多層框架結(jié)構(gòu)房屋

多層框架結(jié)構(gòu)房屋第1頁/共188頁

第十三章

多層框架結(jié)構(gòu)

13.1多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置《民用建筑設(shè)計(jì)通則》（GB50362—2005）中3.1.2條：民用建筑按地上層數(shù)或高度分類劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.住宅建筑按層數(shù)分類：一層至三層為低層住宅，四層至六層為多層住宅，七層至九層為中高層住宅，十層及十層以上為高層住宅；

2.除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者為單層和多層建筑，大于24m者為高層建筑(不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑)；

3.建筑高度大于1OOm的民用建筑為超高層建筑?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）中2.1.1條：高層建筑（tallbuilding）：10層及10層以上或房屋高度大于28m的建筑物。

第2頁/共188頁高層結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展過程

始用年代

結(jié)構(gòu)體系和特點(diǎn)18851889190320世紀(jì)初二次大戰(zhàn)后20世紀(jì)50年代20世紀(jì)六七十年代20世紀(jì)80年代20世紀(jì)80年代中期磚墻、鑄鐵柱、鋼梁鋼框柱鋼筋混凝土框架鋼框架＋支撐鋼筋混凝土框架＋剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻、預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼框架＋鋼筋混凝土核芯筒、鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框筒、筒中筒、束筒、懸掛結(jié)構(gòu)、偏心支撐和帶縫剪力墻板框架巨型結(jié)構(gòu)、應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)、隔震結(jié)構(gòu)被動(dòng)耗能結(jié)構(gòu)、主動(dòng)控制結(jié)構(gòu)、混合控制結(jié)構(gòu)第3頁/共188頁常用的結(jié)構(gòu)體系第4頁/共188頁豎向結(jié)構(gòu)體系（抗側(cè)力體系）的選擇建筑使用功能建筑平面建筑高度抗震等級(jí)地質(zhì)條件施工技術(shù)……用途≤50m≥50m住宅剪力墻、框架-剪力墻剪力墻、框架-剪力墻旅館剪力墻、框架-剪力墻、框架剪力墻、框架-剪力墻、筒體公共框架-剪力墻、框架框架-剪力墻、筒體第5頁/共188頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度結(jié)構(gòu)類型非抗震6度7度8度9度框架70605040（35）24框架-剪力墻140130120100（80）50剪力墻全部落地剪力墻150140120100（80）60部分框支剪力50）不應(yīng)采用筒體框架-核芯筒160150130100（90）70筒中筒200180150120（100）80板柱-抗震墻70807055（40）不應(yīng)采用適用的房屋最大高度（m）（6.1.1條抗震）注：1房屋高度指室外地面至主要屋面高度（不包括局部突出屋面的電梯機(jī)房等高度）；2框架-核心筒結(jié)構(gòu)指周邊稀柱框架與核心筒組成的結(jié)構(gòu)；3部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)指地面以上有部分框支剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)；4表中框架，不包括異形柱框架；5板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)指板柱、框架和抗震墻組成抗側(cè)力體系的結(jié)構(gòu)；6乙類建筑可按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其適用的最大高度；7超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究，采取必要的加強(qiáng)措施。第6頁/共188頁結(jié)構(gòu)的形式和布置

框架：由梁和柱所組成的桿系結(jié)構(gòu)?？捎糜?0m以下的多層房屋中結(jié)構(gòu)形式多層、高層結(jié)構(gòu)體系一般采用框架、框架剪力墻、剪力墻和筒體結(jié)構(gòu)等。第7頁/共188頁

雖然多層和高層建筑所受的荷載和作用無差別，但所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)效應(yīng)卻有明顯差別。quVMHu=f(H4)M=f(H2)V=f(H)第8頁/共188頁一、結(jié)構(gòu)的形式和布置

1.結(jié)構(gòu)形式布置受力特點(diǎn)水平荷載作用下，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)整體呈剪切型變形，單個(gè)構(gòu)件以彎曲變形為主第9頁/共188頁多層框架結(jié)構(gòu)

1結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)

框架結(jié)構(gòu)（framestructure）由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成，如整幢房屋均采用這種結(jié)構(gòu)形式，則稱為框架結(jié)構(gòu)體系或框架結(jié)構(gòu)房屋?？蚣芙Y(jié)構(gòu)平面布置和剖面示意圖第10頁/共188頁13.1.1框架結(jié)構(gòu)組成框架結(jié)構(gòu)是由梁、柱、節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)組成的結(jié)構(gòu)形式?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是由梁和柱為主要承重構(gòu)件組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)，其承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)、分隔構(gòu)件完全分開，墻只起圍護(hù)、分隔作用。

框架結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，空間劃分方便，易于滿足生產(chǎn)工藝和使用要求，構(gòu)件便于標(biāo)準(zhǔn)化，具有較高的承載力和較好的整體性?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在水平荷載下表現(xiàn)出抗側(cè)移剛度小，水平位移大的特點(diǎn)，屬于柔性結(jié)構(gòu)，故隨著房屋層數(shù)的增加，水平荷載逐漸增大，就將因側(cè)移過大而不能滿足要求；或形成肥梁胖柱而不經(jīng)濟(jì)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的種類，按照施工方法劃分:

現(xiàn)澆整體式、裝配整體式和裝配式三種。第11頁/共188頁第12頁/共188頁現(xiàn)澆整體式框架：梁、柱、樓蓋均為鋼筋混凝土現(xiàn)澆，其整體性強(qiáng)、抗震性能好，缺點(diǎn)是：現(xiàn)場(chǎng)施工工作量大、需要大量模板。裝配式框架：梁、柱、板均預(yù)制，通過焊接拼裝連接成整體。預(yù)制構(gòu)件，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化生產(chǎn)，速度快、效率高；缺點(diǎn)是整體性差，抗震能力弱，焊接接頭處須預(yù)埋連接件，用鋼量增加。裝配整體式框架：梁、柱、板預(yù)制，構(gòu)件就位后，焊接或綁扎節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋，澆筑節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土，形成整體結(jié)構(gòu)。兼具上述兩種框架結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，但是，其節(jié)點(diǎn)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工復(fù)雜。另外，有一段時(shí)間用到梁柱現(xiàn)澆、預(yù)制板式框架結(jié)構(gòu)，有人稱之為半現(xiàn)澆、半整體式結(jié)構(gòu)。第13頁/共188頁13.1.2框架結(jié)構(gòu)的布置

