多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(3) (1)

1、2022-6-191混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3. 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022-6-192學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求 熟悉框架結(jié)構(gòu)的熟悉框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和適用范圍特點(diǎn)和適用范圍； 熟悉框架結(jié)構(gòu)的熟悉框架結(jié)構(gòu)的平面布置平面布置和和構(gòu)件選型構(gòu)件選型； 掌握框架結(jié)構(gòu)掌握框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法內(nèi)力分析方法及及組合原則組合原則； 熟悉框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的熟悉框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移驗(yàn)側(cè)移驗(yàn)算方法算方法。2022-6-193主要內(nèi)容主要內(nèi)容3.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例3.4 本章小結(jié)本章小結(jié)2022-6-1943.1 框架

2、結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述 概念概念框架結(jié)構(gòu)是指由框架結(jié)構(gòu)是指由橫梁橫梁和和立柱立柱作為作為主主要承重構(gòu)件要承重構(gòu)件而組成的結(jié)構(gòu)體系。其中，而組成的結(jié)構(gòu)體系。其中，梁和柱的連接梁和柱的連接節(jié)點(diǎn)全部或大部分為剛接節(jié)點(diǎn)全部或大部分為剛接。2022-6-1953.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述2022-6-1963.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述2022-6-1973.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述2022-6-1983.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述2022-6-1993.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述 分類(lèi)分類(lèi) 按跨數(shù)分：按跨數(shù)分：?jiǎn)慰?、多跨；單跨、多跨?按層數(shù)分：按層數(shù)分：?jiǎn)螌?、多層；單層、多層?按材料分

3、：按材料分：鋼框架、鋼框架、鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土框架、木、木框架、鋼與鋼筋混凝土混合框架等?？蚣堋撆c鋼筋混凝土混合框架等。2022-6-19103.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述 分類(lèi)分類(lèi) 鋼筋混凝土框架按施工方法可分為鋼筋混凝土框架按施工方法可分為現(xiàn)澆整現(xiàn)澆整體式體式、裝配式裝配式和和裝配整體式裝配整體式?，F(xiàn)澆整體式：現(xiàn)澆整體式：整體性能好，抗震性能好，現(xiàn)場(chǎng)工整體性能好，抗震性能好，現(xiàn)場(chǎng)工作量大，費(fèi)模板；作量大，費(fèi)模板；裝配式：裝配式：標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化生產(chǎn)，施工速度快，整標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化生產(chǎn)，施工速度快，整體性能差，抗震性能弱；體性能差，抗震性能弱；裝配整體式：裝配整體式：兼有上述兩者的優(yōu)點(diǎn)

4、。兼有上述兩者的優(yōu)點(diǎn)。2022-6-19113.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述 特點(diǎn)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 建筑平面布置靈活，既可形成較大的使用建筑平面布置靈活，既可形成較大的使用空間，也可分隔為若干小空間；空間，也可分隔為若干小空間； 結(jié)構(gòu)整體性較好；結(jié)構(gòu)整體性較好； 構(gòu)件類(lèi)型少，結(jié)構(gòu)輕巧，施工方便；構(gòu)件類(lèi)型少，結(jié)構(gòu)輕巧，施工方便； 設(shè)計(jì)計(jì)算理論較成熟。設(shè)計(jì)計(jì)算理論較成熟。2022-6-19123.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述 特點(diǎn)特點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 框架節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力集中顯著；框架節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力集中顯著； 當(dāng)建筑高度較大時(shí)，當(dāng)建筑高度較大時(shí)，底部各層柱的軸力很底部各層柱的軸力很大大，致使構(gòu)件截面尺寸過(guò)大和配筋過(guò)

5、密；，致使構(gòu)件截面尺寸過(guò)大和配筋過(guò)密； 框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，在風(fēng)荷載和地震在風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移迅速增大。作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移迅速增大。2022-6-19133.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述 適用范圍適用范圍 框架結(jié)構(gòu)特別適合于在辦公樓、框架結(jié)構(gòu)特別適合于在辦公樓、教學(xué)樓、公共性與商業(yè)性建筑、圖書(shū)館、教學(xué)樓、公共性與商業(yè)性建筑、圖書(shū)館、輕工業(yè)廠房、公寓以及住宅類(lèi)建筑中采用。輕工業(yè)廠房、公寓以及住宅類(lèi)建筑中采用。2022-6-19143.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述 適用范圍適用范圍 考慮到考慮到框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較小框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較小，故框，故框架結(jié)構(gòu)建筑一般不超過(guò)架結(jié)

6、構(gòu)建筑一般不超過(guò)20層，層，其適用高度及高寬其適用高度及高寬比與抗震設(shè)防烈度有關(guān)。比與抗震設(shè)防烈度有關(guān)。若不需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，若不需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，適用高度不大于適用高度不大于70m，最大高寬比為，最大高寬比為5，其它情，其它情形見(jiàn)形見(jiàn)高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程JGJ 3-2002（簡(jiǎn)稱（簡(jiǎn)稱高規(guī)高規(guī)）。2022-6-19153.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述 多層和高層框架結(jié)構(gòu)多層和高層框架結(jié)構(gòu) 界限界限 多層與高層建筑多層與高層建筑無(wú)統(tǒng)一劃分界限無(wú)統(tǒng)一劃分界限。我國(guó)我國(guó)高規(guī)高規(guī)將將10層及其以上或高度超過(guò)層及其以上或高度超過(guò)28m的建筑物稱為高層建筑。的建筑物稱為高層建筑。20

7、22-6-19163.1 框架結(jié)構(gòu)概述框架結(jié)構(gòu)概述 多層和高層框架結(jié)構(gòu)多層和高層框架結(jié)構(gòu) 比較比較 高層建筑承受的荷載高層建筑承受的荷載比多層建筑比多層建筑更大更大，剛度剛度比多比多層建筑層建筑更小更小，水平荷載水平荷載對(duì)高層建筑的對(duì)高層建筑的影響影響較對(duì)多較對(duì)多層建筑的影響層建筑的影響更大更大； 從設(shè)計(jì)計(jì)算角度從設(shè)計(jì)計(jì)算角度，高層框架結(jié)構(gòu)除風(fēng)荷載取值、高層框架結(jié)構(gòu)除風(fēng)荷載取值、樓面活荷載布置與多層框架結(jié)構(gòu)略有不同樓面活荷載布置與多層框架結(jié)構(gòu)略有不同，水平水平荷載作用下應(yīng)補(bǔ)充側(cè)移驗(yàn)算外荷載作用下應(yīng)補(bǔ)充側(cè)移驗(yàn)算外，其它基本相同。，其它基本相同。2022-6-19173.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)

