多層和高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1頁(yè)/共236頁(yè)2主要內(nèi)容5.1框架結(jié)構(gòu)概述5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.3框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例5.4本章小結(jié)第2頁(yè)/共236頁(yè)35.1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，梁和柱的連接節(jié)點(diǎn)全部或大部分為剛接。第3頁(yè)/共236頁(yè)45.1框架結(jié)構(gòu)概述第4頁(yè)/共236頁(yè)55.1框架結(jié)構(gòu)概述第5頁(yè)/共236頁(yè)65.1框架結(jié)構(gòu)概述第6頁(yè)/共236頁(yè)75.1框架結(jié)構(gòu)概述第7頁(yè)/共236頁(yè)85.1框架結(jié)構(gòu)概述

分類按跨數(shù)分：?jiǎn)慰?、多跨；按層?shù)分：?jiǎn)螌?、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。第8頁(yè)/共236頁(yè)95.1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(chǎng)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)。第9頁(yè)/共236頁(yè)105.1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。第10頁(yè)/共236頁(yè)115.1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(guò)大和配筋過(guò)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。第11頁(yè)/共236頁(yè)125.1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(shū)館、輕工業(yè)廠房、公寓以及住宅類建筑中采用。第12頁(yè)/共236頁(yè)135.1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(guò)20層，其適用高度及高寬比與抗震設(shè)防烈度有關(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(jiàn)《高層建筑混凝土技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010（簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）。第13頁(yè)/共236頁(yè)145.1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(wú)統(tǒng)一劃分界限。我國(guó)《高規(guī)》將10層及其以上或高度超過(guò)28m的建筑物稱為高層建筑。第14頁(yè)/共236頁(yè)155.1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(duì)高層建筑的影響較對(duì)多層建筑的影響更大；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、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。第15頁(yè)/共236頁(yè)165.2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。第16頁(yè)/共236頁(yè)173.2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(duì)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(jiǎn)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)置伸縮縫、沉降縫和防震縫。第17頁(yè)/共236頁(yè)185.2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。第18頁(yè)/共236頁(yè)195.2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(kāi)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(kāi)間布置不靈活，且不利于縱向管道的敷設(shè)。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。第19頁(yè)/共236頁(yè)205.2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。第20頁(yè)/共236頁(yè)215.2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。總評(píng)：實(shí)際中應(yīng)用較少。第21頁(yè)/共236頁(yè)225.2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)。第22頁(yè)/共236頁(yè)235.2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(duì)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。第23頁(yè)/共236頁(yè)245.2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。“連系梁”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。第24頁(yè)/共236頁(yè)255.2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(lái)說(shuō)，橫向框架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；第25頁(yè)/共236頁(yè)265.2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(huì)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。第26頁(yè)/共236頁(yè)275.2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）。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。第27頁(yè)/共236頁(yè)285.2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。第28頁(yè)/共236頁(yè)295.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)廊式等跨式附加次梁次梁第29頁(yè)/共236頁(yè)305.2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?？v向柱列的柱距與房間的開(kāi)間尺寸有關(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?？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。第30頁(yè)/共236頁(yè)313.2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)層抽柱缺梁第31頁(yè)/共236頁(yè)325.2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(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)。第32頁(yè)/共236頁(yè)335.2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?，也可根據(jù)需要做成圓形或其它形狀。第33頁(yè)/共236頁(yè)345.2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。第34頁(yè)/共236頁(yè)355.2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。第35頁(yè)/共236頁(yè)365.2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截面高度之比不宜小于4，梁的截面寬度不宜小于200mm。第36頁(yè)/共236頁(yè)373.2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(duì)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。第37頁(yè)/共236頁(yè)383.2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，高度超過(guò)50m的高層建筑宜采用現(xiàn)澆式，不超過(guò)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。第38頁(yè)/共236頁(yè)393.2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(duì)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。第39頁(yè)/共236頁(yè)40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)澆樓板I＝1.5I0I＝2.0I0裝配整體式樓板I＝1.2I0I＝1.5I0裝配式樓板I＝I0I＝I03.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第40頁(yè)/共236頁(yè)41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)第41頁(yè)/共236頁(yè)423.2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。第42頁(yè)/共236頁(yè)433.2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(jiàn)教材第70頁(yè)。第43頁(yè)/共236頁(yè)443.2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層層高第44頁(yè)/共236頁(yè)453.2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 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)值軸壓比第45頁(yè)/共236頁(yè)463.2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)值第46頁(yè)/共236頁(yè)473.2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(zhǎng)不宜小于250mm，圓柱的截面直徑不宜小于350mm，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。第47頁(yè)/共236頁(yè)483.2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(jiǎn)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1~2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。第48頁(yè)/共236頁(yè)493.2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)，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(jí)分別為C30和C40，不考慮抗震設(shè)防要求）第49頁(yè)/共236頁(yè)503.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)③④⑤⑥360036003600⑦3600DCBA720030007200結(jié)構(gòu)平面布置圖第50頁(yè)/共236頁(yè)513.2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第51頁(yè)/共236頁(yè)523.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱截面尺寸：方法一實(shí)際取實(shí)際取柱全部采用相同截面第52頁(yè)/共236頁(yè)535.2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)際取第53頁(yè)/共236頁(yè)545.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)③④⑤⑥360036003600⑦3600ABCD720030007200第54頁(yè)/共236頁(yè)555.2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(guò)程可概括為:確定計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算各種荷載進(jìn)行內(nèi)力分析進(jìn)行內(nèi)力組合第55頁(yè)/共236頁(yè)565.2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(duì)于平面布置較規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)房屋，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將實(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進(jìn)行分析，每榀平面框架為一計(jì)算單元。第56頁(yè)/共236頁(yè)575.2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)算模型第57頁(yè)/共236頁(yè)585.2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)。第58頁(yè)/共236頁(yè)595.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析計(jì)算簡(jiǎn)圖

