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1、第十三章第十三章 多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)圖第二節(jié)第二節(jié) 豎向荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算豎向荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算分層法分層法第三節(jié)第三節(jié) 水平荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算水平荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算 反彎點(diǎn)法反彎點(diǎn)法和和D值法值法第四節(jié)第四節(jié) 水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算第五節(jié)第五節(jié) 框架的荷載組合和內(nèi)力組合框架的荷載組合和內(nèi)力組合第六節(jié)第六節(jié) 框架梁柱的截面配筋框架梁柱的截面配筋第七節(jié)第七節(jié) 現(xiàn)澆框架的一般構(gòu)造要求現(xiàn)澆框架的一般構(gòu)造要求第八節(jié)第八節(jié) 多層框架柱基礎(chǔ)多層框架柱基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)布置
2、與計(jì)算簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)圖一、柱網(wǎng)布置一、柱網(wǎng)布置 二、承重框架的布置二、承重框架的布置三、結(jié)構(gòu)布置要求三、結(jié)構(gòu)布置要求四、截面尺寸的確定四、截面尺寸的確定五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 一、柱網(wǎng)布置一、柱網(wǎng)布置v 架框結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置的要架框結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置的要求,又要使結(jié)構(gòu)受力合理,施工方便。求,又要使結(jié)構(gòu)受力合理,施工方便。v 1 1、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足使用要求、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足使用要求v 在多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中,柱網(wǎng)布置方式可分為內(nèi)廊式、跨在多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中,柱網(wǎng)布置方式可分為內(nèi)廊式、跨度組合式等跨式、對(duì)稱不等跨式等。度組合式等跨式
3、、對(duì)稱不等跨式等。v 內(nèi)廊式柱網(wǎng)常為對(duì)稱三跨,邊跨跨度內(nèi)廊式柱網(wǎng)常為對(duì)稱三跨,邊跨跨度( (房間進(jìn)深房間進(jìn)深) )常為常為6 6、 6.66.6、6.96.9、7.57.5、9 9、12m12m,中間跨為走廊跨度常為,中間跨為走廊跨度常為2.4m2.4m,2.7m2.7m、3.0m3.0m。v 等跨式柱網(wǎng)適用于廠房、倉庫、商店,其進(jìn)深常為等跨式柱網(wǎng)適用于廠房、倉庫、商店,其進(jìn)深常為6m6m,v 7.5m7.5m、9m9m、12m12m等,柱距常為等,柱距常為6m6m。v 對(duì)稱不等跨柱網(wǎng)常用于建筑平面寬度較大的廠房,常用的對(duì)稱不等跨柱網(wǎng)常用于建筑平面寬度較大的廠房,常用的v 柱網(wǎng)有柱網(wǎng)有(5.8
4、+6.2+6.2+5.8)(5.8+6.2+6.2+5.8)6.0m6.0m、 v ( 7 . 5 + 7 . 5 + 1 2 . 0 + 7 . 5 + 7 . 5 )( 7 . 5 + 7 . 5 + 1 2 . 0 + 7 . 5 + 7 . 5 ) 6 . 0 m6 . 0 m ,(8.0+12.0+8.0)(8.0+12.0+8.0)6.0m6.0m。2、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足建筑平面布置的要求、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足建筑平面布置的要求v 在旅館、辦公樓等民用建筑中,柱網(wǎng)布置應(yīng)與建筑分隔墻在旅館、辦公樓等民用建筑中,柱網(wǎng)布置應(yīng)與建筑分隔墻v 布置相協(xié)調(diào)。布置相協(xié)調(diào)。 v 四行柱三跨框架四行柱三跨框架
5、15m15m左右);左右);v 三行柱兩跨框架三行柱兩跨框架10m10m左右);左右);v 開間開間3.3m4.5m3.3m4.5m。v 3 3、柱網(wǎng)布置要使結(jié)構(gòu)受力合理、柱網(wǎng)布置要使結(jié)構(gòu)受力合理v 跨度均勻或邊跨略小時(shí)較合理;跨度均勻或邊跨略小時(shí)較合理;v 三跨框架比兩跨框架內(nèi)力小,較合理。三跨框架比兩跨框架內(nèi)力小,較合理。v 4 4、柱網(wǎng)布置應(yīng)使施工方便對(duì)于裝配式結(jié)構(gòu))、柱網(wǎng)布置應(yīng)使施工方便對(duì)于裝配式結(jié)構(gòu))v 構(gòu)件的最大長度和最大重量,使之滿足吊裝,運(yùn)輸條件;構(gòu)件的最大長度和最大重量,使之滿足吊裝,運(yùn)輸條件;v 構(gòu)件尺寸的模數(shù)化,標(biāo)準(zhǔn)化,以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。構(gòu)件尺寸的模數(shù)化,標(biāo)準(zhǔn)化,以