按照承重方案的不同劃分為三種:橫向承重、縱向承重和縱橫向雙向承重。第14頁/共188頁一、結(jié)構(gòu)的形式和布置

1.結(jié)構(gòu)形式布置結(jié)構(gòu)布置*柱網(wǎng)的布置：柱距：3.3~7.2m，梁跨：4.5~7.0m*承重框架的布置橫向布置縱向布置縱橫向布置第15頁/共188頁1、框架結(jié)構(gòu)應(yīng)在縱、橫兩個(gè)方向或多個(gè)斜交方向布置形成空間框架結(jié)構(gòu)。單跨框架的耗能能力較弱，超靜定次數(shù)較少，一旦柱子出現(xiàn)塑性鉸，出現(xiàn)連續(xù)倒塌的可能很大，所以，一般不宜采用單跨框架。由于框架在縱橫兩個(gè)方向都承受很大的水平力，因此，一般應(yīng)做成剛結(jié)框架結(jié)構(gòu)，以保證盡可能多次超靜定。相應(yīng)地，為了保證縱、橫兩個(gè)方向都有足夠的承載力和剛度，框架宜采用方形、圓形、多邊形或接近方形的布置方案，使兩個(gè)方向和剛度都接近?？蚣芰?、柱軸線宜在同一個(gè)豎向平面內(nèi)，盡量避免梁布置在柱的一側(cè)，防止產(chǎn)生過大的偏心彎矩。2、橫向框架承重方案是在橫向布置承重梁而縱向往往布置相對(duì)較小的聯(lián)系梁，這種方案比較有利于房屋內(nèi)的采光和通風(fēng)；縱向框架承重方案是在縱向布置框架承重梁，在橫向布置聯(lián)系梁，這種方案有利于設(shè)備管線的穿行，并可獲得較高的室內(nèi)凈高，但是它的橫向抗側(cè)剛度較差，且進(jìn)深尺寸受預(yù)制板長度的限制；縱橫向框架混合承重方案：當(dāng)樓面有較大荷載或樓面有較大開洞時(shí)，一般采用縱橫向框架混合承重方案，這種方案設(shè)計(jì)成雙向梁柱抗測(cè)力體系，使框架結(jié)構(gòu)具有很好的空間剛度和整體性。第16頁/共188頁3、框架結(jié)構(gòu)的組成樓板（次梁）、主梁、柱、節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)樓蓋/屋蓋結(jié)構(gòu)體系（水平結(jié)構(gòu)體系）承重結(jié)構(gòu)體系（豎向結(jié)構(gòu)體系）特點(diǎn)：直接承重，也抵抗來自任何方向的水平力靈活多樣：跨度、層高；抽梁、抽柱（大開間、大空間）；內(nèi)收、外挑（外形變化要求）4、承重結(jié)構(gòu)體系木結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)（自重輕、施工快、造價(jià)貴、防火）預(yù)制鋼柱，鋼梁現(xiàn)場(chǎng)拼裝混凝土結(jié)構(gòu)（可模性好、造價(jià)低、自重大、施工慢）現(xiàn)澆、預(yù)制、預(yù)應(yīng)力、高性能混凝土鋼骨混凝土鋼骨柱、鋼骨梁、疊合柱鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)第17頁/共188頁5、樓蓋、屋蓋結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)澆樓蓋：板梁現(xiàn)場(chǎng)澆筑裝配式樓蓋：預(yù)制板、預(yù)制梁現(xiàn)場(chǎng)組拼裝配整體式樓蓋：預(yù)制板(梁)＋現(xiàn)澆層疊合而成，兼具預(yù)制、現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)壓型鋼板組合樓蓋結(jié)構(gòu)：鋼梁＋壓型鋼板＋（分布筋），現(xiàn)澆混凝土而成樓蓋屋蓋結(jié)構(gòu)由板、次梁、主梁共同承受樓面豎向荷載設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮柱網(wǎng)布置等，確定樓板方案6、柱網(wǎng)布置原則滿足建筑平面與使用要求滿足生產(chǎn)工藝要求（如教室、辦公、實(shí)驗(yàn)等）滿足建筑平面布置要求（與建筑分隔協(xié)調(diào)）受力合理（多層框架主要承受豎向荷載，其開間、進(jìn)深直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)上內(nèi)力的分布、構(gòu)件材料強(qiáng)度是否充分利用及材料的用量等）便于施工簡(jiǎn)單、規(guī)則，且每個(gè)樓層的柱網(wǎng)尺寸盡量相同傳力體系明確：板→次梁→框架主梁→框架柱→基礎(chǔ)兩個(gè)方向的框架的總抗側(cè)剛度應(yīng)當(dāng)接近經(jīng)濟(jì)合理第18頁/共188頁7、框架結(jié)構(gòu)布置的主要內(nèi)容柱網(wǎng)布置：經(jīng)濟(jì)柱網(wǎng)尺寸為3～8m梁柱布置：主要承重框架（橫向、縱向與雙向）梁柱截面的確定樓蓋屋蓋結(jié)構(gòu)體系的確定：梁板體系、板柱、井型、密肋、組合等布置原則：使用要求、功能要求由承載力和抗側(cè)剛度要求決定綜合柱網(wǎng)布置等條件，確定樓板方案主梁橫向布置——增加橫向剛度8、變形縫的設(shè)置伸縮縫、沉降縫、防震縫第19頁/共188頁變形縫分為伸縮縫和沉降縫，在地震設(shè)防區(qū)還需按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定設(shè)置防震縫。伸縮縫是為了避免溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力使房屋產(chǎn)生過大伸縮變形或裂縫而設(shè)置的，伸縮縫僅將基礎(chǔ)以上的房屋分開。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的伸縮縫最大間距如表。沉降縫是為了避免地基不均勻沉降在房屋構(gòu)件中產(chǎn)生裂縫而設(shè)置的，沉降縫必須將房屋連同基礎(chǔ)一起分開。第20頁/共188頁當(dāng)結(jié)構(gòu)不同部位荷載差異較大地基土壓縮性有顯著差異沉降縫當(dāng)平面形狀復(fù)雜、高度方向有高差、質(zhì)量分布不均勻抗震縫當(dāng)房屋過長或過寬時(shí)伸縮縫變形逢的設(shè)置縫寬50mm縫寬70mm第21頁/共188頁在建筑物的下列部位宜設(shè)置沉降縫：①土層變化較大處；②地基基礎(chǔ)處理方法不同處；③房屋在高度、重量、剛度有較大變化處；④建筑平面的轉(zhuǎn)折處；⑤新建部分與原有建筑的交界處。沉降縫由于是從基礎(chǔ)斷開，縫兩側(cè)相鄰框架的距離可能較大，給使用帶來不便，此時(shí)可利用挑梁或擱置預(yù)制梁、板的方法進(jìn)行建筑上的閉合處理。第22頁/共188頁鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距（m)環(huán)境條件框架類別室內(nèi)或土中露天裝配式7550現(xiàn)澆式5535第23頁/共188頁圖沉降縫做法(a)設(shè)挑梁（板）；(b)設(shè)預(yù)制板（梁）第24頁/共188頁伸縮縫的設(shè)置主要與結(jié)構(gòu)長度相關(guān)。當(dāng)結(jié)構(gòu)的長度超過規(guī)范規(guī)定的容許值時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算溫度應(yīng)力并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。沉降縫的設(shè)置主要與基礎(chǔ)受到的上部荷載及場(chǎng)地的地質(zhì)條件有關(guān)。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載差異大、地基土的物理力學(xué)指標(biāo)相差較大等應(yīng)設(shè)沉降縫，可利用挑梁、擱置預(yù)制板或預(yù)制梁等辦法做成。防震縫的設(shè)置主要與建筑平面形狀、高差、剛度、質(zhì)量分布等有關(guān)，防震縫的設(shè)置，應(yīng)使結(jié)構(gòu)單元簡(jiǎn)單、規(guī)則，剛度和質(zhì)量分布均勻，避免地震作用的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，同時(shí)為避免地震時(shí)各單元之間發(fā)生相互碰撞，防震縫寬度應(yīng)滿足規(guī)范要求。9、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中值得注意的問題復(fù)雜平面：扭轉(zhuǎn)問題、應(yīng)力集中沿高度側(cè)向剛度突變避免錯(cuò)層與夾層梁柱及節(jié)點(diǎn)的抗震細(xì)部構(gòu)造設(shè)變形縫(三縫的設(shè)置）三維地震作用的組合第25頁/共188頁一、結(jié)構(gòu)的形式和布置

1.結(jié)構(gòu)形式布置豎向布置在滿足建筑功能要求的同時(shí)，盡量避免收進(jìn)、挑出、抽梁、抽柱層高為：2.8~4.2m第26頁/共188頁一、結(jié)構(gòu)的形式和布置

1.結(jié)構(gòu)形式布置構(gòu)件的選型樓蓋現(xiàn)澆式裝配式裝配整體式梁、板尺寸的選擇同梁板結(jié)構(gòu)第27頁/共188頁一、結(jié)構(gòu)的形式和布置

1.結(jié)構(gòu)形式布置構(gòu)件的選型在裝配式或裝配整體式樓蓋中，梁的截面形式有如下幾種（可以增大凈空，減小總高度）：十字截面梁花籃形截面梁疊合梁柱截面的形式一般為矩形和方形，也可為T形或圓形。先按軸壓估計(jì)柱的截面尺寸，在乘以1.2~1.5的放大系數(shù)第28頁/共188頁多層框架結(jié)構(gòu)（1）框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)在豎向荷載和水平荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)各構(gòu)件將產(chǎn)生內(nèi)力和變形?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的側(cè)移一般由兩部分組成：由水平力引起的樓層剪力，使梁、柱構(gòu)件產(chǎn)生彎曲變形，形成框架結(jié)構(gòu)的整體剪切變形us；由水平力引起的傾覆力矩，使框架柱產(chǎn)生軸向變形（一側(cè)柱拉伸，另一側(cè)柱壓縮），形成框架結(jié)構(gòu)的整體彎曲變形ub。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)不多時(shí)，其側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變形，整體彎曲變形的影響很小。第29頁/共188頁多層框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移第30頁/共188頁多層框架結(jié)構(gòu)（2）框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點(diǎn)建筑平面布置靈活，能獲得大空間（特別適用于商場(chǎng)、餐廳等），也可按需要做成小房間；建筑立面容易處理；結(jié)構(gòu)自重較輕；計(jì)算理論比較成熟；在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)較低?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，水平荷載作用下側(cè)移較大，有時(shí)會(huì)影響正常使用；如果框架結(jié)構(gòu)房屋的高寬比較大，則水平荷載作用下的側(cè)移也較大，而且引起的傾覆作用也較嚴(yán)重。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制房屋的高度和高寬比。第31頁/共188頁多層框架結(jié)構(gòu)2結(jié)構(gòu)布置（structuralconfiguration）

框架結(jié)構(gòu)布置主要是確定柱在平面上的排列方式（柱網(wǎng)布置）和選擇結(jié)構(gòu)承重方案，這些均必須滿足建筑平面及使用要求，同時(shí)也須使結(jié)構(gòu)受力合理，施工簡(jiǎn)單。民用建筑柱網(wǎng)布置第32頁/共188頁

框架結(jié)構(gòu)的布置1．框架結(jié)構(gòu)只能承受自身平面內(nèi)的水平力，因此沿建筑的兩個(gè)主軸方向都應(yīng)設(shè)置框架。2．有抗震設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)，或非地震區(qū)層數(shù)較多的房屋框架結(jié)構(gòu)，橫向和縱向均應(yīng)設(shè)計(jì)為剛接框架。設(shè)計(jì)成雙向梁柱抗側(cè)力體系。主體結(jié)構(gòu)除個(gè)別部位外，不應(yīng)采用鉸接?？拐鹪O(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架。梁柱剛接可增大結(jié)構(gòu)的剛度和整體性。第33頁/共188頁