框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)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(zhǎng)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。第59頁(yè)/共236頁(yè)605.2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)剛接第60頁(yè)/共236頁(yè)615.2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)的連接第61頁(yè)/共236頁(yè)625.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)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(jiǎn)圖第62頁(yè)/共236頁(yè)635.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析計(jì)算簡(jiǎn)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)高處，其余各層柱的計(jì)算高度即為各層層高。

第63頁(yè)/共236頁(yè)645.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析計(jì)算簡(jiǎn)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。

第64頁(yè)/共236頁(yè)655.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析計(jì)算簡(jiǎn)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(jiǎn)圖與各層柱截面不變時(shí)的相同。第65頁(yè)/共236頁(yè)66內(nèi)力分析計(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?。涣硗?，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。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第66頁(yè)/共236頁(yè)675.2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(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖承重框架第67頁(yè)/共236頁(yè)68內(nèi)力分析計(jì)算簡(jiǎn)圖

梁和柱的線剛度分別為：梁柱5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第68頁(yè)/共236頁(yè)695.2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。活荷載則主要包括樓（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》GB50009-2012取用。第69頁(yè)/共236頁(yè)705.2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。第70頁(yè)/共236頁(yè)715.2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(duì)頂層，取女兒墻高度的2倍第71頁(yè)/共236頁(yè)725.2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)G01G03G02第72頁(yè)/共236頁(yè)735.2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。第73頁(yè)/共236頁(yè)745.2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(zhǎng)邊支承梁。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，每一部分的板上豎向荷載傳給最近的支承梁，長(zhǎng)、短邊支承梁上承受的板上豎向荷載分別為梯形和三角形。第74頁(yè)/共236頁(yè)755.2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第75頁(yè)/共236頁(yè)765.2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)第76頁(yè)/共236頁(yè)775.2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)次梁第77頁(yè)/共236頁(yè)785.2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(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)，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。第78頁(yè)/共236頁(yè)795.2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。第79頁(yè)/共236頁(yè)805.2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(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 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，因?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。第80頁(yè)/共236頁(yè)815.2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≈+++第81頁(yè)/共236頁(yè)825.2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(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。第82頁(yè)/共236頁(yè)835.2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。

