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混凝土结构与砌体结构,学习情境六框架结构内力组合及配筋,学习情境六,任务一 框架结构的内力组合 【案例引入】 学习情境三的引入案例中已对某框架结构进行了内力的计算，得到了其在竖向恒载、竖向活载及水平风荷载作用下的M、V及N图，试选取框架梁、柱的控制截面，完成其内力组合。 【任务目标】 1、能正确选取框架梁、柱的控制截面； 2、掌握框架梁、柱内力组合的方法。,对于框架横梁，其控制截面通常是两个支座截面及跨中截面。梁支座截面是最大负弯矩及最大剪力作用的截面，在水平荷载作用下也可能出现正弯矩；而跨中控制截面常常是最大正弯矩作用的截面。 在组合前应经过换算求得柱边截面的弯矩和剪力，见下图6.1。 柱的控制截面为柱的上、下两个端截面。,6.1.1 控制截面的选择,框架梁、柱的控制截面,回顾：偏心受压柱的类型、破坏特征等,框架柱采用对称配筋的原因 (1)竖向活荷载具有不确定性。梁、柱的内力将随竖向活荷载的位置而变化。 (2)风荷载也具有不确定性。梁、柱可能受到反号的弯矩作用，所以框架柱一般采用对称配筋。,6.1.2框架梁、柱内力组合,对于大小偏压柱，当N相近时，M越大所需配筋越多 对于小偏压柱，当M相近时， N越大所需配筋越多 对于大偏压柱，当M相近时， N越小所需配筋越多,6.1.3 框架梁端的弯矩调幅,为了避免梁支座处抵抗负弯矩的钢筋过分拥挤，以及在抗震结构中形成梁铰破坏机构增加结构的延性，可以考虑框架梁端塑性变形内力重分布，对竖向荷载作用下梁端负弯矩进行调幅。 对现浇框架梁，梁端负弯矩调幅系数可取0.80.9；对于装配整体式框架梁，由于梁柱节点处钢筋焊接、锚固、接缝不密实等原因，受力后节点各杆件产生相对角变，其节点的整体性不如现浇框架，故其梁端负弯矩调幅系数可取0.70.8。,框架梁端截面负弯矩调幅后，梁跨中截面弯矩应按平衡条件相应增大。 应先对竖向荷载作用下的框架梁弯矩进行调幅，再与水平荷载产生的框架梁弯矩进行组合。 【课后练习】 如何确定框架梁、柱的控制截面？其最不利内力是什么？,【案例解答】 【解】进行承载力计算时，采用荷载设计值及相应的内力设计值。荷载设计值=分项系数内力标准值。本例中，屋（楼）面活载及风载，屋（楼）面活载的组合值系数为0.7，风载的组合值系数为0.6。内力组合项共有如下六种： 第1种：1.2+1.4+1.40.6 第2种：1.2+1.4+1.40.6 第3种：1.2+1.4+1.40.7 第4种：1.2+1.4+1.40.7 第5种：1.35+1.4（0.7+0.6） 第6种：1.35+1.4（0.7+0.6） 以下计算详见课本,任务二 框架梁、柱的配筋 【案例引入】 任务一中已将某框架结构的内力进行了承载能力极限状态下的基本组合，试利用已有数据进行框架结构的配筋设计和正常使用极限状态下的验算。 【任务目标】 1、能够进行框架梁、柱的配筋设计； 2、能够进行框架梁的裂缝宽度的验算。,（1） 框架梁设计 梁的配筋计算包括正截面抗弯和斜截面抗剪配筋，一般按受弯构件进行。纵向受拉钢筋应满足配筋率及裂缝宽度的要求。纵筋的弯起和截断位置，应根据弯矩包络图确定。 （2） 框架柱设计 框架柱属偏心受压构件，一般采用对称配筋，在中间轴线上的框架柱，按单向偏心受压考虑，边柱按双向偏心受压考虑，框架平面外尚按轴心受压构件验算。,框架柱的计算长度l0,柱的配筋计算中，需要确定柱的计算长度l0。混凝土结构设计规 范规定，l0可按下列规定确定： 一般多层房屋的钢筋混凝土框架柱 现浇楼盖： 底层柱 1.0H(H为柱高) 其余各层柱 1.25H； 装配式楼盖： 底层柱 1.25H 其余各层柱 1.5H,【案例解答】 由表6.1、表6.2可以看出，除顶层A支座处内力较小外，一、二、三层各层梁的内力相差不大。其中三层梁内力值相对较小，底层梁跨中弯矩较大。为了方便施工，顶层梁采用一种配筋，其它层框架梁采用另一种配筋（按底层梁内力配筋）。各配筋