結(jié)構(gòu)計(jì)算講解

1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)21.1 前期工作總結(jié)前期工作總結(jié)建筑設(shè)計(jì)嚴(yán)重滯緩，直接影響后續(xù)進(jìn)度！建筑設(shè)計(jì)嚴(yán)重滯緩，直接影響后續(xù)進(jìn)度！設(shè)計(jì)成果表達(dá)欠規(guī)范，后續(xù)階段還要堅(jiān)持改圖！設(shè)計(jì)成果表達(dá)欠規(guī)范，后續(xù)階段還要堅(jiān)持改圖！目前本組同學(xué)還未真正投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中來，對目前本組同學(xué)還未真正投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中來，對老師的要求敷衍了事！這必將影響到最終能否如期老師的要求敷衍了事！這必將影響到最終能否如期答辯及成績！答辯及成績！ 31.2 后期后期工作安排工作安排 目前畢業(yè)設(shè)計(jì)已進(jìn)入第目前畢業(yè)設(shè)計(jì)已進(jìn)入第6周，全組同學(xué)應(yīng)該進(jìn)周，全組同學(xué)應(yīng)該進(jìn)入結(jié)構(gòu)計(jì)算及計(jì)算書的編制學(xué)習(xí)階段中。力爭在第入結(jié)構(gòu)計(jì)算及計(jì)算書的編制學(xué)習(xí)

2、階段中。力爭在第10周前完成全部的結(jié)構(gòu)計(jì)算及周前完成全部的結(jié)構(gòu)計(jì)算及計(jì)算書的編制。計(jì)算書的編制。這里這里包括：包括：1、結(jié)構(gòu)方案的確定；、結(jié)構(gòu)方案的確定；2、樓屋蓋系統(tǒng)的計(jì)算（板、樓梯、一榀多跨連、樓屋蓋系統(tǒng)的計(jì)算（板、樓梯、一榀多跨連續(xù)梁；續(xù)梁；3、框架結(jié)構(gòu)豎向荷載內(nèi)力分析；、框架結(jié)構(gòu)豎向荷載內(nèi)力分析；4、框架結(jié)構(gòu)水平荷載內(nèi)力分析；、框架結(jié)構(gòu)水平荷載內(nèi)力分析；5、梁、柱控制截面內(nèi)力組合；、梁、柱控制截面內(nèi)力組合；6、梁、柱控制截面內(nèi)力調(diào)整；、梁、柱控制截面內(nèi)力調(diào)整；7、梁、柱控制截面截面設(shè)計(jì)；、梁、柱控制截面截面設(shè)計(jì)；8、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4主要設(shè)計(jì)規(guī)范主要設(shè)計(jì)規(guī)范p 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范p 砌

3、體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范p 砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范p 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范p 高層建筑砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程p 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前期工作p了解建筑布置和功能要求n建筑物設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、建筑物重要性n建筑層數(shù)、總高、各層層高、柱網(wǎng)尺寸n各房間主要功能n圍護(hù)墻材料p了解建筑構(gòu)造做法（樓、屋面及墻面）p收集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本條件p了解其他相關(guān)專業(yè)對結(jié)構(gòu)的要求6建筑構(gòu)造做法樓面、屋面p樓面做法n一般樓面做法(鋪地磚)用于普通房間辦公、住宅等n高級樓面做法(鋪石材)用于高級裝修走廊、門廳、電梯廳、樓梯間等n防水樓面做法(有防水層)衛(wèi)生間、浴室等n簡易樓面做法(水泥砂漿面層)儲藏室、電梯機(jī)房、出屋面樓梯間等p屋面做法n上人屋面

4、n非上人屋面7建筑構(gòu)造做法墻面p外墻n刷涂料外墻n貼石材外墻n鋁塑板(鋁板)外墻n玻璃幕外墻p內(nèi)墻n刷涂料內(nèi)墻n貼瓷磚內(nèi)墻8結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本條件p地質(zhì)資料n地基持力層范圍內(nèi)主要土層情況n地基持力層及其承載力特征值p氣象資料n基本風(fēng)壓n最大冰凍深度p抗震資料n抗震設(shè)防分類n場地類別、場地特征周期Tgn抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)地震分組91.3 樓屋蓋系統(tǒng)計(jì)算樓屋蓋系統(tǒng)計(jì)算1、建議多采用采用雙向板設(shè)計(jì)，少采用單向板；、建議多采用采用雙向板設(shè)計(jì)，少采用單向板；2、推薦采用彈性分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)推薦采用彈性分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)，只有在對實(shí)，只有在對實(shí)配鋼筋進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全復(fù)核時，才允許采用塑性內(nèi)力配鋼筋進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全復(fù)核時，才