3．布置框架時(shí)，首先要確定柱網(wǎng)尺寸?？蚣艿目箓?cè)剛度除了與柱斷面尺寸有關(guān)外，梁的斷面尺寸對(duì)抗側(cè)剛度影響很大，但是由于抗震結(jié)構(gòu)的延性框架要求，抗震框架的梁不宜太強(qiáng)，因此抗震的鋼筋混凝土框架柱網(wǎng)一般不宜超過6～8m。大柱網(wǎng)適用于建筑平面要求有較大空間的房屋，但將增大梁柱的截面尺寸。小柱網(wǎng)梁柱截面尺寸小，適用于飯店、辦公樓、醫(yī)院病房樓等分隔墻體較多的建筑。在有抗震設(shè)防的框架房屋中，過大的柱網(wǎng)將給實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁及延性框架增加一定困難。第34頁/共188頁

4.框架梁、柱中心線宜重合。當(dāng)梁柱中心線不能重合時(shí)，在計(jì)算中應(yīng)考慮梁荷載對(duì)柱子的偏心影響。為承托隔墻而又要盡量減少梁軸線與柱軸線的偏心距，可采用梁上挑板承托墻體的處理方法。梁、柱中心線之間的偏心距不宜大于柱截面在該寬度的1/4。當(dāng)為8度抗震設(shè)防時(shí)，如偏心距大于該方向柱寬的1/4時(shí)，可采取增設(shè)梁的水平加腋等措施。設(shè)置水平加腋后，仍須考慮梁荷載對(duì)柱子的偏心影響。第35頁/共188頁多層框架結(jié)構(gòu)梁端水平加腋處平面圖

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)，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。試驗(yàn)表明，此法能明顯改善梁柱節(jié)承受反復(fù)荷載的性能。

bx/lx≤1/2，bx/bb≤2/3，bb+bx+x≥bc/2梁水平加腋厚度可取梁截面高度，其水平尺寸宜滿足下列要求：第36頁/共188頁多層框架結(jié)構(gòu)

梁水平加腋后，改善了梁柱節(jié)點(diǎn)的受力性能，故節(jié)點(diǎn)有效寬度bj宜按下列規(guī)定取值：當(dāng)x=0時(shí)，bj按下式計(jì)算：

當(dāng)x≠0時(shí)，bj取下列二式計(jì)算的較大值：

且應(yīng)滿足bj≤bb+0.5hc，其中hc為柱截面高度。bj≤bb+bx

bj≤bb+bx+x

bj≤bb+2x第37頁/共188頁

5.

框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不得采用部分由砌體墻承重之混合形式?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中的樓、電梯及局部突出屋頂?shù)碾娞輽C(jī)房、樓梯間、水箱間等，應(yīng)采用框架承重，不應(yīng)采用砌體墻承重?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中有填充墻時(shí)，填充墻在平面和豎向的布置，宜均勻?qū)ΨQ，一、二級(jí)抗震的框架，宜采用輕質(zhì)填充墻，或與框架柔性連接的墻板，二級(jí)且層數(shù)不超過五層、三級(jí)且層數(shù)不超過八層、四級(jí)框架等情況才可考慮粘土磚填充墻的抗側(cè)力作用，但粘土磚填充墻應(yīng)符合下列要求：

第38頁/共188頁

避免形成上、下層剛度變化過大；

避免形成短柱減少因抗側(cè)剛度偏心所造成的扭轉(zhuǎn)?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，填充墻及隔墻應(yīng)注意與框架及樓板拉結(jié)，并注意填充墻及隔墻自身的穩(wěn)定性；

第39頁/共188頁

某新建6層框架底層該框架底層柱端破壞框架結(jié)構(gòu)的破壞

框架結(jié)構(gòu)底部一、二層若無填充墻時(shí)（如用作車庫），出現(xiàn)底層柱側(cè)移情形，底層柱端節(jié)點(diǎn)塑性破壞。第40頁/共188頁

某新建6層框架底層該框架底層柱端破壞框架結(jié)構(gòu)的破壞

框架結(jié)構(gòu)底部一、二層若無填充墻時(shí)（如自行車庫），出現(xiàn)底層柱側(cè)移情形，底層柱端節(jié)點(diǎn)塑性破壞。第41頁/共188頁6.

抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)中，當(dāng)樓、電梯間采用鋼筋混凝土墻時(shí)，結(jié)構(gòu)分析計(jì)算中，應(yīng)考慮該剪力墻與框架的協(xié)同工作。如果在框架結(jié)構(gòu)中布置了少量剪力墻(例如樓梯間)，而剪力墻的抵抗彎矩少于總傾覆力矩的50%時(shí)，則規(guī)范要求該結(jié)構(gòu)按框架結(jié)構(gòu)確定構(gòu)件的抗震等級(jí)，但是內(nèi)力及位移分析仍應(yīng)按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行，否則對(duì)剪力墻不利。如因樓、電梯間位置較偏等原因，不宜作為剪力墻考慮時(shí)，可采取將此種剪力墻減薄、開豎縫、開結(jié)構(gòu)洞、配置少量單排鋼筋等方法，以減少墻的作用，此時(shí)與墻相連的柱子，配筋宜適當(dāng)增加。第42頁/共188頁

7.

框架按支承樓板方式，可分為橫向承重框架、縱向承重框架和雙向承重框架。但是就抗風(fēng)荷載和地震作用而言，無論橫向承重還是縱向承重，框架都是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。

8.

框架沿高度方向各層平面柱網(wǎng)尺寸宜相同。柱子截面變化時(shí)，盡可能使軸線不變，或上下僅有較小的偏心。當(dāng)某樓層高度不等形成錯(cuò)層時(shí)，或上部樓層某些框架柱取消形成不規(guī)則框架時(shí)，應(yīng)視不規(guī)則程度采取措施加強(qiáng)樓層，如加厚樓板、增加邊梁配筋。第43頁/共188頁思考題1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)按施工方法的不同可以分為哪些型式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？2、按豎向荷載傳遞路線的不同，承重框架的布置方案有哪幾種？3、進(jìn)行現(xiàn)澆整體式框架結(jié)構(gòu)的布置和選型時(shí)，如何確定框架結(jié)構(gòu)的板、梁、柱的基本尺寸？4、框架結(jié)構(gòu)變形縫的設(shè)置及基本要求5、框架梁、柱的主要截面型式第44頁/共188頁13.1.3框架梁柱截面形狀尺寸13.1.3.1梁截面形狀

框架梁截面型式，對(duì)承受豎向荷載的梁，在整體式框架中以T型（樓板現(xiàn)澆)和矩形（樓板預(yù)制)為多；在裝配式框架中，有矩形、T型、梯型和花籃型等，在裝配整體式框架中，常為花籃型截面。對(duì)不承受豎向荷載的聯(lián)系梁，常用截面有T型、倒T型、L型、倒L型、矩形、槽型等。第45頁/共188頁13.1.3.2梁柱截面尺寸(1)梁截面尺寸框架梁的截面高度，一般根據(jù)梁的跨度、荷載條件和約束條件進(jìn)行選擇。對(duì)于普通鋼筋混凝土梁，首先要滿足豎向荷載下的變形要求。對(duì)于框架：主梁梁高h(yuǎn)：h=(1/8～1/12)L,L為梁的跨度；懸臂梁：h=(1/6-1/8)L，h不宜大于凈跨的四分之一；梁截面寬度：對(duì)矩形截面梁，b=(1/2-1/3)h,且不宜小于0.5柱寬,且不應(yīng)小于250mm（或200mm），且至少比柱寬小50mm；對(duì)T型截面梁，其腹板肋寬可以取:b=（1/2.5~1/4)h。當(dāng)采用扁梁時(shí)，h=(1/15-1/18)L

采用迭合梁時(shí)，后澆部分截面高度不宜小于120mm；

當(dāng)梁截面滿足以上要求時(shí)，一般可不進(jìn)行撓度驗(yàn)算。此外，為統(tǒng)一模板尺寸以方便施工，梁寬度或高度在200mm以上時(shí)，取50mm為模數(shù)。第46頁/共188頁多層框架結(jié)構(gòu)為了降低樓層高度，可將梁設(shè)計(jì)成寬度較大而高度較小的扁梁，扁梁的截面高度可按(1/18~1/15)lb估算。扁梁的截面寬度b（肋寬）與其高度h的比值b/h不宜超過3。

加腋梁

梁截面慣性矩第47頁/共188頁

采用扁梁時(shí)，樓板應(yīng)現(xiàn)澆，梁中線宜與柱中線重合；當(dāng)梁寬大于柱寬時(shí)，扁梁應(yīng)雙向布置；扁梁的截面尺寸應(yīng)符合下列要求，并應(yīng)滿足撓度和裂縫寬度的規(guī)定：