第83頁(yè)/共236頁(yè)845.2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(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。第84頁(yè)/共236頁(yè)855.2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(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。第85頁(yè)/共236頁(yè)865.2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。

第86頁(yè)/共236頁(yè)875.2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。第87頁(yè)/共236頁(yè)885.2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(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。第88頁(yè)/共236頁(yè)895.2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3.8kN/m3.4kN/m2.8kN/m右圖括號(hào)中為梁、柱線剛度的相對(duì)值3600440075005600(4.21)(7.11)(7.63)(10.21)(4.21)(1.79)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)第89頁(yè)/共236頁(yè)905.2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

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(dòng)趨勢(shì)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(duì)側(cè)移以向右為正。第90頁(yè)/共236頁(yè)915.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力符號(hào)規(guī)定位移符號(hào)規(guī)定第91頁(yè)/共236頁(yè)925.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)F頂層計(jì)算簡(jiǎn)圖(0.9×4.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.9×4.21)(0.9×1.79)3.8kN/m3.4kN/m底層計(jì)算簡(jiǎn)圖(7.63)(10.21)(0.9×4.21)(0.9×1.79)DEGHI2.8kN/m(0.9×4.21)第92頁(yè)/共236頁(yè)935.2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)(0.9×4.21)(0.9×1.79)DEGHI(0.9×4.21)F節(jié)點(diǎn)H：節(jié)點(diǎn)I：第93頁(yè)/共236頁(yè)945.2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：(0.9×4.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.9×4.21)(0.9×1.79)第94頁(yè)/共236頁(yè)955.2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：(0.9×4.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.9×4.21)(0.9×1.79)第95頁(yè)/共236頁(yè)965.2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：(0.9×4.21)(7.11)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)(0.9×4.21)(0.9×1.79)第96頁(yè)/共236頁(yè)97計(jì)算桿件固端彎矩：頂層qJK5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DEGHIF2.8kN/m75005600第97頁(yè)/共236頁(yè)98計(jì)算桿件固端彎矩：底層75005600ABCDEFGHI3.8kN/m3.4kN/m5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第98頁(yè)/共236頁(yè)99DEGHIF0.3320.668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-13.1313.13-7.327.328.774.36-1.00-6.324.38-3.16-1.23-2.49-3.32-1.250.410.844.77-4.771.59-1.661.430.230.77-0.77-0.260.420.72-0.20-0.40-0.54-1.4315.05-13.62-0.485.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第99頁(yè)/共236頁(yè)100計(jì)算各節(jié)點(diǎn)彎矩：底層5.2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-0.70-1.800.41-1.39-0.20-0.451.20第100頁(yè)/共236頁(yè)1015.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABCEFGHI6.733.374.7715.050.7710.3318.9215.851.9913.621.720.860.701.395.975.191.831.880.870.86D彎矩圖第101頁(yè)/共236頁(yè)1025.2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)算第102頁(yè)/共236頁(yè)1035.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱軸力的計(jì)算JK柱剪力的計(jì)算第103頁(yè)/共236頁(yè)1045.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下彎矩二次分配法基本假定

(1)不考慮框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移對(duì)其內(nèi)力的影響；

(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)力同樣不包括柱軸力。第104頁(yè)/共236頁(yè)1055.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下彎矩二次分配法計(jì)算步驟

(1)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)彎矩分配系數(shù)；

(2)計(jì)算框架梁的固端彎矩； (3)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩，并對(duì)所有節(jié)點(diǎn)的不 平衡彎矩同時(shí)進(jìn)行第一次分配（其間不進(jìn)行 彎矩傳遞)；第105頁(yè)/共236頁(yè)1065.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下彎矩二次分配法計(jì)算步驟

(4) 將所有桿端的分配彎矩同時(shí)向其遠(yuǎn)端傳遞（對(duì)于剛接 框架，傳遞系數(shù)均取1/2）;

(5) 將各節(jié)點(diǎn)因傳遞彎矩而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進(jìn)行第 二次分配，使各節(jié)點(diǎn)處于平衡狀態(tài);

