高层第四章框架结构设计

1、第四章第四章 框架结构设计框架结构设计 【本章教学目标本章教学目标】 通过本章学习，掌握高层框架结构的计算简图；通过本章学习，掌握高层框架结构的计算简图； 掌握框架结构在竖向荷载下的分层计算法；掌握掌握框架结构在竖向荷载下的分层计算法；掌握 框架结构在水平荷载下的反弯点法和框架结构在水平荷载下的反弯点法和D值法；掌值法；掌 握框架结构侧移近似计算方法；熟悉高层框架构握框架结构侧移近似计算方法；熟悉高层框架构 件的设计要求和构造要求。件的设计要求和构造要求。 第一节第一节 框架结构内力与位移计算框架结构内力与位移计算 一、计算简图的确定一、计算简图的确定 实际结构往往为复杂空间体系，实际荷载也很

2、复杂，钢 结构也并非均质弹性结构，故对高层建筑结构作精确计算 十分困难，在设计时必须进行简化计算。 计算简图是对实际结构抓住主要因素加以抽象简化使计 算结果与实际情况足够接近而得到的力学模型。计算简图 选定后，还应在设计中采取相适应的构造措施使实际结构 能实现计算简图的要求。 1、结构体系的简化、结构体系的简化 任何结构都为一个空间结构，但是对于框架、剪力墙、 框架剪力墙结构而言，大多数可以简化为平面结构， 使计算大大简化。 简化时作了以下三个假定：简化时作了以下三个假定： （1）、平面结构假定：一片框架或者墙可以抵抗本身 平面内的侧向力，而在平面外刚度很小，可以忽略。 故整个结构可以划分为若

3、干个平面结构，共同抵抗与平 面结构平行的荷载，垂直该方向的结构不参与受力。 （2）、刚性楼板假定：连结各个抗侧力结构间的楼板 在自身平面内很大，平面外很小，可不考虑。 （3）、弹性假定：假定材料处于线弹性阶段，规范按 弹性方法进行内力计算。 2、结构构件简化、结构构件简化 计算简图中，结构构件用其轴线表示，结构构件的连接 长度用刚性节点表示，构件长度以节点间距离表示，荷载 作用点转移到轴线上。 3、结构荷载简化、结构荷载简化 可按内力等效原则，将构件上荷载改造为集中荷载、均 布荷载等。 实际风荷载以及地震作用方向是随意不定的，结构计算 常常假定水平作用在结构主轴方向，对互相正交的主轴进 行内力

4、分析。 要解决问题：要解决问题： (1)如何确定抗侧力结构刚度，水平荷载分配与各片抗侧 力结构刚度有关，刚度越大结构单元所分配的荷载就大。 (2)如何确定每片抗侧力结构所分配到的水平荷载下的内 力以及位移。下面几章将进行详细讨论。 设计时应采用空间分析软件进行整体内力位移计算，同 时对结构分析软件的计算结果从力学概念和工程经验等方 面进行分析判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计 的依据。 二、二、 框架结构内力分析方法框架结构内力分析方法 框架结构的内力计算方法一般分三类：精确法：力法 和位移法。其计算假定少，较为接近实际情况，需利用计 算机求解，如PKPM系列、ETABS等；渐进法：弯矩

5、分 配法、迭代法和无剪力分配法等；近似法：分层法、反 弯点法、D值法。其引入假定较多，计算简单，易于掌握 和手算，适合于初步设计阶段的估算或对计算机计算结果 的验证。 1、 竖向荷载作用下的内力近似计算竖向荷载作用下的内力近似计算(分层计算法分层计算法) 在一般竖向荷载下，框架侧 移比较小可以按照弯矩分配 法进行内力分析 两层，6个角位移 20层，60个角位移，分配一 次计算量大，必须加以简化。 图图4-1框架结构计算简图框架结构计算简图 (2) 、各层荷载对其他各层杆件内力无影响 计算时候，假定上下柱远端均为固定，实际上 除了底 层柱外，其他均为弹性支撑，故 为了减小误差，特意作 如下修正：