式中—

柱截面寬度，圓形截面取柱直徑的0.8倍；、—分別為梁截面寬度和高度；

—柱縱筋直徑。第48頁/共188頁

當(dāng)梁高較小時(shí)，除驗(yàn)算其承載力外，尚應(yīng)注意滿足剛度及剪壓比的要求。在計(jì)算梁的撓度時(shí)，可以扣除梁的合理起拱值，對(duì)現(xiàn)澆梁板，宜考慮梁受壓翼緣的有利影響。為滿足梁的剛度和承載力要求，節(jié)省材料和有利建筑空間，可將梁設(shè)計(jì)成加腋形式。這種加腋梁在進(jìn)行框架的內(nèi)力和位移計(jì)算時(shí)，可采用等效線剛度代替變截面加腋梁的實(shí)際線剛度。當(dāng)梁兩端加腋對(duì)稱時(shí)，其等效線剛度為：

式中—

加腋梁中間部分截面的線剛度

—

等效剛度系數(shù)。第49頁/共188頁

現(xiàn)澆框架梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，當(dāng)抗震等級(jí)為一級(jí)時(shí)，不應(yīng)低于C30，當(dāng)二、三、四級(jí)及非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)低于C20。梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C40。當(dāng)梁柱的混凝土強(qiáng)度不同時(shí)，應(yīng)先澆灌梁柱節(jié)點(diǎn)高等級(jí)混凝土，并在梁上留坡槎。裝配整體疊合梁的預(yù)制部分混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。第50頁/共188頁

在進(jìn)行框架的內(nèi)力和位移計(jì)算時(shí)，現(xiàn)澆樓板、上有現(xiàn)澆疊合層的預(yù)制樓板和樓板雖無現(xiàn)澆疊合層但為拉開預(yù)制板板縫且有配筋的裝配整體疊合梁，均可考慮梁的翼緣作用、增大梁的慣性矩。此時(shí)框架梁的慣性矩可按下表取值。

梁部位樓板邊框架梁中框架梁預(yù)制樓板I=1.2I0I=1.5I0現(xiàn)澆樓板I=1.5I0I=2.0I0第51頁/共188頁

預(yù)制樓板上現(xiàn)澆疊層和預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板均可按現(xiàn)澆樓板取梁的慣性矩。

框架梁應(yīng)具有足夠的抗剪承載力。矩形、T形和工字形截面梁其截面能組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下列條件：第52頁/共188頁(1)無地震作用組合時(shí)：

(2)有地震作用組合時(shí)：

跨高比大于2.5的梁

跨高比不大于2.5的梁第53頁/共188頁式中

—框架梁的剪力設(shè)計(jì)值；

—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

—梁截面寬度和有效高度；

—承載力抗震調(diào)整系數(shù)為0.85；

—混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C50時(shí)取1.0；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)取0.8，其間按線性內(nèi)插取用。第54頁/共188頁

為了使框架梁具有較好的變形能力，梁端的受壓區(qū)高度應(yīng)滿足以下要求：

式中

—相對(duì)界限受壓區(qū)高度

第55頁/共188頁

如果梁的受壓區(qū)x不滿足公式的要求時(shí)，應(yīng)增大梁的截面尺寸。在確定梁端混凝土受壓區(qū)高度時(shí)，可考慮梁的受壓鋼筋計(jì)算在內(nèi)。式中：

—受拉鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

—鋼筋的彈性模量；

—梁的截面有效高度；

—混凝土受壓區(qū)高度；

—混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)。第56頁/共188頁（2）柱截面尺寸

在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架柱截面尺寸，可先按底層柱高的1/15初估柱短邊尺寸，并取長邊尺寸h=(1~1.5)b；框架柱截面尺寸還可以根據(jù)所承受的豎向荷載及軸壓比限值來估算，其中框架柱的軸向力設(shè)計(jì)值可根據(jù)其支撐面積上的恒載及活載估算?？紤]彎矩影響時(shí)：

N＝（1.05～1.1),

在抗震設(shè)計(jì)時(shí)：軸壓比的概念：N-柱軸壓力；A-柱的全截面面積；

-柱的軸壓比，框架抗震等級(jí)分別為一、二、三、四級(jí)時(shí)，分別取0.65、0.75、0.85和0.9；

-混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。柱的截面高度一、二、三級(jí)不宜小于400mm，四級(jí)不宜小于300mm;第57頁/共188頁

框架柱剪跨比可按下式計(jì)算：

式中：

—框架柱的剪跨比。反彎點(diǎn)位于柱高中部的框架柱，可取柱凈高與2倍柱截面有效高度之比值；

M—柱端截面組合的彎矩計(jì)算值，可取上、下端的較大值；

V—柱端截面與組合彎矩計(jì)算值對(duì)應(yīng)的組合剪力計(jì)算值；

—計(jì)算方向上截面有效高度。第58頁/共188頁

柱的剪跨比宜大于2，以避免產(chǎn)生剪切破壞，在設(shè)計(jì)中，樓梯間、設(shè)備層等部位難以避免短柱時(shí)，除應(yīng)驗(yàn)算柱的受剪承載力以外，還應(yīng)采取措施提高其延性和抗剪能力。

框架柱截面尺寸應(yīng)滿足抗震要求，矩形截面柱應(yīng)符合下列要求：無地震組合時(shí)

有地震組合時(shí)

剪跨比大于2的柱第59頁/共188頁式中

—框架柱的剪力設(shè)計(jì)值；

—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

—柱截面寬度和截面有效高度；

—承載力抗震調(diào)整系數(shù)為0.85；

—當(dāng)≤C50時(shí)，取1.0，C80時(shí)，取0.8；C50-C80時(shí)取其內(nèi)插值。

如果不滿足上述公式時(shí)，應(yīng)增大柱截面或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。

剪跨比不大于2的柱

第60頁/共188頁結(jié)構(gòu)分析計(jì)算基本假定

對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，首先分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)、靜力特性，再分析結(jié)構(gòu)的變形及內(nèi)力。在需要時(shí)，再進(jìn)行時(shí)程分析。對(duì)結(jié)構(gòu)工程師的基本要求是：合理運(yùn)用簡(jiǎn)化假定，善于抓住主要的，忽略次要的，正確選用恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方法。規(guī)程中對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算作了如下的一些基本假定，不同的方法采用的假定會(huì)有所不同，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用符合實(shí)際的假定與方法。第61頁/共188頁基本簡(jiǎn)化假定(1)平面結(jié)構(gòu)假定任何一個(gè)建筑物都是空間結(jié)構(gòu)，都應(yīng)該能承受來自不同方向的力的作用，因此每個(gè)構(gòu)件都與不在同一平面內(nèi)的其它構(gòu)件相聯(lián)系，形成三維傳力體系。但是，經(jīng)常將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)分析，平面結(jié)構(gòu)是一種簡(jiǎn)化假定，假定結(jié)構(gòu)只能在它自身平面內(nèi)具有有限剛度，例如平面框架、剪力墻、只能抵抗平面內(nèi)的作用力。在平面外剛度為零，也不產(chǎn)生平面外的內(nèi)力。因此桿件每一個(gè)結(jié)點(diǎn)具有三個(gè)自由度(在二維平面中，以下簡(jiǎn)稱基本簡(jiǎn)化假定(1))。多數(shù)結(jié)構(gòu)符合這些條件，但是有一些結(jié)構(gòu)必需考慮與平面外有相互傳力關(guān)系，例如框筒的角柱、空間框架、空間桁架等，則必須按空間桿件計(jì)算，計(jì)算時(shí)每個(gè)結(jié)點(diǎn)具有六個(gè)自由度(在三維平面中)。第62頁/共188頁基本簡(jiǎn)化假定(2)樓板平面內(nèi)無限剛性假定在大多數(shù)情況下，都可假定樓板在其自身平面內(nèi)無限剛性，不能變形，而在平面外則剛度為零(以下簡(jiǎn)稱基本簡(jiǎn)化假定(2))。因而樓板經(jīng)常作為若干個(gè)平面結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，使這些平面結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下同一樓層處的側(cè)移都相等(無扭轉(zhuǎn)時(shí))，或側(cè)移分布成直線關(guān)系(有扭轉(zhuǎn)時(shí))

。樓板的這種作用稱為“水平位移協(xié)調(diào)“(注意這些平面結(jié)構(gòu)的豎向變形是獨(dú)立的，互不相關(guān)的)。采用基本簡(jiǎn)化假定(1)及(2)，不考慮結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)時(shí)，稱為平面協(xié)同計(jì)算(此時(shí)，正交方向的抗側(cè)單元不參加工作)?？紤]扭轉(zhuǎn)時(shí)稱為空間協(xié)同計(jì)算(此時(shí)，正交方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)參加抵抗扭矩)。第63頁/共188頁

另一種變形協(xié)調(diào)的計(jì)算是豎向變形協(xié)調(diào)。當(dāng)有兩片相互交匯的平面結(jié)構(gòu)(符合基本簡(jiǎn)化假定(1))，通過交匯處的柱豎向變形一致而傳遞內(nèi)力

