1、第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),第10章 內(nèi)容要點(diǎn),結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,主要內(nèi)容：,重點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,分層法，值法,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1 結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,1結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn),框架結(jié)構(gòu)由梁、柱構(gòu)件通過(guò)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。,框架結(jié)構(gòu)平面布置和剖面示意圖,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,按施工方法不同，框架結(jié)構(gòu)可分為三種: 現(xiàn)澆式 裝配式

2、裝配整體式,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,（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。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,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。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1 結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1結(jié)構(gòu)組成和

3、結(jié)構(gòu)布置,（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。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,框架結(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。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1 結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,2結(jié)構(gòu)布置,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

4、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。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1 結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,2結(jié)構(gòu)布置,民用建筑柱網(wǎng)布置,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1 結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,框架結(jié)構(gòu)的承重方案 1）橫向框架承重。 主梁沿房屋橫向布置，板和連系梁沿房屋縱向布置。 2）縱向框架承重。 主梁沿房屋縱向布置，板和連系梁沿房屋橫向布置。 3）縱、橫向框架承重。 房屋的縱、橫向都布置承重框架 ，樓蓋常采用現(xiàn)澆雙向板或井字梁樓蓋。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1 結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,框架結(jié)構(gòu)的承重方案,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,第3章,主 頁(yè),目 錄,上一章,幫 助,三、 變形縫 沉降縫 設(shè)置沉降縫是

5、為了避免地基不均勻沉降在房屋構(gòu)件 中引起裂縫。房屋擴(kuò)建時(shí)，新建部分與原有建筑結(jié) 合處也可設(shè)置沉降縫分開(kāi)。沉降縫將建筑物從基礎(chǔ) 底至屋頂全部分開(kāi)，各部分能夠自由沉降。,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,第3章,主 頁(yè),目 錄,上一章,幫 助,三、 變形縫,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,第3章,主 頁(yè),目 錄,上一章,幫 助,三、 變形縫 伸縮縫 設(shè)置伸縮縫是為了避免溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力 而使房屋產(chǎn)生裂縫。伸縮縫的設(shè)置主要與建筑物的 長(zhǎng)度有關(guān)。 伸縮縫僅將上部結(jié)構(gòu)從基礎(chǔ)頂面斷開(kāi)，基礎(chǔ)不斷開(kāi)。 伸縮縫的最大間距取決于結(jié)構(gòu)類型和溫度的變化及 施工方法的不同。,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,第3章,主 頁(yè),目 錄,上一章,幫 助,三

6、、 變形縫 防震縫 當(dāng)房屋平面復(fù)雜、立面高差懸殊、各部分質(zhì)量和剛度 截然不同時(shí)，應(yīng)設(shè)置防震縫。 對(duì)有抗震設(shè)防要求的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應(yīng)符 合防震縫要求，并盡可能三縫合并設(shè)置。,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,第3章,主 頁(yè),目 錄,上一章,幫 助,設(shè)縫的原則和避免設(shè)縫的措施 設(shè)縫的原則：應(yīng)盡量少設(shè)縫或不設(shè)縫，可簡(jiǎn)化構(gòu) 造、方便施工、降低造價(jià)、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和空間 剛度。 避免設(shè)縫的措施：在建筑設(shè)計(jì)時(shí)， 采用調(diào)整平面 形狀、尺寸、體型等措施；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可采用選 擇節(jié)點(diǎn)連接方式，配置構(gòu)造鋼筋、設(shè)置剛性層等措施； 在施工方面，可采取分階段施工、設(shè)置后澆帶、做好 保溫隔熱層等措施，來(lái)防止由于溫度變化、

7、不均勻沉 降、地震作用等因素所引起的結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)的損壞。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),1 結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置,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。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,1 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,梁、柱截面尺寸,框架梁、柱截面尺寸應(yīng)根據(jù)承載力、剛度及延性等要求確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)，通常由經(jīng)驗(yàn)或估算先選定截面尺寸，以后進(jìn)行承載力、變形等驗(yàn)算，檢查所選尺寸是否合適

