多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-課件

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3. 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/111混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3. 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/學(xué)習(xí)要求熟悉框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和適用范圍；熟悉框架結(jié)構(gòu)的平面布置和構(gòu)件選型；掌握框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法及組合原則；熟悉框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移驗(yàn)算方法。2022/10/112學(xué)習(xí)要求熟悉框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和適用范圍；2022/10/102主要內(nèi)容3.1 框架結(jié)構(gòu)概述3.2 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3.4 本章小結(jié)2022/10/113主要內(nèi)容3.1 框架結(jié)構(gòu)概述2022/10/1033.1 框架結(jié)構(gòu)概述 概念框架結(jié)構(gòu)是指由橫梁和立柱作為主要承重構(gòu)件而組成的結(jié)構(gòu)體系。其中，梁和柱的連

2、接節(jié)點(diǎn)全部或大部分為剛接。2022/10/1143.1 框架結(jié)構(gòu)概述 概念2022/10/1043.1 框架結(jié)構(gòu)概述2022/10/1153.1 框架結(jié)構(gòu)概述2022/10/1053.1 框架結(jié)構(gòu)概述2022/10/1163.1 框架結(jié)構(gòu)概述2022/10/1063.1 框架結(jié)構(gòu)概述2022/10/1173.1 框架結(jié)構(gòu)概述2022/10/1073.1 框架結(jié)構(gòu)概述2022/10/1183.1 框架結(jié)構(gòu)概述2022/10/1083.1 框架結(jié)構(gòu)概述 分類 按跨數(shù)分：單跨、多跨； 按層數(shù)分：單層、多層；按材料分：鋼框架、鋼筋混凝土框架、木框架、鋼與鋼筋混凝土混合框架等。2022/10/1193.

3、1 框架結(jié)構(gòu)概述 分類2022/10/1093.1 框架結(jié)構(gòu)概述 分類 鋼筋混凝土框架按施工方法可分為現(xiàn)澆整體式、裝配式和裝配整體式?，F(xiàn)澆整體式：整體性能好，抗震性能好，現(xiàn)場工作量大，費(fèi)模板；裝配式：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；裝配整體式：兼有上述兩者的優(yōu)點(diǎn)。2022/10/11103.1 框架結(jié)構(gòu)概述 分類2022/10/10103.1 框架結(jié)構(gòu)概述 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)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；結(jié)構(gòu)整體性較好；構(gòu)件類型少，結(jié)構(gòu)輕巧，施工方便；設(shè)計(jì)計(jì)算理論較成熟。2022/10/11113.1 框架結(jié)構(gòu)概述 特點(diǎn)2022/10/1011

4、3.1 框架結(jié)構(gòu)概述 特點(diǎn) 缺點(diǎn)框架節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力集中顯著；當(dāng)建筑高度較大時(shí)，底部各層柱的軸力很大，致使構(gòu)件截面尺寸過大和配筋過密；框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，在風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移迅速增大。2022/10/11123.1 框架結(jié)構(gòu)概述 特點(diǎn)2022/10/10123.1 框架結(jié)構(gòu)概述 適用范圍 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、圖書館、輕工業(yè)廠房、公寓以及住宅類建筑中采用。2022/10/11133.1 框架結(jié)構(gòu)概述 適用范圍2022/10/10133.1 框架結(jié)構(gòu)概述 適用范圍 考慮到框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較小，故框架結(jié)構(gòu)建筑一般不超過20層，其適用高度及高寬比與抗震設(shè)防烈度有

5、關(guān)。若不需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，適用高度不大于70m，最大高寬比為5，其它情形見高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程JGJ 3-2002（簡稱高規(guī)）。2022/10/11143.1 框架結(jié)構(gòu)概述 適用范圍2022/10/10143.1 框架結(jié)構(gòu)概述 多層和高層框架結(jié)構(gòu) 界限 多層與高層建筑無統(tǒng)一劃分界限。我國高規(guī)將10層及其以上或高度超過28m的建筑物稱為高層建筑。2022/10/11153.1 框架結(jié)構(gòu)概述 多層和高層框架結(jié)構(gòu)2022/10/103.1 框架結(jié)構(gòu)概述 多層和高層框架結(jié)構(gòu) 比較高層建筑承受的荷載比多層建筑更大，剛度比多層建筑更小，水平荷載對高層建筑的影響較對多層建筑的影響更大；從設(shè)計(jì)計(jì)算角度，高層框