6、滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求。v 現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)可不受建筑模數(shù)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)的限制,但在結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)可不受建筑模數(shù)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)的限制,但在結(jié)構(gòu)布置時(shí)亦應(yīng)盡量使梁板布置簡(jiǎn)單規(guī)則,以方便施工。布置時(shí)亦應(yīng)盡量使梁板布置簡(jiǎn)單規(guī)則,以方便施工。 二、承重框架的布置二、承重框架的布置1橫向框架承重方案橫向框架承重方案2縱向框架承重方案縱向框架承重方案3縱橫向框架混合承重方案縱橫向框架混合承重方案實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系;計(jì)算時(shí)把實(shí)際框?qū)嶋H的框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系;計(jì)算時(shí)把實(shí)際框架結(jié)架結(jié) 構(gòu)看成縱橫兩個(gè)方向的平面框架;構(gòu)看成縱橫兩個(gè)方向的平面框架;沿建筑物長向的稱為縱向框架,沿建筑物短向的稱為橫沿建筑物長向
7、的稱為縱向框架,沿建筑物短向的稱為橫向框架;向框架;縱向框架和橫向框架分別承受各自方向上的水平力;縱向框架和橫向框架分別承受各自方向上的水平力;樓面豎向荷載則依樓蓋結(jié)構(gòu)布置方式而按不同的方式傳樓面豎向荷載則依樓蓋結(jié)構(gòu)布置方式而按不同的方式傳遞。遞。 承重框架指承受樓面豎向荷載的框架。承重框架指承受樓面豎向荷載的框架。 1橫向框架承重方案橫向框架承重方案v 橫向框架承重方案是在橫向上布置框架主橫向框架承重方案是在橫向上布置框架主 v 梁而在縱向上布置連系梁。梁而在縱向上布置連系梁。v 有利于提高建筑物的橫向抗側(cè)剛度;有利于提高建筑物的橫向抗側(cè)剛度;v 縱向布置較小的連系梁。這也有利于房屋縱向布置
8、較小的連系梁。這也有利于房屋v 室內(nèi)的采光與通風(fēng)。室內(nèi)的采光與通風(fēng)。2縱向框架承重方案縱向框架承重方案v縱向框架承重方案是在縱向上布置框架主梁,縱向框架承重方案是在縱向上布置框架主梁,v 在橫向上布置連系梁。在橫向上布置連系梁。v橫梁高度較小,有利于設(shè)備管線的穿行;橫梁高度較小,有利于設(shè)備管線的穿行;v可獲得較高的室內(nèi)凈高;可獲得較高的室內(nèi)凈高;v可利用縱向框架的剛度來調(diào)整房屋的不可利用縱向框架的剛度來調(diào)整房屋的不v 均勻沉降;均勻沉降;v房屋的橫向剛度較差;房屋的橫向剛度較差;v進(jìn)深尺寸受預(yù)制板長度的限制。進(jìn)深尺寸受預(yù)制板長度的限制。3 3縱橫向框架混合承重方案縱橫向框架混合承重方案v 縱橫
9、向框架混合承重方案是在兩個(gè)方向上均需布置框架主縱橫向框架混合承重方案是在兩個(gè)方向上均需布置框架主梁梁v 以承受樓面荷載。以承受樓面荷載。v 縱橫向框架混合承重方案具有較好的整體工作性能;縱橫向框架混合承重方案具有較好的整體工作性能;v 框架柱均為雙向偏心受壓構(gòu)件,為空間受力體系,框架柱均為雙向偏心受壓構(gòu)件,為空間受力體系,v 因此也稱為空間框架。因此也稱為空間框架。三、結(jié)構(gòu)布置要求三、結(jié)構(gòu)布置要求1 1、應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向框架。、應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向框架。 2 2、抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架。、抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架。 3 3、框架梁、柱中心線宜重合。、框架梁、柱中心線宜重合。當(dāng)梁柱中心
10、線不能重合時(shí),在計(jì)算中應(yīng)考當(dāng)梁柱中心線不能重合時(shí),在計(jì)算中應(yīng)考 慮偏心對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受力和構(gòu)造的不慮偏心對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受力和構(gòu)造的不 利影響,以及梁荷載對(duì)柱子的偏心影響;利影響,以及梁荷載對(duì)柱子的偏心影響;梁、柱中心線之間的偏心距,不應(yīng)大于梁、柱中心線之間的偏心距,不應(yīng)大于 柱截面在該方向?qū)挾鹊闹孛嬖谠摲较驅(qū)挾鹊? 14 4;偏心距大于該方向柱寬的偏心距大于該方向柱寬的1 14 4時(shí),可采取時(shí),可采取 增設(shè)梁的水平加腋等措施;增設(shè)梁的水平加腋等措施; 梁的水平加腋厚度可取梁截面高度,其水平尺寸宜滿足下列梁的水平加腋厚度可取梁截面高度,其水平尺寸宜滿足下列 要求:要求: bx/lx1/2
11、bx/lx1/2 ; bx/bb2bx/bb23 3 ; bb+bx+xbc/2bb+bx+xbc/2 設(shè)置水平加腋后,仍須考慮梁柱偏心的不利影響。設(shè)置水平加腋后,仍須考慮梁柱偏心的不利影響。4 4、結(jié)構(gòu)應(yīng)受力明確,構(gòu)造簡(jiǎn)單;、結(jié)構(gòu)應(yīng)受力明確,構(gòu)造簡(jiǎn)單;5 5、框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)采用部分由砌體墻承重之混合、框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)采用部分由砌體墻承重之混合 方式;方式; 框架結(jié)構(gòu)中的樓、電梯間及局部出屋頂?shù)碾娞輽C(jī)房、樓梯間、框架結(jié)構(gòu)中的樓、電梯間及局部出屋頂?shù)碾娞輽C(jī)房、樓梯間、水箱間等,水箱間等, 應(yīng)采用框架承重,不應(yīng)采用砌體墻承重。應(yīng)采用框架承重,不應(yīng)采用砌體墻承重。6 6、電梯井
12、貼梁柱布置,不得獨(dú)立;、電梯井貼梁柱布置,不得獨(dú)立;7 7、填充墻應(yīng)位于框架平面內(nèi),并受柱約束;、填充墻應(yīng)位于框架平面內(nèi),并受柱約束; 8 8、現(xiàn)澆框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度等級(jí),按一級(jí)抗震等級(jí)、現(xiàn)澆框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度等級(jí),按一級(jí)抗震等級(jí) 設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)低于設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)低于C30C30;按二四級(jí)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng);按二四級(jí)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng) 低于低于C20C20; 9 9、現(xiàn)澆框架梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜大于、現(xiàn)澆框架梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C40C40;框架柱的混凝;框架柱的混凝 土強(qiáng)度等級(jí),抗震設(shè)防烈度為土強(qiáng)度等級(jí),抗震設(shè)防烈度為9 9度時(shí)不宜大于度時(shí)不宜大于C60C60,抗
