多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計ppt重慶大學(xué)210

1、多高層多高層房屋房屋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計目錄（一）（30學(xué)時） 教材及參考資料 第1章 多層框架結(jié)構(gòu)（16學(xué)時）1.1 多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置(2學(xué)時)1.2 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與側(cè)移計算的近似計算方法(4學(xué)時) 1.2.1 概述與計算簡圖 1.2.2 豎向荷載作用下的分層法 1.2.3 水平荷載作用下的反彎點法和D值法 1.2.4 框架結(jié)構(gòu)側(cè)移計算及限值1.3 多層框架內(nèi)力組合(2學(xué)時)1.4 無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(2學(xué)時)1.5 框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(6學(xué)時) 1.5.1 框架結(jié)構(gòu)的延性 1.5.2 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)

2、計的一般規(guī)定 1.5.3 框架梁的抗震設(shè)計 1.5.4 框架柱的抗震設(shè)計 1.5.5 框架節(jié)點的抗震設(shè)計1.6 多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(自學(xué))1.7 多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例(自學(xué)) 第2章 高層建筑結(jié)構(gòu)（14學(xué)時） 具體章節(jié)見下頁多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計目錄（二） 第2章 高層建筑結(jié)構(gòu)（14學(xué)時）2.1 高層建筑的定義和發(fā)展(1學(xué)時)2.2 高層建筑結(jié)構(gòu)體系與布置一般原則 (1學(xué)時)2.3 高層建筑結(jié)構(gòu)上的作用，受力特點及相關(guān)要求 (1學(xué)時)2.4 剪力墻結(jié)構(gòu)(6學(xué)時) 2.4.1 單榀剪力墻分配的剪力 2.4.2 剪力墻的受力特點與分類 2.4.3 整

3、截面剪力墻及整體小開口剪力墻內(nèi)力與位移計算 2.4.4 雙肢剪力墻內(nèi)力與位移計算 2.4.5 壁式框架剪力墻內(nèi)力與位移計算 2.4.6 剪力墻截面設(shè)計及構(gòu)造要求2.5 框架-剪力墻(4學(xué)時) 2.5.1 框架-剪力墻組成及受力特點 2.5.2 框架-剪力墻的計算 2.5.3 框架-剪力墻的結(jié)構(gòu)布置、截面設(shè)計及構(gòu)造要求2.6 筒體結(jié)構(gòu)(1學(xué)時)多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計參考資料 混凝土結(jié)構(gòu)（中冊、第三版）-混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 東南大學(xué)等編，中 國建筑工業(yè)出版社，2005.7 混凝土結(jié)構(gòu)（下冊） 天津大學(xué)等編，中國建筑工業(yè)出版社，1994.6 建筑結(jié)構(gòu)

4、抗震設(shè)計 李國強、李杰、蘇小卒編著中國建筑工業(yè)出版社 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002 建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2001（2008年版） 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2002返回返回多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計柱網(wǎng)布置原則：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 1）生產(chǎn)工藝的要求 工業(yè)廠房設(shè)計的主要依據(jù)。廠房常采用內(nèi)廊式和跨度組合式兩種(如圖1.2)，柱距常采用6m，跨度常采用6m, 7.5m, 9m, 12m等。12m3

5、0m可采用預(yù)應(yīng)力混凝土。 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計2）建筑平面布置的要求（功能、梁跨） 民用建筑功能不同，柱網(wǎng)尺寸難以統(tǒng)一，常采用300mm進級。 柱距：3.3-6.0m；跨度：6-12m。 柱網(wǎng)布置應(yīng)與建筑分隔墻相協(xié)調(diào)。（醫(yī)院如圖1.3、旅館如圖1.4）多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計3）結(jié)構(gòu)受力合理 應(yīng)使豎向荷載作用下內(nèi)力分布均勻合理，梁、柱材料強度均能充分利用(如圖1.5,1.6)。 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計 4）施工方便 應(yīng)盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)和層高，重復(fù)使用

6、標(biāo)準(zhǔn)層，盡量減少構(gòu)件類型、規(guī)格。 應(yīng)使結(jié)構(gòu)受力明確、傳力簡捷。布置時縱橫框架應(yīng)盡量對齊通(如圖1.7) 縱向柱列的布置，一般取建筑開間，當(dāng)開間較小時，可考慮柱網(wǎng)為多個開間(如圖1.8) 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計二、承重框架布置 一般情況下，柱在兩個方向均應(yīng)有梁拉結(jié)，實際為空間結(jié)構(gòu)體系；常將其分為縱橫兩個方向的平面框架（建筑物長向為縱向，短向為橫向）；水平力由各自方向框架承受；豎向力根據(jù)傳力途徑，一般在受力較大的豎向荷載方向設(shè)承重梁，另一方向設(shè)連系梁。 根據(jù)樓蓋的布置方式及豎向荷載傳遞途徑，承重框架的布置有以下三種(如圖1.9) ： 橫向框架承重

7、縱向框架承重 縱橫向框架混合承重 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計三、變形縫布置非地震區(qū)建筑物變形縫有伸縮縫和沉降縫，在地震區(qū)還需設(shè)置防震縫；設(shè)置原則：力爭不設(shè)，盡量少設(shè)，必要時一定要設(shè)，并應(yīng)作到一縫多用；在非地震區(qū)的沉降縫可兼作伸縮縫，僅設(shè)防震縫時，基礎(chǔ)可不分開，但在基礎(chǔ)處應(yīng)加強連接構(gòu)造 。1) 伸縮縫（又稱溫度縫）作用是消除由于溫度變化和混凝土的收縮對結(jié)構(gòu)造成的危害。與結(jié)構(gòu)長度相關(guān)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距如表1.1所示。表1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距(m)結(jié)構(gòu)類別室內(nèi)或土中露天排架結(jié)構(gòu)裝配式10070框架結(jié)構(gòu)裝配式7550現(xiàn)澆式5535

8、剪力墻結(jié)構(gòu)裝配式6540現(xiàn)澆式4530擋墻、地下室墻壁等裝配式4030現(xiàn)澆式3020多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計2) 沉降縫 作用是防止地基不均勻沉降引起的房屋破壞，應(yīng)設(shè)置沉降縫將房屋和基礎(chǔ)分開。沉降縫做法如圖（圖1.10）所示。伸縮縫和沉降縫寬度不宜小于50mm. 3) 防震縫防撞，寬度不得小于70mm.且滿足小表1.2 （抗震6.1.4條 ）結(jié)構(gòu)類型設(shè)防烈度6度7度8度9度框架4H+105H-57H-3510H-80框架-剪力墻3.5H+94.2H-46H-308.5H-68剪力墻2.8H+73.5H-35H-257H-55返回返回注：H指房屋高