6、 精确分析表明：精确分析表明：荷载只对同 层杆件内力影响很大，而对 其他层影响很小。 假定：(1) 、无侧移 上层各柱线刚度乘以0.9加以修正。 除底层柱外，各柱传递系数修正为1/3。 图4-2 顶层计算简图 图4-3 底层计算简图 计算结果中结点上弯矩可能不平衡，但是误差不会太大， 可以不再计算，也可以为提高精度，再进行一次弯矩分配。 图4-4 顶层节点弯矩分配 图4-5 底层节点弯矩分配 图4-6 整体计算弯矩图 图4-6给出了本节分层计算法的解 图4-7给出了精确解，带括号为不考虑结点线位移弯矩，不带括 号为考虑结点线位移弯矩，梁上误差不大，柱上弯矩误差稍大。 图4-7计算弯矩图与精确解

7、的比较 2. 2. 水平荷载作用下的内力近似计算水平荷载作用下的内力近似计算 A. A. 反弯点法：反弯点法： 框架所受水平荷载主要是风荷载和地震作用 将在每个楼层上的总风力和总地震力分配给各个框架，将结构分 析简化为平面框架分析。 平面分析时，可以采用反弯点法以及D值法，按柱的抗侧刚度 将总水平荷载直接分配到柱，再根据反弯点求出柱各端的弯矩 M=Vy，然后由结点平衡求出梁端弯矩与剪力。 反弯点定义：柱上弯矩为0的点，注意反弯点可能在柱上，也可 能在柱外。 图4-8框架变形图图4-9框架弯矩图 1 c 1 2 c h i 6 h 2i1 V 2 c h 2i1 j d P d 反弯点法反弯点法

8、 为了方便地求出各柱的剪力和反弯点的位置，根据框架 结构的受力特点，假定： 梁的线刚度与柱的线刚度之比为无穷大（大于等于3） ，各柱上下两端角位移为零。 不考虑框架梁柱的轴向变形，同一层各节点水平位移相 等。 底层柱反弯点在距底端高度处2h/3处，其余各层反弯点 均在h/2处。其原因在于底层柱下端转角为零而上端不为 零。 由假定(1)，根据转角位移方程：V1= 可得侧移刚度系数：d= 由假定(2)，同层各柱柱端水平位移均为，则： 同层各柱剪力： Vj= j y j v )(v jjj yh 由假定(3)，柱端弯矩：Mj下= Mj上= 梁端弯矩根据节点平衡求出: 图4-10 节点弯矩平衡 右左

9、左 bb b ii i 右左 右 bb b ii i 边柱： Mb=Mc上+Mc下 Mb右=( Mc上+Mc下) 中柱：Mb左=( Mc上+Mc下) 例4-1：作图4-11所示框架 的弯矩图，图中括号内数 字为各杆的线刚度。 解：当同层各柱h相等时， 各柱抗侧刚度d=12ic/h2， 可直接用ic计算它们的分 配系数。这里只有第3层 中柱与同层其他柱高不同， 做如下变换，即可采用折 算线刚度计算分配系数。 折算线刚度 =(42/4.52)i =(16/20.3)2=1.6 计算过程见图3-10， 最后弯矩图见图4-12 c i 图4-11框架计算简图 图4-12 框架反弯点法计算过程 图4-1

10、3 框架计算弯矩图 括号内数字为精确解。本例表时，用反弯点法计算的结果， 除个别地方外，误差是不大的。误差大是因为梁柱线刚度 比不够大，略大于3 B. D值法（修正反弯点法）：值法（修正反弯点法）： 反弯点法：梁、柱线刚度比大于3，认为结点转角为0的 一种近似算法。实际中，当梁、柱线刚度比小于3，结点 转角较大时，此方法计算的内力误差较大。 D值法“由日本武藤清教授提出来，用修正柱的抗侧移 刚度和调整反弯点高度的方法计算水平荷载下框架的内力， 修正后的抗侧刚度用D表示，称为D值法。 假定：1、水平荷载作用下，框架结构同层各节点转角 相等。 2、不考虑框架梁柱的轴向变形，同一层各节点 水平位移相

11、等。 优点：1、计算步骤与反弯点法相同，计算简便实用。 2、计算精度比反弯点法高。 缺点：1、忽略柱的轴向变形，随结构高度增大，误差 增大。 2、非规则框架中使用效果不好。 计算步骤： 1、确定柱侧移刚度D值，按照反弯点法计算各柱剪力。 2、确定柱反弯点高度，求出各杆端弯矩。 一、柱侧移刚度一、柱侧移刚度D D值值 1=1 2=2-1 3=3-2 假定：1、各层层间位移相等 2、各层梁、柱转角相等 3、上下层柱线刚度相等 4、上下层柱高相等 1、2杆可看作有2相对位移，再 加上1端和2端的转角1和2 M21= 1c2c2 2 c i 2i 4 h i 6 3c2c3 3 c i 2i 4 h

