第四-五節(jié) 框架梁柱內(nèi)力組合

1、第四五節(jié) 框架梁柱內(nèi)力組合結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)條件框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)計算簡圖框架橫向剛度計算 豎向荷載計算 橫向水平地震作用計算及位移驗算 水平地震作用下橫向框架內(nèi)力分析 豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力分析 框架內(nèi)力組合 基礎(chǔ)設(shè)計 框架梁、柱配筋計算 滿足位移驗算要求不滿足位移驗算要求框架結(jié)構(gòu)計算書繪制框架結(jié)構(gòu)施工圖不滿足豎向設(shè)計要求滿足豎向設(shè)計要求九、框架內(nèi)力組合1、內(nèi)力組合的一般原則1）非抗震時荷載規(guī)范第3.2.3條、第3.2.4條規(guī)定：可變荷載效應(yīng)控制的組合：永久荷載效應(yīng)控制的組合：關(guān)于風(fēng)： 1）不能肯定的說：非地震組合時，加風(fēng)不起控制作用； 2）西安地區(qū)風(fēng)荷載較?。?3）畢業(yè)設(shè)計時間有限。本次設(shè)

2、計不考慮風(fēng)荷載九、框架內(nèi)力組合1、內(nèi)力組合的一般原則故上述內(nèi)力組合為：可變荷載效應(yīng)控制的組合：永久荷載效應(yīng)控制的組合：屋面：取屋面活荷載與雪載的大值樓面：取樓面活荷載屋面：取屋面活荷載與雪載的大值樓面：取樓面活荷載 0.7：荷載規(guī)范表4.1.1 組合值系數(shù)。九、框架內(nèi)力組合1、內(nèi)力組合的一般原則2）抗震時抗震規(guī)范第5.4.1條規(guī)定：豎向地震作用： 抗震規(guī)范第5.1.1條規(guī)定： 8、9度的大跨、長懸臂及9度高層結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用。 抗震規(guī)范第5.4.1條規(guī)定：水平地震重力豎向地震風(fēng)風(fēng)：抗震規(guī)范第5.4.1條規(guī)定：九、框架內(nèi)力組合3） 截面驗算1、內(nèi)力組合的一般原則為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為承載力抗震

3、調(diào)整系數(shù)非抗震時抗 震 時4） 結(jié)構(gòu)的抗震等級：抗震規(guī)范第6.1.2條 抗震規(guī)范第3.2.3條 寫成（方便比較）九、框架內(nèi)力組合2、地震內(nèi)力的調(diào)整1）強柱弱梁的抗震要求（柱彎矩調(diào)整）（1）抗震規(guī)范第6.2.2條：一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱的節(jié)點外，柱端組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求： 式中: Mc節(jié)點上下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和， 上下柱端的彎矩設(shè)計值，可按彈性分析分配；Mb節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和， 一級框架節(jié)點左右梁端均為負(fù)彎矩時，絕對值較小的彎矩應(yīng)取零；c 柱端彎矩增大系數(shù)，一級取1

4、.4，二級取1.2，三級取1.1。 注：當(dāng)反彎點不在柱的層高范圍內(nèi)時，柱端截面組合的彎矩設(shè)計值可乘 以上述柱端彎矩增大系數(shù)。 九、框架內(nèi)力組合2、地震內(nèi)力的調(diào)整（2）抗震規(guī)范第6.2.3條：一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面組合的彎矩設(shè)計值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25 和1.15。底層柱縱向鋼筋宜按上下端的不利情況配置。注：底層指無地下室的基礎(chǔ)以上或地下室以上的首層。 頂層及軸壓比0.15： 取原值 底層柱底截面： 1.25原值 其它節(jié)點： 對無節(jié)點彎矩的柱： 1.2原值 對有節(jié)點彎矩的柱： 先算Mb，然后算1.2Mb， 再按節(jié)點上下柱端彎矩比分配得新值。 （與原值比較取大值）根據(jù)

5、以上要求，對1.2SGE+1.3SEhk作用下的柱端彎矩進行調(diào)整（二級）：九、框架內(nèi)力組合2）強剪弱彎的抗震要求2、地震內(nèi)力的調(diào)整 抗震規(guī)范第6.2.4條：一、二、三級的框架梁和抗震墻中跨高比大 于2.5的連梁，其梁端截面組合的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整：式中：vb 梁端剪力增大系數(shù)，一級取1.3，二級取1.2，三級取1.1；VGb 梁在重力荷載代表值作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪 力設(shè)計值；Mlb 、 Mrb 分別為梁左右端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值。 梁端剪力調(diào)整（1）九、框架內(nèi)力組合2、地震內(nèi)力的調(diào)整式中： Hn柱的凈高； Mbc 、 Mtc分別為柱的上下端順時針或反時針方向截

6、面組合的彎 矩設(shè)計值（已經(jīng)過柱端彎矩調(diào)整）； vc柱剪力增大系數(shù)，一級取1.4，二級取1.2，三級取1.1。 抗震規(guī)范第6.2.5條：一、二、三級的框架柱和框支柱組合的剪力 設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整：（2）柱端剪力調(diào)整九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組合（1）表中M以梁下部受拉為正，單位kNM； 剪力以向上為正，單位kN。（2）表中內(nèi)力均為構(gòu)件軸心內(nèi)力。（3）表中SGk 、SQk 、SGE三列中的梁端彎矩為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值， 調(diào)幅系數(shù)取0.8。（依據(jù)高規(guī)第5.2.3條）剪力不乘以調(diào)幅系數(shù)。（4）非地震內(nèi)力組合中，對辦公樓： 可變控制 永久控制（5）表中 的取值：受彎 =0.75，受剪 =0.