8、計(jì) 概述概述框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟包括：框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟包括： 結(jié)構(gòu)布置；結(jié)構(gòu)布置； 構(gòu)件選型；構(gòu)件選型； 內(nèi)力分析；內(nèi)力分析； 構(gòu)件設(shè)計(jì)；構(gòu)件設(shè)計(jì)； 施工圖繪制。施工圖繪制。2022-6-19183.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 布置原則布置原則 盡量與建筑的平、立剖面劃分一致盡量與建筑的平、立剖面劃分一致，以便設(shè)計(jì)和，以便設(shè)計(jì)和施工；施工； 結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)盡可能規(guī)則、對(duì)稱結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)盡可能規(guī)則、對(duì)稱，使結(jié)構(gòu)傳，使結(jié)構(gòu)傳力直接、受力明確；力直接、受力明確； 結(jié)構(gòu)的豎向布置應(yīng)力求體形簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的豎向布置應(yīng)力求體形簡(jiǎn)單，使結(jié)構(gòu)剛度沿，使結(jié)構(gòu)剛度沿高度分布均勻，避免突變

9、；高度分布均勻，避免突變； 應(yīng)合理地設(shè)置伸縮縫、沉降縫和防震縫。應(yīng)合理地設(shè)置伸縮縫、沉降縫和防震縫。2022-6-19193.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案平面框架承重方案 橫向框架承重方案橫向框架承重方案布置：布置：由主梁和柱組成由主梁和柱組成的承重主框架沿房屋的的承重主框架沿房屋的橫向布置。橫向布置。樓（屋）面樓（屋）面板支承于主梁上，板支承于主梁上，縱向縱向由連系梁將橫向框架連由連系梁將橫向框架連成空間結(jié)構(gòu)體系。成空間結(jié)構(gòu)體系。2022-6-19203.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案平面框架承重方案 橫向框架承重方案橫向

10、框架承重方案 優(yōu)點(diǎn)：橫向剛度得到加強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)：橫向剛度得到加強(qiáng)，有利于抵抗橫向水平力?？v有利于抵抗橫向水平力?？v向連系梁的截面高度較小，梁下可開(kāi)設(shè)大的門(mén)窗洞口，向連系梁的截面高度較小，梁下可開(kāi)設(shè)大的門(mén)窗洞口，有利于房屋室內(nèi)的采光和通風(fēng)有利于房屋室內(nèi)的采光和通風(fēng)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：橫向梁的高度較大，房間凈空減小，開(kāi)間布置不橫向梁的高度較大，房間凈空減小，開(kāi)間布置不靈活，且不利于縱向管道的敷設(shè)。靈活，且不利于縱向管道的敷設(shè)。p 總評(píng)：橫向框架承重布置時(shí)，建筑物的橫向剛度總評(píng)：橫向框架承重布置時(shí)，建筑物的橫向剛度較大，結(jié)構(gòu)性能好，實(shí)際中應(yīng)用較多較大，結(jié)構(gòu)性能好，實(shí)際中應(yīng)用較多。2022-6-19213.2 框

11、架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案平面框架承重方案 縱向框架承重方案縱向框架承重方案布置：布置：由縱向主梁與柱由縱向主梁與柱構(gòu)成的承重主框架沿房構(gòu)成的承重主框架沿房屋的縱向布置屋的縱向布置。樓（屋）樓（屋）面板支承于主梁上，面板支承于主梁上，橫橫向連系梁將縱向框架連向連系梁將縱向框架連成空間結(jié)構(gòu)體系。成空間結(jié)構(gòu)體系。2022-6-19223.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案平面框架承重方案 縱向框架承重方案縱向框架承重方案 優(yōu)點(diǎn)：縱向剛度進(jìn)一步增大優(yōu)點(diǎn)：縱向剛度進(jìn)一步增大，有利于調(diào)整縱向地，有利于調(diào)整縱向地基不均勻沉降。橫向連系梁的截面高

12、度較小，可基不均勻沉降。橫向連系梁的截面高度較小，可獲得獲得較大的凈空較大的凈空，且，且有利于縱向管道的敷設(shè)有利于縱向管道的敷設(shè)。 缺點(diǎn)：橫向剛度較差。缺點(diǎn)：橫向剛度較差。p 總評(píng)：實(shí)際中應(yīng)用較少總評(píng)：實(shí)際中應(yīng)用較少。2022-6-19233.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案平面框架承重方案 雙向框架承重方案雙向框架承重方案布置：布置：在房屋的在房屋的兩個(gè)兩個(gè)方向均布置承重主框方向均布置承重主框架架，樓（屋）面板上，樓（屋）面板上的荷載有兩個(gè)方向梁的荷載有兩個(gè)方向梁共同承擔(dān)。共同承擔(dān)。2022-6-19243.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面

13、框架承重方案平面框架承重方案 雙向框架承重方案雙向框架承重方案特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)的空間剛度較大，結(jié)構(gòu)整體性好，對(duì)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)的空間剛度較大，結(jié)構(gòu)整體性好，對(duì)抗震有利?？拐鹩欣＿m用于柱網(wǎng)平面形狀為方形或樓面荷適用于柱網(wǎng)平面形狀為方形或樓面荷載較大的情況，樓蓋常采用現(xiàn)澆混凝土雙向板或載較大的情況，樓蓋常采用現(xiàn)澆混凝土雙向板或井式梁。井式梁。2022-6-19253.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案平面框架承重方案 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 框架結(jié)構(gòu)中的框架結(jié)構(gòu)中的“連系梁連系梁”由于不直接承受板上豎由于不直接承受板上豎向荷載，其截面高度可比相應(yīng)的框架梁的截面高向荷載，其截面高度可比

14、相應(yīng)的框架梁的截面高度小一些，但其度小一些，但其重要性也不容忽視重要性也不容忽視。“連系梁連系梁”除了起除了起連系承重框架連系承重框架的作用，其與框架柱組成的的作用，其與框架柱組成的平面框架同樣要承受風(fēng)荷載及地震作用，并與承平面框架同樣要承受風(fēng)荷載及地震作用，并與承重框架一起組成建筑物的重框架一起組成建筑物的空間承重骨架空間承重骨架。2022-6-19263.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案平面框架承重方案 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 當(dāng)樓（屋）面采用預(yù)制混凝土板時(shí)，才可以將板當(dāng)樓（屋）面采用預(yù)制混凝土板時(shí)，才可以將板上豎向荷載視為單向傳遞。上豎向荷載視為單向傳遞。嚴(yán)格來(lái)