8、。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,梁截面尺寸確定 框架結(jié)構(gòu)中框架梁的截面高度hb可根據(jù)梁的計(jì)算跨度lb、活荷載大小等，按hb = (1/141/10)lb確定。為了防止梁發(fā)生剪切脆性破壞，hb不宜大于1/4凈跨。主梁截面寬度可取bb = (1/31/2)hb，且不宜小于200mm。為了保證梁的側(cè)向穩(wěn)定性，梁截面的高寬比（hb/bb）不宜大于4。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),加腋梁,梁截面慣性矩,2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,第十章 多高層房屋結(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 (1/181/15)lb估算。扁梁的截面寬 度b

9、（肋寬）與其高度h的比值b/h不宜超 過(guò)3。,2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,柱截面尺寸 柱截面尺寸可直接憑經(jīng)驗(yàn)確定，也可 先根據(jù)其所受軸力按軸心受壓構(gòu)件估算， 再乘以適當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)以考慮彎矩的影 響。即,Ac (1.11.2)N / fc,N = 1.25Nv,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,式中: Ac為柱截面面積； N為柱所承受的軸向壓力設(shè)計(jì)值； Nv為根據(jù)柱支承的樓面面積計(jì)算由重力荷載產(chǎn)生的軸向力值； 1.25為重力荷載的荷載分項(xiàng)系數(shù)平均值； 重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)實(shí)際荷載取值，也可近似按（1214）kN/m2計(jì)算

10、； fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,框架柱的截面寬度和高度均不宜小于300mm，圓柱截面直經(jīng)不宜小于350mm，柱截面高寬比不宜大于3。 為避免柱產(chǎn)生剪切破壞，柱凈高與截面長(zhǎng)邊之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。,混凝土梁形式,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,梁截面慣性矩 在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算中，與梁一起現(xiàn)澆的樓板可作為框架梁的翼緣，每一側(cè)翼緣的有效寬度可取至板厚的6倍；裝配整體式樓面視其整體性可取等于或小于6倍；無(wú)現(xiàn)澆面層的裝配式樓面，樓板的作用不予考慮。 設(shè)計(jì)中，為簡(jiǎn)化計(jì)算，也可按下式近似確定梁截面慣性矩I：,混

11、凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,第3章,主 頁(yè),目 錄,上一章,幫 助,表3.3.1 框架梁慣性矩取值,注： I0為梁按矩形截面計(jì)算的慣性矩， 。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,2框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖,計(jì)算單元,框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算單元及計(jì)算模型,框架結(jié)構(gòu)是多層房屋的主要結(jié)構(gòu)形式，也是高層建筑的基本結(jié)構(gòu)單元。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,框架結(jié)構(gòu)房屋是空間結(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。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2

12、 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,就承受豎向荷載而言，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)，全部豎向荷載由橫向（縱向） 框架承擔(dān)，不考慮縱向（橫向）框架的作 用。 當(dāng)縱、橫向框架混合承重時(shí)，應(yīng)根據(jù) 結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對(duì)豎向荷載 按樓蓋的實(shí)際支承情況進(jìn)行傳遞，這時(shí)豎 向荷載通常由縱、橫向框架共用承擔(dān)。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,在框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖中，梁、柱用其形心線表示，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。 由前圖可見(jiàn)，框架柱軸線之間的距離即為框架

13、梁的計(jì)算跨度；框架柱的計(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)，除底層外，柱的計(jì)算高度即為各層層高。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,對(duì)于梁、柱、板均為現(xiàn)澆的情況，梁截面的形心線可近似取至板底。對(duì)于底層柱的下端，一般取至基礎(chǔ)頂面； 當(dāng)設(shè)有整體剛度很大的地下室；且地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍時(shí)，可取至地下室結(jié)構(gòu)的頂板處。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,在實(shí)際工程中，框架柱的截面尺寸通常沿房屋高度變化。 當(dāng)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。,第十章