(6)將各桿端的固端彎矩、分配彎矩和傳遞彎矩疊加，即 得各桿端彎矩。第106頁(yè)/共236頁(yè)1075.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下彎矩二次分配法計(jì)算例題3.8kN/m3.4kN/m2.8kN/m右圖括號(hào)中為梁、柱線剛度的相對(duì)值3600440075005600(4.21)(7.11)(7.63)(10.21)(4.21)(1.79)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)第107頁(yè)/共236頁(yè)1085.2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：節(jié)點(diǎn)I：(4.21)(7.11)(7.63)(10.21)(4.21)(1.79)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)第108頁(yè)/共236頁(yè)1095.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)H：(4.21)(7.11)(7.63)(10.21)(4.21)(1.79)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)第109頁(yè)/共236頁(yè)1105.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)D：(4.21)(7.11)(7.63)(10.21)(4.21)(1.79)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)第110頁(yè)/共236頁(yè)1115.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)E：(4.21)(7.11)(7.63)(10.21)(4.21)(1.79)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)第111頁(yè)/共236頁(yè)1125.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)F：(4.21)(7.11)(7.63)(10.21)(4.21)(1.79)(4.84)(3.64)ABCDEFGHI(9.53)(12.77)第112頁(yè)/共236頁(yè)113計(jì)算框架梁固端彎矩5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.8kN/m3.4kN/m2.8kN/m75005600ABCDEFGHI第113頁(yè)/共236頁(yè)1145.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.8kN/m3.4kN/m2.8kN/m75005600ABCDEFGHI第114頁(yè)/共236頁(yè)1155.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)0.2020.3410.4570.3040.1340.1550.4070.7020.2000.098上柱0.346下柱右梁左梁0.3560.644下柱右梁0.8510.149左梁下柱上柱上柱0.1910.463梁端不平衡彎矩及其分配-17.8117.81-8.898.89-13.13-7.3213.137.324.678.466.073.608.14-2.01-1.11-2.69-6.23-1.09-2.71-1.20-1.38-3.63-1.78-6.24-0.874.232.34-1.01-0.56-1.35-3.12-0.551.803.044.07-1.36-0.60-0.69-1.82-3.12-0.89-0.44-0.28-0.51-0.18-0.10-0.231.520.27-0.33-0.20-0.45-0.12-0.05-0.06-0.160.471.670.236.19-6.1915.17-1.81-13.361.26-1.265.745.74-11.4819.05-1.81-1.4415.80-1.312.50-1.19ABCDEFIHG第115頁(yè)/共236頁(yè)1165.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABCEFGHI5.743.046.1915.171.2611.4819.0515.802.5013.361.440.690.891.316.195.741.811.811.261.19D彎矩圖第116頁(yè)/共236頁(yè)1175.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下兩種方法的比較分層法、彎矩二次分配法均可求無(wú)側(cè)移框架的內(nèi)力；每次運(yùn)算時(shí)，彎矩二次分配法計(jì)算的是桿端彎矩的增量值；第117頁(yè)/共236頁(yè)1185.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下兩種方法的比較當(dāng)梁線剛度較柱的線剛度大很多時(shí)，分層框架計(jì)算結(jié)果較符合實(shí)際。分層法只有當(dāng)框架層數(shù)較多，且中間若干分層框架相同時(shí)，應(yīng)用起來(lái)才比較簡(jiǎn)便。若分層框架的數(shù)目與整個(gè)框架的層數(shù)相近，采用彎矩二次分配法更加簡(jiǎn)便。第118頁(yè)/共236頁(yè)1195.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課后作業(yè)一：

