高層框架結構

1、 Chapter 5高層框架結構設計一、結構布置一、結構布置縱向縱向框架框架橫向橫向框架框架v應應雙向雙向布置框架。布置框架。v柱網(wǎng)尺寸不宜大于柱網(wǎng)尺寸不宜大于10m10m；墻下應設梁支承；梁柱；墻下應設梁支承；梁柱 軸線宜重合在一個平面內(nèi)。當梁柱軸線不在一個平面內(nèi)軸線宜重合在一個平面內(nèi)。當梁柱軸線不在一個平面內(nèi) 時，偏心距不宜大于柱截面在該方向邊長的時，偏心距不宜大于柱截面在該方向邊長的1/4。v如偏心距大于該方向柱寬的如偏心距大于該方向柱寬的1/4時，可采用時，可采用增設梁的水平增設梁的水平 腋腋等措施。等措施。 v按抗震設計時，按抗震設計時，不應不應采用部分為框架、采用部分為框架、 部分

2、由砌體墻承重的部分由砌體墻承重的混合形式混合形式。樓梯、。樓梯、 電梯間及局部出屋頂?shù)碾娞輽C房、樓梯電梯間及局部出屋頂?shù)碾娞輽C房、樓梯 間、水箱間等，應采用框架承重，間、水箱間等，應采用框架承重，不應不應 采用采用砌體墻承重砌體墻承重。cbbbxbxxlchxl二、截面尺寸估算二、截面尺寸估算v梁梁一般梁一般梁：h=(1/81/15)l， b=(1/21/3)h； 梁凈跨與截面高度之比不宜小于梁凈跨與截面高度之比不宜小于4，梁的截面寬度不宜小于，梁的截面寬度不宜小于200mm。扁梁扁梁： h=(1/121/18)l， b=(13)h?，F(xiàn)澆樓面每一側翼緣的有效寬度可取至板厚度現(xiàn)澆樓面每一側翼緣的

3、有效寬度可取至板厚度6倍。倍。樓板類型樓板類型 邊框架梁邊框架梁 中間框架梁中間框架梁 現(xiàn)澆樓板現(xiàn)澆樓板 I=1.5IoI=2.0Io裝配整體式樓板裝配整體式樓板 I=1.2IoI=1.5Io裝配式樓板裝配式樓板 I=IoI=IoFIo=1/12bh3，疊合樓板框架梁可按現(xiàn)澆樓板框架梁取值；疊合樓板框架梁可按現(xiàn)澆樓板框架梁取值；F房屋高度房屋高度不超過不超過50mm時，可采用裝配整體式樓蓋；時，可采用裝配整體式樓蓋；F梁的線剛度梁的線剛度 i=Ec I/l 表表5-1 梁截面慣性矩可近似按下表取用梁截面慣性矩可近似按下表取用 柱柱v矩形截面柱的邊長：不宜小于矩形截面柱的邊長：不宜小于250mm

4、（非抗震設計）（非抗震設計） 不宜小于不宜小于300mm （抗震設計）（抗震設計） v圓形截面柱的直徑：不宜小于圓形截面柱的直徑：不宜小于350mm。v柱剪跨比柱剪跨比宜大于宜大于2，柱截面高寬比，柱截面高寬比不宜大于不宜大于3。 )( 9 . 0 )( 8 . 0 )( 7 . 0 cc抗震等級為三級時抗震等級為二級時抗震等級為一級時bhfN軸壓比柱軸力；柱軸力； N fc 混凝土軸心抗壓強度設計值；混凝土軸心抗壓強度設計值； 柱截面寬度和高度柱截面寬度和高度 。 b、h 結構類型結構類型 設防烈度設防烈度 6789框架框架結構結構 高度（高度（m）30303030303025框架框架四四三

5、三三三二二二二一一一一表表5-2 框架結構抗震等級框架結構抗震等級 v混凝土強度等級為混凝土強度等級為C65C70時，軸壓比限值應減少時，軸壓比限值應減少0.05； 當為當為C75- C80時，應減時，應減0.10。 當剪跨比為當剪跨比為1.02.0時，軸壓比應減小時，軸壓比應減小0.05； 剪跨比小于剪跨比小于1.5時，應專門研究，并采用特殊措施。時，應專門研究，并采用特殊措施。 當箍筋沿柱全高加強時，軸壓比可適當提高。當箍筋沿柱全高加強時，軸壓比可適當提高。v非抗震設計時可近似取非抗震設計時可近似取N/(bhfc)=1.0；任何情況下任何情況下 ， c 1.05 v柱截面慣性矩：柱截面慣性

6、矩： I=1/12bh3 柱線剛度柱線剛度： i=Ec I/Hi %當按實際內(nèi)力計算的軸壓比超出上述規(guī)定時，可采用當按實際內(nèi)力計算的軸壓比超出上述規(guī)定時，可采用 以下方法使之滿足以下方法使之滿足: 1.提高混凝土強度等級；提高混凝土強度等級； 2.增大截面尺寸。增大截面尺寸。 三、計算簡圖三、計算簡圖v當框架當框架間距相同間距相同、荷載相等荷載相等、截面尺寸一樣截面尺寸一樣 時，可取出一榀框架計算；時，可取出一榀框架計算；v單線條單線條代表代表構件形心線構件形心線所在的位置；所在的位置； v基頂高度應根據(jù)基頂高度應根據(jù)基礎形式基礎形式及及基礎埋置深度基礎埋置深度而而 定；盡量采用淺基礎。定；盡

7、量采用淺基礎。 縱向縱向計算計算單元單元橫向計橫向計算單元算單元H屋面樓面樓面樓面基頂lh41h3l2hh1l23五、內(nèi)力計算五、內(nèi)力計算四、荷載及地震作用（略）四、荷載及地震作用（略）v1、豎向荷載下的內(nèi)力計算、豎向荷載下的內(nèi)力計算（1）樓面荷載分配原則）樓面荷載分配原則 簡支板簡支板：朝兩支座分配。：朝兩支座分配。 單向板單向板：朝兩長邊分配。：朝兩長邊分配。受力邊受力邊l1l2/2l2/2l2l1l22+123ll l2l14545l145l2/245l2/2l22+雙向板雙向板：朝四邊分配。：朝四邊分配。qqaba( =a/l) 三角形荷載和梯形荷載可折算成等效均布荷載；三角形荷載和梯