12、i 6 212121 i 6i 2i 4 21 i ) h i 6 h i 6 ( 3 3 c 2 2 c c21 c 12i)i(i6 h 2i1 同理： M23= M24= M25=6 1=2=3= 1=2=3= +(6i1+6i2+8ic)2+2ic(1+3)=0 M2=0 h i ii 2 2 h)i(i6i12 i12 c 21 21c c hk2 2 c 21 i ii K = 再来看 V21=)( h i 6 h 2i1 21 c 2 2 c )h( h 2i1 2 c D21= 21 V ) hk2 2h -(1 h 2i1 ) h -(1 h 2i1 2 c 2 c h 2i

13、1 k2 k h 2i1 2 c 2 c 其中： k2 k c 21 i ii K 梁柱线刚度比 柱刚度修正系数， 见表3-1梁柱刚度比对柱刚度的影响 表4-1 计算公式表 当k，1，当K较小时候，1 有了D值后，按照反弯点法步骤进行计算，只是将反弯点 法中的d= 2 c h 2i1 换成了： 2 c h 2i1 D=D= 二、柱反弯点高度比的确定二、柱反弯点高度比的确定 主要因素是柱上、下端的约束条件： 图4-15 反弯点位置 若1=i-1，则Mi=Mi-1反弯点在中点。 若1i-1，则MMi-1反弯点移向弯矩较小的一端。 约束越小，弯矩越小，极端情况下为铰接点，反弯点与 该端重合。 影响柱

14、两端约束大小的因素： 1.结构总层数以及该层位置 2.梁柱刚度比 3.荷载形式 4.上层与下层梁刚度比 5.上、下层层高度变化 D值法：先求得柱标准反弯点高度比yn，再根据上、下 梁线刚度比以及上下层高变化，对yn进行调整。 1、柱标准反弯点高度比yn yn根据各层等高、等跨、各层梁、柱线刚度不变的多 层框架在水平荷载作用下的反弯点位置求得。 均布水平荷载下的yn见书上表4-3 倒三角分布荷载下的yn见书上表4-4 可根据框架总层数m以及该层楼层数以及梁柱线刚度比 K值查得。 2、上下梁刚度变化时反弯点高度比修正值y1 某柱上下梁刚度不等时，导致柱上下结点转角不同， 修正值为y1。 当(i1+

15、i2)(i3+i4)时 令1=(i1+i2)/(i3+i4) 从表4-2可以查出y1，取正值 表4-2 上下梁相对刚度变化时修正值y1 当(i1+i2)1，y20，反弯点上移，21，y21，y30，反弯点下移，30，反弯点上移。 当上、下层层高没有变化时，也即2=3=1，从表中 可以查出y2 =y3=0，无需进行修正。 最后，柱反弯点高度比：y=yn+y1+y2+y3 例4-2：图4-17为3层框架结构给出了楼层高处的总水平力 及各杆线刚度相对值，要求用D值法分析内力。 解： 图4-17 框架计算简图 根据表4-1计算各层柱D值如表4-4。所有柱刚度之 和为D。由刚度计算每根柱分配到的剪力见下

16、表 由表4-2、4-3查反弯点高度比如下表 梁、柱弯矩图见图4-18 图4-18给出了柱反弯点位置和根据柱剪力及反弯点位置求 出的柱端弯矩、根据结点平衡平衡求出的梁端弯矩。弯矩 单位是kNm。根据梁端弯矩中进一步求出梁剪力(图中未 给出)。 图4-18 框架弯矩图 三、三、 水平荷载作用下侧移的近似计算水平荷载作用下侧移的近似计算 图4-19 剪力和弯矩引起的侧移 框架侧移主要由水平荷载引起，规范对层间位移的大小 框架总变形由弯曲变形和剪切变形两部分组成，层数不多 的框架，可以忽略轴向变形引起的弯曲变形，高度较大时 候，两者均要考虑。 有限制，故需要计算层间 位移以及顶点位移。 框架侧移主要由