14、 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,當(dāng)上、下層柱截面尺寸不同且形心軸也不重合時(shí)，一般采取近似方法，即將頂層柱的形心線作為整個(gè)柱子的軸線。 但是必須注意，在框架結(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??；,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,另外，尚應(yīng)考慮上、下層柱軸線不重合，由上層柱傳來(lái)的軸力在變截面處所產(chǎn)生的力矩。此力矩應(yīng)視為外荷載，與其他豎向荷載一起進(jìn)行框架內(nèi)力分析。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,變截面柱框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,框架結(jié)構(gòu)上的荷載,作用在多、高層建筑

15、結(jié)構(gòu)上的荷載有豎向荷載和水平荷載。 豎向荷載包括恒載和樓（屋）面活荷載。 水平荷載包括風(fēng)荷載和水平地震作用。,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,第3章,主 頁(yè),目 錄,上一章,幫 助,框架荷載,垂直荷載,水平荷載,恒載,活載,風(fēng)載,地震作用,框架自重；粉灰重；板、次梁、墻體重。,人群、家具、設(shè)備等荷載，取值見(jiàn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，可折減。,風(fēng)載另講,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,樓面活荷載 作用在多、高層框架結(jié)構(gòu)上的樓面活荷載，可根據(jù)房屋及房間的不同用途按荷載規(guī)范取用。 應(yīng)該指出，荷載規(guī)范規(guī)定的樓面活荷載值，是根據(jù)大量調(diào)查資料所得到的等效均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，且是以樓板的等效均布活荷載作為樓

16、面活荷載。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,框架結(jié)構(gòu)上的水平荷載,風(fēng)荷載: 當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)，垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算，對(duì)于多、高層框架結(jié)構(gòu)房屋，式中的計(jì)算參數(shù)應(yīng)按規(guī)定采用。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),2 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載,風(fēng)荷載,框架結(jié)構(gòu)上的水平荷載,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力 的近似計(jì)算,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，可采用分層法、彎矩二次分配法等近似方法計(jì)算。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),3 豎向荷載作用下框架

17、結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,分層法,豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及內(nèi)力計(jì)算假定： （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)其他各層梁、柱內(nèi)力的影響可忽略不計(jì)。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,分層法,應(yīng)當(dāng)指出，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。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),豎向荷載作用下分層計(jì)算示意圖,3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,分層法計(jì)算要點(diǎn) （1）將多層框架沿高

18、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。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,（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他各層柱的線剛度乘以修正系數(shù)0.9。,分層法計(jì)算要點(diǎn),第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,（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，

19、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。 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)這些不平衡彎矩再作一次彎矩分配。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,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； 底層柱和各層梁的傳遞系數(shù)均取1/2，其他各層柱的傳遞系數(shù)改用1/3。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,（4）在桿端彎矩求出后，可用靜力平衡條件計(jì)算梁端剪力及梁跨中彎矩。 由逐層疊加柱上的豎向荷載（包括節(jié)點(diǎn)集中力、柱自重等

20、）和與之相連的梁端剪力，即得柱的軸力。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),彎矩二次分配法,具體計(jì)算步驟： （1）根據(jù)各桿件的線剛度計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的桿端彎矩分配系數(shù)，并計(jì)算豎向荷載作用下各跨梁的固端彎矩。,3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（2）計(jì)算框架各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩，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）。,3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,彎矩二次分配法,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（3）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）。,3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（4）將各節(jié)

21、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)。 至此，整個(gè)彎矩分配和傳遞過(guò)程即告結(jié)束。,3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（5）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。,3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算，常用的近似算法有反彎點(diǎn)法、D值法等。,水平荷載作用下 框架結(jié)構(gòu)的受力及變形特點(diǎn),4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),D 值 法,（ 1）求層剪力,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,