8、形荷載可折算成等效均布荷載；墻體重量直接傳遞給它的支承梁。墻體重量直接傳遞給它的支承梁。 qq8/5qq)321 (32123ll (2)活載布置：一般情況下滿布?；钶d布置：一般情況下滿布。 (3)豎向荷載作用下的內(nèi)力計算方法豎向荷載作用下的內(nèi)力計算方法 分層法分層法迭代法迭代法UBC法法 分層法分層法基本假定基本假定:1.忽略框架的側移；忽略框架的側移；2.每層梁上的荷載只在該層梁和與之相連的柱上傳遞每層梁上的荷載只在該層梁和與之相連的柱上傳遞。 ADEHILMPADEHIEALHDMPIELH原結構分層計算簡圖計算簡圖計算簡圖:注意事項注意事項 :除底層外，各層柱的線剛度應乘除底層外，各層

9、柱的線剛度應乘0.9， 且其傳遞系數(shù)由且其傳遞系數(shù)由1/2改為改為1/3，其它桿，其它桿 的線剛度和傳遞系數(shù)不變。的線剛度和傳遞系數(shù)不變。 梁的彎矩為最終彎矩，柱的彎矩為與之相連兩層計算彎矩迭加。梁的彎矩為最終彎矩，柱的彎矩為與之相連兩層計算彎矩迭加。 若節(jié)點彎矩不平衡，可將不平衡彎矩再分配一次。若節(jié)點彎矩不平衡，可將不平衡彎矩再分配一次?？烧{(diào)幅。支座彎矩調(diào)幅系數(shù)如下：可調(diào)幅。支座彎矩調(diào)幅系數(shù)如下： 現(xiàn)澆框架現(xiàn)澆框架 取取0.8 0.9 , 裝配式框架取裝配式框架取0.7 0.8. 支座調(diào)幅后，跨中彎矩應相應調(diào)整，且支座調(diào)幅后，跨中彎矩應相應調(diào)整，且 在豎向荷載作用下的內(nèi)力調(diào)幅完成后，在豎向荷

10、載作用下的內(nèi)力調(diào)幅完成后， 再與風載及地震作用效應組合；再與風載及地震作用效應組合； 2)(16/1lqgM中當樓面活荷載大于當樓面活荷載大于4kN/m2時，時， 需考慮活荷載的最不利布置。需考慮活荷載的最不利布置。 1/30.90.90.90.90.90.90.90.91/31/31/31/31/31/31/3gqqq 迭代法迭代法MikikiMkikikkiikikik2MMMMM 單根桿件的角變位移方程式單根桿件的角變位移方程式 :等截面直桿等截面直桿ik的的i端最終桿端彎矩端最終桿端彎矩 ； 由于荷載引起的由于荷載引起的i端固端彎矩端固端彎矩 ； 近端角變彎矩近端角變彎矩 ； iiki

11、k2kM遠端角變彎矩遠端角變彎矩 ； kkiki2kMkiMikMikMikMikM ik桿兩端發(fā)生相對位移桿兩端發(fā)生相對位移 時在時在i端引起的桿端位移。端引起的桿端位移。i框架節(jié)點框架節(jié)點i平衡關系平衡關系 ： 0ikiMiikMMi02ikkiiki iiiMMMM)(21ikkiiik iiiMMMM將將 按各桿的相對剛度分配給節(jié)點按各桿的相對剛度分配給節(jié)點i的每一桿件，則有：的每一桿件，則有： iMik iMMMM)(ikkiiikikiMMM)(kiiikikikkikikik2令令 ： 則有則有 ： 或：或： 分配系數(shù)分配系數(shù)A當不考慮桿端相對位移時，得當不考慮桿端相對位移時，得

12、 ： 計算步驟：計算步驟：求各桿固端和各節(jié)點不平衡彎矩；求各桿固端和各節(jié)點不平衡彎矩；求節(jié)點處每一桿件的分配系數(shù)；求節(jié)點處每一桿件的分配系數(shù)；按公式迭代。先從不平衡力矩較大節(jié)點開始，到前后兩輪彎矩相按公式迭代。先從不平衡力矩較大節(jié)點開始，到前后兩輪彎矩相 差很小為止；差很小為止；將固端彎矩、二倍近端角變彎矩以及遠端角變彎矩相加，得桿件將固端彎矩、二倍近端角變彎矩以及遠端角變彎矩相加，得桿件 最終桿端彎矩。最終桿端彎矩。 UBCUBC法（或系數(shù)法）法（或系數(shù)法） 特點：特點：不需要事先已知梁柱截面尺寸。不需要事先已知梁柱截面尺寸。相鄰跨跨長相差不大于短跨跨長的相鄰跨跨長相差不大于短跨跨長的20%

13、20%；適用條件：適用條件：活載與恒載之比不大于活載與恒載之比不大于3 3；框架梁的截面為矩形框架梁的截面為矩形。荷載均勻布置；荷載均勻布置；框架梁內(nèi)力：框架梁內(nèi)力： nu2nulVlM彎矩系數(shù)剪力系數(shù)凈跨跨長 梁上恒載與活梁上恒載與活載設計值之和載設計值之和 Wu1 16系數(shù)系數(shù)_1_1416_ _11_9 _19 14_10.50.575 0.5750.5兩跨時兩跨時 _1 16_1_1614101_ 11 _1_1111111_ _161 11_1111_ _ 11_1_14_1101_ _16 _1_1610.50.5750.5750.5系 數(shù)系 數(shù)0.5兩跨以上時兩跨以上時 框架柱內(nèi)