13、震設(shè)防,抗震設(shè)防 烈度為烈度為8 8度時(shí)不宜大于度時(shí)不宜大于C70C70;1010、抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)中,當(dāng)布置少量鋼筋混凝土剪力墻時(shí),、抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)中,當(dāng)布置少量鋼筋混凝土剪力墻時(shí), 結(jié)構(gòu)分析計(jì)算應(yīng)考慮該剪力墻與框架的協(xié)同工作。結(jié)構(gòu)分析計(jì)算應(yīng)考慮該剪力墻與框架的協(xié)同工作。四、截面尺寸的確定四、截面尺寸的確定 ( (一一) ) 框架梁的截面尺寸框架梁的截面尺寸 ( (二二) ) 框架柱的截面尺寸框架柱的截面尺寸(三樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸(三樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸 ( (一一) )框架梁的截面尺寸框架梁的截面尺寸 hb=(1/71/15)lb (剛度要求剛度要求) hblbn/4 (避免短梁)(避免短梁) b
14、b=(1/21/3.5)hb bb200mm (構(gòu)造要構(gòu)造要求求) bbbc/2 式中式中 lb、lbn分別為主梁的計(jì)算跨度和凈跨分別為主梁的計(jì)算跨度和凈跨度。度。 梁高也可以按下列經(jīng)驗(yàn)公式估算:梁高也可以按下列經(jīng)驗(yàn)公式估算: 兩端無支托的梁,按彎矩兩端無支托的梁,按彎矩0.60.8M0來估來估算梁高;算梁高; 兩端有支托的梁,按彎矩兩端有支托的梁,按彎矩0.40.6M0來估來估算梁高;算梁高; M0按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中最大彎矩。按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中最大彎矩。 框架結(jié)構(gòu)縱向連系梁截面高度:框架結(jié)構(gòu)縱向連系梁截面高度: 可按可按hb=(1/141/18)lb確定確定(lb為連系梁計(jì)算為連系梁計(jì)算跨度
15、跨度)。( (二二) )框架柱的截面尺寸框架柱的截面尺寸1 1、最小構(gòu)造尺寸、最小構(gòu)造尺寸矩形截面柱:矩形截面柱:hc/bc3hc/bc3;抗震設(shè)計(jì)時(shí),抗震設(shè)計(jì)時(shí),bc300mmbc300mm;非抗震設(shè)計(jì)時(shí),;非抗震設(shè)計(jì)時(shí),bc250mmbc250mm; bc(1/151/20)hbc(1/151/20)h;hc400mmhc400mm。hc(1/151/20)hhc(1/151/20)hh h為層高)。為層高)。圓形截面柱:圓形截面柱:dc350mmdc350mm。2 2、滿足軸壓比限制、滿足軸壓比限制軸壓比:柱的平均軸向壓應(yīng)力與混凝土的軸心抗壓強(qiáng)軸壓比:柱的平均軸向壓應(yīng)力與混凝土的軸心抗壓
16、強(qiáng)度度fcfc的比值或指柱考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)的比值或指柱考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值計(jì)值與柱全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值)。即乘積的比值)。即 N=N/(Acfc)N N=N/(Acfc)N 軸壓比要求:軸壓比要求: N=N/(Acfc)N=N/(Acfc)NNACAC柱的截面面積,柱的截面面積,Ac=bc.hcAc=bc.hc;bcbc、hchc柱的截面高度和寬度;柱的截面高度和寬度; 其中宜其中宜bcbc250mm250mm、hchc400mm;400mm;NN豎向靜、活豎向靜、活( (考慮活荷載折減考慮活荷載折減) )荷
17、載與地震作用組荷載與地震作用組 合下的軸力;合下的軸力;GG荷載分項(xiàng)系數(shù),可取荷載分項(xiàng)系數(shù),可取G =1.25G =1.25; 計(jì)入地震時(shí)軸力放大系數(shù),計(jì)入地震時(shí)軸力放大系數(shù),6 6度設(shè)防:度設(shè)防:=1.0=1.0; 7 7度設(shè)防:度設(shè)防:=1.051.1=1.051.1;8 8度設(shè)防:度設(shè)防:=1.11.15=1.11.15; SS柱的負(fù)荷面積;柱的負(fù)荷面積; ww單位面積上的豎向荷載初估值,單位面積上的豎向荷載初估值,w=1014kN/m2w=1014kN/m2; nn柱計(jì)算截面以上的樓層數(shù);柱計(jì)算截面以上的樓層數(shù);NN柱的軸壓比限制值。柱的軸壓比限制值。nwSNfNAGcNc.3避免出現(xiàn)
18、短柱避免出現(xiàn)短柱vHc0/hc4Hc0/hc4v式中式中: Hc0: Hc0柱的凈高。柱的凈高。v當(dāng)柱的凈高與柱截面長邊當(dāng)柱的凈高與柱截面長邊( (高度高度) )之比小于之比小于4 4時(shí)時(shí)(Hc0/hc4) ,(Hc0/hc4) ,容易發(fā)生剪切破壞容易發(fā)生剪切破壞. .v 4 4滿足抗剪承載力的要求滿足抗剪承載力的要求v無地震作用組合時(shí):無地震作用組合時(shí):V0.25V0.25cfcbh0cfcbh0v有地震作用組合時(shí):有地震作用組合時(shí): V(0.20V(0.20cfcbh0)/cfcbh0)/REREvcc混凝土強(qiáng)度影響系數(shù);混凝土強(qiáng)度影響系數(shù);vRERE截面承載力抗震調(diào)整系數(shù)。截面承載力抗震