6、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，水平荷載作用下應(yīng)補(bǔ)充側(cè)移驗(yàn)算外，其它基本相同。2022/10/11163.1 框架結(jié)構(gòu)概述 多層和高層框架結(jié)構(gòu)2022/10/103.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 概述框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟包括：結(jié)構(gòu)布置；構(gòu)件選型； 內(nèi)力分析； 構(gòu)件設(shè)計(jì)；施工圖繪制。2022/10/11173.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 概述2022/10/10173.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 布置原則盡量與建筑的平、立剖面劃分一致，以便設(shè)計(jì)和施工；結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)盡可能規(guī)則、對稱，使結(jié)構(gòu)傳力直接、受力明確；結(jié)構(gòu)的豎向布置應(yīng)力求體形簡單，使結(jié)構(gòu)剛度沿高度分布均勻，避免突變；應(yīng)合理地設(shè)置伸

7、縮縫、沉降縫和防震縫。2022/10/11183.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10183.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案 橫向框架承重方案布置：由主梁和柱組成的承重主框架沿房屋的橫向布置。樓（屋）面板支承于主梁上，縱向由連系梁將橫向框架連成空間結(jié)構(gòu)體系。2022/10/11193.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10193.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案 橫向框架承重方案優(yōu)點(diǎn)：橫向剛度得到加強(qiáng)，有利于抵抗橫向水平力?？v向連系梁的截面高度較小，梁下可開設(shè)大的門窗洞口，有利于房屋室內(nèi)的采光和通風(fēng)。缺點(diǎn)：橫向梁的高度較大，房間凈空減小，開間布置不靈

8、活，且不利于縱向管道的敷設(shè)?？傇u：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。2022/10/11203.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10203.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案 縱向框架承重方案布置：由縱向主梁與柱構(gòu)成的承重主框架沿房屋的縱向布置。樓（屋）面板支承于主梁上，橫向連系梁將縱向框架連成空間結(jié)構(gòu)體系。2022/10/11213.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10213.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案 縱向框架承重方案優(yōu)點(diǎn)：縱向剛度進(jìn)一步增大，有利于調(diào)整縱向地基不均勻沉降。橫向連系梁的截面高度較小，可獲得較

9、大的凈空，且有利于縱向管道的敷設(shè)。缺點(diǎn)：橫向剛度較差?？傇u：實(shí)際中應(yīng)用較少。2022/10/11223.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10223.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案 雙向框架承重方案布置：在房屋的兩個(gè)方向均布置承重主框架，樓（屋）面板上的荷載有兩個(gè)方向梁共同承擔(dān)。2022/10/11233.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10233.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案 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，對抗震有利。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)澆混凝土雙向板或井式梁。2022/10/11

10、243.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10243.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案 注意事項(xiàng)框架結(jié)構(gòu)中的“連系梁”由于不直接承受板上豎向荷載，其截面高度可比相應(yīng)的框架梁的截面高度小一些，但其重要性也不容忽視?！斑B系梁”除了起連系承重框架的作用，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，并與承重框架一起組成建筑物的空間承重骨架。2022/10/11253.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10253.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案 注意事項(xiàng)當(dāng)樓（屋）面采用預(yù)制混凝土板時(shí)，才可以將板上豎向荷載視為單向傳遞。嚴(yán)格來說，橫向框架承重方案和縱向框架

11、承重方案是當(dāng)樓（屋）蓋采用預(yù)制板時(shí)才存在的；2022/10/11263.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10263.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 平面框架承重方案 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)，板上豎向荷載均會傳給其四周的支承梁，（雖然計(jì)算時(shí)單向板按單向傳力考慮，但實(shí)際仍為雙向傳力），故采用全現(xiàn)澆樓（屋）蓋的框架結(jié)構(gòu)均為縱橫向框架承重方案。2022/10/11273.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10273.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置 概述 平面上框架柱在縱橫方向的排列即形成柱網(wǎng)。柱網(wǎng)布置就是確定縱向柱列的柱距和橫向柱列的 柱距（通稱跨度）。

12、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5 8m，次梁一般為 4 7m。2022/10/11283.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10283.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置 工業(yè)建筑 多層工業(yè)廠房框架結(jié)構(gòu)常用柱網(wǎng)有內(nèi)廊式和等跨式兩種。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，為了減小樓板厚度，可在跨內(nèi)布置若干次梁，以減少板區(qū)格的跨度，從而減少板厚。2022/10/11293.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10293.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)廊式等跨式附加次梁次梁2022/10/11303.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)廊式等跨式附加次梁次梁2022/10/3.2