14、力：框架柱內(nèi)力： 軸力軸力：按樓面單位面積上恒載與活載設計值之和乘以該：按樓面單位面積上恒載與活載設計值之和乘以該 的負荷面積。確定負荷面積時，不考慮板的連續(xù)性。的負荷面積。確定負荷面積時，不考慮板的連續(xù)性。彎矩彎矩：將節(jié)點處梁端不平衡彎矩平均分配給上、下柱：將節(jié)點處梁端不平衡彎矩平均分配給上、下柱。 當橫梁不在立柱形心線上時，要考慮由于梁柱偏當橫梁不在立柱形心線上時，要考慮由于梁柱偏心引起的不平衡力矩，并將其平均分配給上、心引起的不平衡力矩，并將其平均分配給上、下下柱柱端。柱柱端。v2、水平荷載作用下的內(nèi)力計算方法、水平荷載作用下的內(nèi)力計算方法反彎點法反彎點法D值法值法門架法門架法 （1）反

15、彎點法）反彎點法適用范圍：適用范圍：橫梁線剛度與柱線剛度之比不小于橫梁線剛度與柱線剛度之比不小于3 3。 反彎點位置：反彎點位置： 反彎點處彎矩為零，反彎點處彎矩為零， 剪力不為零。剪力不為零。 1P3lH /233H /22H /2H /22H /312H /31P21Pl2反彎點處剪力計算反彎點處剪力計算 ：自上而下依次沿每層反彎點處取脫離體。自上而下依次沿每層反彎點處取脫離體。 P33H /2l1l23V33332V331V3333231 0PVVVX333333323233131DVDVDV33i3i12HEID313j333323133jDPDDDP33j333333333j3233

16、23233j3133131PDDDVPDDDVPDDDVjjj仿照上述方法得仿照上述方法得 ：2PP3V212322VV2PP1P311V1312VV)()()(322j2323322j2222322j2121PPDDVPPDDVPPDDVjjj)()()(3211j13133211j12123211j1111PPPDDVPPPDDVPPPDDVjjj各柱彎矩各柱彎矩 ：柱端彎矩反彎點處剪力柱端彎矩反彎點處剪力反彎點至柱端距反彎點至柱端距離離 梁端彎矩梁端彎矩 ：邊節(jié)點和角節(jié)點處邊節(jié)點和角節(jié)點處 bMbMc2Mc1Mc1M中間節(jié)點中間節(jié)點)()(c2c1b21b2bb2c2c1b21b1bb1

17、MMiiiMMMiiiMc2c1bMMMc2Mc1Mb1Mb2M （2）D值法值法框架柱的抗側剛度：框架柱的抗側剛度：M0Dh=1_6EI2=1=11DhM6EI_2h00D3112hEID 10DDD3112hEIDDcc柱抗側剛度修正系數(shù)，柱抗側剛度修正系數(shù)，按下表計算按下表計算 柱的部位及固定情況 一般層一般層 底層，下端固定 底層，下端鉸支 1i2i3i4icici1i2ici1i2iic43212+=iiiiiic21iiiic21iiiicii+2=cii25 . 0cii2+15 . 0=chhhhhDDDDD12D123c)(12hEID2cc)(hh222211)(1)(11

18、hhDhhDD柱的反彎點位置柱的反彎點位置 ： 每一根桿的反彎點位置都不相同，每一根桿的反彎點位置都不相同，反彎點高度系數(shù)按下式計算：反彎點高度系數(shù)按下式計算：hyh3210+=yyyyy式中各符號意義見式中各符號意義見P.122-P.126表表5-75-9。 框架彎矩圖框架彎矩圖 ： 反彎點位置確定以后，柱剪力、柱彎矩以及梁端彎矩反彎點位置確定以后，柱剪力、柱彎矩以及梁端彎矩的計算的計算與反彎點法相同與反彎點法相同。 （3）門架法）門架法基本假定基本假定:1.門架法假設梁、柱的反彎點位于它們的中點處；門架法假設梁、柱的反彎點位于它們的中點處；2.柱中點處的水平剪力按各柱支承框架梁的長度與框柱

19、中點處的水平剪力按各柱支承框架梁的長度與框架架 寬度之比進行分配。寬度之比進行分配。 H /22H /21H /2H /22H /233H /21l /21l /22Ll /21l /22框架彎矩圖框架彎矩圖 :H /23P3V313332VV2l /21l /2 l /21l /2232333213231312/2/2/2/PLlVPLllVPLlVV3 1P3V3 1bbV3 1bV3 2V3 2bV3 2V3 3剪力求得后，依次由左至右取脫離體，由內(nèi)力平衡條件可以剪力求得后，依次由左至右取脫離體，由內(nèi)力平衡條件可以 求得桿端彎矩和反彎點處剪力；求得桿端彎矩和反彎點處剪力；同理可求出其它桿

20、件內(nèi)力同理可求出其它桿件內(nèi)力 。 六、變形及穩(wěn)定、傾覆驗算 v彈性變形彈性變形2kPP1k3kPHiuHijpij=DVu1=j=njuu第第j層的層的總剪力總剪力 第第j層所有柱的層所有柱的抗側剛度之和抗側剛度之和 jjjjHuHu驗算公式驗算公式 :v罕遇地震下薄弱層（部位）彈塑性變形驗算 ip501Huepp=uuv整體穩(wěn)定性驗算 ), 2 , 1(/10ijinihGDnij 七、內(nèi)力組合 v控制截面 每根梁：三個每根梁：三個每根柱：兩個每根柱：兩個v最不利內(nèi)力類型 梁梁支座截面：支座截面：-Mmax及相應的及相應的V +Mmax及相應的及相應的VVmax及相應的及相應的M跨中截面：跨