19、調(diào)整系數(shù)。(三樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸(三樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸v框架的樓蓋結(jié)構(gòu)樓板和樓面梁的尺寸確定框架的樓蓋結(jié)構(gòu)樓板和樓面梁的尺寸確定v常用樓蓋類型常用樓蓋類型v樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估1常用樓蓋類型常用樓蓋類型(1梁板式樓蓋:有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),樓蓋結(jié)構(gòu)梁板式樓蓋:有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),樓蓋結(jié)構(gòu)占用空間較大,不便布置管線,要求較大的層高。占用空間較大,不便布置管線,要求較大的層高。 (2密肋樓蓋:密肋樓蓋: 密肋樓蓋多用于跨度大而梁高受限密肋樓蓋多用于跨度大而梁高受限制的情況下。筒體結(jié)構(gòu)的角區(qū)樓板也常用雙向密肋制的情況下。筒體結(jié)構(gòu)的角區(qū)樓板也常用雙向密肋樓蓋。肋距一般為樓蓋。肋距一般為1.01.5m
20、,一般用,一般用1.2m較為經(jīng)濟(jì)。較為經(jīng)濟(jì)?,F(xiàn)澆普通鋼筋混凝土密肋板跨度一般不大于現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土密肋板跨度一般不大于9m,預(yù),預(yù)應(yīng)力混凝土密肋板跨度不大于應(yīng)力混凝土密肋板跨度不大于12m。在使用荷載較。在使用荷載較大的情況下,采用密肋樓蓋可以取得較好的經(jīng)濟(jì)技大的情況下,采用密肋樓蓋可以取得較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。術(shù)指標(biāo)。(3無梁樓蓋:無梁樓蓋: 當(dāng)框架結(jié)構(gòu)在使用荷載較大而層高當(dāng)框架結(jié)構(gòu)在使用荷載較大而層高受限制的情況下,可以采用無梁樓蓋形式。無梁樓受限制的情況下,可以采用無梁樓蓋形式。無梁樓蓋還適用于施工場(chǎng)地狹窄、只能升板蓋還適用于施工場(chǎng)地狹窄、只能升板(升層升層)法施工法施工的情況。的情況。
21、 無梁樓蓋宜設(shè)柱帽以提高板柱結(jié)構(gòu)的抗水無梁樓蓋宜設(shè)柱帽以提高板柱結(jié)構(gòu)的抗水平力性能和防止板的沖切破壞。平力性能和防止板的沖切破壞。 (4非預(yù)應(yīng)力平板:非預(yù)應(yīng)力平板: 一般為實(shí)心板,跨度不超過一般為實(shí)心板,跨度不超過7m。(5預(yù)應(yīng)力平板預(yù)應(yīng)力平板 預(yù)應(yīng)力空心板預(yù)應(yīng)力空心板 低碳冷拔絲或高強(qiáng)鋼絲先張法預(yù)應(yīng)力空心板是目前最低碳冷拔絲或高強(qiáng)鋼絲先張法預(yù)應(yīng)力空心板是目前最大量的樓蓋形式,跨度大量的樓蓋形式,跨度4m以下的短板板厚約為以下的短板板厚約為120mm;跨度跨度67m的長板板厚為的長板板厚為180mm左右。左右。 預(yù)應(yīng)力大樓板預(yù)應(yīng)力大樓板 板的尺寸與房間大小相同,最大為板的尺寸與房間大小相同,最
22、大為5m4m,厚,厚130mm,雙向布置先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋。,雙向布置先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋。 預(yù)應(yīng)力疊合板預(yù)應(yīng)力疊合板 預(yù)應(yīng)力疊合板由兩部分構(gòu)成,在工廠預(yù)制預(yù)應(yīng)力薄板,預(yù)應(yīng)力疊合板由兩部分構(gòu)成,在工廠預(yù)制預(yù)應(yīng)力薄板,厚度為厚度為5060mm,。疊合部分厚度為,。疊合部分厚度為80120mm。 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板2樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估(1梁截面尺寸估計(jì):梁截面尺寸估計(jì):梁截面高度與跨度之比,可參見表梁截面高度與跨度之比,可參見表-7。梁截面寬度與高度之比一般為梁截面寬度與高度之比一般為1214,且至少,且至少比柱寬小比柱寬小50mm。特殊情況下也可設(shè)計(jì)寬扁梁,扁梁的寬
23、度不宜大于特殊情況下也可設(shè)計(jì)寬扁梁,扁梁的寬度不宜大于柱寬。柱寬。() 板厚的估計(jì):樓板厚可按表板厚的估計(jì):樓板厚可按表18選用。單向板選用。單向板的最小厚度要求為:屋面板和民用建筑的樓面板的最小厚度要求為:屋面板和民用建筑的樓面板60;工業(yè)建筑的樓面板;工業(yè)建筑的樓面板70。表表-7-7梁截面高度與跨度之比梁截面高度與跨度之比hbhbl l) 表表1-81-8樓板的厚度與跨度之比樓板的厚度與跨度之比t tl l) 粱的種類粱的種類 hb hbl l 單跨梁?jiǎn)慰缌? 18 81 11212 連續(xù)梁連續(xù)梁1 112121 11515 扁梁扁梁1 112121 11818 單向密肋梁?jiǎn)蜗蛎芾吡?
24、118181 12222 雙向密肋梁雙向密肋梁1 122221 12525 懸臂梁懸臂梁 1 16 61 18 8 井字梁井字梁1 115151 12020框支墻托梁框支墻托梁 1 15 51 17 7 單跨預(yù)應(yīng)力梁?jiǎn)慰珙A(yù)應(yīng)力梁1 112121 11818 多跨預(yù)應(yīng)力梁多跨預(yù)應(yīng)力梁1 118181 12020 板的類型板的類型 t/l t/l 單向板單向板1 125251 13030 單向連續(xù)板單向連續(xù)板1 135351 14040 雙向板雙向板( (短邊短邊) )1 140401 14545 懸挑板懸挑板1 110101 11212 樓梯平臺(tái)樓梯平臺(tái) 1 13030 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板無粘結(jié)預(yù)應(yīng)
25、力板 1 14040 無柱帽無梁板無柱帽無梁板 ( (重載重載) ) 1 13030 有柱帽無粱板有柱帽無粱板 ( (輕載輕載) ) 1 13535五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 1.計(jì)算單元的確定計(jì)算單元的確定2.節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化3.跨度與層高的確定跨度與層高的確定4.構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算5.荷載計(jì)算荷載計(jì)算1.計(jì)算單元的確定計(jì)算單元的確定 橫向框架:橫向框架:一般取中一般取中間有代表間有代表性的一榀性的一榀進(jìn)行分析進(jìn)行分析即可;即可; 縱向框架:縱向框架:作用于縱作用于縱向框架上向框架上的荷載則的荷載則各不相同,各不相同,必要時(shí)應(yīng)必要時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行分別進(jìn)行計(jì)算。