13、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置 民用建筑 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。縱向柱列的柱距與房間的開間尺寸有關(guān)，開間較大時(shí)，可采用一個(gè)開間一個(gè)柱距方案，開間較小時(shí)，可采用兩個(gè)開間一個(gè)柱距的方案?？缍却笮≈饕c房間進(jìn)深有關(guān)，如辦公樓和旅館常采用三跨內(nèi)廊式。2022/10/11313.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10313.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置立面布置內(nèi)收規(guī)則框架外挑錯(cuò)層抽柱缺梁2022/10/11323.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置內(nèi)收規(guī)則框架外挑錯(cuò)層抽柱缺梁23.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置 其它 框架結(jié)構(gòu)的填充墻及隔墻宜選用輕質(zhì)墻體，并且與框架結(jié)構(gòu)有可靠

14、的拉結(jié)。此外，結(jié)構(gòu)布置時(shí)應(yīng)避免上、下層剛度變化過大、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)。2022/10/11333.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置2022/10/10333.2 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 框架梁的截面形狀通常設(shè)計(jì)成T形和矩形，裝配式框架中還可以做成花籃等形狀?？蚣苤话銥榫匦位蛘叫危部筛鶕?jù)需要做成圓形或其它形狀。2022/10/11343.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定2022/10/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 概述 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，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

15、尺寸符合要求，便可以此尺寸作為最終截面尺寸；若與實(shí)際所需尺寸相差很大，則須重新估算和驗(yàn)算直至符合要求為止。2022/10/11353.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定2022/10/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架梁 框架梁的截面尺寸應(yīng)根據(jù)承受荷載的大小、梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設(shè)防要求以及選用的材料強(qiáng)度等諸多因素綜合考慮確定。2022/10/11363.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定2022/10/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架梁框架梁的截面尺寸可按下式估算：截面高度截面寬度梁的計(jì)算跨度梁的凈跨度與

16、截面高度之比不宜小于4，梁的截面寬度不宜小于200mm。2022/10/11373.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定截面高度截面寬度3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 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)成扁梁。對框架扁梁，其截面尺寸可按下式估算： 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。2022/10/11383.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架梁 多層和高層建筑中的樓面可做成裝配式、裝配整體式和現(xiàn)澆式三種形式。裝配式剛度弱，一般只用于多層建筑，高度

17、超過50m的高層建筑宜采用現(xiàn)澆式，不超過50的高層建筑除現(xiàn)澆式外，還可采用裝配整體式和連接可靠的裝配式。2022/10/11393.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定2022/10/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架梁 在計(jì)算框架梁的慣性矩時(shí)，要考慮樓面板與梁的連接對梁慣性矩的有利影響。其中，現(xiàn)澆樓面板的鋼筋與框架梁的鋼筋交織在一起，整體性最好，采用裝配整體式樓面板時(shí)整體性稍差，采用裝配式樓面板則最差。2022/10/11403.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定2022/10/ 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架梁樓板類型邊框架梁中框架梁現(xiàn)澆

18、樓板I1.5I0I2.0I0裝配整體式樓板I1.2I0I1.5I0裝配式樓板II0II03.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/1141 構(gòu)件選型及截面尺寸確定樓板類型邊框架梁中框架梁現(xiàn)澆樓板I 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架梁邊框架梁中框架梁3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/1142 構(gòu)件選型及截面尺寸確定邊框架梁中框架梁3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架梁 在框架結(jié)構(gòu)布置中，梁、柱軸線宜重合。如梁須偏心放置時(shí)（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），梁、柱中心線之間的偏心距不宜大于柱截面在該方面寬度的1/4。如

19、偏心距大于該方向柱寬的1/4時(shí)，可增設(shè)梁的水平加腋。2022/10/11433.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定2022/10/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架梁 右圖各項(xiàng)尺寸應(yīng)滿足的要求詳見教材第184頁。2022/10/11443.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 右圖各3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架柱多層建筑中，框架柱的截面尺寸可按下式估算：截面寬度截面高度第i層層高2022/10/11453.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定截面寬度截面高度3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算

20、 框架柱 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：截面面積軸向力設(shè)計(jì)值柱支承的樓面面積上豎向荷載產(chǎn)生的軸向力設(shè)計(jì)值軸壓比2022/10/11463.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定截面面積軸向力設(shè)3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架柱 柱支承的樓面面積取法如下圖所示:待估算柱柱頂以上樓層層數(shù)單位面積上的豎向荷載的設(shè)計(jì)值2022/10/11473.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定待估算柱柱頂以上3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架柱 矩形框架柱的截面邊長不宜小于250mm，圓柱的截面直徑不宜小于350mm