5、允許采用塑性內(nèi)力重分布方法進(jìn)行復(fù)核設(shè)計(jì)。但直接承受動荷載作用重分布方法進(jìn)行復(fù)核設(shè)計(jì)。但直接承受動荷載作用的樓板、無防水層的屋面板、要求不出現(xiàn)裂縫的樓的樓板、無防水層的屋面板、要求不出現(xiàn)裂縫的樓板只能采用彈性分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)、復(fù)核。板只能采用彈性分析法進(jìn)行設(shè)計(jì)、復(fù)核。3、對于異形板、樓板開大洞、承托隔墻大跨板，、對于異形板、樓板開大洞、承托隔墻大跨板，應(yīng)按實(shí)際形狀及實(shí)際荷載布置情況進(jìn)行有限元補(bǔ)充應(yīng)按實(shí)際形狀及實(shí)際荷載布置情況進(jìn)行有限元補(bǔ)充計(jì)算，可采用理正計(jì)算，可采用理正5.62中單塊異形板進(jìn)行計(jì)算。計(jì)中單塊異形板進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算時注意應(yīng)準(zhǔn)確輸入局部荷載。算時注意應(yīng)準(zhǔn)確輸入局部荷載。10樓蓋結(jié)構(gòu)布置補(bǔ)

6、充原則：樓蓋結(jié)構(gòu)布置補(bǔ)充原則： 使用要求：使用要求：大型設(shè)備應(yīng)有梁支撐大型設(shè)備應(yīng)有梁支撐大孔洞邊應(yīng)有梁大孔洞邊應(yīng)有梁重隔斷墻應(yīng)有梁重隔斷墻應(yīng)有梁 側(cè)向剛度要求：主梁宜沿建筑物橫向布置。側(cè)向剛度要求：主梁宜沿建筑物橫向布置。經(jīng)濟(jì)要求：經(jīng)濟(jì)要求：單向板經(jīng)濟(jì)跨度：單向板經(jīng)濟(jì)跨度：1.53m；雙向板經(jīng)濟(jì)跨度：雙向板經(jīng)濟(jì)跨度：46m；次梁的經(jīng)濟(jì)跨度：次梁的經(jīng)濟(jì)跨度：46m；主梁的經(jīng)濟(jì)跨度：主梁的經(jīng)濟(jì)跨度：58m；11規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：、長短邊之比、長短邊之比2時，應(yīng)按雙向板設(shè)計(jì)；時，應(yīng)按雙向板設(shè)計(jì)； 、長短邊之比、長短邊之比3時，宜按雙向板設(shè)計(jì)；時，宜按雙向板設(shè)計(jì)； 、長短邊之比、長短邊之比 3時，可

7、按單向板設(shè)計(jì)。時，可按單向板設(shè)計(jì)。規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：板厚度的確定方法：合理跨高比及規(guī)范規(guī)定的各類型板的板厚度的確定方法：合理跨高比及規(guī)范規(guī)定的各類型板的最小厚度；最小厚度；我的原則是宜厚不宜薄，取我的原則是宜厚不宜薄，取l/30;12次梁次梁主梁主梁柱子柱子單向板好學(xué)不好算單向板好學(xué)不好算雙向板難學(xué)卻好算雙向板難學(xué)卻好算13雙向板樓蓋設(shè)計(jì)雙向板樓蓋設(shè)計(jì)按彈性理論設(shè)計(jì)按彈性理論設(shè)計(jì)1、單塊板：、單塊板：根據(jù)不同的邊支撐情況，查表即可。根據(jù)不同的邊支撐情況，查表即可。2、多跨連續(xù)板：、多跨連續(xù)板：abcd、恒載滿布，、恒載滿布，活載存在不利布置：活載存在不利布置：要使要使abcd區(qū)格區(qū)格板跨中出

8、現(xiàn)最大正彎板跨中出現(xiàn)最大正彎矩，活載布置為：棋矩，活載布置為：棋盤格式。盤格式。14要使某板邊出現(xiàn)最大負(fù)彎矩，如要使某板邊出現(xiàn)最大負(fù)彎矩，如ab邊：邊：abcd可見，活荷載布置可見，活荷載布置比較復(fù)雜，一般按整個比較復(fù)雜，一般按整個樓蓋滿布活荷載考慮。樓蓋滿布活荷載考慮。、內(nèi)力計(jì)算：、內(nèi)力計(jì)算：處理成單區(qū)格板，處理成單區(qū)格板，按查表計(jì)算。按查表計(jì)算。1 1、跨中最大正彎矩、跨中最大正彎矩 滿布滿布g + q/2 和和q/2。15滿布滿布g + q/2時，每塊區(qū)格板看成四邊固定邊；時，每塊區(qū)格板看成四邊固定邊；q/2時，每塊區(qū)格板看成四邊簡支邊。時，每塊區(qū)格板看成四邊簡支邊。2 2、支座最大負(fù)彎