21、中截面： Mmax(-Mmax)柱柱 Mmax及相應的及相應的N和和V；-Mmax及相應的及相應的N和和V； Nmax及相應的及相應的M和和V；Nmin及相應的及相應的M和和V；Vmax及相應的及相應的M和和N；2004006008001000NN eOiv控制截面最不利內(nèi)力計算 非抗震設計非抗震設計抗震設計抗震設計wkwwQkQQGkGSSSSwkwwEvkEvEhkEhGEGSSSSS八、截面設計 v柱端彎矩設計值柱端彎矩設計值 抗震設計時，抗震設計時，四級四級框架柱的柱端彎矩設計值可直接取考慮地震框架柱的柱端彎矩設計值可直接取考慮地震作用組合的彎矩值；作用組合的彎矩值；一、二、三級一、二

22、、三級框架的梁、柱節(jié)點處，除頂層框架的梁、柱節(jié)點處，除頂層和柱軸壓比小于和柱軸壓比小于0.15者外，柱端考慮地震作用組合的彎矩設計值者外，柱端考慮地震作用組合的彎矩設計值應按下式予以調(diào)整：應按下式予以調(diào)整：bccMM%9度抗震設計的結構和一級框架結構尚應符合：度抗震設計的結構和一級框架結構尚應符合： buac2 . 1MM節(jié)點上、下柱端截面順時針或逆時針方向組合彎矩設計節(jié)點上、下柱端截面順時針或逆時針方向組合彎矩設計值之和。上、下柱端的彎矩設計值，可按彈性分析的彎值之和。上、下柱端的彎矩設計值，可按彈性分析的彎矩比例進行分配；矩比例進行分配； cM柱端彎矩增大系數(shù)，一、二、三級分別取柱端彎矩增

23、大系數(shù)，一、二、三級分別取1.4、1.2和和1.1； bM節(jié)點左、右梁端逆時針或順時針方向節(jié)點左、右梁端逆時針或順時針方向實配實配的正截面受彎的正截面受彎承載力所對應的彎矩值之和，可根據(jù)實際配筋面積（計承載力所對應的彎矩值之和，可根據(jù)實際配筋面積（計入受壓鋼筋）和材料強度標準值并考慮承載力抗震調(diào)整入受壓鋼筋）和材料強度標準值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算。系數(shù)計算。 buaM節(jié)點左、右梁截面逆時針或順時針方向組合彎矩設計值節(jié)點左、右梁截面逆時針或順時針方向組合彎矩設計值之和。當抗震等級為一級且節(jié)點左、右梁端均為負彎矩之和。當抗震等級為一級且節(jié)點左、右梁端均為負彎矩時，絕對值較小的彎矩應取零時，絕

24、對值較小的彎矩應取零 ； c%反彎點不在柱的層高范圍內(nèi)時，柱端彎矩設計值可直接乘以柱端反彎點不在柱的層高范圍內(nèi)時，柱端彎矩設計值可直接乘以柱端 彎矩增大系數(shù)彎矩增大系數(shù) 。 c抗震設計時，抗震設計時，一、二、三級一、二、三級框架結構的底層柱底截面的彎矩設框架結構的底層柱底截面的彎矩設 計值。應分別采用考慮地震作用組合的彎矩值與增大系數(shù)計值。應分別采用考慮地震作用組合的彎矩值與增大系數(shù)1.5、 1.25和和1.15的乘積。的乘積。 v柱端剪力設計值柱端剪力設計值 抗震設計的框架柱、框支柱端部截面的剪力設計值，一、二、抗震設計的框架柱、框支柱端部截面的剪力設計值，一、二、 三級時應按下列公式計算；

25、四級時可直接取考慮地震作用組合三級時應按下列公式計算；四級時可直接取考慮地震作用組合 的剪力計算值。的剪力計算值。 nbctcvc/ )(HMMV%9度抗震設計的結構和一級框架結構尚應符合：度抗震設計的結構和一級框架結構尚應符合： nbcuatcua/ )(2 . 1HMMV分別為柱上、下端順時針或逆時針方向截面組合的彎矩分別為柱上、下端順時針或逆時針方向截面組合的彎矩設計值設計值 ； bctcMM 、分別為上、下端順時針或逆時針方向實配的正截面受彎分別為上、下端順時針或逆時針方向實配的正截面受彎承載力所對應的彎矩值，可根據(jù)實配鋼筋面積、材料強承載力所對應的彎矩值，可根據(jù)實配鋼筋面積、材料強度

26、標準值和重力荷載代表值產(chǎn)生的軸向壓力設計值并考度標準值和重力荷載代表值產(chǎn)生的軸向壓力設計值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算 ； bcuatcuaMM、柱的凈高柱的凈高 ； 柱端剪力增大系數(shù)，柱端剪力增大系數(shù)，一、二、三一、二、三級分別取級分別取1.4、1.2和和1.1。 cnHv梁端剪力設計值梁端剪力設計值 抗震設計時，框架梁端部截面組合的剪力設計值，一、二、三抗震設計時，框架梁端部截面組合的剪力設計值，一、二、三級應按下列公式計算；四級時可直接取考慮地震作用組合的剪力級應按下列公式計算；四級時可直接取考慮地震作用組合的剪力計算值。計算值。 Gbnrblbvb/ )(VlM

27、MV%9度抗震設計的結構和一級框架結構尚應符合：度抗震設計的結構和一級框架結構尚應符合： Gbnrbualbua/ )( 1 . 1VlMMV梁左、右端逆時針或順時針方向截面組合的彎矩設計值?？沽鹤?、右端逆時針或順時針方向截面組合的彎矩設計值?？拐鸬燃墳橐患壡伊簝啥藦澗鼐鶠樨搹澗貢r，絕對值較小一端震等級為一級且梁兩端彎矩均為負彎矩時，絕對值較小一端的彎矩應取零的彎矩應取零 ； rblbMM 、梁左、右端逆時針或順時針方向實配的正截面受彎承載力所對梁左、右端逆時針或順時針方向實配的正截面受彎承載力所對應的彎矩值，可根據(jù)實配鋼筋面積（計入受壓鋼筋）和材料強應的彎矩值，可根據(jù)實配鋼筋面積（計入受壓鋼