26、計(jì)算。2.節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化(1 1梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為剛接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)和半鉸梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為剛接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)和半鉸節(jié)點(diǎn):節(jié)點(diǎn):現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剛接節(jié)點(diǎn);剛接節(jié)點(diǎn);裝配式框架裝配式框架鉸接節(jié)點(diǎn)或半鉸節(jié)點(diǎn)預(yù)埋鋼板在其鉸接節(jié)點(diǎn)或半鉸節(jié)點(diǎn)預(yù)埋鋼板在其自身平面外的剛度很小,難以保證結(jié)構(gòu)受力后梁柱自身平面外的剛度很小,難以保證結(jié)構(gòu)受力后梁柱間沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng));間沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng));裝配整體式框架裝配整體式框架剛接節(jié)點(diǎn)這種節(jié)點(diǎn)的剛性不如剛接節(jié)點(diǎn)這種節(jié)點(diǎn)的剛性不如現(xiàn)澆式框架好,節(jié)點(diǎn)處梁端的實(shí)際負(fù)彎矩要小于計(jì)現(xiàn)澆式框架好,節(jié)點(diǎn)處梁端的實(shí)際負(fù)彎矩要小于計(jì)算值)。算值)。(2 2框架柱腳支座可分為
27、固定支座和鉸支座:框架柱腳支座可分為固定支座和鉸支座:現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱固定支座;固定支座;預(yù)制柱杯形基礎(chǔ)預(yù)制柱杯形基礎(chǔ)視構(gòu)造措施不同分別簡(jiǎn)化為固定視構(gòu)造措施不同分別簡(jiǎn)化為固定支座和鉸支座。支座和鉸支座。3.跨度與層高的確定跨度與層高的確定v 跨度即取柱子軸線之間的距離當(dāng)上下層柱截面尺跨度即取柱子軸線之間的距離當(dāng)上下層柱截面尺寸變化時(shí),一般以最小截面的形心線來確定);寸變化時(shí),一般以最小截面的形心線來確定);v 層高層高( (框架柱的長度框架柱的長度) )即為相應(yīng)的建筑層高,而底層即為相應(yīng)的建筑層高,而底層柱的長度則應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算起。柱的長度則應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算起。v 為了簡(jiǎn)化計(jì)算,
28、還可作如下規(guī)定:為了簡(jiǎn)化計(jì)算,還可作如下規(guī)定:v 當(dāng)框架橫梁為坡度當(dāng)框架橫梁為坡度i1/8i1/8的斜梁時(shí),可簡(jiǎn)化為水平的斜梁時(shí),可簡(jiǎn)化為水平直桿。直桿。 v 對(duì)于不等跨的框架;當(dāng)各跨跨度相差不大于對(duì)于不等跨的框架;當(dāng)各跨跨度相差不大于1010時(shí),時(shí),可簡(jiǎn)化為等跨框架,計(jì)算跨度取原框架各跨跨度的可簡(jiǎn)化為等跨框架,計(jì)算跨度取原框架各跨跨度的平均值。平均值。v 當(dāng)框架橫梁為有支托的加腋梁時(shí),如當(dāng)框架橫梁為有支托的加腋梁時(shí),如Im/I4Im/I4或或hm/h1.6hm/h1.6,則可不考慮支托的影響,而簡(jiǎn)化為無支,則可不考慮支托的影響,而簡(jiǎn)化為無支托的等截面梁,托的等截面梁,ImIm、hmhm為支托
29、端最高截面的慣性矩為支托端最高截面的慣性矩和高度,和高度,I I,h h為跨中等截面梁的截面慣性矩和高度。為跨中等截面梁的截面慣性矩和高度。4構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算v 對(duì)現(xiàn)澆樓蓋對(duì)現(xiàn)澆樓蓋, ,中框架取中框架取I=2I0I=2I0,邊框架取,邊框架取I=1.5I0I=1.5I0;v 對(duì)裝配整體式樓蓋,中框架取對(duì)裝配整體式樓蓋,中框架取I=1.5I0I=1.5I0,邊,邊框架取框架取v I=1.2I0I=1.2I0;v 這里這里I0I0為矩形截面梁的截面慣性矩。為矩形截面梁的截面慣性矩。v 對(duì)裝配式樓蓋,則按梁的實(shí)際截面計(jì)算對(duì)裝配式樓蓋,則按梁的實(shí)際截面計(jì)算I I。5荷載計(jì)
30、算荷載計(jì)算豎向荷載按結(jié)構(gòu)布置情況導(dǎo)算到承重框架梁上;豎向荷載按結(jié)構(gòu)布置情況導(dǎo)算到承重框架梁上;建筑物上的總水平荷載風(fēng)荷載和水平地震作用建筑物上的總水平荷載風(fēng)荷載和水平地震作用則由變形協(xié)調(diào)條件,按柱的抗側(cè)剛度分配。則由變形協(xié)調(diào)條件,按柱的抗側(cè)剛度分配。計(jì)算荷載可作如下簡(jiǎn)化:計(jì)算荷載可作如下簡(jiǎn)化: (1)(1)集中荷載的位置允許移動(dòng)不超過集中荷載的位置允許移動(dòng)不超過1/201/20梁的跨度;梁的跨度; (2)(2)次梁傳至主梁的集中荷載,按簡(jiǎn)支梁反力考慮;次梁傳至主梁的集中荷載,按簡(jiǎn)支梁反力考慮; (3)(3)沿框架高度分布作用的風(fēng)荷載可以簡(jiǎn)化為框架沿框架高度分布作用的風(fēng)荷載可以簡(jiǎn)化為框架節(jié)點(diǎn)荷載
31、,而略去它對(duì)節(jié)間的局部彎曲作用。節(jié)點(diǎn)荷載,而略去它對(duì)節(jié)間的局部彎曲作用。第二節(jié)第二節(jié) 多層多跨框架在豎向荷載作用多層多跨框架在豎向荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算下內(nèi)力的近似計(jì)算分層法分層法一、計(jì)算假定一、計(jì)算假定二、計(jì)算單元選取二、計(jì)算單元選取三、計(jì)算結(jié)果處理三、計(jì)算結(jié)果處理一、計(jì)算假定一、計(jì)算假定不考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)移。不考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)移。 每層梁上的荷載對(duì)其它層梁的影響不計(jì):每層梁上的荷載對(duì)其它層梁的影響不計(jì):本單元上梁彎距不在其它單元上進(jìn)行分本單元上梁彎距不在其它單元上進(jìn)行分配計(jì)傳遞配計(jì)傳遞 ?;詈奢d一般按滿布考慮,不進(jìn)行各種不活荷載一般按滿布考慮,不進(jìn)行各種不利布置的計(jì)算。利布置的計(jì)算。 除底層外,