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400mm×400mm，樓層梁和頂層梁截面尺寸均為250mm×600mm，走道梁截面尺寸均為250mm×450mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。第119頁(yè)/共236頁(yè)1205.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)390042006000ABCEFMNO6000DPGHIJKL3000RSTQ390039005.0kN/m4.0kN/m4.0kN/m4.0kN/m第120頁(yè)/共236頁(yè)1215.2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。第121頁(yè)/共236頁(yè)1225.2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)；第122頁(yè)/共236頁(yè)1235.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平荷載作用下的彎矩圖第123頁(yè)/共236頁(yè)1245.2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(duì)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。第124頁(yè)/共236頁(yè)1255.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平荷載作用下的變形圖第125頁(yè)/共236頁(yè)1265.2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。第126頁(yè)/共236頁(yè)1275.2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(wú)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。第127頁(yè)/共236頁(yè)1285.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)F1F2FiFn水平荷載作用下的變形圖：反彎點(diǎn)法h1h2hihn第128頁(yè)/共236頁(yè)1295.2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。第129頁(yè)/共236頁(yè)1305.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FiFnVi1VimVi2VijF1F2h1h2hihn第130頁(yè)/共236頁(yè)1315.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FiFnVi1VimVi2Vij受力平衡條件柱端相對(duì)側(cè)移相等條件第131頁(yè)/共236頁(yè)1325.2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(duì)側(cè)移時(shí)所需要的剪力值，即為此柱的抗側(cè)移剛度。第132頁(yè)/共236頁(yè)1335.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪力分配系數(shù)第i層柱的總剪力第133頁(yè)/共236頁(yè)134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AB5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABhihi/2M圖AB第134頁(yè)/共236頁(yè)135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AB5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABhi≈2hi/3M圖AB第135頁(yè)/共236頁(yè)136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(duì)底層柱，反彎點(diǎn)取在距柱底2/3柱高處；對(duì)其余層柱，反彎點(diǎn)則位于柱高的中點(diǎn)。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第136頁(yè)/共236頁(yè)137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5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般層柱：hihi/2第137頁(yè)/共236頁(yè)138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5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)底層柱：h12h1/3第138頁(yè)/共236頁(yè)139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5.2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)第139頁(yè)/共236頁(yè)140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5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第140頁(yè)/共236頁(yè)141內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下反彎點(diǎn)法柱的軸力5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)FiFnNi1Vi1NijVij邊柱中柱第141頁(yè)/共236頁(yè)142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(wú)窮大，實(shí)際中，當(dāng)框架節(jié)點(diǎn)處的梁、柱線剛度比ib/ic≥3，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。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第142頁(yè)/共236頁(yè)143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

5.2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(hào)中為梁、柱線剛度的相對(duì)值第143頁(yè)/共236頁(yè)1443.2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)第144頁(yè)/共236頁(yè)1455.2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)第145頁(yè)/共236頁(yè)1465.2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)16kN32kN第146頁(yè)/共236頁(yè)1475.2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)16kN32kN第147頁(yè)/共236頁(yè)1485.2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)42004800第148頁(yè)/共236頁(yè)1495.2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)42004800第149頁(yè)/共236頁(yè)1505.2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)42004800第150頁(yè)/共236頁(yè)1515.2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)42004800第151頁(yè)/共236頁(yè)1525.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABCDEFGIH10.0810.0810.086.7213.4413.446.7210.0810.0810.0848.0024.0028.8057.6024.0048.0034.0821.1221.1234.08彎矩圖第152頁(yè)/共236頁(yè)153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(wú)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)。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第153頁(yè)/共236頁(yè)154內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法概述 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。

5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第154頁(yè)/共236頁(yè)155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。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第155頁(yè)/共236頁(yè)156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

考慮右圖所示的框架結(jié)構(gòu)，在水平荷載作用下該結(jié)構(gòu)將發(fā)生側(cè)移。

5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第156頁(yè)/共236頁(yè)1575.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)局部變形圖 弦轉(zhuǎn)角第157頁(yè)/共236頁(yè)1585.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反彎點(diǎn)法中，認(rèn)為θ＝0，故D=12ic/h2第158頁(yè)/共236頁(yè)1595.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)柱抗側(cè)移剛度修正系數(shù)（節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)影響系數(shù)），一般小于1。不考慮節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的柱抗側(cè)移剛度。第159頁(yè)/共236頁(yè)1605.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第160頁(yè)/共236頁(yè)161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

修正后的抗側(cè)移剛度與柱的線剛度，層高以及梁柱的線剛度之比均有關(guān)。當(dāng)K趨于無(wú)窮時(shí)，修正系數(shù)趨于1，表明梁的線剛度越大，對(duì)節(jié)點(diǎn)的約束能力越強(qiáng)，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)則越小，抗側(cè)剛度則越大。3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第161頁(yè)/共236頁(yè)162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