15、說(shuō)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，橫向框架橫向框架承重方案和縱向框架承重方案是當(dāng)樓（屋）蓋采承重方案和縱向框架承重方案是當(dāng)樓（屋）蓋采用預(yù)制板時(shí)才存在的用預(yù)制板時(shí)才存在的；2022-6-19273.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案平面框架承重方案 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 當(dāng)框架體系采用整體式鋼筋混凝土樓（屋）蓋時(shí)，當(dāng)框架體系采用整體式鋼筋混凝土樓（屋）蓋時(shí)，板上豎向荷載均會(huì)傳給其四周的支承梁，（板上豎向荷載均會(huì)傳給其四周的支承梁，（雖然雖然計(jì)算時(shí)單向板按單向傳力考慮，但實(shí)際仍為雙向計(jì)算時(shí)單向板按單向傳力考慮，但實(shí)際仍為雙向傳力傳力），），故采用全現(xiàn)澆樓（屋）蓋的框架結(jié)構(gòu)均故采用全現(xiàn)澆樓（屋

16、）蓋的框架結(jié)構(gòu)均為縱橫向框架承重方案為縱橫向框架承重方案。2022-6-19283.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置 概述概述 平面上框架柱在縱橫方向的排列平面上框架柱在縱橫方向的排列即形成柱即形成柱網(wǎng)。網(wǎng)。柱網(wǎng)布置就是確定縱向柱列的柱距和橫向柱柱網(wǎng)布置就是確定縱向柱列的柱距和橫向柱列的列的 柱距（通稱跨度）。柱距（通稱跨度）。柱網(wǎng)尺寸應(yīng)根據(jù)建筑柱網(wǎng)尺寸應(yīng)根據(jù)建筑的使用功能要求而定，主梁的跨度一般為的使用功能要求而定，主梁的跨度一般為5 8m，次梁一般為次梁一般為 4 7m。2022-6-19293.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布

17、置 工業(yè)建筑工業(yè)建筑 多層工業(yè)廠房框架結(jié)構(gòu)常用柱網(wǎng)有多層工業(yè)廠房框架結(jié)構(gòu)常用柱網(wǎng)有內(nèi)廊式內(nèi)廊式和和等跨式等跨式兩種。工業(yè)廠房的柱網(wǎng)尺寸較大，相應(yīng)的兩種。工業(yè)廠房的柱網(wǎng)尺寸較大，相應(yīng)的板區(qū)格跨度也大，板區(qū)格跨度也大，為了減小樓板厚度為了減小樓板厚度，可在跨內(nèi)可在跨內(nèi)布置若干次梁布置若干次梁，以減少板區(qū)格的跨度，從而減少，以減少板區(qū)格的跨度，從而減少板厚。板厚。2022-6-19303.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)廊式內(nèi)廊式等跨式等跨式附加次梁附加次梁次梁次梁2022-6-19313.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置 民用建筑民用建筑 民用建筑由于使用功能要求復(fù)雜

18、多變，柱網(wǎng)民用建筑由于使用功能要求復(fù)雜多變，柱網(wǎng)布置也各部相同。布置也各部相同。縱向柱列的柱距與房間的開(kāi)間縱向柱列的柱距與房間的開(kāi)間尺寸有關(guān)尺寸有關(guān)，開(kāi)間較大時(shí)，可采用一個(gè)開(kāi)間一個(gè)柱，開(kāi)間較大時(shí)，可采用一個(gè)開(kāi)間一個(gè)柱距方案，開(kāi)間較小時(shí)，可采用兩個(gè)開(kāi)間一個(gè)柱距距方案，開(kāi)間較小時(shí)，可采用兩個(gè)開(kāi)間一個(gè)柱距的方案。的方案。跨度大小主要與房間進(jìn)深有關(guān)跨度大小主要與房間進(jìn)深有關(guān)，如辦公，如辦公樓和旅館常采用三跨內(nèi)廊式。樓和旅館常采用三跨內(nèi)廊式。2022-6-19323.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 立面布置立面布置內(nèi)收內(nèi)收規(guī)則框架規(guī)則框架外挑外挑錯(cuò)層錯(cuò)層抽柱抽柱缺梁缺梁2022-6-19

19、333.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 其它其它 框架結(jié)構(gòu)的填充墻及隔墻框架結(jié)構(gòu)的填充墻及隔墻宜選用輕質(zhì)宜選用輕質(zhì)墻體墻體，并且與框架結(jié)構(gòu)有可靠的拉結(jié)。此，并且與框架結(jié)構(gòu)有可靠的拉結(jié)。此外，結(jié)構(gòu)布置時(shí)外，結(jié)構(gòu)布置時(shí)應(yīng)避免上、下層剛度變化應(yīng)避免上、下層剛度變化過(guò)大、避免形成短柱并應(yīng)減少因抗側(cè)剛度過(guò)大、避免形成短柱并應(yīng)減少因抗側(cè)剛度偏心所造成的扭轉(zhuǎn)偏心所造成的扭轉(zhuǎn)。2022-6-19343.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 構(gòu)件選型構(gòu)件選型 框架梁的截面形狀通常設(shè)計(jì)成框架梁的截面形狀通常設(shè)計(jì)成T形形和和矩形矩形，裝配式框架中還可以做成裝配式

20、框架中還可以做成花籃花籃等形狀?？蚣苤坏刃螤睢？蚣苤话銥榘銥榫匦尉匦位蛘蛘叫畏叫危部筛鶕?jù)需要做成，也可根據(jù)需要做成圓形圓形或其或其它形狀。它形狀。2022-6-19353.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 概述概述 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)先估算構(gòu)件的截面尺寸一般應(yīng)先估算構(gòu)件的截面尺寸，待構(gòu)件的內(nèi)力和結(jié)構(gòu)的變形計(jì)算好后，若預(yù)估的待構(gòu)件的內(nèi)力和結(jié)構(gòu)的變形計(jì)算好后，若預(yù)估的截面尺寸符合要求，便可以此尺寸作為最終截面截面尺寸符合要求，便可以此尺寸作為最終截面尺寸；尺寸；若與實(shí)際所需尺寸相差很大，則須重新估若與實(shí)際所需