9、度，即室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨?。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計一、框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法 框架結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)受力體系，分析時有按空間結(jié)構(gòu)分析和簡化成平面結(jié)構(gòu)分析兩種方法?？臻g結(jié)構(gòu)分析常根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)位移法的基本原理編程計算。平面結(jié)構(gòu)分析常采用手算方法進行，常有彎矩分配法、無剪力分配法、迭代法等，另有近似分析方法：分層法、反彎點法和D值法。本章主要介紹框架結(jié)構(gòu)近似手算方法，包括：豎向荷載作用下的分層法，水平荷載作用下的反彎點法和D值法。 1.2.1 1.2.1 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法與計算簡圖框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算方法與計算簡圖多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)

10、設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計二、框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖 （一）計算單元的選取多層框架結(jié)構(gòu)實際上由縱、橫框架組成的空間結(jié)構(gòu)，為了簡化計算，常忽略縱、橫向空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的抗扭作用，分別按縱向和橫向平面框架進行計算（如圖1.11）。橫向中間各榀框架，由于間距和各自抗側(cè)剛度相同，作用的各荷載相同，常取一榀橫向框架作為計算單元。但有差異時，應(yīng)分別計算?？v向框架因作用荷載不同，應(yīng)取不同框架計算，當(dāng)采用橫向承重時，縱向柱多時，抗側(cè)剛度大，可不計算，按構(gòu)造設(shè)計。作用于各計算單元上的荷載按該單元的負載面積計算。 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計（二）框架的計

11、算簡圖 計算簡圖是結(jié)構(gòu)的力學(xué)抽象，它既要反映結(jié)構(gòu)的真實受力狀態(tài)，同時又要便于內(nèi)力分析，在保證必要計算精度的前提下，對計算簡圖作適當(dāng)?shù)暮喕?1) 在計算前，應(yīng)有初步確定截面形狀和尺寸。 梁截面形狀有矩形、T形、形等，梁高：主梁 （1/10-1/12）L,次梁（1/12-1/15）L；矩形梁寬（1/2-1/3）h 。 柱截面形狀常采用矩形、方形、圓形，尺寸：取層高的1/15-1/20。 2) 在計算簡圖中，桿件用其軸線表示。 3) 跨度與層高：梁跨度取柱子軸線距離，當(dāng)上下層柱截面尺寸變化時，一般取最小柱截面形心線作為柱的軸線；層高取建筑層高，底層取基礎(chǔ)頂至二層樓頂面。 4) 節(jié)點簡化：現(xiàn)澆鋼筋混

12、凝土節(jié)點常簡化為剛性節(jié)點。 5) 框架構(gòu)件的抗彎剛度EI：框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算前必須先計算梁、柱截面慣性矩，但應(yīng)考慮樓板的影響。梁節(jié)點附近，樓板受拉，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較小，在梁跨中，樓板受壓，影響較大，但為了方便設(shè)計，假定梁I沿軸線不變。 現(xiàn)澆樓蓋：中框架取I=2.0I。邊框架取I=1.5I。 裝配整體：中框架取I=1.5I。邊框架取I=1.2I。 裝配式： 框架取I=I。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計（三）荷載計算作用于框架結(jié)構(gòu)上的荷載有豎向荷載和水平荷載。豎向荷載包括恒載和活載，一般為分布荷載，有時也為集中荷載。水平荷載包括風(fēng)荷載和水

13、平地震作用，一般簡化為節(jié)點水平集中力。1) 恒載 一般為結(jié)構(gòu)自重，對所選取計算單元而言，恒載有：縱梁傳來的恒載（常為集中力）、板傳來的恒載（常為分布力）、柱自重等。2) 活載 按負載面積計算，對樓面活載按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50092001第4.1.1條選用。屋面均布活荷按荷載規(guī)范第4.3.1執(zhí)行。 因樓面活載不可能同時滿布于所有樓面，可以折減，按荷載規(guī)范第4.1.2執(zhí)行。 3) 風(fēng)荷載 風(fēng)荷載的計算方法與單層廠房相同。垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算： 0zszk按上式計算的風(fēng)載，再按節(jié)點負載面積換算為節(jié)點集中力。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)

14、設(shè)計4) 水平地震作用 水平地震作用計算方法有：底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法、時程分析法。 建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB500112001規(guī)定：高度不超過40m、以剪力變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法計算。其計算方法：(1) 底部剪力（地震影響系數(shù)由地震影響系數(shù)曲線上查得）(圖1.12) eqEKGGF1185. 0(2) 各質(zhì)點水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及各樓層水平地震層間剪力：(圖1.13) nikkiEKnkkkiiiFVFHGHGF1返回返回多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計1.2.2 1.2.2 豎向荷載作用下的分層法豎向荷載作用下的分

15、層法一、分層法的計算假定1) 在豎向荷載作用下，多層多跨框架的側(cè)移忽略不計；2) 每層梁上的荷載對其他各層梁的影響忽略不計； 根據(jù)疊加原理，多層多跨框架在多層豎向荷載作用同時作用下的內(nèi)力，可視作各層豎向荷載單獨作用下的內(nèi)力疊加。即將框架的各層梁及上下柱作為獨立計算單元分層進行計算，分層計算所得的梁內(nèi)彎矩為梁在該荷載作用下的最后彎矩；每一柱的柱端彎矩取上下兩層計算所得彎矩和。(圖1.14) 分層法適合于節(jié)點梁柱線剛度比不小于3.0的結(jié)構(gòu)及豎向荷載沿高度分布均勻的多層框架結(jié)構(gòu)。 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計框架立面圖 荷載圖 彎矩圖多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高

16、層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計框架立面圖 荷載圖 彎矩圖多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計框架立面圖 荷載圖 彎矩圖多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計二、計算誤差的修正 在分層計算中，假定上下柱的遠端為固端，而實際上是彈性嵌固（在轉(zhuǎn)角）。為減小計算誤差，作如下修正： 1) 除底層柱外，其他各層柱的線剛度均乘0.9的折減系數(shù)； 2) 除底層柱外，其他各層柱的彎矩傳遞系數(shù)取為1/3。（底層仍為1/2 ）三、計算步驟1) 畫出框架計算簡圖（含荷載、軸線尺寸、節(jié)點編號等）；2) 按規(guī)定計算梁、柱的線剛度及相