上述公式適用于一般層框架柱，底層柱（包括與基礎(chǔ)剛接和鉸接）的修正系數(shù)有所不同。為了便于應(yīng)用，下面給出各種情況下的修正系數(shù)。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第162頁(yè)/共236頁(yè)1635.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般層柱底層柱下端固支底層柱下端鉸支對(duì)左（右）邊柱，只需將柱的左（右）側(cè)梁的線剛度設(shè)為0即可。第163頁(yè)/共236頁(yè)164內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法柱的剪力

得到修正后的抗側(cè)移剛度后，相應(yīng)柱的剪力值為5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第164頁(yè)/共236頁(yè)165內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法反彎點(diǎn)高度

D值法中，框架柱的反彎點(diǎn)位置是變化的，柱的反彎點(diǎn)高度（反彎點(diǎn)到柱下端的高度記為yh.5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)yhM圖ABh第165頁(yè)/共236頁(yè)166內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法反彎點(diǎn)高度

本質(zhì)上，柱的反彎點(diǎn)高度與其上、下端的約束條件有關(guān)。當(dāng)上下端轉(zhuǎn)角相同時(shí)，反彎點(diǎn)在柱高的中點(diǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)角不同時(shí)，反彎點(diǎn)將向轉(zhuǎn)角較大的一端移動(dòng)，即向約束弱方向移動(dòng)；當(dāng)一端為鉸接時(shí)，反彎點(diǎn)與鉸接點(diǎn)重合。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第166頁(yè)/共236頁(yè)167內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法反彎點(diǎn)高度

D值法中，柱反彎點(diǎn)的高度按上式確定：5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)y0:標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，在各層等高、各跨相等以及各層梁、柱線剛度不變的情況下求得；y1:上、下層梁剛度變化的修正值；y2,

y3:分別為上、下層層高變化的修正值；第167頁(yè)/共236頁(yè)168內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法反彎點(diǎn)高度

標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比y0可根據(jù)框架的總層數(shù)n、柱所在層j和梁柱線剛度比K以及荷載形式查表得到。對(duì)風(fēng)荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)，荷載形式按均布水平荷載查表。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第168頁(yè)/共236頁(yè)169內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法反彎點(diǎn)高度

y1根據(jù)上下橫梁線剛度比α1＝(i1+i2)/(i3+i4)和梁柱線剛度比K查表得到。當(dāng)上橫梁線剛度小于下橫梁線剛度時(shí)，y1取正值；當(dāng)上橫梁線剛度大于下橫梁線剛度時(shí)，按α1＝(i3+i4)/(i1+i2)但y1取負(fù)值；對(duì)于底層柱，取y1=0，即不修正。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第169頁(yè)/共236頁(yè)170內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法反彎點(diǎn)高度

y2根據(jù)上層層高與本層層高之比α2和梁、柱線剛度比K查表得到。當(dāng)α2＞1時(shí)，上層對(duì)本層的約束減小，y2取正值，反彎點(diǎn)向上移動(dòng)；當(dāng)α2＜1時(shí)，上層對(duì)本層的約束增大，y2取負(fù)值，反彎點(diǎn)向下移動(dòng)；對(duì)于頂層柱，y2=0。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第170頁(yè)/共236頁(yè)171內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法反彎點(diǎn)高度

y3根據(jù)下層層高與本層層高之比α3和梁、柱線剛度比K查表得到。當(dāng)α3＞1時(shí)，下層對(duì)本層的約束減小，y3取負(fù)值，反彎點(diǎn)向下移動(dòng)；當(dāng)α3＜1時(shí)，下層對(duì)本層的約束增大，y3取正值，反彎點(diǎn)向上移動(dòng)；對(duì)于底層柱，y3=0。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第171頁(yè)/共236頁(yè)172內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法柱端彎矩

5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)hiyhi第172頁(yè)/共236頁(yè)173內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法其余內(nèi)力