32、其它各層柱的線剛度乘以折除底層外,其它各層柱的線剛度乘以折減系數(shù)減系數(shù)0.90.9,傳遞系數(shù)取,傳遞系數(shù)取1/31/3。 二、計(jì)算單元選取二、計(jì)算單元選取v 每層框架梁連同上下層柱作為基本計(jì)算單元,柱遠(yuǎn)端按固定每層框架梁連同上下層柱作為基本計(jì)算單元,柱遠(yuǎn)端按固定端考慮。端考慮。 三、計(jì)算結(jié)果處理三、計(jì)算結(jié)果處理彎距計(jì)算分配完成后,梁端彎距即為梁的平衡彎彎距計(jì)算分配完成后,梁端彎距即為梁的平衡彎距。柱端彎距取相鄰單元對(duì)應(yīng)的柱端彎距之和。距。柱端彎距取相鄰單元對(duì)應(yīng)的柱端彎距之和。 一般地,分層計(jì)算的結(jié)果,在各節(jié)點(diǎn)上的彎距不一般地,分層計(jì)算的結(jié)果,在各節(jié)點(diǎn)上的彎距不平衡,但誤差不大可不計(jì)。如果較大時(shí)
33、,可將不平衡,但誤差不大可不計(jì)。如果較大時(shí),可將不平衡彎距再進(jìn)行一次分配。平衡彎距再進(jìn)行一次分配。 在豎向荷載作用下,梁端負(fù)彎距較大時(shí),可考慮在豎向荷載作用下,梁端負(fù)彎距較大時(shí),可考慮塑性內(nèi)力重分布予以降低。塑性內(nèi)力重分布予以降低。 為使梁跨中鋼筋不至于過少,保證梁跨中截面有為使梁跨中鋼筋不至于過少,保證梁跨中截面有足夠的承載力,經(jīng)過調(diào)幅后的梁跨中彎距不小于足夠的承載力,經(jīng)過調(diào)幅后的梁跨中彎距不小于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎距的按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎距的5050。 梁端彎距調(diào)幅只對(duì)豎向荷載進(jìn)行,水平力作用下梁端彎距調(diào)幅只對(duì)豎向荷載進(jìn)行,水平力作用下的梁端彎距不允許調(diào)幅。的梁端彎距不允許調(diào)幅。第三節(jié)第三
34、節(jié) 多層多跨框架在水平荷載作用多層多跨框架在水平荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算下內(nèi)力的近似計(jì)算反彎點(diǎn)法和反彎點(diǎn)法和D值法值法(一)(一) 反彎點(diǎn)法反彎點(diǎn)法(二)(二) D 值法值法(一)(一) 反彎點(diǎn)法反彎點(diǎn)法一、基本假定一、基本假定二、反彎點(diǎn)高度二、反彎點(diǎn)高度三、側(cè)移剛度三、側(cè)移剛度四、計(jì)算步驟四、計(jì)算步驟五、反彎點(diǎn)法的適用條件五、反彎點(diǎn)法的適用條件一、基本假定一、基本假定梁柱線剛度比較大梁柱線剛度比較大(ib/ic(ib/ic3 3時(shí),節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)時(shí),節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角很小,可忽略不計(jì),即角很小,可忽略不計(jì),即00。 不考慮柱子的軸向變形,故同層各節(jié)點(diǎn)水不考慮柱子的軸向變形,故同層各節(jié)點(diǎn)水平位移相等。平位移相等
35、。 底層柱與基礎(chǔ)固接,線位移與角位移均為底層柱與基礎(chǔ)固接,線位移與角位移均為0 0。二、反彎點(diǎn)高度二、反彎點(diǎn)高度反彎點(diǎn)高度反彎點(diǎn)高度y y是指反彎點(diǎn)至柱下端的距離。是指反彎點(diǎn)至柱下端的距離。對(duì)于上層各柱,假定反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)。即對(duì)于上層各柱,假定反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)。即yi=hi/2 (i=2,3,n)yi=hi/2 (i=2,3,n);對(duì)于底層柱,由于底端固定而上端有轉(zhuǎn)角,對(duì)于底層柱,由于底端固定而上端有轉(zhuǎn)角,反彎點(diǎn)向上移,通常假定反彎點(diǎn)在距底端反彎點(diǎn)向上移,通常假定反彎點(diǎn)在距底端2h12h13 3處處(y1=h1/2)(y1=h1/2)。三、柱的側(cè)移剛度三、柱的側(cè)移剛度 dv 側(cè)移剛度側(cè)移剛度d
36、d 柱上下兩柱上下兩端相對(duì)有單位側(cè)移端相對(duì)有單位側(cè)移=1=1時(shí)柱中產(chǎn)生的剪力,時(shí)柱中產(chǎn)生的剪力,d=V/=12ic / h2d=V/=12ic / h2。v 當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度大得多時(shí)大得多時(shí)( (如如ib/icib/ic3)3),可,可近似認(rèn)為結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角均為零。近似認(rèn)為結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角均為零。柱的剪力與水平位移的關(guān)系柱的剪力與水平位移的關(guān)系為為 212hiVc四、計(jì)算步驟四、計(jì)算步驟確定柱反彎點(diǎn)高度確定柱反彎點(diǎn)高度計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力計(jì)算柱端彎矩計(jì)算柱端彎矩計(jì)算梁端彎矩計(jì)算梁端彎矩求其它內(nèi)力求其它內(nèi)力 2.計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力v求出
37、任一樓層的層總剪力,在該樓層各柱之間的分配。求出任一樓層的層總剪力,在該樓層各柱之間的分配。v(1 1框架的層間總剪力框架的層間總剪力VpjVpjv 設(shè)框架結(jié)構(gòu)共有設(shè)框架結(jié)構(gòu)共有n n層,外荷載層,外荷載FiFi在第在第j j層產(chǎn)生的層產(chǎn)生的層間總剪力層間總剪力VpjVpj為:為: v 式中式中 FiFi作用在框架第作用在框架第i i層節(jié)點(diǎn)處的水平力。層節(jié)點(diǎn)處的水平力。 njiinjjpjFFFFV1(2 2層間總剪力層間總剪力VpjVpj在同層各柱間的分配在同層各柱間的分配v 設(shè)框架共有設(shè)框架共有n n層,第層,第j j層內(nèi)有層內(nèi)有m m個(gè)柱子,各柱剪力為個(gè)柱子,各柱剪力為VjlVjl、Vj