22、框架第2層脫離體圖,框架層剪力（Vi）由本層各柱剪力(Vik)組成。 既 Vi=Vik,框架層剪力（Vi）等于該層及以上各層水平荷載之和。既 Vi=Fi,框架層剪力（Vi）按右式分配給各柱,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（2）框架柱的側(cè)向剛度D值： 一般規(guī)則框架中的柱,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),稱為柱的側(cè)向剛度修正系數(shù)，它反映了節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)降低了柱的側(cè)向剛度，而節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的大小則取決于梁對(duì)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的約束程度。，這表明梁線剛度越大，對(duì)節(jié)點(diǎn)的約束能力越強(qiáng)，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)越小，柱的側(cè)向剛度越大。 現(xiàn)討論底層柱的D值。,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章

23、 多高層房屋結(jié)構(gòu),同理，當(dāng)?shù)讓又南露藶殂q接時(shí)，可得,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（ 3）層剪力在各柱間的分配,該式即為層間剪力Vi在各柱間的分配公式，它適 用于整個(gè)框架結(jié)構(gòu)同層各柱之間的剪力分配?？梢?jiàn)， 每根柱分配到的剪力值與其側(cè)向剛度成比例。,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（ 4）柱的反彎點(diǎn)高度比y,框架各柱的反彎點(diǎn)高度比y可用下式表示：,反彎點(diǎn)高度示意圖,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,y = yn + y1 + y

24、2 + y3,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),柱的反彎點(diǎn)高度比y,式中：yn表示標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，可 由附表19.1或19.2查得； y1表示上、下層橫梁線剛度變 化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值； y2、y3表示上、下層層高變化 時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值。,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),梁剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)的修正,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,4 水平荷載作用下框

25、架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)側(cè)移的近似計(jì)算,水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移如圖所示， 它可以看作由梁、柱彎曲變形引起的側(cè)移和由 柱軸向變形引起的側(cè)移的疊加。前者是由水平 荷載產(chǎn)生的層間剪力引起的，后者主要是由水 平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩引起的。,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),框架剪切變形,（1）梁、柱彎曲變形引起的側(cè)移,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（2）柱軸向變形引起的側(cè)移,框架彎曲變形,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),5框架結(jié)構(gòu)的水平位移控制

26、,框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度過(guò)小，水平位移過(guò)大，將影響正常使用；側(cè)向剛度過(guò)大，水平位移過(guò)小，雖滿足使用要求，但不滿足經(jīng)濟(jì)性要求。因此，框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜合適，一般以使結(jié)構(gòu)滿足層間位移限值為宜。,我國(guó)高層規(guī)程規(guī)定，按彈性方法計(jì)算的樓層層間最大位移與層高之比u/h宜小于其限值u/h，即： u/h表示層間位移角限值，對(duì)框架結(jié)構(gòu)取1/550；h為層高。,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,u/h u/h,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),5框架結(jié)構(gòu)的水平位移控制,由于變形驗(yàn)算屬正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算，所以計(jì)算u時(shí)，各作用分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)采用1.0，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面剛度可采用彈性剛度。另外，樓層層間最大位移

27、u以樓層最大的水平位移差計(jì)算，不扣除整體彎曲變形。,4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),5 荷載效應(yīng)組合和構(gòu)件設(shè)計(jì),1荷載效應(yīng)組合,（1）控制截面及最不利內(nèi)力,框架柱控制截面最不利內(nèi)力組合一般有以下幾種： 1）|M|max及相應(yīng)的N和V； 2）|N|max及相應(yīng)的M和V； 3）Nmin及相應(yīng)的M和V； 4）|V|max及相應(yīng)的N。 這四組內(nèi)力組合的前三組用來(lái)計(jì)算柱正截面受壓承載力，以確定縱向 受力鋼筋數(shù)量；第四組用以計(jì)算斜截面受剪承載力，以確定箍筋數(shù)量。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),梁端的控制截面,5 荷載效應(yīng)組合和構(gòu)件設(shè)計(jì),第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（2）荷載的