21、尺寸相差很大，則須重新估算和驗(yàn)算直至符合要求為止算和驗(yàn)算直至符合要求為止。2022-6-19363.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架梁框架梁 框架梁的截面尺寸應(yīng)根據(jù)框架梁的截面尺寸應(yīng)根據(jù)承受荷載的大小承受荷載的大小、梁的跨度梁的跨度、框架的間距框架的間距、是否考慮抗震設(shè)防要求是否考慮抗震設(shè)防要求以及以及選用的材料強(qiáng)度選用的材料強(qiáng)度等諸多因素綜合考慮確定。等諸多因素綜合考慮確定。2022-6-19373.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架梁框架梁框架梁

22、的截面尺寸可按下式估算：框架梁的截面尺寸可按下式估算：b011818hl截面高度截面高度截面寬度截面寬度b1124bbh梁的計(jì)梁的計(jì)算跨度算跨度梁的凈跨梁的凈跨度與截面度與截面高度之比高度之比不宜小于不宜小于4 ， 梁 的， 梁 的截面寬度截面寬度不宜小于不宜小于200mm。2022-6-19383.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架梁框架梁 為了獲得較大的使用空間，有時(shí)將框架梁設(shè)計(jì)為了獲得較大的使用空間，有時(shí)將框架梁設(shè)計(jì)成扁梁。對(duì)成扁梁。對(duì)框架扁梁框架扁梁，其截面尺寸可按下式估算：，其截面尺寸可按下式估算：b011182

23、5hlb1 3bbh 扁梁除滿足承載力要求外，還應(yīng)特別注意其扁梁除滿足承載力要求外，還應(yīng)特別注意其變形和裂縫是否滿足有關(guān)要求。變形和裂縫是否滿足有關(guān)要求。2022-6-19393.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架梁框架梁 多層和高層建筑中的樓面可做成多層和高層建筑中的樓面可做成裝配式裝配式、裝裝配整體式配整體式和和現(xiàn)澆式現(xiàn)澆式三種形式。裝配式剛度弱，一三種形式。裝配式剛度弱，一般只用于多層建筑，高度超過(guò)般只用于多層建筑，高度超過(guò)50m的高層建筑宜的高層建筑宜采用現(xiàn)澆式，不超過(guò)采用現(xiàn)澆式，不超過(guò)50的高層建筑除現(xiàn)澆式外，的

24、高層建筑除現(xiàn)澆式外，還可采用裝配整體式和連接可靠的裝配式。還可采用裝配整體式和連接可靠的裝配式。2022-6-19403.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架梁框架梁 在計(jì)算框架梁的慣性矩時(shí)，在計(jì)算框架梁的慣性矩時(shí)，要考慮樓面板與要考慮樓面板與梁的連接對(duì)梁慣性矩的有利影響梁的連接對(duì)梁慣性矩的有利影響。其中，。其中，現(xiàn)澆現(xiàn)澆樓樓面板的鋼筋與框架梁的鋼筋交織在一起，整體性面板的鋼筋與框架梁的鋼筋交織在一起，整體性最好最好，采用，采用裝配整體式裝配整體式樓面板時(shí)整體性樓面板時(shí)整體性稍差稍差，采，采用用裝配式裝配式樓面板則樓面板則最

25、差最差。2022-6-1941 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架梁框架梁樓板類(lèi)型樓板類(lèi)型邊框架梁邊框架梁中框架梁中框架梁現(xiàn)澆樓板現(xiàn)澆樓板I1.5I0I2.0I0裝配整體式樓裝配整體式樓板板I1.2I0I1.5I0裝配式樓板裝配式樓板II0II030112bbIb h3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022-6-1942 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架梁框架梁邊框架梁邊框架梁中框架梁中框架梁3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022-6-19433.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型

26、及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架梁框架梁 在框架結(jié)構(gòu)布置中在框架結(jié)構(gòu)布置中，梁、柱軸線宜重合梁、柱軸線宜重合。如梁須偏心放置時(shí)（如梁須偏心放置時(shí)（如使外墻與框架柱外側(cè)平齊，如使外墻與框架柱外側(cè)平齊，或走廊兩側(cè)墻體與框架柱內(nèi)側(cè)平齊或走廊兩側(cè)墻體與框架柱內(nèi)側(cè)平齊），梁、柱中），梁、柱中心線之間的偏心距不宜大于柱截面在該方面寬度心線之間的偏心距不宜大于柱截面在該方面寬度的的1/4。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(shí)，可增時(shí)，可增設(shè)梁的水平加腋。設(shè)梁的水平加腋。2022-6-19443.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截

27、面尺寸估算截面尺寸估算 框架梁框架梁 右圖各項(xiàng)尺寸應(yīng)滿足的要右圖各項(xiàng)尺寸應(yīng)滿足的要求詳見(jiàn)教材第求詳見(jiàn)教材第184頁(yè)。頁(yè)。2022-6-19453.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架柱框架柱多層建筑中，框架柱的截面尺寸可按下式估多層建筑中，框架柱的截面尺寸可按下式估算：算：111218cibH截面寬度截面寬度截面高度截面高度1 2cchb第第i層層高層層高2022-6-19463.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架柱框架柱 高層建筑中，若不考慮抗震設(shè)防，

28、框架高層建筑中，若不考慮抗震設(shè)防，框架柱的截面面積可按下式估算：柱的截面面積可按下式估算：NccccAb hNf截面面積截面面積軸向力設(shè)計(jì)值軸向力設(shè)計(jì)值v1.11.2NN柱支承的樓面面積上豎向柱支承的樓面面積上豎向荷載產(chǎn)生的軸向力設(shè)計(jì)值荷載產(chǎn)生的軸向力設(shè)計(jì)值NNccN f A軸壓比軸壓比2022-6-19473.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架柱框架柱 柱支承的樓面面積取法如下圖所示柱支承的樓面面積取法如下圖所示:vNnqSS待估算柱柱頂待估算柱柱頂以上樓層層數(shù)以上樓層層數(shù)單位面積上的豎單位面積上的豎向荷載的設(shè)計(jì)值向荷載