28、筋）和材料強度標準值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算度標準值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算 ； rbualbuaMM、柱的凈高柱的凈高 ； 梁剪力增大系數(shù)梁剪力增大系數(shù) ，一、二、三一、二、三級分別取級分別取1.3、1.2和和1.1。 vbnl考慮地震作用組合的重力荷載代表值（考慮地震作用組合的重力荷載代表值（9度時還應包括豎向度時還應包括豎向地震作用標準值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設地震作用標準值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值。計值。 GbVv角柱的彎矩、剪力設計值角柱的彎矩、剪力設計值 v框架梁、柱正截面承載力計算框架梁、柱正截面承載力計算 一、二、三級一、二、三級框架角柱

29、經(jīng)按上述規(guī)定調(diào)整后的彎矩、剪力設計框架角柱經(jīng)按上述規(guī)定調(diào)整后的彎矩、剪力設計 值應乘以值應乘以不小于不小于1.1的增大系數(shù)。的增大系數(shù)。 框架梁、框架柱和框支柱的正截面承載力可按框架梁、框架柱和框支柱的正截面承載力可按混凝土結構設混凝土結構設 計規(guī)范計規(guī)范GB50010的有關規(guī)定計算；考慮地震作用組合時，其的有關規(guī)定計算；考慮地震作用組合時，其 承載力應除以相應的承載力抗震調(diào)整系數(shù)。抗震設計時，框架承載力應除以相應的承載力抗震調(diào)整系數(shù)?？拐鹪O計時，框架 角柱應按雙向偏心受力構件計算。角柱應按雙向偏心受力構件計算。 v框架梁、柱抗剪框架梁、柱抗剪承載力承載力計算計算 框架梁、柱其受剪截面應符合下

30、列要求：框架梁、柱其受剪截面應符合下列要求： 無地震作用組合時無地震作用組合時 0cc25. 0bhfV有地震作用組合時有地震作用組合時 )2 . 0(10ccREbhfV跨高比大于跨高比大于2.5的梁及剪跨比大于的梁及剪跨比大于2的柱的柱： 跨高比不大于跨高比不大于2.5的梁及剪跨比不大于的梁及剪跨比不大于2的柱：的柱： )15. 0(10ccREbhfV框架柱的剪跨比可按下式計算：框架柱的剪跨比可按下式計算： )/(0cchVM梁、柱計算截面的剪力設計值；梁、柱計算截面的剪力設計值； VcMcVcb0h框架柱的剪跨比。反彎點位于柱高中部的框架柱，可取框架柱的剪跨比。反彎點位于柱高中部的框架

31、柱，可取柱凈高與計算方向柱凈高與計算方向2倍柱截面有效高度之比值；倍柱截面有效高度之比值； 柱端截面未經(jīng)上述調(diào)整的組合彎矩計算值，可取柱上、柱端截面未經(jīng)上述調(diào)整的組合彎矩計算值，可取柱上、下端的較大值；下端的較大值； 柱端截面與組合彎矩計算值對應的組合剪力計算值；柱端截面與組合彎矩計算值對應的組合剪力計算值； 混凝土強度影響系數(shù)。當混凝土強度等級混凝土強度影響系數(shù)。當混凝土強度等級不大于不大于C50時時取取1.0；當混凝土強度等級為；當混凝土強度等級為C80時取時取0.8；當混凝土強度；當混凝土強度等級在等級在C50和和C80之間時可按線性內(nèi)插取用；之間時可按線性內(nèi)插取用；矩形截面的寬度，矩形

32、截面的寬度，T形截面、工形截面的腹板寬度；形截面、工形截面的腹板寬度； 梁、柱截面計算方向有效高度。梁、柱截面計算方向有效高度。 矩形截面偏心受壓框架柱，其斜截面受剪承載力應按下列公式計算：矩形截面偏心受壓框架柱，其斜截面受剪承載力應按下列公式計算： 無地震作用組合時無地震作用組合時 NhAfbhfV07. 0s175. 10svyv0t有地震作用組合時有地震作用組合時 svt0yv0RE11.05(0.056)1sAVf bhfhN 框架柱的剪跨比，當框架柱的剪跨比，當 3時，取時，取 =3 ； 考慮風荷載或地震作用組合的框架柱軸向壓力設計值，考慮風荷載或地震作用組合的框架柱軸向壓力設計值，

33、當當N大于大于0.3fcAc時，取時，取N等于等于0.3fcAc 。 N當矩形截面框架柱出現(xiàn)拉力時，其斜截面受剪承載力應按當矩形截面框架柱出現(xiàn)拉力時，其斜截面受剪承載力應按 下列公式計算：下列公式計算： 無地震作用組合時無地震作用組合時 有地震作用組合時有地震作用組合時 NhAfbhfV2 . 0s175. 10svyv0t)2 . 0s105. 1(10svyv0tRENhAfbhfV框架柱的剪跨比。框架柱的剪跨比。與剪力設計值對應的軸向拉力設計值，取正值；與剪力設計值對應的軸向拉力設計值，取正值；N%當上述第當上述第1式右端的計算值小于式右端的計算值小于 時，應取等于時，應取等于 ， 且且

34、 值不應小于值不應小于 。 0svyvshAf0svyvshAf0svyvshAf0t36. 0bhf 框架梁斜截面受剪承載力可按現(xiàn)行國家標準框架梁斜截面受剪承載力可按現(xiàn)行國家標準混凝土混凝土 結構設計規(guī)范結構設計規(guī)范GB50010的有關規(guī)定進行計算。的有關規(guī)定進行計算。 無地震作用組合時，在單向風荷載作用下雙向受剪的無地震作用組合時，在單向風荷載作用下雙向受剪的 框架柱，可按現(xiàn)行國家標準框架柱，可按現(xiàn)行國家標準混凝土結構設計規(guī)范混凝土結構設計規(guī)范 GB50010的規(guī)定進行截面剪壓比計算和斜截面受剪承的規(guī)定進行截面剪壓比計算和斜截面受剪承 載力計算。載力計算。 無地震作用組合時，梁、柱扭曲截面

