筋形式柱箍筋形式4.7.3 4.7.3 梁柱節(jié)點梁柱節(jié)點l 箍筋構(gòu)造：箍筋構(gòu)造：節(jié)點內(nèi)的箍筋應(yīng)符合框架柱箍筋的構(gòu)造要求， 且其箍筋間距不宜大于250mm。l 連接要求：連接要求：在保證結(jié)構(gòu)整體受力性能的前提下，連接形式 力求簡單，傳力直接，受力明確。 梁柱節(jié)點處于剪壓復(fù)合受力狀態(tài)，為保證節(jié)點具有足夠的受剪承載力，防止節(jié)點產(chǎn)生剪切脆性破壞，必須在節(jié)點內(nèi)配置足夠數(shù)量的水平箍筋。4.7.4 4.7.4 鋼筋連接與錨固鋼筋連接與錨固 梁上部縱向鋼筋 梁下部縱向鋼筋 頂層中節(jié)點柱縱向鋼筋和邊節(jié)點柱內(nèi)側(cè)縱向鋼筋 頂層端節(jié)點處柱外側(cè)縱向

33、鋼筋 中間層中間節(jié)點處梁上、下部縱向鋼筋4.8 4.8 基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計4.8.1 4.8.1 基礎(chǔ)形式的選擇基礎(chǔ)形式的選擇 基礎(chǔ)類型：基礎(chǔ)類型：柱下獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字交叉條形基 礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)等。 基礎(chǔ)選擇原則：基礎(chǔ)選擇原則：應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、上部 結(jié)構(gòu)的層數(shù)和荷載大小、上部結(jié)構(gòu)對地 基土不均勻沉降以及傾斜的敏感程度、 施工條件等因素，選擇合理的基礎(chǔ)型式?；A(chǔ)類型基礎(chǔ)類型4.8.2 4.8.2 條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)4.8.2.1 4.8.2.1 基礎(chǔ)尺寸確定基礎(chǔ)尺寸確定構(gòu)造要求基礎(chǔ)高度肋梁寬度翼板厚度 柱下條形基礎(chǔ)的尺寸和構(gòu)造柱下條形基礎(chǔ)的尺寸和構(gòu)造 當基底壓力

34、為梯形分布時當基底壓力為梯形分布時翼板寬度計算翼板寬度計算 基底壓力均勻分布時基底壓力均勻分布時，直接按上式計算)L-(akfdfFb 先按上式求出bf，并將bf乘以增大系數(shù)1.21.4； 然后根據(jù)求出的bf計算得出基底壓力； 進行地基承載力驗算； 如不滿足要求，則可調(diào)整bf，直至滿足為止。4.8.2.2 4.8.2.2 地基承載力驗算地基承載力驗算 akfp amaxk2 . 1fpLbGFpfkkkLeLbGFpp61fkkminkmaxk荷載效應(yīng)標準組合4.8.2.3 4.8.2.3 基礎(chǔ)內(nèi)力分析基礎(chǔ)內(nèi)力分析 倒梁法假定條形基礎(chǔ)的基基底反力為直線分布底反力為直線分布，把柱子作為不動鉸支座

35、不動鉸支座，基底凈反力作為荷載荷載，支座之間不產(chǎn)生相對豎向位移，將基礎(chǔ)視為一倒置倒置的連續(xù)梁的連續(xù)梁進行內(nèi)力分析。 按倒梁法求得的條形基礎(chǔ)梁邊跨跨中彎矩及第一內(nèi)支 座的彎矩值宜乘以1.2的系數(shù)； 用倒梁法計算所得的支座反力一般不等于原先用以計 算基底凈反力的豎向柱荷載。若二者相差超過工程容 許范圍，可做必要的調(diào)整； 在基底凈壓力作用下，倒T形截面的基礎(chǔ)梁，其翼板的 最大彎矩和剪力發(fā)生在肋梁邊緣截面，可沿基礎(chǔ)梁長 度方向取單位板寬，按倒置的懸臂板計算內(nèi)力。4.8.2.4 4.8.2.4 配筋計算與構(gòu)造配筋計算與構(gòu)造 （4.43） 肋梁應(yīng)進行正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算 翼板的受力鋼筋按懸臂板根部彎矩懸臂板根部彎矩計算肋梁配筋翼板配筋4.8.3 4.8.3 十字交叉條形基礎(chǔ)十字交叉條形基礎(chǔ) 基礎(chǔ)特點：基礎(chǔ)特點：由柱網(wǎng)下的縱橫兩組條形基礎(chǔ)組成，在條形基 礎(chǔ)的交叉點處承受上部結(jié)構(gòu)傳來的集中荷載 和彎矩。 內(nèi)力計算：內(nèi)力計算