28、不利布置,框架桿件的變形曲線,活荷載最不利荷載布置法,5 荷載效應(yīng)組合和構(gòu)件設(shè)計(jì),A 逐層逐跨計(jì)算組合法,B 滿布荷載法,當(dāng)活載遠(yuǎn)小于恒載、或與地震作用組合,則按滿布荷載進(jìn)行計(jì)算,支座處的內(nèi)力可直接應(yīng)用,對(duì)梁跨中彎矩應(yīng)乘以增大系數(shù)予以修正。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),對(duì)于高層框架結(jié)構(gòu)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定：,（3）荷載效應(yīng)組合,5 荷載效應(yīng)組合和構(gòu)件設(shè)計(jì),分別為樓面活荷載組合值系數(shù)和風(fēng)荷載組合值系數(shù)， 當(dāng)永久荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)應(yīng)分別取0.7和0.0；當(dāng)可變荷載 效應(yīng)起控制作用時(shí)應(yīng)分別取1.0和0.6或0.7和1.0。,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),（1）框架梁,2構(gòu)件設(shè)計(jì),為了避免梁支座

29、處抵抗負(fù)彎矩的鋼筋過(guò)分擁擠，以及在抗震結(jié)構(gòu)中形成梁鉸破壞機(jī)構(gòu)增加結(jié)構(gòu)的延性，可以考慮框架梁端塑性變形內(nèi)力重分布，對(duì)豎向荷載作用下梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅。對(duì)現(xiàn)澆框架梁，梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)可取0.80.9；對(duì)于裝配整體式框架梁，由于梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋焊接、錨固、接縫不密實(shí)等原因，受力后節(jié)點(diǎn)各桿件產(chǎn)生相對(duì)角變，其節(jié)點(diǎn)的整體性不如現(xiàn)澆框架，故其梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)可取0.70.8。,5 荷載效應(yīng)組合和構(gòu)件設(shè)計(jì),第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),框架梁端截面負(fù)彎矩調(diào)幅后，梁跨中截面彎矩應(yīng)按平衡條件相應(yīng)增大。截面設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁跨中截面正彎矩設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于豎向荷載作用下按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中截面彎矩設(shè)計(jì)值的50%。 應(yīng)先對(duì)豎向荷載

30、作用下的框架梁彎矩進(jìn)行調(diào)幅，再與水平荷載產(chǎn)生的框架梁彎矩進(jìn)行組合。,5 荷載效應(yīng)組合和構(gòu)件設(shè)計(jì),第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),5 荷載效應(yīng)組合和構(gòu)件設(shè)計(jì),（2）框架柱,柱截面最不利內(nèi)力的選取,框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0,柱的配筋計(jì)算中，需要確定柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī) 范規(guī)定，l0可按下列規(guī)定確定： 1）一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)，各層柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0按 表4.5.1取用。 2）當(dāng)水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值的75%以上時(shí)，框 架柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0可按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的較小值：,第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu),6 框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求,框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求,（）框架梁,1梁縱向鋼筋的構(gòu)造要求 梁縱向受拉鋼筋的數(shù)量除按計(jì)算確定外，還必須考慮溫度、收縮應(yīng)力 所需要的鋼筋數(shù)量，以防止梁發(fā)生脆性破壞和控制裂縫寬度?？v向受拉鋼 筋的最小配筋百分率和最大配筋率要求。沿梁全長(zhǎng)頂面和底面應(yīng)至少各配 置兩根縱向鋼筋，鋼筋的直徑不應(yīng)小于12mm?？蚣芰旱目v向鋼筋不應(yīng)與 箍筋、拉筋及預(yù)埋件