，這種計(jì)算稱為豎向變形協(xié)調(diào)的協(xié)同計(jì)算。在框筒結(jié)構(gòu)中，當(dāng)樓板較薄，忽略腹板框架(或翼緣框架)與樓板大梁的傳力關(guān)系時(shí)，往往采用這種方法。這種計(jì)算比僅有水平位移協(xié)調(diào)的計(jì)算更符合實(shí)際，又簡(jiǎn)化了計(jì)算。如果結(jié)構(gòu)平面布置較復(fù)雜，無法分成單片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，或當(dāng)筒中筒結(jié)構(gòu)的框筒與內(nèi)筒之間有較大的梁時(shí)，需要考慮這些大梁與框筒柱的剛性連接(傳遞彎矩)，每一根柱都需要考慮框架平面內(nèi)與平面外的變形與受力，則此時(shí)結(jié)構(gòu)必須采用完全的三維結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算，可稱為(真正的)空間計(jì)算。第64頁/共188頁

樓板是保證協(xié)同工作的重要構(gòu)件，當(dāng)采用基本簡(jiǎn)化假定(2)時(shí)，應(yīng)確定樓板在其自身平面內(nèi)確有足夠大的剛度，當(dāng)樓板長寬比較大，或者局部樓板長寬比較大，局部外伸的樓板較細(xì)長或樓板開大孔，在水平荷載下樓板會(huì)有較大變形時(shí)，則按無限剛性假定計(jì)算所得結(jié)果與實(shí)際情況不符。這種情況下規(guī)范規(guī)定要考慮樓板的有限剛性結(jié)構(gòu)分析。這種分析會(huì)增加計(jì)算的自由度，目前只有很少的程序可做這種計(jì)算，一般情況下是避免設(shè)計(jì)成這種結(jié)構(gòu)的；在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中要限制剪力墻的間距，就是為了減少樓板的水平變形。當(dāng)樓板變形情況不嚴(yán)重時(shí)，可在按剛性樓板計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并采取相應(yīng)構(gòu)造措施。第65頁/共188頁構(gòu)件的剛度及構(gòu)件變形影響因素

我國規(guī)范規(guī)定在風(fēng)荷載及地震作用下(小震)，結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，因而除少量情況外，構(gòu)件均采用彈性剛度。構(gòu)件變形包括三種，相應(yīng)有三種剛度（軸向、彎曲及剪切），結(jié)構(gòu)分析時(shí)計(jì)入哪些剛度，這涉及對(duì)構(gòu)件變形所做的計(jì)算假定。第66頁/共188頁

一個(gè)構(gòu)件應(yīng)有軸向、彎曲及剪切變形，相應(yīng)的剛度為EA、EI及GA。一般情況下梁、柱構(gòu)件的彎曲變形都是基本變形，抗彎剛度EI必須考慮；在高度較小的多層結(jié)構(gòu)中，柱軸向變形小，可忽略，因而視EA為無限大，計(jì)算中不考慮；在高度較大時(shí)忽略柱軸向變形會(huì)造成較大的誤差；規(guī)范規(guī)定在高度超過50m、以及高寬比大于4的結(jié)構(gòu)中，宜考慮柱軸向變形影響，長細(xì)比l／h大于4的構(gòu)件中，剪切變形忽略，GA無限大?；竞?jiǎn)化假定(2)的實(shí)質(zhì)是在同一層樓板上的所有節(jié)點(diǎn)間水平距離不變，也就是說梁沒有軸向變形。實(shí)際上梁的軸向力很小，設(shè)計(jì)時(shí)被忽略而作為受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)足夠精確。第67頁/共188頁

支撐只考慮軸向變形而只有軸向剛度EA，其他變形一般都忽略。在程序計(jì)算中，除了忽略梁軸向變形外，構(gòu)件中的其他變形都考慮，計(jì)算精度較高。在手算中，為了簡(jiǎn)化，經(jīng)常忽略某一項(xiàng)或兩項(xiàng)。在下面的各種結(jié)構(gòu)計(jì)算方法中再分別介紹。在彈性計(jì)算中都采用材料的彈性模量E及剪切模量G(混凝土的G=0.42E)，I為截面的慣性矩；但要注意軸向剛度EA中的A是取構(gòu)件全截面，而剪切剛度GA中的A則只取腹板面積，這是由于在I形或T形截面中，翼緣的剪應(yīng)變很小而被忽略了，只計(jì)算腹板的剪切變形(矩形截面A為全截面)。第68頁/共188頁塑性內(nèi)力重分布

在超靜定結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件的內(nèi)力與剛度大小有關(guān)。在某些情況下，構(gòu)件很容易開裂(有時(shí)出現(xiàn)塑性鉸)，開裂后剛度降低，該桿件的內(nèi)力分配比例減小，另一些構(gòu)件內(nèi)力增大，這種現(xiàn)象稱為塑性內(nèi)力重分配?？紤]塑性內(nèi)力重分配，設(shè)計(jì)時(shí)的內(nèi)力調(diào)整有兩種：

調(diào)幅：一方面是為了使計(jì)算較為符合實(shí)際，另一方面也是利用這種性質(zhì)，使某個(gè)部位降低內(nèi)力，減少配筋，因而，采用“調(diào)幅”方法調(diào)整內(nèi)力，使一些構(gòu)件或截面內(nèi)力降低，另一些構(gòu)件或截面內(nèi)力增大。降低了內(nèi)力的部位就會(huì)早出裂縫，或早進(jìn)入屈服，調(diào)幅愈大，裂縫出現(xiàn)愈早。第69頁/共188頁

調(diào)整內(nèi)力：考慮到在地震作用下，某些部位先屈服，則未屈服部位必然內(nèi)力增大，為了后者的安全，有意加大其內(nèi)力，但前者內(nèi)力并不減少。調(diào)幅(調(diào)整)的多少可由設(shè)計(jì)人員根據(jù)需要確定和控制，但是規(guī)范對(duì)各種調(diào)幅有限制，也就是規(guī)定了內(nèi)力的最低值。兩類調(diào)幅(調(diào)整)的方法：

1)用彈性計(jì)算所得到的內(nèi)力乘以系數(shù)(大于1或小于1)，

2)在計(jì)算時(shí)降低桿件剛度，計(jì)算時(shí)構(gòu)件剛度降低愈多，內(nèi)力愈小。第70頁/共188頁在《高規(guī)》中規(guī)定的調(diào)幅有下列幾處:框架梁(連續(xù)梁)在豎向荷載下的調(diào)幅，采用方法(1)進(jìn)行：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中框架的內(nèi)力調(diào)整，采用方法(1)進(jìn)行：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中框架與剪力墻之間的聯(lián)系梁的調(diào)幅，采用方法(2)進(jìn)行：聯(lián)肢剪力墻中連梁的調(diào)幅，采用方法(1)或方法(2)進(jìn)行。第71頁/共188頁

分析方法

規(guī)范規(guī)定在進(jìn)行內(nèi)力及位移分析時(shí)可以采用較為精確的程序計(jì)算方法，也可以采用近似的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。

程序計(jì)算的基本方法

計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)的程序很多，國內(nèi)程序都有下列幾部分：前處理—圖形輸入原始數(shù)據(jù)及選擇參數(shù)。計(jì)算部分—

動(dòng)力特性、及內(nèi)力分析、內(nèi)力組合及截面計(jì)算、彈性時(shí)程分析。后處理

—

輸出計(jì)算結(jié)果，截面配筋及超筋、超軸壓比等信息。第72頁/共188頁

有些設(shè)計(jì)也引入了國外計(jì)算程序,但是由于規(guī)范不同，主要用國外程序進(jìn)行動(dòng)力特性、位移及內(nèi)力計(jì)算，作為一種復(fù)核的手段。