9、矩、支座最大負(fù)彎矩近似按活荷載滿布考慮。近似按活荷載滿布考慮。對著書本講例題！對著書本講例題！161.4 框架結(jié)構(gòu)分析流程框架結(jié)構(gòu)分析流程17結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)布置原則p結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系n雙向抗側(cè)力體系雙向抗側(cè)力體系 框架結(jié)構(gòu)只能承受自身平面內(nèi)的水平力，因此框架應(yīng)沿建筑的兩個主軸雙向設(shè)置，形成雙向梁柱抗側(cè)力體系。n剛接體系剛接體系 除個別部位外，框架的梁柱應(yīng)采用剛接，以增大結(jié)構(gòu)剛度和整體性；抗震設(shè)計(jì)時不宜采用單跨框架。n純框架體系純框架體系 抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用部分由砌體承重的混合形式?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中的樓、電梯間及局部突出屋頂?shù)碾娞輽C(jī)房、樓梯間、水箱間等，應(yīng)采用框架承重結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用砌體墻承

10、重。 18柱網(wǎng)尺寸的適宜范圍p內(nèi)廊式柱網(wǎng)內(nèi)廊式柱網(wǎng) 常為對稱三跨(A+B+A)：nA邊跨跨度(房間進(jìn)深)：常為6m、6.6 m、6.9mnB中間跨為走廊，跨度常為2.4m、2.7m、3.0mn開間方向，柱距為68.4m。n常用于旅館、辦公樓、宿舍、教室、醫(yī)院等。p等跨式柱網(wǎng)等跨式柱網(wǎng)n進(jìn)深常為6m、7.5m、9 m、12m，從經(jīng)濟(jì)考慮不宜超過9m。n開間方向的柱距常為69m。n適用于廠房、倉庫等。19框架梁截面尺寸框架梁截面尺寸p梁寬不宜小于200mm，且不宜小于柱寬的1/2（節(jié)點(diǎn)要求，聯(lián)結(jié)緊密）； p梁截面的高寬比小于4（抗剪要求，避免形成薄腹梁降低其抗剪性能）；p梁凈跨與截面高度之比宜大于

11、4（避免形成深梁，以抗剪為主，脆性破壞）p考慮強(qiáng)度與剛度的需要，取值如下： 框架梁高h(yuǎn)1/81/14 l， l為梁跨；通常取1/10 l； 框架梁寬b=1/21/3h；一般不小于一般不小于300mm。20柱截面尺寸柱截面尺寸p構(gòu)造要求n柱的截面高度不宜小于300mm小于300mm時，其承載力折減20%。n在縱橫兩個方向上不宜相差過大。矩形柱邊長比不宜超過1.5，一般采用方形柱。n柱凈高與截面高度之比不宜小于4小于4，變形能力要求較高，因?yàn)槎讨鶆偠却笠准魤模柙O(shè)全長加密箍筋。n層高與柱截面高度之比不宜大于15經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，大于15時不易滿足水平側(cè)移要求。21柱截面尺寸柱截面尺寸p柱的截面尺寸估算（按

12、軸壓比）nc：允許軸壓比，三級0.9,二級0.8,一級0.7。n豎向荷載與地震作用組合的最大軸力設(shè)計(jì)值N。nrG：分項(xiàng)系數(shù)，取為1.2；nw：單位面積重量，取為1214kN/m2；nS：柱承載樓面面積；n：柱設(shè)計(jì)截面以上樓層數(shù)；n1：一、二級抗震設(shè)計(jì)角柱為1.3,其余為1.0n2：由于水平力使軸力增大的系數(shù)，7度1.05，8度1.1，9度1.2。ccccGhbfNnSwN2122計(jì)算模型p程序方法n空間協(xié)同分析方法n桿件有限元方法n三維桿件薄壁桿件空間分析方法n有限元或有限條方法應(yīng)用廣泛，特別是平面不規(guī)則、體型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。p簡化方法（近似計(jì)算）n平面結(jié)構(gòu)協(xié)同分析廣泛用于由平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成、布

13、置較為規(guī)則的結(jié)構(gòu)。平面剛架模型近似假定能基本反映實(shí)際情況計(jì)算結(jié)果有一定精度，方便、適用23荷載計(jì)算荷載計(jì)算p豎向荷載n恒載Gkn可變荷載(活載) Qk按負(fù)荷面積折減活載最不利布置p水平荷載n風(fēng)荷載Wkn地震作用(偶然作用) EkWkGkQkQkEk24豎向荷載豎向荷載p恒載導(dǎo)算按照建筑專業(yè)給定的做法計(jì)算n一般樓面做法(鋪地磚)n高級樓面做法(鋪石材)n防水樓面做法(有防水層) n簡易樓面做法(水泥砂漿面層)n上人屋面n非上人屋面n墻體荷載（抹灰、石材、涂料）（抹灰、石材、涂料）n永久設(shè)備荷載p活載：按照荷載規(guī)范的規(guī)定取值25一般樓面做法(鋪地磚)p 以下各種樓（屋）面做法及墻體做法均為華北地區(qū)