21、，剪跨比宜大于2（避免因出現(xiàn)短柱而發(fā)生脆性破壞），截面的高寬比不宜大于3。2022/10/11483.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定2022/10/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 框架柱 為簡化施工，多層建筑中柱截面沿房屋高度不宜改變。高層建筑中的柱截面可保持不變或根據(jù)房屋層數(shù)，高度和荷載等情況作12次變化。變化時(shí)，中間柱宜使上、下柱軸線重合，邊柱和角柱宜使截面外邊線重合。2022/10/11493.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定2022/10/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定 截面尺寸估算 算例 某六層教學(xué)樓為鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)

22、，其結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示，標(biāo)準(zhǔn)層高3.6m，底層層高3.9m，試估算該結(jié)構(gòu)的梁、柱截面尺寸（梁、柱混凝土強(qiáng)度等級分別為C30和C40，不考慮抗震設(shè)防要求）2022/10/11503.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)件選型及截面尺寸確定2022/10/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3600360036003600DCBA720030007200結(jié)構(gòu)平面布置圖2022/10/11513.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3600360036003603.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)梁截面尺寸橫向梁截面尺寸縱向梁截面尺寸2022/10/11523.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)梁截面尺寸橫向梁截面尺寸縱向梁截面尺寸23.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱截面尺寸：方法一實(shí)際取實(shí)際

23、取柱全部采用相同截面2022/10/11533.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱截面尺寸：方法一實(shí)際取實(shí)際取柱全部采用3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱截面尺寸：方法二柱全部采用相同截面，按中柱進(jìn)行估算。豎向荷載產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值按14kN/m2取用。實(shí)際取2022/10/11543.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱截面尺寸：方法二柱全部采用相同截面，按3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3600360036003600ABCD7200300072002022/10/11553.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3600360036003603.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 概述框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的整個(gè)過程可概括為:確定計(jì)算簡圖計(jì)算各種荷載進(jìn)行內(nèi)力分析進(jìn)行內(nèi)力組合2022

24、/10/11563.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析確定計(jì)算簡圖計(jì)算各種荷載進(jìn)行內(nèi)3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 計(jì)算單元 框架結(jié)構(gòu)建筑是空間結(jié)構(gòu)體系，一般應(yīng)按三維空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。但對于平面布置較規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)房屋，為了簡化計(jì)算，通常將實(shí)際的空間結(jié)構(gòu)簡化為若干個(gè)橫向或縱向平面框架進(jìn)行分析，每榀平面框架為一計(jì)算單元。2022/10/11573.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10573.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 計(jì)算單元計(jì)算單元計(jì)算模型2022/10/11583.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析計(jì)算單元計(jì)算模型2022/103.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 計(jì)算單元 就結(jié)構(gòu)承受的豎向和水平荷載而

25、言，當(dāng)橫向（縱向）框架承重，且在截取橫向（縱向）框架計(jì)算時(shí)，全部荷載由橫向（縱向）框架承擔(dān)，不考慮另一方向框架的作用。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)。2022/10/11593.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10593.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 計(jì)算簡圖 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖中，梁、柱用其軸線表示，梁與柱之間的連接用節(jié)點(diǎn)表示，梁或柱的長度用節(jié)點(diǎn)間的距離表示?，F(xiàn)澆框架各節(jié)點(diǎn)均視為剛節(jié)點(diǎn)，底層柱固支于基礎(chǔ)頂面。2022/10/11603.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10603.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)澆式框架剛節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆式框架柱與基礎(chǔ)剛接2022/10/

26、11613.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)澆式框架剛節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆式框架柱與基礎(chǔ)剛接23.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配式框架的節(jié)點(diǎn)半鉸節(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)鉸接裝配式框架柱與基礎(chǔ)的連接2022/10/11623.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配式框架的節(jié)點(diǎn)半鉸節(jié)點(diǎn)鉸節(jié)點(diǎn)預(yù)制柱與基3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算簡圖承重框架框架柱截面尺寸相同時(shí)的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖2022/10/11633.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算簡圖承重框架框架柱截面尺寸相同時(shí)的結(jié)3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 計(jì)算簡圖 框架柱軸線之間的距離即為框架梁的計(jì)算跨度?？蚣苤挠?jì)算高度應(yīng)為各橫梁形心軸線間的距離。當(dāng)各層梁截面尺寸相同時(shí)，底層柱的計(jì)算高度由基礎(chǔ)頂面算至樓面標(biāo)

27、高處，其余各層柱的計(jì)算高度即為各層層高。2022/10/11643.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10643.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 計(jì)算簡圖 當(dāng)框架梁的坡度小于1/8時(shí)，近似按水平梁計(jì)算；當(dāng)各跨跨度相差不大于10%時(shí)，近似按等跨框架計(jì)算。 2022/10/11653.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10653.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 計(jì)算簡圖 當(dāng)框架柱截面尺寸沿房屋高度變化時(shí)，若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)算簡圖與各層柱截面不變時(shí)的相同。2022/10/11663.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/1066 內(nèi)力分析 計(jì)算簡