7、85。 （依據(jù)抗震規(guī)范第5.4.2條）九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組合 Mlb 、 Mrb分別為梁左右端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設(shè)計值（取兩方向之大值）。取 一列數(shù)據(jù)，注意M符號。 （6）地震內(nèi)力梁端剪力計算：左 震順時針 Mlb + Mrb =122.04+240.34=362.38 kNm右 震反時針 Mlb + Mrb =195.03+89.08=284.11 kNm九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組合注：有時V計算值較大，不滿足最小截面尺寸要求，如果Mlb 和 Mrb為軸心 內(nèi)力，跨度宜用計算跨度。 ln為梁凈跨，為簡化，本設(shè)計取凈跨，而M lb + M rb為軸心內(nèi)力

8、，如此， 梁端剪力增大，偏安全。 VGb為梁在重力荷載代表值作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計值。 為梁端剪力增大系數(shù)，二級取1.2。 （抗震規(guī)范第6.2.4條） 九、框架內(nèi)力組合3、框架梁的內(nèi)力組合受彎的抗震承載力調(diào)整系數(shù)。按單跨簡支梁計算的支座中心處剪力。支座中心處剪力。（7）地震內(nèi)力中梁端V 內(nèi)力組合表中暫不計算，待截面設(shè)計時，須將梁軸心內(nèi)力換算為柱邊緣內(nèi)力，此時需用到哪組內(nèi)力再求V。 注：應(yīng)用（ ）列M、V值，不乘 。 九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組合（8）梁跨中Mmax 表中跨間MAB、MBC分別為AB跨和BC跨的跨間最大正彎矩。非震地震九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組

9、合 跨中Mmax與支座- Mmax不同時發(fā)生，因活荷載不利布置方式不同。 按滿布活載計算，梁端M略小于按不利布置梁端- Mmax，可不調(diào)整， 即相當(dāng)于已經(jīng)考慮活載不利布置。 按滿布計算的梁跨中Mmax偏小較多，故乘以1.11.3擴大系數(shù)， 乘以擴大系數(shù)后即可認(rèn)為已考慮了活載不利布置。 對支座- Mmax調(diào)幅后，相應(yīng)跨中M增大，按平衡條件求得。 乘1.11.3后的跨中M和調(diào)幅后的跨中M比較，取大。1.11.3只應(yīng)乘在活荷載作用下的內(nèi)力，而通常將（恒+活）跨中內(nèi) 力一起擴大，偏多，恒載占主要1214kN/m2 ，活載23 kN/m2 ，占15%20%，活載影響較小。九、框架內(nèi)力組合4、框架柱的內(nèi)力

10、組合（1） 表中彎矩以左側(cè)受拉為正，單位為KNM；軸力以受壓為正， 單位為KN；剪力以對桿件端部順時針為正，單位為KN。（2） 表中內(nèi)力均為構(gòu)件軸心內(nèi)力。（3） 非震內(nèi)力V的計算：（4） 軸壓比計算時，N取 列數(shù)據(jù)，用每層柱 底軸力計算，驗算軸壓比是否滿足要求。 （抗震規(guī)范第6.3.7條） 九、框架內(nèi)力組合4、框架柱的內(nèi)力組合 根據(jù)強柱弱梁要求，對 作用下柱M調(diào)整，對左、右震M大值進行調(diào)整。 頂層及軸壓比0.15 ：取原值； 底層柱底 ：1.25原值； 其他節(jié)點柱 無節(jié)點M的柱 ：取1.2 原值 有節(jié)點M的柱 ：先算 ，然后1.2 ，再 按節(jié)點上下柱端彈性M比分配得新M值，如果比原值小，則取原值。（6） Mmax、Nmin、Nmax 在 非震內(nèi)力 非震內(nèi)力（5） 柱端彎矩調(diào)整 地震內(nèi)力 調(diào)整后的柱內(nèi)力 三組內(nèi)力中挑選。 九、框架內(nèi)力組合4、框架柱的內(nèi)力組合（7） 地震內(nèi)力V抗震規(guī)范第6.2.5條 （二級） Mbc 、 Mtc 分別為柱的上下端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值，經(jīng)柱端M調(diào)整后的值。取兩方向之大值，即直接取用柱端M調(diào)整后的那一列數(shù)據(jù)（但未乘 ）。左 震右 震反時針 Mbc + Mtc =202.93+42.30 =245.23順時針 Mbc + Mtc =343.66+86.53 =430.19九、框