38、2Vj2、VjiVji,根據(jù)層剪力平衡的條件有:,根據(jù)層剪力平衡的條件有:v v v 式中:式中:VjiVji第第j j層第層第i i柱所承受的剪力;柱所承受的剪力;v mm第第j j層內(nèi)的柱子數(shù):層內(nèi)的柱子數(shù):v djidji第第j j層第層第i i柱的側(cè)移剛度;柱的側(cè)移剛度;v VPjVPj第第j j層的層剪力。層的層剪力。)(121aVVVVVpjmijijmjjpjmijijijipjmijijjpjmijijjVddVVddVVddV1122111,即3. 計(jì)算柱端彎矩計(jì)算柱端彎矩v 各柱端彎矩由該柱剪力和反彎點(diǎn)高度計(jì)算。各柱端彎矩由該柱剪力和反彎點(diǎn)高度計(jì)算。v 上部各層柱:上下端的
39、彎矩相等,即:上部各層柱:上下端的彎矩相等,即:v MjiMji上上=Mji=Mji下下=Vjihj/2 =Vjihj/2 v (j=2,3,nj=2,3,n;i=1,2,mi=1,2,m)v 底層柱:上端彎矩底層柱:上端彎矩 M1iM1i上上=V1ih1/3 =V1ih1/3 v 下端彎矩下端彎矩 M1iM1i下下=2V1ih1/3=2V1ih1/3v (i=1,2, ,mi=1,2, ,m)4. 計(jì)算梁端彎矩計(jì)算梁端彎矩v 梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件求得。梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件求得。v(1 1邊節(jié)點(diǎn)邊節(jié)點(diǎn): : v Mj=Mj Mj=Mj上上+Mj+Mj下下 v
40、(2 2中間節(jié)點(diǎn):中間節(jié)點(diǎn):右左右下上右右左左下上左)()(jbjbjbjcjcjbjbjbjbjcjcjbiiiMMMiiiMMMM Mj jc c上上M Mj jc c下下M Mj jb b左左M Mj jb b右右ij jb b左左ij jb b右右5.5.求其它內(nèi)力求其它內(nèi)力v由梁兩端的彎矩,根據(jù)梁的平衡條件,可求出梁的剪力;由梁兩端的彎矩,根據(jù)梁的平衡條件,可求出梁的剪力;v由梁的剪力,根據(jù)結(jié)點(diǎn)的平衡條件,可求出柱的軸力。由梁的剪力,根據(jù)結(jié)點(diǎn)的平衡條件,可求出柱的軸力。v小結(jié):歸納起來,反彎點(diǎn)法的計(jì)算步驟如下:小結(jié):歸納起來,反彎點(diǎn)法的計(jì)算步驟如下: v(1)(1)多層多跨框架在水平
41、荷載作用下,當(dāng)多層多跨框架在水平荷載作用下,當(dāng)(ib(ibic3)ic3)時(shí),時(shí),可采用反彎點(diǎn)法計(jì)算桿件內(nèi)力??刹捎梅磸濣c(diǎn)法計(jì)算桿件內(nèi)力。 v(2)(2)計(jì)算各柱側(cè)移剛度;并按柱側(cè)移剛度把層間總剪力分計(jì)算各柱側(cè)移剛度;并按柱側(cè)移剛度把層間總剪力分配到每個(gè)柱。配到每個(gè)柱。 v(3)(3)根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點(diǎn)位置,計(jì)算柱端彎矩。根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點(diǎn)位置,計(jì)算柱端彎矩。v(4)(4)根據(jù)結(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件計(jì)算梁端彎矩。根據(jù)結(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件計(jì)算梁端彎矩。 五、反彎點(diǎn)法的適用條件五、反彎點(diǎn)法的適用條件 梁柱線剛度之比值大于梁柱線剛度之比值大于3(ib3(ibic3)ic
42、3);各層結(jié)構(gòu)比較均勻求各層結(jié)構(gòu)比較均勻求d d時(shí)兩端固定,反彎點(diǎn)在時(shí)兩端固定,反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn))。柱中點(diǎn))。 對(duì)于層數(shù)不多的框架,誤差不會(huì)很大。但對(duì)對(duì)于層數(shù)不多的框架,誤差不會(huì)很大。但對(duì)于高層框架,由于柱截面加大,梁柱相對(duì)線剛度于高層框架,由于柱截面加大,梁柱相對(duì)線剛度比值相應(yīng)減小,反彎點(diǎn)法的誤差較大。比值相應(yīng)減小,反彎點(diǎn)法的誤差較大。 對(duì)于規(guī)則框架,反彎點(diǎn)法十分簡(jiǎn)單;對(duì)于橫對(duì)于規(guī)則框架,反彎點(diǎn)法十分簡(jiǎn)單;對(duì)于橫梁不貫通全框架的復(fù)式框架,可引進(jìn)并聯(lián)柱和串梁不貫通全框架的復(fù)式框架,可引進(jìn)并聯(lián)柱和串聯(lián)柱的概念后,再用反彎點(diǎn)法計(jì)算,參見有關(guān)參聯(lián)柱的概念后,再用反彎點(diǎn)法計(jì)算,參見有關(guān)參考文獻(xiàn)??嘉墨I(xiàn)。
43、(二)(二) D 值法值法v 反彎點(diǎn)法在考慮柱側(cè)移剛度反彎點(diǎn)法在考慮柱側(cè)移剛度d d時(shí),假設(shè)橫梁的線時(shí),假設(shè)橫梁的線剛度無窮大結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角為剛度無窮大結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角為0 0),對(duì)于層數(shù)較多的),對(duì)于層數(shù)較多的框架,梁柱相對(duì)線剛度比較接近,甚至有時(shí)柱的框架,梁柱相對(duì)線剛度比較接近,甚至有時(shí)柱的線剛度反而比梁大;線剛度反而比梁大;v 反彎點(diǎn)法計(jì)算反彎點(diǎn)高度反彎點(diǎn)法計(jì)算反彎點(diǎn)高度y y時(shí),假設(shè)柱上下結(jié)點(diǎn)時(shí),假設(shè)柱上下結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等,這樣誤差也較大;轉(zhuǎn)角相等,這樣誤差也較大;v 19331933年日本武藤清提出了年日本武藤清提出了修正柱的側(cè)移剛度修正柱的側(cè)移剛度和和調(diào)整反彎點(diǎn)高度的方法。修正后的柱側(cè)移剛調(diào)整反彎點(diǎn)