29、的設(shè)計(jì)值2022-6-19483.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架柱框架柱 矩形框架柱的截面邊長(zhǎng)不宜小于矩形框架柱的截面邊長(zhǎng)不宜小于250mm，圓柱的截面直徑不宜小于圓柱的截面直徑不宜小于350mm，剪跨比宜大于剪跨比宜大于2（避免因出現(xiàn)短柱而發(fā)生脆性破壞）（避免因出現(xiàn)短柱而發(fā)生脆性破壞），截面的截面的高寬比不宜大于高寬比不宜大于3。2022-6-19493.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 框架柱框架柱 為簡(jiǎn)化施工，為簡(jiǎn)化施工，多層建筑中柱截面沿房屋多

30、層建筑中柱截面沿房屋高度不宜改變高度不宜改變。高層建筑中的柱截面。高層建筑中的柱截面可保持不變可保持不變或或根據(jù)房屋層數(shù)，高度和荷載等情況根據(jù)房屋層數(shù)，高度和荷載等情況作作12次變次變化化。變化時(shí)，。變化時(shí)，中間柱宜使上、下柱軸線重合中間柱宜使上、下柱軸線重合，邊邊柱和角柱宜使截面外邊線重合柱和角柱宜使截面外邊線重合。2022-6-19503.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算截面尺寸估算 算例算例 某某六層六層教學(xué)樓為教學(xué)樓為鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示，標(biāo)準(zhǔn)層高其結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示，標(biāo)準(zhǔn)層高3.

31、6m，底層，底層層高層高3.9m，試估算該結(jié)構(gòu)的梁、柱截面尺寸試估算該結(jié)構(gòu)的梁、柱截面尺寸（梁、（梁、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)分別為柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)分別為C30和和C40，不考慮抗，不考慮抗震設(shè)防要求）震設(shè)防要求）2022-6-19513.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3600360036003600DCBA720030007200結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)平平面面布布置置圖圖2022-6-19523.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)梁截面尺寸梁截面尺寸b0117200mm600mm1212hl橫向梁截面尺寸橫向梁截面尺寸b0113600mm450mm88hl縱向梁截面尺寸縱向梁截面尺寸b55600mm250mm1212bb

32、hb44450mm200mm99bbhb011818hlb1124bbh2022-6-19533.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱截面尺寸：柱截面尺寸：方法一方法一113900mm300mm1313cibH1.31.3 300mm390mmcchb111218cibH1 2cchb實(shí)際取實(shí)際取300mmcb 實(shí)際取實(shí)際取400mmch 柱全部采用相同截面柱全部采用相同截面2022-6-19543.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱截面尺寸：柱截面尺寸：方法二方法二柱全部采用相同截面，按中柱柱全部采用相同截面，按中柱進(jìn)行估算。豎向荷載產(chǎn)生的軸進(jìn)行估算。豎向荷載產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值按力設(shè)計(jì)值按14kN/m2

33、取用。取用。NccccAb hNfv1.11.2NNvNnqSv6 14 3.6 (3.6 1.5)kN1542.24kNNnqSv1.21.2 1542.24kN=1850.69kNNN322N1850.69 101.0 19.1 mm96894.66mmccccAb hNf實(shí)際取實(shí)際取300mmcb 400mmch 2022-6-19553.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3600360036003600ABCD7200300072002022-6-19563.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 概述概述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的整個(gè)過(guò)程可概括為框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的整個(gè)過(guò)程可概括為:確定計(jì)算

34、簡(jiǎn)圖確定計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算各種荷載計(jì)算各種荷載進(jìn)行內(nèi)力分析進(jìn)行內(nèi)力分析進(jìn)行內(nèi)力組合進(jìn)行內(nèi)力組合2022-6-19573.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 計(jì)算單元計(jì)算單元 框架結(jié)構(gòu)建筑是框架結(jié)構(gòu)建筑是空間結(jié)構(gòu)體系空間結(jié)構(gòu)體系，一般，一般應(yīng)按三維空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。但應(yīng)按三維空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。但對(duì)于平面布置較對(duì)于平面布置較規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)房屋規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)房屋，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將實(shí)實(shí)際的空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為若干個(gè)橫向或縱向平面框架際的空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為若干個(gè)橫向或縱向平面框架進(jìn)行分析進(jìn)行分析，每榀平面框架為一計(jì)算單元每榀平面框架為一計(jì)算單元。2022-6-19583.2 框架結(jié)

35、構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 計(jì)算單元計(jì)算單元計(jì)算單元計(jì)算單元計(jì)算模型計(jì)算模型2022-6-19593.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 計(jì)算單元計(jì)算單元 就結(jié)構(gòu)承受的豎向和水平荷載而言，就結(jié)構(gòu)承受的豎向和水平荷載而言，當(dāng)當(dāng)橫向橫向（縱向縱向）框架承重，且在截?。┛蚣艹兄兀以诮厝M向橫向（縱向縱向）框架計(jì)算時(shí)，全部荷載由框架計(jì)算時(shí)，全部荷載由橫向橫向（縱向縱向）框架承擔(dān)，）框架承擔(dān)，不考慮另一方向框架的作用不考慮另一方向框架的作用。當(dāng)縱、橫向框架混當(dāng)縱、橫向框架混合承重時(shí)，豎向荷載由縱、橫向框架共同承擔(dān)。合承重時(shí)，豎向荷載由縱、橫向框架共同承擔(dān)。2022-6-19603

36、.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖中，框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖中，梁、柱用其梁、柱用其軸線表示軸線表示，梁與柱之間的連接用節(jié)點(diǎn)表示梁與柱之間的連接用節(jié)點(diǎn)表示，梁或柱的長(zhǎng)度用節(jié)點(diǎn)間的距離表示梁或柱的長(zhǎng)度用節(jié)點(diǎn)間的距離表示?，F(xiàn)澆?，F(xiàn)澆框架各節(jié)點(diǎn)均視為框架各節(jié)點(diǎn)均視為剛節(jié)點(diǎn)剛節(jié)點(diǎn)，底層柱，底層柱固支固支于于基礎(chǔ)頂面?；A(chǔ)頂面。2022-6-19613.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)澆式框架剛節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆式框架剛節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆式框架柱與基礎(chǔ)剛接現(xiàn)澆式框架柱與基礎(chǔ)剛接2022-6-19623.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配式框架的節(jié)點(diǎn)裝配式框架的節(jié)點(diǎn)半鉸節(jié)點(diǎn)半鉸節(jié)點(diǎn)