17、對線剛度；3) 除底層柱外，其他各層柱的線剛度(或相對線剛度)乘以0.9的折減系數(shù)；4) 計算各節(jié)點處的彎矩分配系數(shù)（根據(jù)線剛度分配： )用彎矩分配法 從上至下分層計算各分層單元的桿端彎矩(先計算梁固端彎矩，按 )ii2121qlM 5) 疊加有關(guān)桿端彎矩，得最后彎矩圖；6) 將疊加后的同一節(jié)點處各桿端彎矩進行二次分配，以消除節(jié)點不平衡彎矩；7) 按靜力平衡條件求出框架的其它內(nèi)力圖（軸力及剪力圖）。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計四、示例(圖1.15, 1.16, 1.17, 1.18)返回返回多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層

18、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計1.2.3 1.2.3 水平荷載作用下的反彎點法和水平荷載作用下的反彎點法和D D值法值法 風(fēng)或地震對框架結(jié)構(gòu)的水平作用，一般可簡化為作用于框架節(jié)點上的水平力。其定性的彎矩圖(圖1.19)為：各桿的彎矩圖是直線形，且一般都有一個反彎點。若能求出各柱反彎點位置及各柱分配到的層間剪力，則各梁、柱的內(nèi)力很容易計算。 框架變形圖的特點： (1) 若忽略構(gòu)件的軸向變形，則同一層內(nèi)各節(jié)點具有相同的側(cè)向位移和層間位移； (2) 框架上部各節(jié)點均有轉(zhuǎn)角； (3) 各節(jié)點的層間位移和轉(zhuǎn)角越靠下層越大，這是因?qū)娱g剪力越大的原因。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計一

19、、反彎點法 反彎點法的關(guān)鍵，一是確定反彎點的位置；二是確定每層各柱的剪力。為簡化計算，進行如下假定： 1) 在確定反彎點位置時，假定柱上端與下端的轉(zhuǎn)角相等（底層柱除外，其下端為0）； 2) 在確定同層各柱剪力分配時，假定節(jié)點轉(zhuǎn)角為零，即認為梁的線剛度為無窮大； 3) 梁端彎矩可由節(jié)點平衡條件求出，并按節(jié)點左右梁的線剛度進行分配。 根據(jù)以上假定有：1）反彎點位置 由假定（1）有：底層柱反彎點近似為距柱下端2/3底層層高處，其余層柱反彎點位于層高中點；2）柱的側(cè)移剛度D 側(cè)移剛度D。是表示柱上下端產(chǎn)生單位相對水平位移時，在柱頂所需施加的水平剪力。根據(jù)假定（2）各柱無轉(zhuǎn)角，只有層間位移，則如圖1.2

20、0所示，柱頂剪力 ，則柱的側(cè)移剛度為： 212hiVc2012hiVDc多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計3) 同層各柱剪力的確定 現(xiàn)以個n層，每層有m個柱子的框架為例，說明第j層各柱剪力的分配。將框架沿第j層各柱的反彎點處切開以剪力和軸力（圖1.21），按水平力平衡條件有：)(aFVnjiij)(1bVVmkjkj根據(jù)假定（2），同層各柱的層間側(cè)移相等，將(c)代入(b)有： mkjjkjhiV1212代入(c)有，j層任一柱k分配的剪力為： 即同層各柱剪力按各柱間的側(cè)移剛度比進行分配。)(1220chiDVjjkkjkjmijjijjkjkVhihiV

21、1221212若層高相同： jmijijkjkViiV1多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計4) 柱端彎矩根據(jù)假定(1)有：底層柱：上端： 3111hVMktkc32111hVMkbkc2jjkbcjktcjkhVMM下端： 上部各層柱 5) 梁端彎矩根據(jù)假定(3)，由節(jié)點彎矩平衡，梁端彎矩為:（圖1.22）)(lcucrblblblbMMiiiM)(lcucrblbrbrbMMiiiM6) 梁的剪力以各梁為脫離體，將梁的左右彎矩之和除以該梁的跨長，得梁的剪力。 7) 柱軸力 自上而下逐層疊加節(jié)點左右的梁端剪力，得柱軸力。注意：注意：反彎點法適合于節(jié)點梁柱線

22、剛度比不小于反彎點法適合于節(jié)點梁柱線剛度比不小于3.0，且，且較均勻的多層框架結(jié)構(gòu)。較均勻的多層框架結(jié)構(gòu)。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計二、D值法(修正的反彎點法) 反彎點法中首先假定梁柱線剛度比為無窮大，又假定柱的反彎點高度為一定值，雖然簡化了計算，但也帶來了誤差。在實際結(jié)構(gòu)中，梁柱線剛度比較接近，在抗震設(shè)計中可能梁的線剛度小于柱的線剛度，框架節(jié)點對柱的約束為彈性支座，不為固端，因此柱的側(cè)移剛度應(yīng)修正，不僅與柱線剛度和層高有關(guān)，還與梁的線剛度有關(guān)；柱的反彎點與梁柱線剛度比、上下層梁線剛度比、上下層高變化等有關(guān)。 日本武藤清教授對反彎點法進行了修正。改

23、進了柱的側(cè)向剛度和反彎點高度的計算方法。1) 修正后的柱抗側(cè)剛度D212jchiD式中反映了梁柱線剛度比值對柱側(cè)向剛度的影響。按圖1.23選用。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計柱抗側(cè)剛度D推導(dǎo)的四個假定：（1）柱AB及與其上、下相鄰柱的線剛度均為 ；（2）柱AB及與其上、下相鄰柱的層間水平位移均為 ；（3）柱AB兩端節(jié)點及與其上下、左右相鄰的各節(jié)點的轉(zhuǎn)角均為；（4）與柱AB上、下端相交橫梁的線剛度分別為。 ciju4321,iiii整體框架結(jié)構(gòu)中間梁柱單元的變形多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計由節(jié)點A、節(jié)點B的彎矩

24、平衡條件可分別得到下式：以上（a）、（b）兩式相加，簡化后可得：)(06244343aiiiiiiiiiicccccc)(06242121biiiiiiiiiicccccc柱AB所受到的剪力為：cciiKiiiiiccKii2)()(222224321；中：在式；)(12dhihMMVjcjBAABjk將式（c）代入（d）得 ：jjcjkjjcjcjkuhiVKKuhiKKhiKKV22122122122，則；若令212jcjjkjkhiuVD因此：當(dāng)框架橫梁的線剛度無窮大時，當(dāng)框架橫梁的線剛度無窮大時，K趨近于無窮大，趨近于趨近于無窮大，趨近于1，這即是反彎點法所假設(shè)的情況這即是反彎點法所假