14、某工程實(shí)際做法，其它地區(qū)參照當(dāng)?shù)貙?shí)際做法。26高級樓面做法(鋪石材)27防水樓面做法(有防水層)28簡易樓面做法(水泥砂漿面層)29上人屋面30非上人屋面31墻體荷載p墻體荷載一般先導(dǎo)算為平米容重，再根據(jù)各層層高導(dǎo)算為作用在梁上的線荷載。p以加氣砼砌塊墻雙面摸灰為例：（外墻300mm厚，內(nèi)墻200mm厚，摸灰20mm）n考慮到組砌時在洞口處混砌部分粘土磚，按照8:2混砌比例計(jì)算砌體容重：砌體容重： 80.8 +190.2=10.2kN/m3外墻： 0.310.2 +0.0220=3.46kN/m2內(nèi)墻： 0.210.2 +0.0220=2.44kN/m2n若某層墻體凈高為3m，則作用在梁上的線

15、荷載導(dǎo)算為：外墻： 3.46kN/m23=10.38 kN/m 內(nèi)墻： 2.44kN/m23=7.32 kN/m2p組砌時，混砌比例可根據(jù)墻體實(shí)際情況調(diào)整。32框架結(jié)構(gòu)上的豎向荷載框架結(jié)構(gòu)上的活荷載不利布置33框架結(jié)構(gòu)上的豎向荷載ABBCCC34框架結(jié)構(gòu)上的豎向荷載35風(fēng)荷載基本風(fēng)壓，按全國基本風(fēng)壓分布圖采用，0.30kN/m20zszkzzz1脈動增大系數(shù)),(210ZoneTypeTf脈動影響系數(shù)),/,(ZoneTypeBHHf振型系數(shù)HHTypeHHfiiz/),(風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)振系數(shù)36作用在框架上的風(fēng)荷載p Bi：框架柱受風(fēng)面寬度(m)；p hj：框架本層層高(m

16、)；p hj+1：框架上層層高(m)；2/1jjikWjhhBPPWjhjhj+137 對六層以下無側(cè)移的框架，此法較為方便。具體步驟： （1）首先計(jì)算框架各桿件的線剛度及分配系數(shù)； （2）計(jì)算框架各層梁端在豎向荷載作用下的固定端彎矩； （3）計(jì)算框架各節(jié)點(diǎn)處的不平衡彎矩，并將每一節(jié)點(diǎn)處的不平衡彎矩同時進(jìn)行分配并向遠(yuǎn)端傳遞，傳遞系數(shù)為1/2； （4）進(jìn)行兩次分配后結(jié)束（僅傳遞一次，但分配兩次）?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的近似計(jì)算彎矩二次分配法38 彎矩二次分配法例題： 某教學(xué)樓為四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。梁的截面尺寸為250mmx 600mm，混凝土采用C20；柱 的 截 面 尺 寸 為450m

17、mx450mm，混凝土采用C30，現(xiàn)澆梁、柱，結(jié)構(gòu)剖面圖及計(jì)算簡圖見右圖，試用彎矩二次分配法繪該框架的彎矩圖。394041框架梁截面慣性矩增大系數(shù) 為了簡化計(jì)算,本例框架梁截面慣性矩增大系數(shù) 均采用1.2。 42半邊結(jié)構(gòu)43444505.122AFBGCHDIEJ246. 0234. 0230. 0290. 0321. 0379. 0300. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0459. 0320. 0303. 0377. 0541. 002.5603.66右梁

18、下柱上柱左梁 右梁下柱上柱 98.3303.4003.4098.3303.4003.4061.3621.3422.4374.2627.3324.2867.1701.2201.2263.1867.1701.2208.2263.1804.11404.11404.11481.3305.12272.3304.11472.3304.11472.3304.11480.1847.1839.2376.19（）彎矩分配與傳遞首先將各節(jié)點(diǎn)的分配系數(shù)填在相應(yīng)方框內(nèi)，將梁的固端彎矩填寫在框架橫梁相應(yīng)的位置上。第一次分配：放松節(jié)點(diǎn)，把各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩“同時”進(jìn)行分配。4605.122AFBGCHDIEJ246. 023

19、4. 0230. 0290. 0321. 0379. 0300. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0459. 0320. 0303. 0377. 0541. 002.5603.6612.1402.20右梁下柱上柱左梁 右梁下柱上柱 98.3303.4003.4032. 902.2002.3398.3303.4003.4032. 961.2102.2061.3621.3422.4388. 902.2001.1174.2627.3324.2801.2801.116