37、鉸節(jié)點(diǎn)鉸節(jié)點(diǎn)預(yù)制柱與基礎(chǔ)剛接預(yù)制柱與基礎(chǔ)剛接預(yù)制柱與基礎(chǔ)鉸接預(yù)制柱與基礎(chǔ)鉸接裝配式框架柱與基礎(chǔ)的連接裝配式框架柱與基礎(chǔ)的連接2022-6-19633.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖承承重重框框架架框架柱截面尺寸相同時(shí)的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖框架柱截面尺寸相同時(shí)的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2022-6-19643.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖 框架柱軸線之間的距離即為框架梁的框架柱軸線之間的距離即為框架梁的計(jì)算跨度計(jì)算跨度。框架柱的計(jì)算高度應(yīng)為各橫梁框架柱的計(jì)算高度應(yīng)為各橫梁形心軸線間的距離形心軸線間的距離。當(dāng)各層梁截面尺寸相。當(dāng)各層梁截面尺寸相同時(shí)，同時(shí)，底層柱的計(jì)算

38、高度由基礎(chǔ)頂面算至底層柱的計(jì)算高度由基礎(chǔ)頂面算至樓面標(biāo)高處樓面標(biāo)高處，其余各層柱的計(jì)算高度即為，其余各層柱的計(jì)算高度即為各層層高。各層層高。2022-6-19653.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖 當(dāng)框架梁的當(dāng)框架梁的坡度小于坡度小于1/8時(shí)時(shí)，近似按水近似按水平梁計(jì)算平梁計(jì)算；當(dāng)各跨；當(dāng)各跨跨度相差不大于跨度相差不大于10%時(shí)時(shí)，近似近似按等跨框架計(jì)算按等跨框架計(jì)算。 2022-6-19663.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖 當(dāng)框架柱截面尺寸沿房屋高度變化時(shí)，當(dāng)框架柱截面尺寸沿房屋高度變化時(shí)，若若上層柱截面尺寸減小但其形心軸

39、仍與下上層柱截面尺寸減小但其形心軸仍與下層柱的形心軸重合時(shí)，其計(jì)算簡(jiǎn)圖與各層層柱的形心軸重合時(shí)，其計(jì)算簡(jiǎn)圖與各層柱截面不變時(shí)的相同柱截面不變時(shí)的相同。2022-6-1967 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖 當(dāng)上、下層柱截面尺寸不同且形心軸也不重當(dāng)上、下層柱截面尺寸不同且形心軸也不重合時(shí)合時(shí)，可將頂層柱的形心線作為整個(gè)柱子的軸線可將頂層柱的形心線作為整個(gè)柱子的軸線，但在結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析中，各層梁的但在結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析中，各層梁的計(jì)算跨計(jì)算跨度及線剛度仍應(yīng)按實(shí)際情況取度及線剛度仍應(yīng)按實(shí)際情況??；另外，；另外，尚應(yīng)考慮尚應(yīng)考慮上、下層柱軸線不重合產(chǎn)生的偏心力矩上、下層柱軸線不重合產(chǎn)生的偏

40、心力矩，設(shè)置水，設(shè)置水平加腋后，仍需考慮梁柱偏心的不利影響。平加腋后，仍需考慮梁柱偏心的不利影響。 3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022-6-19683.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架柱截面尺寸變化時(shí)的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖框架柱截面尺寸變化時(shí)的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)計(jì)算算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖承承重重框框架架2022-6-1969 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖梁和柱的線剛度分別為：梁和柱的線剛度分別為：bbbbE IilccciE Iih梁梁柱柱3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022-6-19703.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 框架結(jié)構(gòu)上的荷載主要包括為框架結(jié)構(gòu)上的荷載主

41、要包括為恒載恒載和和活載活載，恒載主要包括結(jié)構(gòu)自重和結(jié)構(gòu)表面的粉灰重等。恒載主要包括結(jié)構(gòu)自重和結(jié)構(gòu)表面的粉灰重等?；詈奢d則主要包括樓（屋）面活荷載，風(fēng)荷載和活荷載則主要包括樓（屋）面活荷載，風(fēng)荷載和雪荷載等。雪荷載等。 作用在多、高層框架結(jié)構(gòu)上的各種荷載，可作用在多、高層框架結(jié)構(gòu)上的各種荷載，可按按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取用。取用。2022-6-19713.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 結(jié)構(gòu)上荷載結(jié)構(gòu)上荷載按其作用方向分按其作用方向分可分為可分為豎向荷載豎向荷載和和水平荷載水平荷載。豎向荷載主要指。豎向荷載主要指結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重、樓（屋）樓（屋）面

42、活載和雪載等面活載和雪載等，水平荷載則主要包括，水平荷載則主要包括風(fēng)荷載風(fēng)荷載和和水平地震作用水平地震作用（暫不考慮）（暫不考慮）。豎向荷載多以均布豎向荷載多以均布力和集中力的形式出現(xiàn)力和集中力的形式出現(xiàn)，而風(fēng)荷載則一般簡(jiǎn)化為而風(fēng)荷載則一般簡(jiǎn)化為作用于框架節(jié)點(diǎn)的集中力并合并于迎風(fēng)側(cè)一面作用于框架節(jié)點(diǎn)的集中力并合并于迎風(fēng)側(cè)一面。2022-6-19723.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 荷載計(jì)算荷載計(jì)算01()2wizsziiFw hhB 2wF3wF1h2h3h4h1wF4wF迎風(fēng)面寬度迎風(fēng)面寬度風(fēng)壓高度變化系數(shù)按集中荷載作用節(jié)點(diǎn)的高度選取風(fēng)壓高度變化系數(shù)按集中荷載作用節(jié)點(diǎn)的高度

43、選取對(duì)頂層，取女兒墻高度的對(duì)頂層，取女兒墻高度的2倍倍2022-6-19733.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)g4, q4G41(Q41)Fw4Fw3Fw2Fw1框架結(jié)構(gòu)上的荷載框架結(jié)構(gòu)上的荷載g3, q3g2, q2g1, q1G31(Q31)G21(Q21)G11(Q11)G43(Q43)G33(Q33)G23(Q23)G13(Q13)G01G03G022022-6-19743.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 樓面荷載分配原則樓面荷載分配原則 當(dāng)采用整體式樓蓋時(shí)，一般取縱橫向當(dāng)采用整體式樓蓋時(shí)，一般取縱橫向框架承重方案，框架承重