25、設(shè)的情況。返返回壁式框架回壁式框架多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計2) 修正后柱反彎點高度(圖1.24) 各柱反彎點高度取決于該柱上下端轉(zhuǎn)角的比值，若柱上下端轉(zhuǎn)角相同，則反彎點在柱高中間；若不同，反彎點偏向轉(zhuǎn)角較大的一端。各層柱反彎點高度修正公式為：hyyyyyh)(3210 y0-標(biāo)準(zhǔn)反彎點高度比，反映梁柱線剛度影響，其值與結(jié)構(gòu)總層數(shù)n，該柱所在的層j，梁線剛度比K及側(cè)向荷載形式有關(guān)，按附表11-1,11-2查得。 y1-上下橫梁剛度比不同的修正。某層柱的上下梁線剛度不同，則該層柱反彎點將向梁剛度較小的一側(cè)偏移?？筛鶕?jù)上下梁線剛度比I和K查附表11-3

26、。底層柱不修正，即y1=0。 y2,y3-為層高變化對反彎點的影響。當(dāng)上層層高變化時，反彎點上移，增量為y2h；當(dāng)下層層高變化時，反彎點下移，增量為y3h(下層較高時為負值)。其值可查附表11-4。對頂層柱，不考慮修正值y2，即y2=0；底層柱，不考慮修正值y3，即y3=0. 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計返回返回多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房

27、屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計1.2.4 1.2.4 框架側(cè)移計算及限值框架側(cè)移計算及限值 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不僅要進行承載力的計算，且要進行側(cè)移控制。側(cè)移主要由水平作用引起，為此要計算水平荷載作用下的框架的側(cè)移值。1) 框架側(cè)移曲線的類型 框架結(jié)構(gòu)水平荷載作用下的側(cè)移有兩種：（圖1.25） 剪切形變形：與懸臂柱剪切變形曲線相似。對一般多層，其側(cè)移主要是由梁柱彎曲變形引起的總體“剪切型“變形。 彎曲形變形：與懸臂柱彎曲變形曲線相似。當(dāng)房屋較高H50m,或高寬比H/B4,則需考慮由柱的軸向變形所引起的“彎曲型“變形。 本節(jié)主要介紹剪切形變形的側(cè)移計算。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)

28、構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計2) D值法計算框架的側(cè)移 第j層框架層間水平位移與層間剪力間的關(guān)系為： mkjkjjDVu1逐層計算各層的層間水平位移，得頂點總水平位移為各層水平位移之和： njjuu13) 彈性層間位移角限值 框架的彈性層間位移角過大將導(dǎo)致框架中的隔墻等非承重填充構(gòu)件開裂，故高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2002第4.6.3條規(guī)定（或建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2001第5.5.1條的規(guī)定）框架最大彈性層間位移與層高之比不能超過其限值，即：5501huhu返回返回多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計 框架結(jié)構(gòu)在豎向恒載

29、、豎向活載，水平荷載作用下的內(nèi)力確定后，要對各構(gòu)件進行內(nèi)力組合，以便求出構(gòu)件控制截面最不利內(nèi)力，作為梁柱配筋的依據(jù)。 構(gòu)件內(nèi)力沿長度是變化的，為了便于施工，構(gòu)件配筋通常是分段變化的。因此構(gòu)件配筋時，根據(jù)內(nèi)力變化的情況，選擇幾個內(nèi)力較大的截面作為控制截面。 框架柱的彎矩、軸力和剪力沿柱高線性變化，因此取各柱上、下端為控制截面。 框架梁在水平力與豎向荷載作用下，剪力沿梁長呈線性，彎矩呈拋物線形（豎向作用下），因此梁取兩端和跨中（近似）為控制截面。 由于內(nèi)力分析結(jié)果是框架梁柱軸線處的彎矩和剪力，因而配筋計算時，應(yīng)換算出構(gòu)件端部截面的內(nèi)力（圖1.26）。梁端柱邊彎矩和剪力可近似按下式計算：一、控制截面

30、2/2/)(bVMMbpgVV多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計二、最不利內(nèi)力1、梁端截面：+Mmax、-Mmax、Vmax；2、梁跨中截面：+Mmax 、-Mmax3、柱端截面： （a）|M|max及相應(yīng)的N、V（相應(yīng)的N取小值） （b）Nmax及相應(yīng)的M、V（相應(yīng)的M取小值） （c）Nmin及相應(yīng)的M、V(相應(yīng)的M取大值) （d）|M|較大（但不是最大），N比較小或比較大(也不是絕對值最小或最大)。 （對于大偏心構(gòu)件，偏心距e。MN越大，截面配筋越多。雖然|M|不最大，但相應(yīng)的N較小，則e。最大，也可能成為最不利內(nèi)力；對小偏心受壓e。越小，截面配筋多。

31、雖然|M|不最最大，但相應(yīng)的N較大，則e。最小，也可能成為最不利內(nèi)力。） （e）對于柱，另外還要組合最大剪力Vmax，進行抗剪承載力計算。 對于多層框架，一般情況下只考慮前三種最不利內(nèi)力可滿足要求。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計三、活載最不利位置 水平荷載（風(fēng)荷載和水平地震作用）均應(yīng)考慮向左和向右兩種可能的作用方向。對稱結(jié)構(gòu)，只需計算一次內(nèi)力，不同方向作用，內(nèi)力正負號不同。 豎向恒載為永久性荷載，按實際分布，一般為滿跨，只有一種布置方式。 豎向活載，如樓面使用荷載、雪荷載等，是可變荷載，有多種布置方式，應(yīng)考慮各種可能的最不利布置情況，以求得各控制截面的

32、最不利內(nèi)力。為確定活荷載的最不利作用位置，常有四種方法：1)分跨計算內(nèi)力組合法2)最不利荷載位置法將活荷逐層逐跨單獨作用于框架上，分別計算其引起的內(nèi)力，然后，針對各控制截面找出最不利內(nèi)力進行疊加。類似于連續(xù)梁計算中所采用的方法，對框梁柱某一控制截面，按內(nèi)力組合的要求，根據(jù)影響線分析原理，確定活載最不利布置，然后計算內(nèi)力，則計算內(nèi)力即為該控制截面的最不利內(nèi)力。圖1.27為框架梁柱最不利內(nèi)力時，活載最不利布置的方式： 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計3)分層組合法4)滿布荷載法 在豎向荷載作用下框架內(nèi)力常采用分層法計算。 分層組合法以分層法為依據(jù)，對活載最不