20、4.1667.1701.2201.2263.1899.1670.1101.1167.1701.2208.2263.1899.1601.1104.11404.11404.11481.3305.12272.3304.11472.3304.11472.3304.11480.1847.1839.2376.1931.18（）彎矩分配與傳遞 第一次分配 傳遞假定：遠(yuǎn)端固定進(jìn)行傳遞；右（左）梁分配彎矩向左（右）梁傳遞；上（下）柱分配彎矩向下（上）柱傳遞（傳遞系數(shù)均為1/2）；4705.122AFBGCHDIEJ246. 0234. 0230. 0290. 0321. 0379. 0300. 0232. 02

21、20. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0459. 0320. 0303. 0377. 0541. 002.5603.6612.1402.2017. 219. 386.8286.82右梁下柱上柱左梁 右梁下柱上柱 98.3303.4003.4032. 902.2002.3301.1335.1535.1541.10270.4470.5798.3303.4003.4032. 961.2102.2063. 934.1134.1101.9930.5071.4861.3621.3422.438

22、8. 902.2026. 304. 384. 357.9037.3140.5901.1115. 541. 670.6569.5074.2627.3324.2801.2844. 538.11601.1164.1634. 292. 292. 205.4910.3073.3567.1701.2201.2263.1899.1647. 287.11470.1101.1126. 157. 157. 113.5014.3245.3167.1701.2208.2263.1899.1633. 173.11301.1171. 168. 112. 223.5415.2052.3604.11404.11404.114

23、81.3305.12272.3304.11472.3304.11472.3304.11480.1847.1839.2376.1931.1880. 179.11008.1059.15（）彎矩分配與傳遞第一次分配傳遞第二次分配：放松節(jié)點(diǎn)，把各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩“同時”進(jìn)行分配。48(5)作彎矩圖49 開始 確定結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)布置 初步選定梁柱截面尺寸及材料強(qiáng)度等級 計(jì)算各層重力荷載代表值及結(jié)構(gòu)剛度參數(shù) 豎向荷載計(jì)算 計(jì)算結(jié)構(gòu)自振周期及振型 計(jì)算多遇地震烈度下的結(jié)構(gòu)彈性地震作用 不滿足 多遇烈度地震作用下結(jié)構(gòu)層間彈性變形驗(yàn)算 滿足 上述地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 豎向荷載作用下內(nèi)力分析 內(nèi)力組合 按組合內(nèi)力

24、進(jìn)行梁柱配筋計(jì)算 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 進(jìn)行重要部位的抗震強(qiáng)度驗(yàn)算 需要作薄弱層變形驗(yàn)算否 否 不滿足 按罕遇地震烈度驗(yàn)算薄弱 層彈塑性層間位移角 或 延性構(gòu)造措施 特殊延性構(gòu)造 結(jié)束 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)步驟框圖50水平地震作用的計(jì)算方法51計(jì)算模型計(jì)算模型p集中質(zhì)量模型p首層層高n應(yīng)計(jì)算至基礎(chǔ)頂面n基礎(chǔ)頂面位置應(yīng)位于冰凍線深度及管道埋深以下。jG52水平地震作用的主要參數(shù)p地震動特性方面及建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范附錄A 地質(zhì)勘探報(bào)告n場地類別n場地特征周期p結(jié)構(gòu)動力特性方面n建筑質(zhì)量（重力荷載）n結(jié)構(gòu)自振周期T1n結(jié)構(gòu)阻尼比（材料）53場地特征周期Tg54重力荷載代表值重力荷載代表值Gjp重力荷載代表值Gjn永久

25、荷載（建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)配件自重）標(biāo)準(zhǔn)值+可變荷載（雪、灰、樓面活荷載）組合值niikjjQikjjQGG1j層永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合值系數(shù)，一般取0.5可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值p總重力荷載代表值GE=Gj55結(jié)構(gòu)自振周期T1p能量法1G2GjGnGjniiiniiiGGT11212ikki1kkkDVnkmmkGV56結(jié)構(gòu)自振周期T1的調(diào)整p實(shí)際結(jié)構(gòu)往往是比較復(fù)雜的，計(jì)算簡圖都經(jīng)過簡化，計(jì)算所得的周期要比實(shí)際周期長。p無論采用哪種計(jì)算模型，上述誤差都是存在的。因此，周期計(jì)算值必須進(jìn)行折減。p周期折減系數(shù)取決于結(jié)構(gòu)形式和砌體填充墻的多少。當(dāng)非承重墻體為填充磚墻時，框架結(jié)構(gòu)可取0.60.7；采用其它非承重墻體時，可取