其余內(nèi)力（梁端彎矩、梁剪力和柱軸力）計(jì)算過(guò)程與反彎點(diǎn)法相同，此處不再贅述。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第173頁(yè)/共236頁(yè)174內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法適用范圍

D值法除了能解決反彎點(diǎn)法適用的問(wèn)題之外，同樣適用于ib/ic<3的情況以及高層結(jié)構(gòu)，特別適合求解考慮抗震要求、有強(qiáng)柱弱梁的問(wèn)題。5.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第174頁(yè)/共236頁(yè)175內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下

D值法計(jì)算例題

5.2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(hào)中為梁、柱線剛度的相對(duì)值第175頁(yè)/共236頁(yè)1765.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算D值（相對(duì)值）DG柱(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)第176頁(yè)/共236頁(yè)1775.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算D值（相對(duì)值）(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)EH柱第177頁(yè)/共236頁(yè)1785.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算D值（相對(duì)值）FI柱(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)第178頁(yè)/共236頁(yè)1795.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算D值（相對(duì)值）AD柱(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)第179頁(yè)/共236頁(yè)1805.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算D值（相對(duì)值）BE柱(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)第180頁(yè)/共236頁(yè)1815.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算D值（相對(duì)值）CF柱(1.5)(1.5)(0.6)ABCDEFGIH(0.6)(0.8)(1.8)(1.8)(0.6)(0.5)(0.5)第181頁(yè)/共236頁(yè)1825.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)修正反彎點(diǎn)高度DG柱(1.5)(1.5)(0.347)ABCDEFGIH(0.347)(0.587)(1.8)(1.8)(0.488)(0.366)(0.366)第182頁(yè)/共236頁(yè)1835.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)修正反彎點(diǎn)高度EH柱(1.5)(1.5)(0.347)ABCDEFGIH(0.347)(0.587)(1.8)(1.8)(0.488)(0.366)(0.366)第183頁(yè)/共236頁(yè)1845.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)修正反彎點(diǎn)高度FI柱(1.5)(1.5)ABCDEFGIH(1.8)(1.8)第184頁(yè)/共236頁(yè)1855.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)修正反彎點(diǎn)高度AD柱(1.5)(1.5)ABCDEFGIH(1.8)(1.8)第185頁(yè)/共236頁(yè)1865.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)修正反彎點(diǎn)高度BE柱(1.5)(1.5)ABCDEFGIH(1.8)(1.8)第186頁(yè)/共236頁(yè)1875.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)修正反彎點(diǎn)高度(1.5)(1.5)ABCDEFGIH(1.8)(1.8)第187頁(yè)/共236頁(yè)1883.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其余過(guò)程與反彎點(diǎn)法類似，不再贅述。第188頁(yè)/共236頁(yè)189內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下門架法概述

門架法類似于反彎點(diǎn)法，但比反彎點(diǎn)法簡(jiǎn)單，該方法可在梁、柱截面尺寸未知的情況下計(jì)算出框架的內(nèi)力，適合于25層以內(nèi)，高寬比不大于4的框架結(jié)構(gòu)。3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第189頁(yè)/共236頁(yè)190內(nèi)力分析內(nèi)力計(jì)算水平荷載作用下門架法基本假定梁、柱的反彎點(diǎn)位于它們的中點(diǎn)處；柱中點(diǎn)處的水平剪力按各柱支承框架梁的長(zhǎng)度與框架總寬度之比進(jìn)行分配。3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第190頁(yè)/共236頁(yè)1913.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12imVV1V2ViVmlili-1l第191頁(yè)/共236頁(yè)192側(cè)移驗(yàn)算概述

框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的側(cè)移很小，一般不必計(jì)算，框架的側(cè)移主要是水平荷載（作用）產(chǎn)生的。3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第192頁(yè)/共236頁(yè)193側(cè)移驗(yàn)算概述 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移可以看作由梁、柱彎曲變形引起的側(cè)移（整體剪切型變形）和由柱軸向變形引起的側(cè)移（整體彎曲型變形）的疊加。前者由水平荷載產(chǎn)生的層間剪力引起，后者主要由水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩引起。3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第193頁(yè)/共236頁(yè)1943.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架的整體剪切型變形層間側(cè)移上小下大第194頁(yè)/共236頁(yè)1953.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架的整體彎曲型變形層間側(cè)移上大下小第195頁(yè)/共236頁(yè)196側(cè)移驗(yàn)算概述