33、利布置進行簡化： (1) 對于梁，只考慮本層活載不利布置。因此與連續(xù)梁活載不利布置方法相同。 (2)對于柱端彎矩，只考慮柱相鄰上下層活載最不利布置。 (3)柱最大軸力，只考慮該層柱一側(cè)及以上所有層中與該柱相鄰兩跨活載影響，不與該柱相鄰的上層活載只考慮軸力傳遞，不考慮其彎矩作用。 (4)柱最小軸力，只考慮該柱一側(cè)本層及上層兩層活載影響，不與該柱相鄰的上層活載只考慮軸力傳遞，不考慮其彎矩作用。 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，當(dāng)活載較小時，可不考慮其不利布置，按各跨滿布計算內(nèi)力。當(dāng)活載較大時，如4.0kN/m2應(yīng)考慮活載不利布置（具體詳見高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-2002第5.1.8條的規(guī)定）。 用滿布法

34、計算的梁支座截面內(nèi)力與最不利荷載位置求得內(nèi)力極接近，但跨中彎矩偏低，對跨中彎矩應(yīng)放大1.11.2倍。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計四、荷載效應(yīng)組合四、荷載效應(yīng)組合 計算框架各控制截面最不利內(nèi)力時，應(yīng)根據(jù)使用過程中可能同時出現(xiàn)的各種荷載進行組合。1、荷載規(guī)范GB500092001規(guī)定： 1) 對基本組合，荷載效應(yīng)組合S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定： (1)可變荷載效應(yīng)控制的組合： (2)永久荷載效應(yīng)控制的組合：niGikciGikQQGkGSSSS211niGikciGiGkGSSS12) 對一般排架、框架結(jié)構(gòu)，基本組合可簡化：(1)可變荷載效應(yīng)控制的

35、組合：(2)永久荷載效應(yīng)控制的組合：niGikGiGkGkQQGkGSSSSSS1119 . 0與基本組合的永久荷載效應(yīng)控制的組合同。 2、考慮地震作用時，抗震規(guī)范GB500112001規(guī)定：wwwvhkvhEhkEhGEGSSSSS因此，非地震區(qū)的多層框架（除永久荷載效應(yīng)控制的組合外）有三種荷載組合： (1) 1.2恒+1.4活；(2) 1.2恒1.4風(fēng)；(3) 1.2恒+0.9（1.4活+1.4風(fēng)）對地震區(qū)的多層框架，除以上三種荷載組合外，還有（只考慮水平地震作用）： (4) 1.2重力荷載代表值(恒+活)+1.3水平地震 (60m以上建筑需考慮豎向地震) 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)

36、設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計五、梁端彎矩調(diào)幅 基于：允許梁端出現(xiàn)塑性鉸；上部鋼筋少便于施工；節(jié)點并非剛節(jié)，實際彎矩小于彈性計算值。因此一般均對梁端彎矩進行調(diào)幅，人為減小梁端負彎矩，減少節(jié)點附近梁頂面的配筋量。梁端彎矩調(diào)幅后，在相應(yīng)荷載作用下跨中彎矩將會增加。 調(diào)幅后梁端彎矩： 00BBAAMMMM式中為彎矩調(diào)幅系數(shù)?，F(xiàn)澆：9 . 08 . 0裝配整體式：8 . 07 . 0 跨中彎矩，常將支座下調(diào)的彎矩取反號作出附加的彎矩圖與跨中正彎矩迭加。也可將跨中彎矩乘1.1-1.2的增大系數(shù)。為了保證安全，應(yīng)校核梁的靜力平衡條件，即調(diào)幅后梁端彎矩平均值與調(diào)幅后跨中彎矩之和應(yīng)大于按簡支梁計算的

37、跨中彎矩值： 由于支座截面最大負彎矩與跨中最大正彎矩不是在同一荷載組合中同時出現(xiàn)，一般情況下，支座負彎矩調(diào)幅后，相應(yīng)荷載組合下跨中彎矩不會超過跨中最不利彎矩。因此，在此情況下，支座彎矩調(diào)幅后跨中正彎矩可不增加。（圖1.28） 我國規(guī)范規(guī)定，只對豎向荷載作用下框架梁端彎矩進行調(diào)幅，水平荷載作用我國規(guī)范規(guī)定，只對豎向荷載作用下框架梁端彎矩進行調(diào)幅，水平荷載作用下的梁端彎矩不允許調(diào)幅下的梁端彎矩不允許調(diào)幅。因此彎矩調(diào)幅應(yīng)在內(nèi)力組合前進行。003102. 12MMMMMMCCBA多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計六、內(nèi)力組合步驟 1) 恒載、活載、風(fēng)載和地震作用分

38、別按各自規(guī)律布置，分別計算每一種荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值（包括活載最不利位置）； 2) 制訂內(nèi)力組合表，將不同荷載作用下梁、柱各控制截面的內(nèi)力（M，N，V）填入表格（包括提前進行豎向荷載作用下梁端彎矩調(diào)幅）； 3) 按照表格的要求（是根據(jù)荷載效應(yīng)的組合公式進行編制的），將各控制截面內(nèi)力分別乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)及荷載組合系數(shù)，算得組合內(nèi)力； 4) 根據(jù)最不利內(nèi)力要求選取控制截面相應(yīng)的內(nèi)力，將此內(nèi)力作為控制截面的設(shè)計內(nèi)力，對于柱有時要通過試算找到最不利內(nèi)力（或直接比較配筋，選最大的鋼筋面積） 。返回返回多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計 確定了框架結(jié)構(gòu)的梁、

39、柱控制截面的最不利內(nèi)力之后，應(yīng)進行梁、柱的配筋計算。梁、柱除滿足承載力要求，還應(yīng)注意構(gòu)造要求。一、一、框架梁設(shè)計框架梁設(shè)計 一般按受彎構(gòu)件進行計算，包括梁正截面抗彎配筋和斜截面抗剪配筋?？砂椿炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第7.3節(jié)給出方法進行計算。其設(shè)計應(yīng)注意： 1) 梁支座截面配筋可按柱邊緣梁截面內(nèi)力計算。 2) 梁配筋計算需根據(jù)最不利內(nèi)力驗算截面尺寸。 3) 計算梁縱筋時，應(yīng)同時滿足縱筋的最小配筋率要求。 4) 注意混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.2節(jié)給出的各種構(gòu)造要求。二、二、框架柱設(shè)計框架柱設(shè)計 框架柱屬偏心受壓構(gòu)件，由于有正負彎矩作用，工程實踐一般均按對稱配筋進行設(shè)計（以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第7.3節(jié)給