35、承載力，可按現(xiàn)無地震作用組合時，梁、柱扭曲截面承載力，可按現(xiàn) 行國家標準行國家標準混凝土結構設計規(guī)范混凝土結構設計規(guī)范GB50010的有關的有關 規(guī)定進行計算。規(guī)定進行計算。 v節(jié)點節(jié)點 抗震設計時，一、二級框架的節(jié)點核心區(qū)應按高規(guī)的抗震設計時，一、二級框架的節(jié)點核心區(qū)應按高規(guī)的 附錄附錄C進行抗震驗算；三、四級框架節(jié)點以及各抗震進行抗震驗算；三、四級框架節(jié)點以及各抗震 等級的頂層端節(jié)點核心區(qū)，可不進行抗震驗算。各抗等級的頂層端節(jié)點核心區(qū)，可不進行抗震驗算。各抗 震等級的框架節(jié)點均應符合構造措施的要求。震等級的框架節(jié)點均應符合構造措施的要求。 九、構造要求 v混凝土強度等級混凝土強度等級 現(xiàn)澆

36、框架梁、柱、節(jié)點的混凝土強度等級，按現(xiàn)澆框架梁、柱、節(jié)點的混凝土強度等級，按一級一級抗震等抗震等 級設計時，級設計時，不應低于不應低于C30；按；按二二四級四級和和非抗震非抗震設計時，設計時，不不 應低于應低于C20。 現(xiàn)澆現(xiàn)澆框架梁框架梁的混凝土強度等級的混凝土強度等級不宜大于不宜大于C40；框架柱框架柱的混的混 凝土強度等級，抗震設防烈度為凝土強度等級，抗震設防烈度為9度時度時不宜大于不宜大于C60，抗震，抗震 設防烈度為設防烈度為8度時度時不宜大于不宜大于C70。 v框架梁框架梁 抗震設計時，計入受壓鋼筋作用的梁端截面混凝土受壓區(qū)抗震設計時，計入受壓鋼筋作用的梁端截面混凝土受壓區(qū) 高度與

37、有效高度之比值，高度與有效高度之比值，一級一級不應大于不應大于0.25，二、三級二、三級不不 應大于應大于0.35。 縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率(%)，非抗震設計非抗震設計時，不時，不 應小于應小于0.2和和45ft/fy二者的較大值；二者的較大值；抗震設計抗震設計時，不應小于時，不應小于 下表規(guī)定的數(shù)值；下表規(guī)定的數(shù)值； 梁縱向受拉鋼筋最小配筋百分率梁縱向受拉鋼筋最小配筋百分率 min(%) 抗震等級抗震等級位位 置置支座支座(取較大值取較大值)跨中跨中(取較大值取較大值)一級一級 0.40和和80ft/fy 0.30和和65ft/fy二級二級0.30和和65f

38、t/fy0.25和和55ft/fy三、四級三、四級 0.25和和55ft/fy0.20和和45ft/fy 抗震設計時，梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于抗震設計時，梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于2.5% 。 抗震設計時，梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋截面面積的比抗震設計時，梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋截面面積的比 值，除按計算確定外，值，除按計算確定外，一級一級不應小于不應小于0.5，二、三級二、三級不應小于不應小于 0.3 。 抗震設計時，梁端箍筋的加密區(qū)長度、箍筋最大間距和最小直抗震設計時，梁端箍筋的加密區(qū)長度、箍筋最大間距和最小直 徑應符合下表的要求；當梁端縱向鋼筋配筋率徑應符合下表的要求

39、；當梁端縱向鋼筋配筋率大于大于2%時，表時，表中中 箍筋最小直徑應箍筋最小直徑應增大增大2mm 。 梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑 抗震等級抗震等級加密區(qū)長度加密區(qū)長度(取較取較大值大值)（mm） 箍筋最大間距箍筋最大間距(取取最小值最小值)（mm） 箍筋最小直徑箍筋最小直徑（mm） 一級一級 2.0hb，500hb/4，6d，10010二級二級1.5hb，500hb/4，8d，1008三級三級 1.5hb，500hb/4，8d，1508四級四級1.5hb，500hb/4，8d，1506v框架柱框架柱 柱全部縱向鋼筋的配筋率，不應小于下

40、表的規(guī)定值，且柱柱全部縱向鋼筋的配筋率，不應小于下表的規(guī)定值，且柱截面截面每一側每一側縱向鋼筋配筋率縱向鋼筋配筋率不應小于不應小于0.2%；抗震設計時，對；抗震設計時，對類場地上較高的高層建筑，表中數(shù)值應增加類場地上較高的高層建筑，表中數(shù)值應增加0.1。 柱類型柱類型 抗抗 震震 等等 級級 非抗震非抗震一級一級 二級二級 三級三級四級四級中柱、邊柱中柱、邊柱 1.00.80.70.60.6角柱角柱1.21.00.90.80.6框支柱框支柱 1.21.00.8柱縱向鋼筋最小配筋百分率（柱縱向鋼筋最小配筋百分率（%） %當混凝土強度等級當混凝土強度等級大于大于C60時，表中的數(shù)值應時，表中的數(shù)值

41、應增加增加0.1； %當采用當采用HRB400、RRB400級鋼筋時，表中數(shù)值應允許級鋼筋時，表中數(shù)值應允許減小減小0.1。 抗震設計時，柱箍筋在規(guī)定的范圍內(nèi)應加密，加密區(qū)的箍筋抗震設計時，柱箍筋在規(guī)定的范圍內(nèi)應加密，加密區(qū)的箍筋間距和直徑，應符合下列要求：間距和直徑，應符合下列要求：抗震等級抗震等級 箍筋最大間距（箍筋最大間距（mm） 箍筋最小直徑（箍筋最小直徑（mmmm） 一級一級6d和和100的較小值的較小值 10 二級二級8d和和100的較小值的較小值 8三級三級8d和和150（柱根（柱根100）的較小值）的較小值 8四級四級 8d和和150（柱根（柱根100）的較小值）的較小值 6(