26、0.70.8，一般取0.8。57設(shè)計(jì)反應(yīng)譜設(shè)計(jì)反應(yīng)譜水平地震影響系數(shù)曲線58水平地震影響系數(shù)p水平地震影響系數(shù)n地震影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)烈度、場地類別、設(shè)計(jì)地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期以及阻尼比確定。水平地震影響系數(shù)最大值max9 . 011TTg59多遇地震烈度下橫向框架的彈性地震作用多遇地震烈度下橫向框架的彈性地震作用對滿足底部剪力法適用條件的框架結(jié)構(gòu)，可用底部剪對滿足底部剪力法適用條件的框架結(jié)構(gòu)，可用底部剪力法求解。力法求解。eqEKGF1)1 (1nEKnjjjiiiFHGHGFEKnnFF層次 層高 ih 距地面 高 iH iG iiHG njjjiiHGHG1 iF iV 頂層 60多遇烈度地

27、震作用下結(jié)構(gòu)層間彈性變形驗(yàn)算多遇烈度地震作用下結(jié)構(gòu)層間彈性變形驗(yàn)算 1、層間剪力的計(jì)算、層間剪力的計(jì)算 2、層間彈性變形計(jì)算、層間彈性變形計(jì)算 3、驗(yàn)算、驗(yàn)算 是否滿足。是否滿足。 橫向變形驗(yàn)算橫向變形驗(yàn)算nijjiFViii eDVu/Huee層次 層間剪力iV 層間剛度iD 層間位移eu 層高 層間彈性轉(zhuǎn)角 頂層 61地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析一、求柱端剪力一、求柱端剪力第第i層第層第j 根柱子的剪力為根柱子的剪力為 （P137式式5-11）二、柱的上下端彎矩二、柱的上下端彎矩 式中，式中，y為柱子的反彎點(diǎn)高度比，為柱子的反彎點(diǎn)高度比，y0柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高

28、度比是各層等高、各柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比是各層等高、各跨跨度相等、各層梁和柱線剛度都不改變的多層多跨規(guī)則框架在跨跨度相等、各層梁和柱線剛度都不改變的多層多跨規(guī)則框架在水平荷載作用下求得的反彎點(diǎn)高度比，查表得。水平荷載作用下求得的反彎點(diǎn)高度比，查表得。（P181184表）表）inririjiiijijVDDVDDV1hyVMijij)1 ( 上yhVMijij下3210yyyyy62y1上下梁線剛度變化時的反彎點(diǎn)高度比修正值；當(dāng)某柱的上、上下梁線剛度變化時的反彎點(diǎn)高度比修正值；當(dāng)某柱的上、下梁線剛度不同，柱上、下節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角不同時，反彎點(diǎn)位置有變化，下梁線剛度不同，柱上、下節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角不同

29、時，反彎點(diǎn)位置有變化，應(yīng)將應(yīng)將y0加以修正，修正值為加以修正，修正值為y1 。y2、y3上下層高度變化時反彎點(diǎn)高度比修正值，上下層高度變化時反彎點(diǎn)高度比修正值，框架柱剪力及彎矩計(jì)算列表進(jìn)行：框架柱剪力及彎矩計(jì)算列表進(jìn)行：做出框架柱剪力及彎矩圖。 左 邊 柱 中柱 右邊柱 層 次 層 高 h(m) iV D D DD/ ikV K y 下cM 上cM 同左 同左 63三、框架梁端的彎矩三、框架梁端的彎矩 根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡，求梁端彎矩：根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡，求梁端彎矩：對于中柱，左、右梁端彎矩可由上、下柱端彎矩之和按對于中柱，左、右梁端彎矩可由上、下柱端彎矩之和按左、右梁的線剛度比例分配左、右梁的線剛度比例分

30、配 對邊柱節(jié)點(diǎn)：對邊柱節(jié)點(diǎn)： )下上右左左左（ccbbbbMMkkkM)下上右左右右（ccbbbbMMkkkM下上ccbMMM64列表計(jì)算：列表計(jì)算：做出框架梁的彎矩圖。做出框架梁的彎矩圖。四、框架梁端的剪力計(jì)算四、框架梁端的剪力計(jì)算根據(jù)框架梁隔離體的平衡條件，梁端彎矩的代數(shù)和除以根據(jù)框架梁隔離體的平衡條件，梁端彎矩的代數(shù)和除以梁的跨度即可得梁端剪力梁的跨度即可得梁端剪力邊柱處 中 柱 處 . 層 號 cM 右bM cM bbKK左 左bM 右bM lMMVrblbb65五、框架柱的軸力計(jì)算對于中柱，每個節(jié)點(diǎn)左、右梁端剪力之差即為柱的該層層間軸向力；對于邊柱，節(jié)點(diǎn)一側(cè)的梁端剪力即為柱的該層層間