44、方案，板上荷載的傳遞方式取決于每個(gè)板上荷載的傳遞方式取決于每個(gè)區(qū)格板是單向板還是雙向板區(qū)格板是單向板還是雙向板。2022-6-19753.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 樓面荷載分配原則樓面荷載分配原則 單向板上的豎向荷載沿板的短跨方向單向板上的豎向荷載沿板的短跨方向傳給兩個(gè)長(zhǎng)邊支承梁。傳給兩個(gè)長(zhǎng)邊支承梁。雙向板則可通過(guò)四個(gè)分角雙向板則可通過(guò)四個(gè)分角線及其交點(diǎn)的連線將板區(qū)格分成四部分，每一部線及其交點(diǎn)的連線將板區(qū)格分成四部分，每一部分的板上豎向荷載傳給最近的支承梁，分的板上豎向荷載傳給最近的支承梁，長(zhǎng)、短邊長(zhǎng)、短邊支承梁上承受的板

45、上豎向荷載分別為梯形和三角支承梁上承受的板上豎向荷載分別為梯形和三角形形。2022-6-19763.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縱向平縱向平面框架面框架橫向平橫向平面框架面框架整體式單向板樓蓋樓面荷載分配整體式單向板樓蓋樓面荷載分配次梁次梁2022-6-19773.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縱向平面框架縱向平面框架橫向平面框架橫向平面框架整體式雙向板樓蓋樓面荷載分配：小柱網(wǎng)整體式雙向板樓蓋樓面荷載分配：小柱網(wǎng)2022-6-19783.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縱向平面框架縱向平面框架橫向平面框架橫向平面框架整體式雙向板樓蓋樓面荷載分配：大柱網(wǎng)整體式雙向板樓蓋樓面荷載分配：大柱網(wǎng)次梁次梁20

46、22-6-19793.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) 豎向荷載作用下，框架所產(chǎn)生的側(cè)移較小，豎向荷載作用下，框架所產(chǎn)生的側(cè)移較小，若按若按無(wú)側(cè)移計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響不大無(wú)側(cè)移計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響不大； 當(dāng)結(jié)構(gòu)僅在某一層橫梁上受有豎向荷載時(shí)，當(dāng)結(jié)構(gòu)僅在某一層橫梁上受有豎向荷載時(shí)，直接直接承載的框架梁及與之相連的上、下層框架柱端彎承載的框架梁及與之相連的上、下層框架柱端彎矩較大，其它各層梁柱的彎矩均較小，矩較大，其它各層梁柱的彎矩均較小，且距離直且距離直接承載梁越遠(yuǎn)，梁柱的彎矩則越小。接承載梁越遠(yuǎn)，梁柱的彎矩則越

47、小。2022-6-19803.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 計(jì)算方法概述計(jì)算方法概述 在豎向荷載作用下，多、高層框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)在豎向荷載作用下，多、高層框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可用力法、位移法等結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。力可用力法、位移法等結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。工程工程設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)中，如采用，如采用手算手算，可使用，可使用分層法分層法、迭代法迭代法、彎矩二次分配法彎矩二次分配法及及系數(shù)法系數(shù)法等近似方法進(jìn)行計(jì)算。等近似方法進(jìn)行計(jì)算。2022-6-19813.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 分

48、層法分層法 基本假定基本假定 (1) 不考慮框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移對(duì)其內(nèi)力的影響；不考慮框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移對(duì)其內(nèi)力的影響； (2) 每層梁上的荷載僅對(duì)本層梁及其上、下柱的內(nèi)力產(chǎn)生每層梁上的荷載僅對(duì)本層梁及其上、下柱的內(nèi)力產(chǎn)生 影響，對(duì)其它各層梁、柱內(nèi)力的影響可忽略不計(jì)。影響，對(duì)其它各層梁、柱內(nèi)力的影響可忽略不計(jì)。 上述假定中所指的內(nèi)力不包括柱軸力上述假定中所指的內(nèi)力不包括柱軸力，因?yàn)槟硨恿荷希驗(yàn)槟硨恿荷系暮奢d對(duì)下部各層柱的軸力均有較大影響，不能忽略。的荷載對(duì)下部各層柱的軸力均有較大影響，不能忽略。2022-6-19823.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)豎向荷載作用下分層計(jì)算示意圖豎向荷載作用下分層計(jì)算示意

49、圖+2022-6-19833.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 分層法分層法 計(jì)算要點(diǎn)計(jì)算要點(diǎn) (1) 將多層框架沿高度分成若干單層無(wú)側(cè)移的敞將多層框架沿高度分成若干單層無(wú)側(cè)移的敞口框架，每個(gè)敞口框架包括本層梁和與之相連的口框架，每個(gè)敞口框架包括本層梁和與之相連的上、下層柱。上、下層柱。梁上作用的荷載、各層柱高及梁跨梁上作用的荷載、各層柱高及梁跨度均與原結(jié)構(gòu)相同，構(gòu)件剛度可采用彈性剛度度均與原結(jié)構(gòu)相同，構(gòu)件剛度可采用彈性剛度。2022-6-19843.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎

50、向荷載作用下 分層法分層法 計(jì)算要點(diǎn)計(jì)算要點(diǎn) (2) 除底層柱的下端外，其他各柱的柱端應(yīng)為彈除底層柱的下端外，其他各柱的柱端應(yīng)為彈性約束性約束。為便于計(jì)算，均將其處理為固定端為便于計(jì)算，均將其處理為固定端。這。這樣將使柱的彎曲變形有所減小，為消除這種影響，樣將使柱的彎曲變形有所減小，為消除這種影響，可把除底層柱以外的其它各層柱的線剛度乘以修可把除底層柱以外的其它各層柱的線剛度乘以修正系數(shù)正系數(shù)0.9。 2022-6-19853.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 分層法分層法 計(jì)算要點(diǎn)計(jì)算要點(diǎn) (3) 用無(wú)側(cè)移框架的計(jì)算方法（如彎矩分

51、配法）用無(wú)側(cè)移框架的計(jì)算方法（如彎矩分配法）計(jì)算各敞口框架的桿端彎矩，由此所得的計(jì)算各敞口框架的桿端彎矩，由此所得的梁端彎梁端彎矩即為其最后的彎矩值矩即為其最后的彎矩值；因每一柱屬于上、下兩；因每一柱屬于上、下兩層，所以層，所以每一柱端的最終彎矩值需將上、下層計(jì)每一柱端的最終彎矩值需將上、下層計(jì)算所得的彎矩值相加算所得的彎矩值相加。2022-6-19863.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 分層法分層法 計(jì)算要點(diǎn)計(jì)算要點(diǎn) (4) 在上、下層柱端彎矩值相加后，將引起新的在上、下層柱端彎矩值相加后，將引起新的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩，節(jié)點(diǎn)不平衡彎