42、柱根柱根8) 柱端箍筋加密區(qū)的構造要求柱端箍筋加密區(qū)的構造要求 %d為柱縱向鋼筋直徑（為柱縱向鋼筋直徑（mm）；）； 一般情況下，箍筋的最大間距和最小直徑，應按下表采用：一般情況下，箍筋的最大間距和最小直徑，應按下表采用： %柱根指框架柱底部嵌固部位。柱根指框架柱底部嵌固部位。 二級框架柱二級框架柱箍筋直徑不小于箍筋直徑不小于10mm、肢距不大于、肢距不大于200mm 時，除柱根外最大間距應允許采用時，除柱根外最大間距應允許采用150mm；三級框架柱三級框架柱的的 截面尺寸不大于截面尺寸不大于400mm時，箍筋最小直徑應允許采用時，箍筋最小直徑應允許采用 6mm；四級框架柱四級框架柱的剪跨比不

43、大于的剪跨比不大于2或柱中全部縱向鋼筋或柱中全部縱向鋼筋 的配筋率大于的配筋率大于3%時，箍筋直徑不應小于時，箍筋直徑不應小于8mm； 剪跨比不大于剪跨比不大于2的柱，箍筋間距不應大于的柱，箍筋間距不應大于100mm，一級時，一級時 尚不應大于尚不應大于6倍的縱向鋼筋直徑。倍的縱向鋼筋直徑。 非抗震設計時，柱中箍筋應符合以下規(guī)定：非抗震設計時，柱中箍筋應符合以下規(guī)定： 周邊箍筋應為封閉式；周邊箍筋應為封閉式； 箍筋間距不應大于箍筋間距不應大于400mm，且不應大于構件截面的短邊尺，且不應大于構件截面的短邊尺 寸和最小縱向受力鋼筋直徑的寸和最小縱向受力鋼筋直徑的15倍；倍； 箍筋直徑不應小于最大

44、縱向鋼筋直徑的箍筋直徑不應小于最大縱向鋼筋直徑的1/4，且不應小于，且不應小于 6mm； 當柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率超過當柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率超過3%時，箍筋直徑時，箍筋直徑 不應小于不應小于8mm，箍筋間距不應大于最小縱向鋼筋直徑的，箍筋間距不應大于最小縱向鋼筋直徑的10 倍，且不應大于倍，且不應大于200mm；箍筋末端應做成；箍筋末端應做成135彎鉤且彎彎鉤且彎 鉤末端平直段長度不應小于鉤末端平直段長度不應小于10倍箍筋直徑；倍箍筋直徑； 當柱每邊縱筋多于當柱每邊縱筋多于3根時，應設置復合箍筋（可采用拉根時，應設置復合箍筋（可采用拉 筋）；筋）； 柱內(nèi)縱向鋼筋采用搭接做法時，搭

45、接長度范圍內(nèi)箍筋直徑不柱內(nèi)縱向鋼筋采用搭接做法時，搭接長度范圍內(nèi)箍筋直徑不 應小于搭接鋼筋較大直徑的應小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍；在縱向受拉鋼筋的搭接倍；在縱向受拉鋼筋的搭接 長度范圍內(nèi)的箍筋間距不應大于搭接鋼筋較小直徑的長度范圍內(nèi)的箍筋間距不應大于搭接鋼筋較小直徑的5倍，倍， 且不應大于且不應大于100mm；在縱向受壓鋼筋的搭接長度范圍內(nèi)的；在縱向受壓鋼筋的搭接長度范圍內(nèi)的 箍筋間距不應大于搭接鋼筋較小直徑的箍筋間距不應大于搭接鋼筋較小直徑的10倍，且不應大于倍，且不應大于 200mm。當受壓鋼筋直徑大于。當受壓鋼筋直徑大于25mm時，尚應在搭接接頭端時，尚應在搭接接頭端 面外面外10

46、0mm的范圍內(nèi)各設置兩道箍筋。的范圍內(nèi)各設置兩道箍筋。v節(jié)點節(jié)點 框架節(jié)點核心區(qū)應設置水平箍筋，且應符合下列規(guī)定：框架節(jié)點核心區(qū)應設置水平箍筋，且應符合下列規(guī)定： 非抗震設計時，箍筋間距不宜大于非抗震設計時，箍筋間距不宜大于250mm。對四邊有梁與。對四邊有梁與 之相連的節(jié)點，可僅沿節(jié)點周邊設置矩形箍筋；之相連的節(jié)點，可僅沿節(jié)點周邊設置矩形箍筋； 一、二、三級框架節(jié)點核心區(qū)配箍特征值不宜小于一、二、三級框架節(jié)點核心區(qū)配箍特征值不宜小于0.12、 0.10和和0.08，且箍筋體積配箍率分別不宜小于，且箍筋體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5%和和 0.4%。柱剪跨比不大于。柱剪跨比不大于2的框

47、架節(jié)點核心區(qū)的配箍特征值不的框架節(jié)點核心區(qū)的配箍特征值不 宜小于核心區(qū)上、下柱端配箍特征值中的較大值。宜小于核心區(qū)上、下柱端配箍特征值中的較大值。 nn4131lla5 . 1lnn4131llnn4131lla4 . 0 lnn4131llnn4131llnn4131llalnl非抗震設計時框架梁、柱縱向鋼筋在節(jié)點區(qū)的錨固要求 抗震設計時框架梁、柱縱向鋼筋在節(jié)點區(qū)的錨固要求 aE1.5laE0.4laElaElaElaElaE0.4laE0.4l十、十、 桿件軸向變形對內(nèi)力和變形的影響桿件軸向變形對內(nèi)力和變形的影響 例題見教科書第例題見教科書第109109頁例頁例5-15-1。 十一、十一、