各種程序的結(jié)構(gòu)分析大多采用桿件有限元方法，有少數(shù)采用有限條方法或其它方法。第73頁/共188頁13.2框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的近似計(jì)算13.2.1框架結(jié)構(gòu)計(jì)算單元與計(jì)算簡(jiǎn)圖將框架結(jié)構(gòu)的空間形式,簡(jiǎn)化成平面形式,如圖第74頁/共188頁第75頁/共188頁第76頁/共188頁第77頁/共188頁第78頁/共188頁1、框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系。結(jié)構(gòu)分析時(shí)，有按空間結(jié)構(gòu)分析和簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu)分析兩種方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及普遍應(yīng)用，采用空間結(jié)構(gòu)分析方法的電算已廣泛應(yīng)用；將其簡(jiǎn)化為平面框架結(jié)構(gòu)計(jì)算，有以下作用：在初步設(shè)計(jì)階段，為確定結(jié)構(gòu)布置方案或構(gòu)件截面尺寸，還需要采用一些簡(jiǎn)單的近似計(jì)算方法進(jìn)行估算；手算雖然精度較差，但概念明確，能夠直觀地反映框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)；手算的結(jié)果能幫助判斷電算結(jié)果的合理性。因此，本章將重點(diǎn)介紹現(xiàn)澆平面框架結(jié)構(gòu)按彈性理論進(jìn)行計(jì)算的方法。第79頁/共188頁2、為方便結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的抗扭作用，將空間框架簡(jiǎn)化為橫向框架和縱向框架分別按平面框架進(jìn)行分析計(jì)算。通常，橫向框架的間距、荷載相同或有相同部分，可取有代表性的框架作為計(jì)算單元，寬度取相鄰開間一半；縱向框架上的荷載等，往往各不相同，有中列柱和邊列柱的差別。取出的平面框架所承受的豎向荷載與樓蓋結(jié)構(gòu)相關(guān)，當(dāng)采用現(xiàn)澆樓蓋時(shí)，樓面均布荷載按角平分線傳至兩側(cè)的梁上。梯型及三角形豎向均布荷載可簡(jiǎn)化為均布荷載，水平荷載則簡(jiǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中力。3、節(jié)點(diǎn)：現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)中，梁柱內(nèi)鋼筋均穿過節(jié)點(diǎn)或錨入節(jié)點(diǎn)內(nèi)，因此，簡(jiǎn)化成剛結(jié)；框架支座有固定、鉸支兩種，現(xiàn)澆框架一般簡(jiǎn)化成固定支座。第80頁/共188頁4、跨度與層高：在結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖中，桿件用其軸線之間的距離，當(dāng)上下層柱截面尺寸變化時(shí)，一般以最小截面的形心線來確定?？蚣艿膶痈呒纯蚣苤拈L度，可取相應(yīng)的建筑層高，即取本層樓面至上層樓面的高度，但底層的層高則應(yīng)取基礎(chǔ)頂面到二層樓板頂面之間的距離。當(dāng)框架梁是有支托的加腋時(shí)，，則可不考慮支托的影響，簡(jiǎn)化為無支托的等截面梁。式中，分別是支托端最高截面的慣性距和高度，而則是跨中截面的慣性距和高度。第81頁/共188頁5、構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算框架梁截面慣性距應(yīng)考慮樓板的影響。在梁端，梁承受負(fù)彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對(duì)梁截面的彎曲剛度影響較??；在跨中，為T型截面梁，樓板的影響大。為方面設(shè)計(jì)，假定梁的截面慣性距沿軸線不變，對(duì)現(xiàn)澆樓蓋，中框架梁取梁實(shí)際慣性距2倍，邊框架梁取梁實(shí)際慣性距的1.5倍；對(duì)裝配整體式樓蓋，中框架梁取梁實(shí)際慣性距的1.5倍，邊框架梁取梁實(shí)際慣性距的1.2倍。裝配式樓蓋，按梁實(shí)際剛度計(jì)算。第82頁/共188頁第83頁/共188頁6、作用在框架上的荷載作用在框架上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。豎向荷載包括結(jié)構(gòu)自重、樓（屋）面活荷載；水平荷載包括風(fēng)荷載和水平地震作用，一般均簡(jiǎn)化為作用于框架節(jié)點(diǎn)的水平集中力。1）樓（屋）面活荷載多高層建筑中，活荷載一般難以規(guī)范所給標(biāo)準(zhǔn)值滿布于樓面，設(shè)計(jì)時(shí)可考慮折減：對(duì)于住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園的樓面梁，當(dāng)梁的負(fù)荷面積大于25平方米時(shí)，折減系數(shù)為0.9.對(duì)于墻、柱、基礎(chǔ)，則需根據(jù)計(jì)算截面以上樓層數(shù)的多少取不同的折減系數(shù)。（見規(guī)范或教材）2）風(fēng)荷載：查規(guī)范。3）水平地震作用：按抗震規(guī)范規(guī)定方法計(jì)算。第84頁/共188頁7、框架桿件用其軸線表示;桿件之間用節(jié)點(diǎn)表示;桿件長度用節(jié)點(diǎn)之間的距離表示.計(jì)算跨度取框架之間軸線距離;跨度相差不超過10%時(shí),按等跨計(jì)算內(nèi)力;屋面斜梁坡度不超過1/8時(shí),按水平梁計(jì)算.第85頁/共188頁思考題將空間框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為平面框架結(jié)構(gòu)時(shí)1）如何選取計(jì)算簡(jiǎn)圖？2）如何選取計(jì)算單元？3）進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算時(shí)，框架梁的截面慣性距需要考慮樓板的影響，我國規(guī)范是如何考慮的？4)基本假定第86頁/共188頁13.2.2豎向荷載作用下的近似計(jì)算方法13.2.2.1分層法計(jì)算假定框架的側(cè)移和側(cè)移力矩忽略不計(jì);每層梁荷載對(duì)其它層梁和柱的影響忽略不計(jì).計(jì)算要點(diǎn)柱的側(cè)移剛度除底層以外，柱的線剛度均乘以0.9;傳遞系數(shù)除底層外均取1/3;底層柱和梁的傳遞系數(shù)為0.5；不平衡彎矩僅在本層分配和傳遞。第87頁/共188頁分層法的適用條件:分層法適用于節(jié)點(diǎn)梁柱線剛度比13.2.2.2彎矩二次分配法是一種計(jì)算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的一種相對(duì)精確的近似計(jì)算方法;假定節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩值對(duì)于該節(jié)點(diǎn)相交的各桿件的遠(yuǎn)端有影響,對(duì)其余各桿件的影響忽略不計(jì);先對(duì)各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩進(jìn)行第一次分配,并向遠(yuǎn)端傳遞(傳遞系數(shù)為1/2);再將傳遞彎矩產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進(jìn)行第二次分配,整個(gè)彎矩分配和傳遞結(jié)束.第88頁/共188頁第89頁/共188頁第90頁/共188頁第91頁/共188頁第92頁/共188頁第93頁/共188頁第94頁/共188頁第95頁/共188頁第96頁/共188頁第97頁/共188頁第98頁/共188頁第99頁/共188頁第100頁/共188頁第101頁/共188頁第102頁/共188頁第103頁/共188頁第104頁/共188頁第105頁/共188頁框架結(jié)構(gòu)豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算小結(jié)

1.多、高層建筑框架結(jié)構(gòu)，在豎向荷載作用下采用手算進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，可不考慮框架的側(cè)移影響，可采用力矩分配法或迭代法。

2.根據(jù)多、高層建筑層數(shù)多、上部各層豎向荷載多數(shù)相同或出入不大、各層層高多數(shù)相同和梁柱截面變化較小等特點(diǎn)，豎向荷載作用下可采用分層法進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算內(nèi)力。

3.分層法是把每層框架梁連同上下層框架柱作為基本計(jì)算單元，柱的遠(yuǎn)端按固定端，考慮頂層梁對(duì)柱的約束較弱，將頂層的各柱剛度乘以折減系數(shù)0.9。第106頁/共188頁

4.框架梁在豎向荷載作用下，梁端負(fù)彎矩允許考慮塑性變形內(nèi)力重分布予以適當(dāng)降低，可采用調(diào)幅系數(shù)

對(duì)于現(xiàn)澆框架

對(duì)于裝配整體式框架

為計(jì)算方便，在求梁固端彎矩值時(shí)先可乘以調(diào)幅系數(shù)值，然后再進(jìn)行框架彎矩分配計(jì)算。第107頁/共188頁

5.豎向荷載產(chǎn)生的梁固端彎矩只在本計(jì)算單元內(nèi)進(jìn)行彎矩分配，單元之間不再進(jìn)行分配。彎矩分配完成后，梁端彎矩為固端彎矩、分配彎矩和傳遞彎矩之代數(shù)和，柱端分配彎矩之代數(shù)和的平衡彎矩，須向遠(yuǎn)端傳遞，傳遞彎矩值在底層計(jì)算單元為平衡彎矩的1/2，上部其他計(jì)算單元為平衡彎矩的1/3。由于每根柱分別屬于上下兩個(gè)計(jì)算單元，所以柱端彎矩值為本計(jì)算單元柱端平衡彎矩與相鄰計(jì)算單元傳遞彎矩之代數(shù)和。第108頁/共188頁

由于分層法分計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算，最后梁柱節(jié)點(diǎn)的彎矩總和可能不等于零，此時(shí)不需要再進(jìn)行分配計(jì)算，如欲提高精度，可對(duì)節(jié)點(diǎn)特別是邊節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再作一次分配。

6.框架梁端的彎矩調(diào)幅只在豎向荷載作用下進(jìn)行，水平力作用下梁端彎矩不允許調(diào)幅。因此，必須先對(duì)豎向荷載作用下梁端彎矩按調(diào)幅計(jì)算后的各桿彎矩再與水平力作用下的各桿彎矩進(jìn)行組合，而不應(yīng)采用豎向荷載作用下與水平力作用下計(jì)算所得彎矩組合后再對(duì)梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅。第109頁/共188頁

7.多、高層建筑在豎向荷載作用下，活荷載一般按均布考慮，不進(jìn)行不利分布的計(jì)算。但是，當(dāng)活荷載值較大時(shí)，應(yīng)考慮其不利分布對(duì)梁跨中彎矩的影響。