40、出的方法進行截面設(shè)計、配筋計算）。 框架柱的設(shè)計也應(yīng)注意：（1）驗算截面尺寸；（2）柱縱筋應(yīng)滿足最小配筋率的要求；（3）特別注意混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.3節(jié)給出的各種構(gòu)造要求?？蚣苤慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)特別注意二階效應(yīng)（柱的軸力與撓曲變形所引起的附加彎矩）如何處理。我國規(guī)范對此問題給出了如下三種處理方法。 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計Hl0 . 10其余柱：Hl25. 10裝配式樓蓋：底層柱：Hl25. 10Hl5 . 10現(xiàn)澆樓蓋：底層柱：0l0l21200140011hlhei0l0l其余柱：注意，我國鋼筋混凝土房屋在設(shè)計中通常均按照有側(cè)移假定進行結(jié)構(gòu)

41、分析，故2002年新版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范取消了對側(cè)向剛度較大的結(jié)構(gòu)按照無側(cè)移假定，并取更小計算長度的規(guī)定。（一）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第7.3節(jié)給出的 法 首先按照不考慮二階效應(yīng)的結(jié)構(gòu)分析方法進行內(nèi)力分析，得到框架柱控制截面的彎矩、軸力。然后，利用所得內(nèi)力進行框架柱的配筋計算，這時應(yīng)采用 法來考慮柱的二階效應(yīng)（附加彎矩）。偏心距增大系數(shù) 按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第7.3.10條的規(guī)定進行計算；式中所含 為柱的計算長度（該計算長度僅用于 法），其值按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第7.3.10條的規(guī)定（考慮樓蓋形式、柱的類別的影響）進行確定。該規(guī)定的取值是：多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計

42、多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計（二）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第7.3.12條給出的折減剛度直接二階效應(yīng)法 首先，在進行結(jié)構(gòu)整體分析之前對結(jié)構(gòu)中的各構(gòu)件的彈性抗彎剛度進行折減。即對彈性抗彎剛度乘以下述折減系數(shù)：梁取0.4；柱取0.6；剪力墻及核心筒取0.45。其次，采取的結(jié)構(gòu)分析方法應(yīng)包括二階效應(yīng)的影響。這樣，由考慮二階效應(yīng)的彈性分析方法得到的內(nèi)力（彎矩、軸力）應(yīng)直接用于柱的截面設(shè)計。這一方法的重點是，分析程序能有效地計算出框架柱（及剪力墻）的二階彎矩。同時，柱的截面設(shè)計過程中不可再采用 法放大偏心距。0l（三）高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第5.4.3條給出的層增大系數(shù)法 首先按照不考慮二階效應(yīng)的結(jié)構(gòu)分析方法進行內(nèi)

43、力分析，得到框架柱（以及剪力墻）控制截面的軸力、彎矩、剪力。利用所得內(nèi)力進行框架柱的配筋計算之前，將未考慮二階效應(yīng)的計算結(jié)果乘以增大系數(shù)，以近似考慮二階效應(yīng)的影響。 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第5.4.3條給出的框架結(jié)構(gòu)的層增大系數(shù)包括：),3 ,2 , 1(211),3 ,2 , 1(111211nihDGFnihDGFnjiijinjiiji 位移增大系數(shù)：彎矩、剪力增大系數(shù)：多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計三、三、構(gòu)造要求構(gòu)造要求 1) 節(jié)點構(gòu)造要求（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.4節(jié)） (1) 節(jié)點材料強度 現(xiàn)澆節(jié)點混凝土強度不宜低于柱子混凝土強度。

44、 裝配整體式節(jié)點混凝土強度比預(yù)制柱強度提高5N/mm2。 (2) 節(jié)點截面尺寸（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.4.5條） 為防止以承受靜力荷載為主的頂層端節(jié)點發(fā)生核心區(qū)混凝土斜向壓碎，應(yīng)對梁柱負彎矩鋼筋相對配置數(shù)量加以限制，即節(jié)點的截面尺寸不能太小。 混凝土規(guī)范（10.4.5）規(guī)定頂層端節(jié)點處梁上部縱向鋼筋的截面面積As應(yīng)滿足：ybccfhbfAs035. 0 (3) 節(jié)點箍筋（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.4.6條） 在框架節(jié)點內(nèi)應(yīng)設(shè)置水平箍筋，應(yīng)符合柱中箍筋構(gòu)造要求，但間距不宜大于250mm。 對四邊均有梁相連的中間節(jié)點，節(jié)點內(nèi)可只設(shè)置沿周邊的矩形箍筋。 當(dāng)頂層梁端節(jié)點內(nèi)設(shè)有梁上部縱筋和柱外側(cè)縱筋

45、的搭接接頭時，節(jié)點內(nèi)水平箍筋布置應(yīng)依照縱筋搭接范圍內(nèi)箍筋的布置要求確定。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(4) 梁柱縱筋在節(jié)點區(qū)的錨固1.中間節(jié)點梁上下縱筋的錨固（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.4.2條）上部鋼筋應(yīng)貫通中間節(jié)點，該鋼筋自柱邊伸向跨中長度按梁端負彎矩確定。下部縱向鋼筋：計算中不利用鋼筋強度時，伸入節(jié)點或支座的錨固長度為：帶肋鋼筋las12d；光面鋼筋las15d（即簡支梁剪力較大的錨固要求）；計算中充分利用鋼筋抗拉強度時，應(yīng)錨固于節(jié)點或支座內(nèi)。（圖1.29）計算中充分利用鋼筋抗壓強度時，應(yīng)按受壓鋼筋錨固在中間節(jié)點或中間支座中，直線錨固長度不應(yīng)小

46、于0.7la，也可伸過節(jié)點或支座，在梁中彎矩較小處設(shè)置搭接接頭。梁下部縱筋在中間節(jié)點內(nèi)（或附近）的錨固或搭接(a) 直線錨固(b)彎折錨固(c)節(jié)點外搭接多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計2. 中間層端節(jié)點梁縱筋錨固（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.4.1條）上部鋼筋（圖1.30）：柱截面較大時，la且h/2+5d； 柱截面較小時，0.4 la +15d； 下部鋼筋：同中間節(jié)點梁下部鋼筋多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計3. 頂層端節(jié)點梁柱縱筋錨固（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.4.4條） 可將柱外側(cè)縱筋相應(yīng)部分彎入梁內(nèi)作梁上部