28、圖 當(dāng)上、下層柱截面尺寸不同且形心軸也不重合時(shí)，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，各層梁的計(jì)算跨度及線剛度仍應(yīng)按實(shí)際情況??；另外，尚應(yīng)考慮上、下層柱軸線不重合產(chǎn)生的偏心力矩，設(shè)置水平加腋后，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)2022/10/1167 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/10673.2 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)算簡圖計(jì)算簡圖承重框架2022/10/11683.2 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)算簡圖計(jì)算簡 內(nèi)力分析 計(jì)算簡圖梁和柱的線剛度分別為：梁柱3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/1169 內(nèi)力

29、分析梁柱3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/10693.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 荷載計(jì)算 框架結(jié)構(gòu)上的荷載主要包括為恒載和活載，恒載主要包括結(jié)構(gòu)自重和結(jié)構(gòu)表面的粉灰重等?；詈奢d則主要包括樓（屋）面活荷載，風(fēng)荷載和雪荷載等。 作用在多、高層框架結(jié)構(gòu)上的各種荷載，可按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取用。2022/10/11703.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10703.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 荷載計(jì)算 結(jié)構(gòu)上荷載按其作用方向分可分為豎向荷載和水平荷載。豎向荷載主要指結(jié)構(gòu)自重、樓（屋）面活載和雪載等，水平荷載則主要包括風(fēng)荷載和水平地震作用（暫不考慮）。豎向荷載多以均布力和集中力的形式出現(xiàn)，而

30、風(fēng)荷載則一般簡化為作用于框架節(jié)點(diǎn)的集中力并合并于迎風(fēng)側(cè)一面。2022/10/11713.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10713.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 荷載計(jì)算迎風(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)的高度選取對頂層，取女兒墻高度的2倍2022/10/11723.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析迎風(fēng)面寬度風(fēng)壓高度變化系數(shù)按集3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)g4, q4G41(Q41)Fw4Fw3Fw2Fw1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)G01G03G0220

31、22/10/11733.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)g4, q4G41(Q41)Fw4Fw33.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 樓面荷載分配原則 當(dāng)采用整體式樓蓋時(shí)，一般取縱橫向框架承重方案，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。2022/10/11743.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10743.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 樓面荷載分配原則 單向板上的豎向荷載沿板的短跨方向傳給兩個(gè)長邊支承梁。雙向板則可通過四個(gè)分角線及其交點(diǎn)的連線將板區(qū)格分成四部分，每一部分的板上豎向荷載傳給最近的支承梁，長、短邊支承梁上承受的板上豎向荷載分別為

32、梯形和三角形。2022/10/11753.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10753.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縱向平面框架橫向平面框架整體式單向板樓蓋樓面荷載分配次梁2022/10/11763.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縱向平面框架橫向平面框架整體式單向板樓蓋3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縱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)2022/10/11773.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縱向平面框架橫向平面框架整體式雙向板樓蓋3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縱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)次梁2022/10/11783.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縱向平面框架橫向平面框架整體式雙向板樓蓋3.2 框架結(jié)構(gòu)

33、設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 受力特點(diǎn)豎向荷載作用下，框架所產(chǎn)生的側(cè)移較小，若按無側(cè)移計(jì)算，對結(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)，直接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，且距離直接承載梁越遠(yuǎn)，梁柱的彎矩則越小。2022/10/11793.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10793.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 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)力可用力法、位移法等結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。工程設(shè)計(jì)中，如采用手算，可使用分層法、迭代法、彎矩二次分配法及系數(shù)法等近似方法進(jìn)行計(jì)算。2

34、022/10/11803.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10803.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 分層法 基本假定 (1) 不考慮框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移對其內(nèi)力的影響； (2) 每層梁上的荷載僅對本層梁及其上、下柱的內(nèi)力產(chǎn)生 影響，對其它各層梁、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，因?yàn)槟硨恿荷系暮奢d對下部各層柱的軸力均有較大影響，不能忽略。2022/10/11813.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10813.2 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+2022/10/11823.2 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+20

35、3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 分層法 計(jì)算要點(diǎn) (1) 將多層框架沿高度分成若干單層無側(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上、下層柱。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。2022/10/11833.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10833.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 分層法 計(jì)算要點(diǎn) (2) 除底層柱的下端外，其他各柱的柱端應(yīng)為彈性約束。為便于計(jì)算，均將其處理為固定端。這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正系數(shù)0.9。 2022