48、 考慮施工過程和軸向變形影響的內(nèi)力計算考慮施工過程和軸向變形影響的內(nèi)力計算 不考慮收縮、徐變影響。不考慮收縮、徐變影響。 計算簡圖計算簡圖 一次加載簡圖一次加載簡圖 q1q2q3q4分層加載簡圖分層加載簡圖 第 一 層結 構 內(nèi) 力第 三 層結 構 內(nèi) 力第 二 層結 構 內(nèi) 力第 四 層結 構 內(nèi) 力近似方法計算簡圖近似方法計算簡圖 1113322100 0000000nnnnnnniiiqqqqqqqqqqKqqqqq 算例算例 193.4m=64.6m5m6 .8 mAB8 .4 mC框架框架: 2: 2跨、跨、2020層層 層高：底層層高：底層5 5米，其他米，其他3.43.4米；米；

49、跨度：跨度：ABAB跨跨6.86.8米，米，BCBC跨跨8.48.4米；米； 構件尺寸見下表。構件尺寸見下表。構件截面尺寸表構件截面尺寸表 層層 號號 15層層612層層1320層層柱柱中柱中柱11m0.80.8m0.60.6m邊柱邊柱0.80.8m0.60.6m0.50.5m梁梁0.30.3m屋面梁線荷載為屋面梁線荷載為5kN/m，樓面梁線荷載為樓面梁線荷載為6.5kN/m；混凝土強度等級混凝土強度等級C40；混凝土彈性模量為混凝土彈性模量為3.25104MPa。 三種方法計算的彎矩圖比較三種方法計算的彎矩圖比較( (見教材第見教材第153153頁圖頁圖5.685.68）：）： 4 .8 7

50、1 0 .3 91 3 .3 31 2 .6 21 2 .6 51 3 .3 51 2 .7 91 3 .7 01 3 .1 91 7 .1 09 .31 1 .8 21 2 .3 61 2 .5 21 2 .3 01 2 .6 71 2 .4 71 2 .8 11 2 .6 21 2 .9 31 2 .7 81 2 .9 11 3 .2 51 4 .8 69 .7 81 1 .0 81 1 .7 01 1 .8 91 1 .9 51 2 .2 01 2 .2 61 2 .4 61 2 .5 21 2 .6 71 2 .7 11 2 .8 31 2 .8 41 2 .7 61 3 .5 81

51、5 .5 17 .4 76 .2 85 .5 65 .6 85 .8 85 .7 25 .8 65 .6 95 .8 95 .6 65 .9 05 .6 05 .9 75 .8 05 .5 74 .4 07 .8 96 .1 86 .4 05 .8 56 .6 65 .8 36 .6 85 .7 96 .7 25 .7 36 .7 95 .9 06 .5 94 .2 48 .7 55 .7 17 .3 75 .4 47 .5 65 .4 07 .5 46 .3 16 .4 01 .5 72 3 .1 21 9 .7 11 8 .2 51 8 .5 91 8 .5 91 8 .5 61 8 .3

52、 61 8 .3 81 8 .1 31 8 .1 51 7 .8 31 7 .8 21 7 .5 51 7 .8 21 6 .3 71 4 .4 62 2 .2 51 9 .9 41 8 .7 21 9 .2 21 8 .9 31 9 .1 21 8 .7 61 8 .9 91 8 .6 01 8 .8 21 8 .4 41 9 .1 31 7 .4 01 4 .5 42 4 .3 82 0 .3 71 9 .2 42 0 .0 61 8 .8 72 0 .0 91 8 .0 02 1 .8 01 4 .7 28 .5 123.7225.4025.6224.0826.1423.2426.892

53、2.4726.4022.4624.1723.6424.8223.0625.1422.7125.4322.3825.7122.0826.1621.6524.6422.5322.7823.4923.8522.2924.4621.5524.9820.9225.3920.4225.6720.0817.7529.8715.5117.0436.5138.1037.0338.0936.2438.9335.5539.6235.4638.9636.1236.5335.5837.2635.2237.5834.8937.8834.5938.1534.2338.6634.8236.7134.8734.1933.863

54、5.3733.1135.9732.4936.5032.0036.9231.6537.1841.6529.4424.5123.1213.0120.0212.9019.7712.8819.7512.8919.7413.1420.1413.6721.0113.6320.9113.6520.9313.6720.9413.6820.9613.6720.8813.9821.5714.4322.8014.5022.7114.5622.7914.6222.8314.6722.8714.6922.9213.0120.0212.6220.29一 次 加 載 解4 .8 71 0 .3 92 .1 81 1 .0

55、62 .4 91 1 .2 52 .9 51 1 .5 93 .2 41 5 .3 13 .7 69 .7 53 .8 19 .7 63 .8 49 .7 93 .8 89 .8 13 .9 09 .7 93 .9 09 .6 44 .2 21 1 .4 53 .6 38 .0 43 .9 68 .2 44 .0 68 .3 14 .0 68 .2 73 .9 68 .1 33 .7 47 .8 63 .4 17 .4 33 .2 28 .2 56 .3 52 .0 94 .0 41 .4 14 .3 51 .4 54 .3 41 .4 24 .3 71 .4 04 .3 91 .3 84 .

56、4 21 .3 64 .5 11 .5 87 .0 11 .2 25 .1 80 .8 45 .4 40 .8 35 .4 60 .7 95 .5 00 .7 55 .5 40 .7 05 .7 20 .9 97 .9 70 .4 26 .2 60 .1 46 .4 26 .5 40 .0 06 .4 01 .5 71 5 .0 74 .8 41 1 .7 74 .5 21 2 .4 54 .9 51 2 .6 65 .1 91 2 .7 95 .3 21 2 .8 05 .3 31 2 .7 15 .2 71 2 .5 65 .2 01 7 .9 25 .9 71 4 .2 55 .3 21 4 .5 95 .3 71 4 .5 65 .3 81 4 .5 25 .3 61 4 .4 55 .3 61 4 .4 65 .7 52 2 .0 94 .8 61 6 .2 94 .6 51 5 .8 94 .2 41 5 .6 73 .9 91 4 .7 28 .5 123.7225.4025.6224.0825.2123.9125.8523.2725.0523.5422.6424.9122.