8.豎向荷載作用下，框架梁跨中計(jì)算所得的彎矩值小于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩的50%時(shí)，則至少按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩的50%進(jìn)行截面配筋。第110頁/共188頁【例】圖12.11所示一個(gè)兩層兩跨框架，用分層法作框架的彎矩圖，括號(hào)內(nèi)數(shù)字表示每根桿線剛度的相對(duì)值?！窘狻繉⒌诙痈髦€剛度遍乘0.9，分為兩層計(jì)算，各層計(jì)算單元如圖12.12和圖12.13所示。用彎矩分配法計(jì)算各桿端的彎矩，其計(jì)算過程見圖12.14。最后將圖12.14中的各桿端彎矩疊加并繪彎矩圖如圖12.15所示。第111頁/共188頁圖12.11例12.1計(jì)算簡(jiǎn)圖第112頁/共188頁圖12.12例12.1二層計(jì)算單元第113頁/共188頁圖12.13例12.1底層計(jì)算單元第114頁/共188頁圖12.14第115頁/共188頁圖12.15

M圖（單位：kN·m)第116頁/共188頁13.2.3水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計(jì)算

框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算有兩種近似計(jì)算方法:反彎點(diǎn)法和修正反彎點(diǎn)法(D值法).13.2.3.1反彎點(diǎn)法使用條件:結(jié)構(gòu)比較均勻,層數(shù)不多,梁的線剛度ib比柱的線剛度ic大較多時(shí)?；炯俣?1)在剪力分配時(shí),認(rèn)為梁的線剛度與柱的線剛度之比為無限大,兩端無轉(zhuǎn)角;(2)確定各柱的反彎點(diǎn)位置時(shí),認(rèn)為除底層外其余各層柱上下兩端的轉(zhuǎn)角相同;即：底層柱反彎點(diǎn)位于距支座2/3層高處，其余層反彎點(diǎn)位于層高中點(diǎn)。(3)不考慮柱的軸向變形,同一層各節(jié)點(diǎn)的水平位移相等.第117頁/共188頁水平荷載下的框架彎矩圖和變形第118頁/共188頁13.2.3.2同層柱的剪力分配柱的側(cè)移剛度:它表示兩端固定的等截面柱，在上、下端產(chǎn)生相對(duì)水平位移時(shí)，需要在柱頂施加的水平力。第i層的總剪力:

第119頁/共188頁13.2.3.3柱中反彎點(diǎn)的位置對(duì)于上柱，反彎點(diǎn)的位置位于柱的中點(diǎn)；對(duì)于下柱，反彎點(diǎn)的位置位于柱距上部2/3h處?？蚣芰褐鶅?nèi)力計(jì)算柱的內(nèi)力根據(jù)柱間剪力和反彎點(diǎn)的位置確定,梁端彎矩由平衡條件求出.(1)柱端彎矩:(2)梁端彎矩:第120頁/共188頁iblibrrMblMbrMcbMct*求出各柱的彎矩后，由節(jié)點(diǎn)的平衡條件求的作用在梁端的總彎矩，再按梁的線剛度進(jìn)行分配第121頁/共188頁(3)梁端剪力根據(jù)梁的平衡條件求出.(4)柱的軸力結(jié)點(diǎn)左右梁端剪力之和求出:第122頁/共188頁13.2.4改進(jìn)反彎點(diǎn)法兩點(diǎn)改進(jìn):柱的側(cè)移剛度和柱反彎點(diǎn)的位置;13.2.4.1柱的側(cè)移剛度第123頁/共188頁13.2.4.2柱反彎點(diǎn)的位置標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比y0上下層梁線剛度比變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比修正系數(shù)y1上下層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比修正系數(shù)y2,y3第124頁/共188頁D值法反彎點(diǎn)法的兩個(gè)基本假定：反彎點(diǎn)高度不變和梁的剛度為無窮大給算法帶來了簡(jiǎn)化，卻降低了精度日本武藤清教授提出改進(jìn)反彎點(diǎn)法即D值法，對(duì)柱的抗側(cè)剛度和柱中反彎點(diǎn)的高度進(jìn)行修正第125頁/共188頁D值法考慮柱端梁的變形和約束后，柱的抗側(cè)剛度D為：考慮柱上下端節(jié)點(diǎn)彈性約束的修正系數(shù)第126頁/共188頁D值法FicCDABEGHicici1i2i3i4hj取框架中的柱AB分析，假定：*柱AB及其上下相鄰柱子的線剛度為ic*柱AB及其上下相鄰柱子的層間位移為j*柱AB兩端節(jié)點(diǎn)及其上下左右相鄰各節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角均為*與柱AB相交的梁的線剛度分別為i1、i2、i3、i4第127頁/共188頁FicCDABEGHicici1i2i3i4hjjHGDFBACEMBAMABhjD值法變形后的情況第128頁/共188頁jHGDFBACEMBAMABhjD值法根據(jù)A、B兩點(diǎn)力的平衡條件：兩式相加第129頁/共188頁D值法jHGDFBACEMBAMABhjAB柱所受的剪力為：柱的抗側(cè)剛度第130頁/共188頁D值法類似地可以導(dǎo)出底層柱的抗側(cè)剛度：ici1i2ici1i2ici1i2ip1ip2第131頁/共188頁D值法柱反彎點(diǎn)的位置取決于其上下端彎矩的比值。假定同層各橫梁的反彎點(diǎn)均在各橫梁跨度的中央而該點(diǎn)無豎向位移?？捎孟铝心Ｐ瓦M(jìn)行計(jì)算分別考慮各因素對(duì)反彎點(diǎn)的影響。第132頁/共188頁假定框架橫梁的線剛度、柱的線剛度和層高沿框架高度保持不變上下橫梁剛度不同，反彎點(diǎn)向剛度較小的一端偏移上下層層高變化時(shí)D值法梁柱線剛度比及層數(shù)、層次的影響柱的反彎點(diǎn)高度y0h，附表標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比上下橫梁剛度比的影響對(duì)y0加一增量y1進(jìn)行修正，附表層高變化的影響對(duì)y0加增量y2、y3進(jìn)行修正，附表第133頁/共188頁經(jīng)上述修正后，柱底至反彎點(diǎn)的高度可按下式計(jì)算：D值法Vjk和yh和反彎點(diǎn)法類似柱的彎矩梁的彎矩第134頁/共188頁第135頁/共188頁第136頁/共188頁第137頁/共188頁第138頁/共188頁第139頁/共188頁第140頁/共188頁第141頁/共188頁反彎點(diǎn)法存在問題高層建筑梁柱線剛度接近抗震設(shè)防要求的框架結(jié)構(gòu)層高變化梁柱線剛度變化極限情況：柱端約束為零，反彎點(diǎn)在柱端反彎點(diǎn)偏向轉(zhuǎn)角大、亦即約束剛度小的一側(cè)。第142頁/共188頁第143頁/共188頁第144頁/共188頁第145頁/共188頁第146頁/共188頁第147頁/共188頁第148頁/共188頁第149頁/共188頁第150頁/共188頁第151頁/共188頁第152頁/共188頁13.2.5框架結(jié)構(gòu)側(cè)移近似計(jì)算

框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的變形由總體剪切變形和總體彎曲變形兩部分組成。第153頁/共188頁總體剪切變形是由梁柱彎曲變形引起的框架變形，由于它的側(cè)移曲線和懸臂梁的剪切變形曲線相似，稱為剪切變形?？傮w彎曲變形是由框架兩側(cè)柱的軸向變形導(dǎo)致的框架變形，它的側(cè)移曲線與懸臂梁的彎曲變形相似，稱為彎曲變形。對(duì)于層數(shù)不多的框架結(jié)構(gòu)，只考慮剪切變形；對(duì)于較高的框架（H>50米）或較柔的框架(H/B>4),考慮框架的彎曲變形.13.2.5.1由梁柱彎曲變形引起的側(cè)移第i層的相對(duì)側(cè)移和頂點(diǎn)位移：第154頁/共188頁13.2.5.2由柱軸向變形引起的側(cè)移