36、/10/11843.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10843.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 分層法 計(jì)算要點(diǎn) (3) 用無側(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，由此所得的梁端彎矩即為其最后的彎矩值；因每一柱屬于上、下兩層，所以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。2022/10/11853.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10853.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 分層法 計(jì)算要點(diǎn) (4) 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，如欲進(jìn)一步修正，可對這些不平衡彎矩在本節(jié)點(diǎn)再作

37、一次分配，但不再傳遞。2022/10/11863.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10863.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 分層法 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，在計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)周圍各桿件的彎矩分配系數(shù)時(shí)，應(yīng)采用修正后的柱線剛度計(jì)算；并且底層柱和各層梁的傳遞系數(shù)均取1/2，其它各層柱的傳遞系數(shù)改用1/3。2022/10/11873.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10873.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 分層法 計(jì)算要點(diǎn) (6) 在桿端彎矩求出后，可由靜力平衡條件計(jì)算梁端剪力及梁跨中彎矩；逐層疊加柱上

38、的豎向荷載（包括節(jié)點(diǎn)集中力、柱自重等）和與之相連的梁端剪力，即得柱的軸力。2022/10/11883.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10883.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 分層法 計(jì)算步驟畫出分層框架計(jì)算簡圖；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；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。2022/10/11893.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/10893.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 豎向荷載作用下 分層法 計(jì)算例題3.8 kN/m3.4 kN/m2.8 kN/m右圖括號中為梁、柱線剛度的相

39、對值3600440075005600(4.21)(7.11)(7.63)(10.21)(4.21)(1.79)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)2022/10/11903.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析3.8 kN/m3.4 kN/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注：內(nèi)力及位移正負(fù)號規(guī)定 本章中，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)動趨勢為正，軸力以受壓為正；桿端轉(zhuǎn)角以順時(shí)針為正，側(cè)移或相對側(cè)移以向右為正。2022/10/11913.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注：內(nèi)力及位移正負(fù)號規(guī)定 2023.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力符號規(guī)定位移符號規(guī)定2022/10/11923.2 框架結(jié)構(gòu)

40、設(shè)計(jì)內(nèi)力符號規(guī)定位移符號規(guī)定2022/10/3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)F頂層計(jì)算簡圖(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)算簡圖(7.63)(10.21)(0.94.21)(0.91.79)DEGHI2.8 kN/m(0.94.21)2022/10/11933.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)F頂層計(jì)算簡圖(0.94.21)(7.3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn) G：(7.63)(10.21)(0.94.21)(0.91.79)DEGHI(0.94.21)F節(jié)點(diǎn) H：節(jié)點(diǎn)

41、 I：2022/10/11943.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn) G：(7.633.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn) D：(0.94.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.94.21)(0.91.79)2022/10/11953.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn) D：(0.93.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn) E：(0.94.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.94.21)(0.91.79)2022/10/11963.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配

42、系數(shù)節(jié)點(diǎn) E：(0.93.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn) F：(0.94.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.94.21)(0.91.79)2022/10/11973.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)節(jié)點(diǎn) F：(0.9計(jì)算桿件固端彎矩：頂層qJK3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DEGHIF2.8 kN/m750056002022/10/1198計(jì)算桿件固端彎矩：頂層qJK3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DEGHIF計(jì)算桿件固端彎矩：底層75005600ABCDEFGHI3.8 kN/m3.4 kN/m3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/1199計(jì)算

43、桿件固端彎矩：底層75005600ABCDEFGHI3.DEGHIF0.3320.668下柱右梁0.8640.1360.3530.1750.472左梁下柱右梁下柱左梁計(jì)算各節(jié)點(diǎn)彎矩：頂層-13.1313.13-7.327.328.774.36-1.00-6.324.38-3.16-1.23-2.49-3.32-1.250.410.844.77-4.771.59-1.661.430.230.77-0.77-0.260.420.72-0.20-0.40-0.54-1.4315.05-13.62-0.483.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/11100DEGHIF0.3320.668下柱右梁0.864

44、0.136計(jì)算各節(jié)點(diǎn)彎矩：底層3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)0.1860.3480.466下柱右梁上柱0.3080.1230.1560.413上柱右梁左梁下柱0.7090.2020.089下柱上柱左梁-17.8117.81-8.898.896.203.31-3.158.30-0.79-6.304.15-1.22-3.06-1.55-4.10-1.53-2.050.530.290.716.733.60-10.330.360.191.450.73-0.601.99-0.13-0.3418.92-0.17-0.46-1.35-1.72-15.85-0.863.37ABCDEFGHI-0.70-1.800.41