52、矩，如欲進(jìn)一步修正，可對(duì)這些不如欲進(jìn)一步修正，可對(duì)這些不平衡彎矩在本節(jié)點(diǎn)再作一次分配，但不再傳遞平衡彎矩在本節(jié)點(diǎn)再作一次分配，但不再傳遞。2022-6-19873.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 分層法分層法 計(jì)算要點(diǎn)計(jì)算要點(diǎn) (5) 如用彎矩分配法計(jì)算各敞口框架的桿端彎矩，如用彎矩分配法計(jì)算各敞口框架的桿端彎矩，在計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)周?chē)鳁U件的彎矩分配系數(shù)時(shí)，在計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)周?chē)鳁U件的彎矩分配系數(shù)時(shí)，應(yīng)采用修正后的柱線剛度計(jì)算應(yīng)采用修正后的柱線剛度計(jì)算；并且底層柱和各并且底層柱和各層梁的傳遞系數(shù)均取層梁的傳遞系數(shù)均取1/2，其它各層柱

53、的傳遞系其它各層柱的傳遞系數(shù)改用數(shù)改用1/3。2022-6-19883.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 分層法分層法 計(jì)算要點(diǎn)計(jì)算要點(diǎn) (6) 在桿端彎矩求出后，可由在桿端彎矩求出后，可由靜力平衡條件計(jì)算靜力平衡條件計(jì)算梁端剪力及梁跨中彎矩梁端剪力及梁跨中彎矩；逐層疊加柱上的豎向荷逐層疊加柱上的豎向荷載載（包括節(jié)點(diǎn)集中力、柱自重等）（包括節(jié)點(diǎn)集中力、柱自重等）和與之相連的和與之相連的梁端剪力，即得柱的軸力梁端剪力，即得柱的軸力。2022-6-19893.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用

54、下豎向荷載作用下 分層法分層法 計(jì)算步驟計(jì)算步驟 畫(huà)出分層框架計(jì)算簡(jiǎn)圖；畫(huà)出分層框架計(jì)算簡(jiǎn)圖； 計(jì)算框架梁柱線剛度，注意折減系數(shù)計(jì)算框架梁柱線剛度，注意折減系數(shù); 計(jì)算各分層框架梁、柱端彎矩；計(jì)算各分層框架梁、柱端彎矩； 確定梁、柱端最終彎矩；確定梁、柱端最終彎矩； 計(jì)算梁跨中彎矩和剪力以及柱的剪力及軸力。計(jì)算梁跨中彎矩和剪力以及柱的剪力及軸力。2022-6-19903.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 分層法分層法 計(jì)算例題計(jì)算例題3.8 kN/m3.4 kN/m2.8 kN/m右圖括號(hào)中為梁、右圖括號(hào)中為梁、柱線剛度的相對(duì)值柱線

55、剛度的相對(duì)值3600440075005600(4.21)(7.11)(7.63)(10.21)(4.21)(1.79)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)2022-6-19913.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注：內(nèi)力及位移正負(fù)號(hào)規(guī)定注：內(nèi)力及位移正負(fù)號(hào)規(guī)定 本章中，本章中，桿端彎矩以順時(shí)針為正，剪力桿端彎矩以順時(shí)針為正，剪力以使隔離體產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)為正，軸力以使隔離體產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)為正，軸力以受壓為正；以受壓為正；桿端轉(zhuǎn)角以順時(shí)針為正，側(cè)移桿端轉(zhuǎn)角以順時(shí)針為正，側(cè)移或相對(duì)側(cè)移以向右為正。或相對(duì)側(cè)移以向右為正。2022-6-19923.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架

56、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)VMVNMN內(nèi)力符號(hào)規(guī)定內(nèi)力符號(hào)規(guī)定位移符號(hào)規(guī)定位移符號(hào)規(guī)定2022-6-19933.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)F頂層計(jì)算簡(jiǎn)圖頂層計(jì)算簡(jiǎn)圖(0.94.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.94.21)(0.91.79)3.8 kN/m3.4 kN/m底層計(jì)算簡(jiǎn)圖底層計(jì)算簡(jiǎn)圖(7.63)(10.21)(0.94.21)(0.91.79)DEGHI2.8 kN/m(0.94.21)2022-6-19943.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) G：GH7.630.6687.630.9 4.21(

57、7.63)(10.21)(0.94.21)(0.91.79)DEGHI(0.94.21)FGD0.9 4.210.3327.630.9 4.21節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) H：HG7.630.3537.630.9 4.21 10.21HE0.9 4.210.1757.630.9 4.21 10.21HI10.210.4727.630.9 4.21 10.21節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) I：IH10.210.86410.21 0.9 1.79IF0.9 1.790.13610.21 0.9 1.792022-6-19953.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) D：DG0.9 4.210.1

58、860.9 4.21 9.537.11DE9.530.4660.9 4.21 9.537.11(0.94.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.94.21)(0.91.79)DA7.110.3480.9 4.21 9.537.112022-6-19963.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) E：ED9.530.3089.530.9 4.21 12.774.84EH0.9 4.210.1239.530.9 4.21 12.774.84(0.94.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFG

59、HI(9.53)(12.77)(0.94.21)(0.91.79)EF12.770.4139.530.9 4.21 12.774.84EB4.840.1569.530.9 4.21 12.774.842022-6-19973.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) F：FI0.9 1.790.0890.9 1.79 12.773.64FE12.770.7090.9 1.79 12.773.64(0.94.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.94.21)(0.91.79)FC3.640.2020.9 1

60、.79 12.773.642022-6-1998計(jì)算桿件固端彎矩：頂層計(jì)算桿件固端彎矩：頂層2FGH2.8 7.5kN m13.13kN m12M 2FJK12qlM qJKFJKMFKJMl2FKJ12qlM2FHG2.8 7.5kN m13.13kN m12M2FHI2.8 5.6kN m7.32 kN m12M 2FIH2.8 5.6kN m7.32 kN m12M3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DEGHIF2.8 kN/m750056002022-6-1999計(jì)算桿件固端彎矩：底層計(jì)算桿件固端彎矩：底層2FDE3.8 7.5kN m17.81kN m12M 2FED3.8 7.5kN