47、縱筋用； 也可將梁上部縱筋與柱外側(cè)縱筋在頂層端節(jié)點及附近部位搭接，有兩種(圖1.31)：搭接接頭可沿頂層端節(jié)點外側(cè)及梁項部布置。 搭接長度不應(yīng)小于1.5 la 。其中伸入梁內(nèi)的外側(cè)柱縱向鋼筋面積不小于外側(cè)柱縱向鋼筋全部截面面積的65%。梁寬范圍外，第一層到柱內(nèi)邊向下彎不小于8d截斷（第二層可不向下彎折），或伸入現(xiàn)澆板內(nèi)（板厚不小80mm,混凝土強度等級大于C20），長度與梁內(nèi)柱縱筋同。 外側(cè)柱縱筋配筋率大于1.2%時，宜分兩批截斷，間距大于20d。梁上部鋼筋應(yīng)伸至節(jié)點外側(cè)并向下彎至梁下邊緣處截斷。搭接接頭沿柱側(cè)外側(cè)布置。 搭接長度豎向直段長不應(yīng)小于1.7 la 。 柱外側(cè)縱筋伸到柱頂后宜向節(jié)點

48、內(nèi)水平彎折，水平投影長度不宜小于12d.梁上部縱向筋的配筋率大于1.2%時，彎入柱外側(cè)的梁上部縱筋宜分兩批截斷，斷點間距不宜小于20d。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計4.節(jié)點內(nèi)柱縱筋錨固（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第10.4.3條） 中間層中節(jié)點及端節(jié)點：柱縱筋貫穿節(jié)點，柱縱筋接頭應(yīng)在節(jié)點區(qū)之外。 頂層中節(jié)點柱縱筋及頂層端節(jié)點內(nèi)側(cè)柱縱筋：錨固如圖（圖1.32）。其中：圖（a）的柱縱筋應(yīng)滿足la （自梁底算起）且必須伸至柱頂；圖（b）的柱縱筋在彎折前的豎直投影長度不應(yīng)小于0.5 la （當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計充 分利用縱縱筋的受拉強度時），有現(xiàn)澆樓板（不小于80mm厚）時

49、也可外彎（見圖（c） ）。 多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計四、框架配筋示意（由四、框架配筋示意（由PK軟件自動生成）軟件自動生成）多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計五、柱縱筋搭接、頂層端節(jié)點柱內(nèi)搭接五、柱縱筋搭接、頂層端節(jié)點柱內(nèi)搭接多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計六、柱縱筋焊接（或機械連接）、頂層端節(jié)點梁內(nèi)搭接六、柱縱筋焊接（或機械連接）、頂層端節(jié)點梁內(nèi)搭接多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計2) 框架梁與預(yù)制樓板的連接 預(yù)制樓面的整體性能

50、可通過：板縫間配以必要的聯(lián)系鋼筋并以細石混凝土灌縫；或在板面上澆不低于C20鋼筋混凝土面層，厚度不小于40mm,配雙向4150mm或6250mm鋼筋網(wǎng)。 預(yù)制板擱置長度不宜小于80mm；當(dāng)有板端伸出鋼筋拉結(jié)及混凝土灌縫時，其支承長度可為40mm，板端伸入的錨固鋼筋長度應(yīng)不小于100mm。 (圖1.33)3) 框架梁與填充墻的連接 應(yīng)優(yōu)先采用預(yù)制輕質(zhì)墻板，并必須與框架可靠連接。 采用砌體填充墻時，應(yīng)沿柱高設(shè)拉結(jié)筋，并在填充墻、梁柱交接處內(nèi)外面布網(wǎng)防開裂。返回返回多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計1.5.1 1.5.1 框架結(jié)構(gòu)的延性框架結(jié)構(gòu)的延性一、一、截面

51、的延性指標(biāo)截面的延性指標(biāo)截面延性指標(biāo)：截面曲率差： 截面曲率比： yuyu/ 將截面延性指標(biāo)的概念引入到結(jié)構(gòu)的延性指標(biāo)中。以結(jié)構(gòu)達到承載力能力的側(cè)移與進入塑性狀態(tài)時的側(cè)移作比較。（圖1.35） 二、二、結(jié)構(gòu)的延性指標(biāo)結(jié)構(gòu)的延性指標(biāo)結(jié)構(gòu)延性指標(biāo)：側(cè)移差： 側(cè)移比： yuyu / 影響截面延性的主要因素有：縱筋配筋率、混凝土極限壓應(yīng)變和鋼筋種類等。 截面有兩種破壞形態(tài)：延性破壞和脆性破壞。（圖1.34）多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計1) 防止脆性破壞2) 承受某些偶然因素的作用（設(shè)計中未考慮）3) 實現(xiàn)塑性內(nèi)力重分布4) 有利于結(jié)構(gòu)抗震（塑性耗能、塑性變形

52、降低剛度，減小地震作用）四、四、提高結(jié)構(gòu)延性的措施提高結(jié)構(gòu)延性的措施(框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu))三、三、結(jié)構(gòu)延性指標(biāo)的作用結(jié)構(gòu)延性指標(biāo)的作用1) 強柱弱梁控制塑性鉸位置2) 強剪弱彎控制破壞形態(tài)（防止脆性破壞）3) 強節(jié)點弱構(gòu)件保證節(jié)點區(qū)承載力4) 強錨固保證縱筋強度的發(fā)揮，防止錨固失效（脆性破壞）返回返回多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計1.5.2 1.5.2 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的一般規(guī)定框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的一般規(guī)定一、一、框架結(jié)構(gòu)最大高度框架結(jié)構(gòu)最大高度（混凝土規(guī)范第11.1.3條,抗震規(guī)范第6.1.1條） 自身重量輕，適于房屋內(nèi)部空間要求較大，布置靈活的場所。整

53、體重量輕有利于減小地震作用。但抗側(cè)剛度較小，容易發(fā)生非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞，過高時過大的位移會加劇P-效應(yīng)，從而使結(jié)構(gòu)損傷嚴(yán)重，因此高度不宜太高. （表1.3） 表1.3 框架結(jié)構(gòu)房屋適用最大高度(m)設(shè)防烈度6789框架結(jié)構(gòu)最大高度(m)60554525二、二、抗震等級抗震等級（ 混凝土規(guī)范第11.1.4條, 抗震規(guī)范第6.1.2條） 我國抗震規(guī)范規(guī)定的抗震設(shè)防目標(biāo)是“小震不壞、中震可修、大震不倒”。為保證結(jié)構(gòu)具有較好的延性和較強的抗震性能，一方面調(diào)整有關(guān)構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)力，另一方面采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施?？拐鸫胧┛拐鸫胧┑囊蠓炙膫€等級。（表1.4） 表1.4 框架結(jié)構(gòu)的抗震等級設(shè)防烈度6789房屋高度（