45、-1.39-0.20-0.451.202022/10/11101計(jì)算各節(jié)點(diǎn)彎矩：底層3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)0.1860.3483.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABCEFGHI6.733.374.7715.050.7710.3318.9215.851.9913.621.720.860.701.395.975.191.831.880.970.86D彎矩圖2022/10/111023.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABCEFGHI6.733.374.773.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)qJK梁端剪力的計(jì)算qJ梁跨中彎矩的計(jì)算2022/10/111033.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)qJK梁端剪力的計(jì)算qJ梁跨中彎矩的計(jì)算3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱軸力的計(jì)

46、算JK柱剪力的計(jì)算2022/10/111043.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱軸力的計(jì)算JK柱剪力的計(jì)算2022/13.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)概況： 某四層現(xiàn)澆整體式框架結(jié)構(gòu)，柱截面尺寸均為400mm400mm，樓層梁和頂層梁截面尺寸均為 250mm600mm，走道梁截面尺寸均為250mm450mm，混凝土強(qiáng)度等級C30。2022/10/111053.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/101053.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)390042006000ABCEFMNO6000DPGHIJKL3000RSTQ390039005.0 kN/m4.0 kN/m4.0 kN/m4.0 kN/m2022/10/111063.2 框

47、架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)390042006000ABCEFMNO3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求： 分別采用分層法、彎矩二次分配法計(jì)算以下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（包括：梁的彎矩和剪力，柱的軸力、彎矩和剪力），并繪制相應(yīng)的內(nèi)力圖。2022/10/111073.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：2022/10/101073.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 受力與變形特點(diǎn)框架梁、柱的彎矩均為線性分布，且每跨梁和每根柱均有一零彎矩點(diǎn)即反彎點(diǎn)存在；框架每一層柱的總剪力（層間剪力）及單根柱的剪力均為常數(shù)；2022/10/111083.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/101083.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平荷載作用下的彎矩

48、圖2022/10/111093.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平荷載作用下的彎矩圖2022/10/13.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 受力與變形特點(diǎn)若不考慮梁、柱軸向變形對框架側(cè)移的影響，則同層各節(jié)點(diǎn)的水平側(cè)移相等；除底層柱底為固定端外，其余桿端或節(jié)點(diǎn)既有水平側(cè)移又有轉(zhuǎn)角變形，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角隨梁柱線剛度比的增大而減小。2022/10/111103.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/101103.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平荷載作用下的變形圖2022/10/111113.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平荷載作用下的變形圖2022/10/13.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 計(jì)算策

49、略 根據(jù)受力和變形特點(diǎn)，即各層柱的層間剪力為定值和柱彎矩圖為直線且存在反彎點(diǎn)，若能得到各柱的剪力并進(jìn)一步確定反彎點(diǎn)的位置，則桿件的內(nèi)力即可根據(jù)平衡條件求得。2022/10/111123.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/101123.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法基本假定進(jìn)行柱的剪力分配時(shí)，假定框架梁的線剛度為無窮大，即各柱端的轉(zhuǎn)角為零，只發(fā)生水平側(cè)移；在確定框架柱的反彎點(diǎn)位置時(shí)，假定除底層柱外，其余柱的上下端轉(zhuǎn)角相等。2022/10/111133.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/101133.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)F1F2FiFn水平荷載作用下的變

50、形圖：反彎點(diǎn)法h1h2hihn2022/10/111143.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)F1F2FiFn水平荷載作用下的變形圖：3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法柱剪力計(jì)算求解策略：根據(jù)受力平衡條件及柱頂側(cè)移相等條件即可求得各柱的剪力。2022/10/111153.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)力分析2022/10/101153.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FiFnVi1VimVi2VijF1F2h1h2hihn2022/10/111163.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FiFnVi1VimVi2VijF1F23.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FiFnVi1VimVi2Vij受力平衡條件柱端相對側(cè)移相等條件2022/10/

51、111173.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FiFnVi1VimVi2Vij受力平衡3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱中剪力與側(cè)移的關(guān)系ij柱兩端發(fā)生單位相對側(cè)移時(shí)所需要的剪力值，即為此柱的抗側(cè)移剛度。2022/10/111183.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱中剪力與側(cè)移的關(guān)系ij柱兩端發(fā)生單位相3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪力分配系數(shù)第i層柱的總剪力2022/10/111193.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪力分配系數(shù)第i層柱的總剪力2022/1 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法柱的反彎點(diǎn)位置(1) 一般層柱AB3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABhihi/2M圖AB2022/10/11120 內(nèi)力分析AB3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABhihi/2M圖