44、高度的方法。修正后的柱側(cè)移剛度用度用D D表示,故稱為表示,故稱為D D值法。值法。v D D值法也要解決兩個(gè)主要問題:確定柱側(cè)移剛度值法也要解決兩個(gè)主要問題:確定柱側(cè)移剛度和反彎點(diǎn)高度。和反彎點(diǎn)高度。一、修正后柱側(cè)移剛度一、修正后柱側(cè)移剛度D值的計(jì)算值的計(jì)算二、柱反彎點(diǎn)處的剪力二、柱反彎點(diǎn)處的剪力三、確定柱反彎點(diǎn)高度比三、確定柱反彎點(diǎn)高度比一、修正后柱側(cè)移剛度一、修正后柱側(cè)移剛度D值的計(jì)算值的計(jì)算1 1、影響柱側(cè)移剛度的因素、影響柱側(cè)移剛度的因素柱本身的線剛度柱本身的線剛度icic;結(jié)點(diǎn)約束上、下層橫梁的剛度結(jié)點(diǎn)約束上、下層橫梁的剛度ibib););樓層位置剪力及分布)。樓層位置剪力及分布)
45、。2 2、基本假定對(duì)圖中、基本假定對(duì)圖中1212柱)柱)(1 1柱柱1212及與其上下相鄰的柱的及與其上下相鄰的柱的線剛度均為線剛度均為icic;(2 2柱柱1212及與其上下相鄰的柱的及與其上下相鄰的柱的層間位移相等即層間位移相等即1=2=3=1=2=3=;(3 3各層梁柱結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等,即各層梁柱結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等,即 1=2=31=2=3;(4 4與柱與柱1212相交的橫梁線剛度分相交的橫梁線剛度分別為別為i1, i2i1, i2;3 3、柱側(cè)移剛度、柱側(cè)移剛度D D值值柱的側(cè)移剛度,定義與柱的側(cè)移剛度,定義與d d值相同,但值相同,但D D 值與值與位移位移和轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)角均有關(guān)。均有關(guān)。 由:由
46、: 柱側(cè)移剛度修正系數(shù),反映梁柱剛度柱側(cè)移剛度修正系數(shù),反映梁柱剛度比對(duì)柱側(cè)移比對(duì)柱側(cè)移 剛度的影響。見表剛度的影響。見表13-313-3。 )(61221222112hihihMMVcc212hiDc得:二、柱反彎點(diǎn)處的剪力二、柱反彎點(diǎn)處的剪力 v有了有了D D值以后,與反彎點(diǎn)法類似,假定同一樓值以后,與反彎點(diǎn)法類似,假定同一樓層各柱的側(cè)移相等,可得各柱的剪力:層各柱的側(cè)移相等,可得各柱的剪力:pjmijijijiVDDV1三、確定柱反彎點(diǎn)高度比三、確定柱反彎點(diǎn)高度比影響柱反彎點(diǎn)高度的主要因素是柱上下端的影響柱反彎點(diǎn)高度的主要因素是柱上下端的約束條件。約束條件。當(dāng)兩端固定或兩端轉(zhuǎn)角完全相等時(shí)
47、,反彎點(diǎn)當(dāng)兩端固定或兩端轉(zhuǎn)角完全相等時(shí),反彎點(diǎn)在中點(diǎn)在中點(diǎn)j-1j-1jj,Mj-1Mj-1MjMj)。)。兩端約束剛度不相同時(shí),兩端轉(zhuǎn)角也不相等,兩端約束剛度不相同時(shí),兩端轉(zhuǎn)角也不相等,jj-ijj-i,反彎點(diǎn)移向轉(zhuǎn)角較大的一端,反彎點(diǎn)移向轉(zhuǎn)角較大的一端,也就是移向約束剛度較小的端。也就是移向約束剛度較小的端。當(dāng)一端為鉸結(jié)時(shí)當(dāng)一端為鉸結(jié)時(shí)( (支承轉(zhuǎn)動(dòng)剛度為支承轉(zhuǎn)動(dòng)剛度為0)0),彎矩為,彎矩為0 0,即反彎點(diǎn)與該端鉸重合。,即反彎點(diǎn)與該端鉸重合。 1 1、影響柱反彎點(diǎn)位置的因素、影響柱反彎點(diǎn)位置的因素柱兩端約束剛度柱兩端約束剛度影響柱兩端約束剛度的主要因素是:影響柱兩端約束剛度的主要因素是
48、: (1)(1)結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該層所在位置。結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該層所在位置。 (2)(2)梁柱線剛度比。梁柱線剛度比。 (3)(3)荷載形式。荷載形式。 (4)(4)上層與下層梁剛度比。上層與下層梁剛度比。 (5)(5)上、下層層高變化。上、下層層高變化。2 2、柱反彎點(diǎn)位置確定、柱反彎點(diǎn)位置確定v反彎點(diǎn)高度比反彎點(diǎn)高度比yy反彎點(diǎn)到柱下端距離與反彎點(diǎn)到柱下端距離與柱全高的比值。柱全高的比值。 v(1 1柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比y0y0標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比度比y0y0標(biāo)準(zhǔn)框架各層等高、各跨相等、標(biāo)準(zhǔn)框架各層等高、各跨相等、各層梁和柱線剛度不變的多層框架在水平各層梁和柱線剛度不變的多
49、層框架在水平荷載作用下求得的反彎點(diǎn)高度比。荷載作用下求得的反彎點(diǎn)高度比。v 標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比的值標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比的值y0y0已制成表格。已制成表格。v 根據(jù)框架總層數(shù)根據(jù)框架總層數(shù)n n及該層所在樓層及該層所在樓層j j以及梁以及梁柱線剛度比柱線剛度比K K值,可從表中查得標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)值,可從表中查得標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比高度比y0y0。(2上下梁剛度變化的影響上下梁剛度變化的影響修正值修正值y1 v當(dāng)某柱的上梁與下梁的剛度不等,反彎點(diǎn)位置當(dāng)某柱的上梁與下梁的剛度不等,反彎點(diǎn)位置 v 有變化,應(yīng)將有變化,應(yīng)將y0y0加以修正,修正值為加以修正,修正值為y1y1, v當(dāng)當(dāng)i1+i2i3+i4i1+i2i3+i4時(shí),令時(shí),令l=(i1+i2)l=(i1+i2)(i3+i4)1(i3+i4)i3+i4i1+i2i3+i4時(shí),令時(shí),令11(i3+i4)(i3+i4)(i1+i2)(i1+i2),仍由仍由11和和K K值從表值從表3434中查出中查出y1y1,這時(shí)
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