31、軸力；從上到下逐層累加層間軸向力，即得柱在相應(yīng)層得軸力?？蚣芰憾思袅爸S力計(jì)算表：做出框架梁的彎矩、剪力圖及柱的軸力圖。 AB 跨 BC 跨 柱軸力 層 號 l lbM rbM bV l lbM rbM bV AN BN . 66承載力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合67構(gòu)件截面承載力驗(yàn)算p條件n構(gòu)件控制截面各截面中，內(nèi)力最大的截面構(gòu)件特性n控制截面的最不利內(nèi)力組合荷載組合特性p截面承載力驗(yàn)算表達(dá)式n無地震作用組合 0SRn有地震作用組合 SER/REpS（SE）基本組合基本組合n非抗震結(jié)構(gòu)僅需進(jìn)行無地震作用組合（S）n抗震結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行有、無地震作用組合（S、SE）pRn抗震結(jié)構(gòu)抗彎承載能力R = 非抗

32、震結(jié)構(gòu)抗彎承載能力Rn抗震結(jié)構(gòu)抗剪承載能力R 非抗震結(jié)構(gòu)抗剪承載能力R68構(gòu)件控制截面及其最不利內(nèi)力構(gòu)件控制截面及其最不利內(nèi)力p梁n支座：Mmax，-Mmax |Vmax|n跨中：M中p柱n端部截面nN，Mx，My，Vx，Vy-MmaxMmax-MmaxMmaxM中|Vmax|N,Mx,My,Vx,VyN,Mx,My,Vx,Vy69抗震結(jié)構(gòu)的延性要求抗震結(jié)構(gòu)的延性要求p保證延性的措施n罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算n根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震等級采取相應(yīng)構(gòu)造措施結(jié)構(gòu)抗震等級根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)高度確定。p延性框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則n強(qiáng)節(jié)點(diǎn)（錨固）弱構(gòu)件n強(qiáng)柱弱梁n強(qiáng)剪弱彎n構(gòu)造措施p抗震結(jié)構(gòu)必須根據(jù)以上原

33、則進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整抗震結(jié)構(gòu)必須根據(jù)以上原則進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整70抗震框架構(gòu)件內(nèi)力調(diào)整梁柱彎剪強(qiáng)強(qiáng)剪剪弱弱彎彎1.4,1.2,1.11.3,1.2,1.1底層柱下端1.5,1.25,1.15角柱1.101.35，1.2強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件節(jié)點(diǎn)剪力彎剪1.3,1.2,1.11.4,1.2,1.1強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)柱弱梁71框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求p延性問題n截面延性n構(gòu)件延性n結(jié)構(gòu)延性p梁：與截面延性有關(guān)；與構(gòu)件延性有關(guān)n受壓區(qū)高度，剪壓比、跨高比、配箍率，配箍率p柱：n剪跨比、軸壓比、縱筋配筋率、配箍率，體積配箍率p節(jié)點(diǎn)：n鋼筋粘結(jié)、錨固，體積配箍率72按組合內(nèi)力進(jìn)行梁柱配筋計(jì)算按組合內(nèi)力進(jìn)行梁柱配筋計(jì)算 為了較合理

34、地控制強(qiáng)震作用下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞機(jī)為了較合理地控制強(qiáng)震作用下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制和構(gòu)件破壞形態(tài)，提高變形能力，制和構(gòu)件破壞形態(tài)，提高變形能力，抗震規(guī)范抗震規(guī)范體體現(xiàn)了能力控制設(shè)計(jì)的概念，并區(qū)別不同抗震等級，在現(xiàn)了能力控制設(shè)計(jì)的概念，并區(qū)別不同抗震等級，在一定程度上實(shí)現(xiàn)一定程度上實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件”和和“強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)剪弱彎”的概念設(shè)計(jì)要求。這個概念在設(shè)計(jì)時用的概念設(shè)計(jì)要求。這個概念在設(shè)計(jì)時用調(diào)整內(nèi)力的方式實(shí)現(xiàn)。調(diào)整內(nèi)力的方式實(shí)現(xiàn)。一、框架梁一、框架梁1、正截面受彎承載力驗(yàn)算、正截面受彎承載力驗(yàn)算求出梁的控制截面組合彎矩后，即可按一般鋼筋混凝求出梁的控制截面組合