52、AB2 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法柱的反彎點(diǎn)位置(2) 底層柱AB3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABhi2hi/3M圖AB2022/10/11121 內(nèi)力分析AB3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABhi2hi/3M圖A 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法柱的反彎點(diǎn)位置 由上述討論可知：對底層柱，反彎點(diǎn)取在距柱底2/3柱高處；對其余層柱，反彎點(diǎn)則位于柱高的中點(diǎn)。3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/11122 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/10122 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法柱端彎矩3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般層柱：hihi/22022/10/11123 內(nèi)力分

53、析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般層柱：hihi/22022 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法柱端彎矩3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層柱：h12h1/32022/10/11124 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層柱：h12h1/32022 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法梁端彎矩3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)頂層邊節(jié)點(diǎn)其余層邊節(jié)點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)2022/10/11125 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)頂層邊節(jié)點(diǎn)其余層邊節(jié)點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn) 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法梁的剪力3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/11126 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/10126 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算

54、 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法柱的軸力3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FiFnNi1Vi1NijVij邊柱中柱2022/10/11127 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FiFnNi1Vi1NijVi 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法適用范圍 在確定柱的剪力時(shí)，假定框架梁的線剛度為無窮大，實(shí)際中，當(dāng)框架節(jié)點(diǎn)處的梁、柱線剛度比ib/ic3，才可認(rèn)為此假定成立。而反彎點(diǎn)高度為定值的假定，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置比較規(guī)則均勻，層高和跨度變化不大，層數(shù)不多時(shí)，才可應(yīng)用。3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/11128 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/10128 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 反彎點(diǎn)法計(jì)算例題

55、3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4200480042004200(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)16kN32kN右圖括號中為梁、柱線剛度的相對值2022/10/11129 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4200480042004203.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算各柱剪力分配系數(shù)頂層：(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)2022/10/111303.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算各柱剪力分配系數(shù)頂層：(1.5)(13.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層：(1.5)(1.5)

56、(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)2022/10/111313.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層：(1.5)(1.5)(0.6)AB3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算各柱反彎點(diǎn)處的剪力值頂層：(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)16kN32kN2022/10/111323.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算各柱反彎點(diǎn)處的剪力值頂層：(1.5)3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層：(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)1

57、6kN32kN2022/10/111333.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層：(1.5)(1.5)(0.6)AB3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)求各柱柱端彎矩頂層：(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)420048002022/10/111343.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)求各柱柱端彎矩頂層：(1.5)(1.5)3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層：(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)420048002022/10/111353.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層：(1.5)(1.5)(0.6

58、)AB3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)求各梁梁端彎矩頂層：(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)420048002022/10/111363.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)求各梁梁端彎矩頂層：(1.5)(1.5)3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層：(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)420048002022/10/111373.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層：(1.5)(1.5)(0.6)AB3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABCDEFGIH10.0810.0810.086.7213.441

59、3.446.7210.0810.0810.0848.0024.0028.8057.6024.0048.0034.0821.1221.1234.08彎矩圖2022/10/111383.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABCDEFGIH10.0810.081 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 D值法概述 在反彎點(diǎn)法中，計(jì)算柱的剪力時(shí)假定框架梁的線剛度為無窮大，柱的抗側(cè)移剛度僅與柱本身性質(zhì)有關(guān)；確定反彎點(diǎn)位置時(shí)則認(rèn)為柱的反彎點(diǎn)是固定的，與梁、柱的線剛度和層高等因素?zé)o關(guān)。3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/11139 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/10139 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 D值法

60、概述 當(dāng)框架結(jié)構(gòu)的層數(shù)較多時(shí)，柱的截面尺寸增大，梁柱線剛度比也常常小于3，此時(shí)用反彎點(diǎn)法計(jì)算將產(chǎn)生較大的誤差，為此提出了修正柱的抗側(cè)移剛度和調(diào)整柱反彎點(diǎn)高度的改進(jìn)反彎點(diǎn)法，即D值法，該方法精度更高，適用范圍更廣。 3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/11140 內(nèi)力分析3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10/10140 內(nèi)力分析 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作用下 D值法修正后的抗側(cè)移剛度 為推導(dǎo)修正后的抗側(cè)移剛度，引入以下假定：(1) 柱兩端節(jié)點(diǎn)及與之相鄰各桿的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)角均相等；(2) 柱及與之相鄰的上、下層柱的弦轉(zhuǎn)角均相等；(3) 柱及與之相鄰的上、下層柱的線剛度均相等。3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2022/10