軸力是使柱產(chǎn)生軸向變形,兩邊受力較大,中柱受力較小,可以忽略不計(jì).邊柱產(chǎn)生的軸力為B:兩側(cè)柱軸線間距離；M(z)：水平荷載在計(jì)算高度z處引起的傾覆彎矩；框架頂點(diǎn)的最大水平位移為:N(z)：實(shí)際水平荷載引起的邊柱軸力；A(z)：框架邊柱截面積，假定其沿高度方向呈線性變化；：頂層作用有單位水平集中力時(shí)，邊柱內(nèi)的軸力；可以分別對(duì)頂部作用集中力、均布水平荷載、倒三角形分布荷載等典型情況求出其柱頂位移。第155頁/共188頁說明：第156頁/共188頁1、在水平風(fēng)荷載或地震作用下，多、高層框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形由總體剪切變形和總體彎曲變形兩部分組成，總體剪切變形由梁柱構(gòu)件的彎曲變形引起，總體彎曲變形是由柱的軸向變形引起的。2、梁、柱彎曲變形引起的側(cè)向位移：忽略桿件的剪切變形及軸向變形，只計(jì)梁、柱彎曲變形引起的側(cè)向變形引起的側(cè)向位移，可用D（或d）值法計(jì)算。風(fēng)荷載或水平地震作用引起的層剪力由下向上逐層減小，而柱的抗側(cè)移剛度相差不大，其側(cè)移曲線與懸臂梁的剪切變形曲線相似。第157頁/共188頁3、對(duì)于高層框架結(jié)構(gòu)，在水平荷載作用下框架柱內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的軸力，柱的伸長或壓縮會(huì)造成框架的側(cè)移，其側(cè)移曲線與懸臂桿的彎曲變形曲線相似，因此，稱之為彎曲型的側(cè)向變形。由公式可以看到：建筑高度越大、寬度越小時(shí)，軸向變形引起的側(cè)移越大；多層建筑高寬比小，所以側(cè)移主要由梁柱彎曲變形引起；高寬比較大的高層建筑，軸向變形引起的側(cè)移有時(shí)不能忽略，否則，誤差較大。4、框架頂層最大側(cè)移：5、彈性層間位移角限值：按彈性方法計(jì)算得到的框架層間水平位移除以層高，得到彈性層間位移角的正切值，近似認(rèn)為正切值與位移角相等。其值過大會(huì)導(dǎo)致框架中的隔墻等非承重填充構(gòu)件等開裂，因此規(guī)定了彈性層間位移角限值值。由《高層建筑技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）可查。第158頁/共188頁思考題進(jìn)行平面框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算時(shí)，分層法是近似計(jì)算方法之一，1）分層法的適用條件2）分層法的基本假定及物理意義？3）分層法計(jì)算時(shí)，框架柱線剛度如何修正，框架梁柱的傳遞系數(shù)如何確定，框架節(jié)點(diǎn)處的內(nèi)力在疊加后不平衡時(shí)如何進(jìn)行調(diào)整？4）還可采用哪些計(jì)算方法？第159頁/共188頁思考題1、反彎點(diǎn)法(d值法）1）基本假定、物理意義、內(nèi)力計(jì)算方法、適用條件2）梁端固定柱的抗側(cè)移剛度d的計(jì)算公式、抗側(cè)移剛度d的物理意義2、修正反彎點(diǎn)法(D值法)1）對(duì)反彎點(diǎn)法在哪些量值上進(jìn)行了修正？2）反彎點(diǎn)移動(dòng)與柱端約束剛度相關(guān)，即：偏向柱端約束剛度較小一端：因此，當(dāng)上下橫梁線剛度變化、上下層層高變化時(shí)，均需修正標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度值。如何修正？3、在用反彎點(diǎn)法、修正反彎點(diǎn)法計(jì)算出柱端彎矩之后，如何求梁端彎矩、梁內(nèi)剪力、柱的軸力？4、框架結(jié)構(gòu)水平側(cè)移：1）框架結(jié)構(gòu)總的水平側(cè)移由哪幾個(gè)部分構(gòu)成？2）多層框架結(jié)構(gòu)水平側(cè)移的計(jì)算方法3）框架結(jié)構(gòu)彈性層間位移角的計(jì)算方法及限值，為什么要對(duì)層間位移角進(jìn)行限制？第160頁/共188頁13.3多層框架內(nèi)力組合13.3.1控制截面柱：上、下端截面；梁：梁兩端及跨中截面在進(jìn)行截面配筋計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用構(gòu)件端部截面的內(nèi)力，而不是軸線處的內(nèi)力。如：梁端柱邊截面：13.3.2荷載效應(yīng)組合對(duì)一般框、排架結(jié)構(gòu)，由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由永久荷載效應(yīng)控制的組合：考慮地震作用時(shí)，第161頁/共188頁第162頁/共188頁13.3.3最不利內(nèi)力組合對(duì)框架梁、柱，其最不利內(nèi)力組合為：梁端截面：梁跨中截面：柱端截面：13.3.4豎向活荷載的最不利位置考慮活荷載最不利布置有：分跨計(jì)算組合法、最不利荷載位置法、分層組合法和滿布荷載法。1、分跨組合法將活荷載逐層逐跨單獨(dú)地作用在結(jié)構(gòu)上，分別計(jì)算出整個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，然后根據(jù)不同構(gòu)件、不同的截面、不同的內(nèi)力種類，組合出最不利內(nèi)力。共有：“層數(shù)×跨數(shù)”種不同的活荷載布置方式，亦需要計(jì)算這么多次內(nèi)力，過程簡(jiǎn)單，但工作量大，一般只能在電腦中完成。第163頁/共188頁2、最不利荷載法為求某一指定截面的最不利內(nèi)力，可以根據(jù)影響線方法，直接確定產(chǎn)生此最不利內(nèi)力的活荷載布置。某跨梁跨中最大彎矩：除該跨布置活荷載外，在水平向及豎直向其它跨相間布置活荷載。梁端最大負(fù)彎矩：柱最大軸向力：在該柱以上的各層中，與該柱相鄰的梁跨內(nèi)都布滿活荷載。計(jì)算工作量亦較大。3、分層組合法分層組合法以分層法為依據(jù)，對(duì)活荷載的最不利布置作如下簡(jiǎn)化：1）對(duì)于梁，只考慮本層活荷載的不利布置，而不考慮其它層活荷載的影響，因此，與連續(xù)梁的方法相同。2）對(duì)于柱端彎矩，只考慮柱相鄰上下層的活荷載影響，而不考慮其它層活荷載影響。3）對(duì)于柱最大軸力，則考慮在該層以上所有層中與該柱相鄰的梁上滿布活載的情況，但對(duì)于與柱不相鄰的上層活荷載，僅考慮其軸向力的傳遞而不考慮其彎矩的作用。第164頁/共188頁第165頁/共188頁4、滿布荷載法當(dāng)活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠(yuǎn)小于恒荷載及水平力所產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí)，可不考慮活荷載的最不利布置，而把活荷載同時(shí)作用于所有的框架梁上，這樣求得的內(nèi)力在支座處與按最不利荷載法求得的內(nèi)力極為接近，可直接進(jìn)行內(nèi)力組合，但求得的梁跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計(jì)算結(jié)果要小，因此，對(duì)梁跨中彎矩應(yīng)乘以1.1～1.2的系數(shù)予以增大。一般多層框架結(jié)構(gòu)：活荷載與恒載之比不大于1，活荷載不大于，可以采用滿布荷載法。第166頁/共188頁13.3.5梁端彎矩調(diào)幅按造框架結(jié)構(gòu)的合理破壞形式，在梁端出現(xiàn)塑性鉸是允許的，為便于澆搗混凝土，也希望節(jié)點(diǎn)處梁的負(fù)鋼筋放得少一些；對(duì)于裝配式或裝配整體式框架，節(jié)點(diǎn)非絕對(duì)剛性，梁端實(shí)際彎矩將小于其彈性計(jì)算值。因此，框架設(shè)計(jì)時(shí)，一般均對(duì)梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅，即人為地減少梁端負(fù)彎矩，減少節(jié)點(diǎn)附近梁頂面的配筋量.第167頁/共188頁設(shè)框架梁AB，在豎向荷載作用下的梁端最大負(fù)彎矩分別為,梁跨中最大正彎矩為，則調(diào)幅后梁端彎矩可?。?/p>

式中，為彎矩調(diào)幅系數(shù)。對(duì)于現(xiàn)澆框架可取0.8～0.9；對(duì)于裝配整體式框架，可取0.7～0.8.梁端彎矩調(diào)幅后，在相應(yīng)荷載作用下其跨中彎矩必將增加，這時(shí)，必須校核梁的靜力平衡條件，即：調(diào)幅后梁端彎矩的平均值與跨中最大正彎矩之和，應(yīng)大于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩。必須指出：我國規(guī)范規(guī)定，彎矩調(diào)幅只對(duì)豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行，因此，彎矩調(diào)幅應(yīng)在內(nèi)力組合之前進(jìn)行。第168頁/共188頁第169頁/共188頁思考題1.框架結(jié)構(gòu)水平側(cè)移：1）框架結(jié)構(gòu)總的水平側(cè)移由哪幾個(gè)部分構(gòu)成？2）多層框架結(jié)構(gòu)水平側(cè)移的計(jì)算方法3）框架結(jié)構(gòu)彈性層間位移角的計(jì)算方法及限值，為什么要對(duì)層間位移角進(jìn)行限制？2.框架結(jié)構(gòu)的控制截面及最不利內(nèi)力組合3.豎向活荷載的最不利布置方法4.梁端彎矩調(diào)幅基本要求第170頁/共188頁13.4無抗震設(shè)防要求時(shí)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)13.4.1柱的計(jì)算長度多層框架結(jié)構(gòu)，見教材表13－3，或查相關(guān)規(guī)范或手冊(cè)。13.4.2框架節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要求在豎向和水平荷載作用下，框架梁柱的節(jié)點(diǎn)受力十分復(fù)雜，有柱子上傳來的軸力、彎矩、剪力，有梁傳來的彎矩