35、彎矩后，即可按一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算方法進(jìn)行配筋計(jì)算。土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算方法進(jìn)行配筋計(jì)算。2、斜截面受剪承載力驗(yàn)算、斜截面受剪承載力驗(yàn)算1） 剪壓比的限制剪壓比的限制對梁的剪壓比的限制，也就是對梁的最小截面的限制。對梁的剪壓比的限制，也就是對梁的最小截面的限制。 73梁的組合剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下列要求：梁的組合剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下列要求：2）按）按“強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)剪弱彎”的原則，調(diào)整梁端剪力設(shè)計(jì)值的原則，調(diào)整梁端剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整值：調(diào)整值： 9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合 梁端剪力增大系數(shù)，一級為梁端剪力增大系數(shù)，一級為1.3，二級為，二級為1.2，三級，三級為為1.1。3）斜截

36、面受剪承載力驗(yàn)算）斜截面受剪承載力驗(yàn)算02 . 0bhfVcbREGbnrblbvbVlMMV/ )(GbnrbualbuaVlMMV/ )( 1 . 1vb0025. 142. 0hsAfbhfVSVYVtbRE74二、框架柱1、正截面受彎承載力驗(yàn)算1）軸壓比的限制軸壓比的限制是為了保證柱具有一定的延性。 要滿足規(guī)范要求。2）按“強(qiáng)柱弱梁”的原則，調(diào)整柱的彎矩設(shè)計(jì)值 框架節(jié)點(diǎn)處柱彎矩，除頂層和柱軸壓比小于0.15者外，其設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列各式調(diào)整：bhfNcbccMM75 9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合 c柱端彎矩增大系數(shù)，一級為柱端彎矩增大系數(shù)，一級為1.4，二級為，二級為

37、1.2， 三三級為級為1.1； 一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面的彎一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面的彎矩設(shè)計(jì)值，增大系數(shù)分別為：矩設(shè)計(jì)值，增大系數(shù)分別為：1.5、1.25和和1.15。調(diào)整后的柱端彎矩按原有柱端彎矩之值分配。調(diào)整后的柱端彎矩按原有柱端彎矩之值分配。2、柱斜截面受剪承載力驗(yàn)算、柱斜截面受剪承載力驗(yàn)算 1）剪壓比的限制）剪壓比的限制對柱的剪壓比的限制，也就是對柱的最小截面的限制。對柱的剪壓比的限制，也就是對柱的最小截面的限制。柱的組合剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下列要求：柱的組合剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下列要求： （5-21）buacMM2 . 102 . 0bhfVccRE762）按“

38、強(qiáng)剪弱彎”的原則，調(diào)整柱的剪力設(shè)計(jì)值 （5-17）9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合 （5-18） 柱端剪力增大系數(shù)，一級為1.4，二級為1.2，三級為1.1。3）柱斜截面受剪承載力驗(yàn)算 剪跨比， 。當(dāng) 時，取 ，當(dāng) 時，取 。nbctcvccHMMV/ )(nbcuatcuacHMMV/ )(2 . 1vcNhsAfbhfVsvYVtcRE056. 0105. 10002hHn113377 N考慮地震作用組合的柱軸壓力，當(dāng)AfNc3 . 0時，取AfNc3 . 0。 當(dāng)柱出現(xiàn)拉力時，應(yīng)按下式驗(yàn)算： NhsAfbhfVsvYVtcRE2 . 0105. 100 當(dāng)右邊的計(jì)算值小于0hsAfsvYV時，

39、取等于0hsAfsvYV，且不應(yīng)小于036. 0bhft。 分別列表進(jìn)行梁柱正截面和斜截面的配筋計(jì)算。 78三、框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗震設(shè)計(jì)的原則要求是框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不先于梁、柱破壞。 框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的抗震驗(yàn)算應(yīng)符合下列要求：一、二級框架的節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算；三、四級框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算，但應(yīng)符合抗震構(gòu)造措施的要求。1、節(jié)點(diǎn)剪壓比的控制 正交梁的約束影響系數(shù)。 2、核芯區(qū)截面有效驗(yàn)算寬度，應(yīng)按下列規(guī)定采用：jjcjjREhbfV30. 0j79 a) 核芯區(qū)截面有效驗(yàn)算寬度，當(dāng)驗(yàn)算方向的梁截面寬度不小于該側(cè)柱截面寬度的12時，可采用該側(cè)柱截面寬度，當(dāng)小于柱截面寬度的12時，可采用下列二者中的較小值： b) 當(dāng)梁、柱的中線不重合且偏心距不大于柱寬的14時，核芯區(qū)的截面有效驗(yàn)算寬度可采用上式和下式中計(jì)算結(jié)果的較小值： 3、框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面受剪承載力的驗(yàn)算cbjhbb5 . 0cjbb ehbbbccbj25. 0)(5 . 0801）一、二級框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計(jì)值，應(yīng)）一、二級框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式確定：按下式確定： (538)9度時和一級框架結(jié)構(gòu)度時和一級框架結(jié)構(gòu) 尚應(yīng)符合式：尚應(yīng)符合式：2）節(jié)點(diǎn)核