多層框架結(jié)構(gòu)中，由柱軸向變形引起的整體彎曲型變形所占比例很小，只須計(jì)算由框架桿件彎曲變形引起的整體剪切型變形；當(dāng)框架高度較大（大于50m）或較柔(高寬比大于4)時(shí)，柱的軸力較大，軸力引起的水平變形（二階效應(yīng)）不可忽略。3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第196頁(yè)/共236頁(yè)197側(cè)移驗(yàn)算剪切型變形計(jì)算 對(duì)第i層柱，其層間相對(duì)側(cè)移為：3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)第i層柱頂?shù)膫?cè)移為：頂層柱頂?shù)膫?cè)移為：第197頁(yè)/共236頁(yè)198側(cè)移驗(yàn)算彎曲型變形計(jì)算

柱軸向變形引起的框架側(cè)移可按矩陣位移法進(jìn)行精確計(jì)算，也可近似計(jì)算。頂層側(cè)移常用的近似計(jì)算式為：3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第198頁(yè)/共236頁(yè)199側(cè)移驗(yàn)算彎曲型變形計(jì)算3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)V0:框架結(jié)構(gòu)底部總剪；E：混凝土彈性模量；H:結(jié)構(gòu)總高度；A1:底層一側(cè)邊柱截面總面積；B:結(jié)構(gòu)總寬度；FN:

側(cè)移系數(shù)。參見(jiàn)：葉列平.混凝土結(jié)構(gòu)(下冊(cè)),第2版.北京：清華大學(xué)出版社,2006.第199頁(yè)/共236頁(yè)200側(cè)移驗(yàn)算彎曲型變形計(jì)算3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑高度越大，寬度越小，則在水平荷載作用下由軸向變形引起的側(cè)移越大。對(duì)于高度不大于50m或高寬比小于4的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，柱軸向變形引起的頂點(diǎn)位移在框架梁柱彎曲變形引起的頂點(diǎn)側(cè)移的5%以內(nèi)，可以忽略不計(jì)。第200頁(yè)/共236頁(yè)201側(cè)移驗(yàn)算側(cè)移值要求

高度不大于150m的框架結(jié)構(gòu)在正常使用條件下的變形驗(yàn)算要求各層的層間側(cè)移值與該層層高之比不宜超過(guò)1/550的限值，即:3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳情請(qǐng)參閱《高規(guī)》。第201頁(yè)/共236頁(yè)202側(cè)移驗(yàn)算側(cè)移值要求 限制結(jié)構(gòu)層間側(cè)移的目的主要有：保證主結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài)，盡量避免混凝土墻、柱出現(xiàn)裂縫，并進(jìn)一步限制混凝土梁和樓面構(gòu)件的裂縫數(shù)量和寬度；保證填充墻、隔墻和幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好。3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第202頁(yè)/共236頁(yè)2033.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課后作業(yè)二：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400mm×400mm，樓層梁和頂層梁截面尺寸均為250mm×600mm，走道梁截面尺寸均為250mm×450mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。第203頁(yè)/共236頁(yè)2043.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：分別采用反彎點(diǎn)法、D值法和門架法計(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。在內(nèi)力分析的基礎(chǔ)上，基于D值法計(jì)算各層層間側(cè)移及頂點(diǎn)側(cè)移。第204頁(yè)/共236頁(yè)2053.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)390042006000ABCEFMNO6000DPGHIJKL3000RSTQ3900390020kN25kN20kN15kN第205頁(yè)/共236頁(yè)2063.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力組合控制截面

梁的控制截面為梁端支座處（柱邊）截面和跨中截面；柱的上端控制截面在上層梁底，下端控制截面在下層梁頂。第206頁(yè)/共236頁(yè)2073.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力組合控制截面柱端控制截面第20