54、m）30303030303025一般框架四三三二二一一大跨度公共建筑三二一一注意區(qū)分兩個術(shù)語：1、抗震措施2、抗震構(gòu)造措施多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計表1.5 承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE受彎梁偏壓柱剪力墻（偏壓）其它構(gòu)件（受剪、偏拉）軸壓比=0.150.750.750.800.850.85 有地震作用參與內(nèi)力組合時，因地震作用時間很短，快速加載時，材料強度有所提高，因此地震作用分項系數(shù)時，其截面承載力應(yīng)除以承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE（其值小于1，見表1.5）。三三、承載力驗算承載力驗算（ 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第11.1.6條）地震作用參與時，構(gòu)件承載力驗算一般

55、表達式為： REEERS/1、為實現(xiàn)“小震不壞”：應(yīng)對結(jié)構(gòu)進行多遇地震下的彈性變形驗算，目的是控制 主體結(jié)構(gòu)的不受損傷，保證建筑的正常使用功能，以及 避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。2、為實現(xiàn)“大震不倒”：應(yīng)對某些結(jié)構(gòu)進行大震下的薄弱層（部位）彈塑性變形 驗算。四四、變形驗算變形驗算（ 建筑抗震設(shè)計規(guī)范第5.4節(jié)）返回返回柱承載力計算柱承載力計算多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計五、五、一般構(gòu)造要求一般構(gòu)造要求1) 混凝土強度等級（ 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第11.2.1條） 抗震等級為一級的構(gòu)件不應(yīng)低于C30；構(gòu)造柱、圈梁、蕊柱及其它不應(yīng)低于C20；9度抗震時不宜超過C

56、60；8度抗震時不宜超過C50。2) 鋼筋（ 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第11.2.2條） 縱向受力筋：HRB400、HRB335；箍筋：HRB335，HRB400，HPB235 施工中當(dāng)要以強度等級較高的鋼筋代替原設(shè)計中縱筋時，應(yīng)按鋼筋受拉承載力設(shè)計值相等原則進行代換，并應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構(gòu)造措施的要求。 按一、二級抗震等級設(shè)計的構(gòu)件縱向受力筋，采用普通鋼筋時：抗拉強度實測值屈服強度1.25, 且屈服強度實測值強度標(biāo)準(zhǔn)值1.33) 鋼筋錨固與鋼筋接頭（ 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第11.1.7條） 鋼筋錨固：aaEll15. 1aaEll05. 1aaEllaElEll一、二級抗震： 三級抗震：

57、四級抗震： 鋼筋接頭：縱向受力筋宜優(yōu)先采用機械連接。當(dāng)采用搭接時：式中為縱筋搭接長度修正系數(shù)，按表1.6選用?？v筋搭接接頭面積百分率%=180mm，混凝土強度等級不小于C30，采用雙層雙向配筋，每層每向配筋率不小于0.25%； 地下室側(cè)向剛度=2.0倍相鄰上一層側(cè)向剛度； 地下室柱截面每側(cè)縱筋面積除滿足要求外，還不應(yīng)少于地上一層對應(yīng)柱每側(cè)縱筋的1.1倍; 地上一層柱、抗震墻底部應(yīng)符合加強部位的有關(guān)規(guī)定。9) 防震縫（ 建筑抗震設(shè)計規(guī)范第6.1.4條） 盡量不設(shè)，伸縮縫與變形縫應(yīng)符合防震縫要求。8、9烈度區(qū)框架結(jié)構(gòu)防震縫兩側(cè)，當(dāng)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在縫兩側(cè)沿房屋全高設(shè)置垂直于防震縫

58、的抗撞墻。返回返回多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計1.5.3 1.5.3 框架梁抗震設(shè)計框架梁抗震設(shè)計一、一、框架梁的破壞形態(tài)框架梁的破壞形態(tài)主要發(fā)生于節(jié)點附近的梁端，常見的震害現(xiàn)象包括：（1）當(dāng)抗剪箍筋較多，縱筋較少時，彎曲破壞，豎向裂縫；（2）當(dāng)抗剪箍筋較少，縱筋較多時，剪切破壞，斜向裂縫；（圖1.36）（3）梁縱筋在節(jié)點內(nèi)錨固長度不足，或錨固構(gòu)造不當(dāng)，造成縱筋滑移過 大（或而拔出）； 還有設(shè)計不周引起的破壞，但可通過構(gòu)造措施避免。例如：未考慮地震作用下梁端出現(xiàn)的正彎矩，可能導(dǎo)致梁底面處發(fā)生破壞等。 框架梁的破壞后果（僅局部損傷，不危及房屋整體倒塌）

59、不如柱破壞嚴(yán)重。 梁的斜截面破壞、錨固破壞都是脆性破壞，應(yīng)特別注意防止。多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計二、二、影響框架梁延性的因素影響框架梁延性的因素 1) 縱筋配筋率 單筋矩形梁M關(guān)系隨配筋率變化曲線如圖（圖1.37），由圖可見，配筋率越高延性越差，配筋率越低延性越好。 由于截面曲率與截面相對受壓區(qū)高度成反比。而相對受壓區(qū)高度對單筋梁為： 試驗表明： 在0.25-0.35范圍內(nèi)，梁的位移延性延性系數(shù)可達到34。另加大截面受壓區(qū)面積(如T形梁)，也會使梁的延性改善。scyffhx0對雙筋矩形截面： 在適筋范圍內(nèi)，延性因素可從其相截面相對受壓區(qū)高度公式得

60、出。) (0sscyffhx0hx多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計多高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計2) 剪壓比 剪壓比剪壓比為梁截面上的“名義剪應(yīng)力”V/bh0與混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值fc的比值。 試驗表明：梁塑性鉸區(qū)的截面剪壓比對梁的延性、耗能能力及保持梁的強度、剛度有明顯的影響。當(dāng)剪壓比大于0.15時，梁的強度和剛度即有明顯的退化現(xiàn)象。故規(guī)范規(guī)定：必須限定截面剪壓比，即限定截面最小尺寸故規(guī)范規(guī)定：必須限定截面剪壓比，即限定截面最小尺寸。3) 跨高比 即梁凈跨與梁截面高度之比。 隨跨高比減小，剪力影響增大，剪切變形占全部變形的比重加大。 試驗表明，當(dāng)梁跨高比小于2時，極易發(fā)生斜裂縫