17、两部分 变形组成： 只考虑梁柱弯曲产生的侧 移，梁柱弯曲变形由VA、 VB引起，为剪切型变形曲 线。只考虑梁柱轴向变形 的侧移，柱轴向变形由NA 、 NB合成的M引起，为弯曲 型变形曲线。 一般而言，总的侧移曲线仍以剪切型为主。 图4-20 框架切面内力图 M j i ijpj D/V M j j 1i M i M j n 1i M i M n 1、梁、柱弯曲变形产生的侧移 D：单位层间位移所需要的剪力 j层： j层层间位移 顶点位移： j层位移： 2、柱轴向变形产生的侧移 水平荷载下，一般框架只有两根边柱轴力较大，一拉一 压，中柱因为两边梁剪力相近，轴力很小，可不计。 Vpjj层层间剪力 D

18、ijj层第i根柱D值 图4-20 框架侧移计算简图 采用力法，可以求出侧移的大小 dzN/EA)N(2 H 0 N j j N N N j n 2 3 0 F AEB HV 底 单位水平集中力作用在j层时边柱轴力 N水平荷载引起的柱内力，N=M(z)/B A边柱截面面积，假设边柱截面面积沿着Z轴 直线变化。 n=A顶/A底 A(z)=1-(1-n)z/HA底 V0基底剪力 =(Hj-z)/B 集中荷载情况下：M(Z)=(H-z)R V0=R dz Hzn zMzH AEB j j H o N j /)1 (1 )()(2 2 j jj 2 j 2 jjjj 2 j 3 )1nR H H -n(

19、1 H H nR2 2 R 2 3 -) H H H H 2n- H H )(n H H 1 ( n)-(1 2 ) H H -n(1 H H n jj j jj2j3 11nR) H H 1)(2-(n) H H 21 (1)-(n H H 1)-(n 1)-(R 2 1 2H H -) 2H H n(11)-(R 3 1 ) H H 21 ( H H 1)-(n- 2 j jj3 j jj3 1)-1)(R- H 2H -) H H 2n(2- j jj FN= 其中：Rj= 均布荷载：M(z)=q(H-Z)2/2 v0=qH FN= ) 6 z 3 H ( H z)-(H 2 2 H 倒

20、三角荷载：M()= V0= 3 2 2)1nR H 3H ( ) 1(n 1 H H 2) H 3H (-1nR H 2H 1n 1 j j 2 jj j j FN= 4 n)-(1 1 nR211)-4(R-1)-(R ) 12(n 3 jj 2 j 3 nR11)-(R31)-(R 2 3 -1)-(R 3 1 H H ) 1(n 1 jj 2 j 3 j j 4 nR11)-(R41)-(R31)-(R 3 4 -1)-(R 4 1 ) 1(n 1 jj 2 j 3 j 4 j 5 n 2 3 0 N j F AEB HV 底 N j 用变量n以及Hj/H，Fn可以由图4-6查出，从而可

21、以利用 求出第j层顶点位移 N 1 - j N j N j N j M jj N j M jj 轴力引起的第j层层间位移： 第j层总位移： 第j层层间位移： 表4-6 框架轴向变形侧移计算图表 例4-3：求图4-21所示三 跨12层框架由杆件弯曲、 柱轴向变形产生的顶点侧 移n及最大层间侧移j， 层高h=400cm，总高 H=40012=4800cm，弹性 模量E=2.0104MPa，各 层梁截面尺寸相同，柱截 面尺寸有四种，7层以上 柱断面尺寸减小，内柱、 外柱尺寸不同，详见图中 所注。 图4-21 框架侧移计算简图 N j N j 解：1.由杆件弯曲产生的顶点侧移以及最大层间侧移计 算：

22、各层ic、K、D、Dij及层间位移j，绝对侧移计算 如表4-7 2.由柱轴向变形产生的侧移计算： A顶=4040=1600cm2 A底=5050=2500cm2 n=A顶/A底=1600/2500=0.64 V0=12P H=4800cm E=2.0104N/mm B=1850cm 由公式计算侧移变形，Fn及 ，列于表(1)，Fn查 表4-6(均布荷载) P10755. 7 25000018500102 48000P12 AEB HV 4 24 3 2 3 0 底 表4-7 顶点侧移及层间位移 表4-8 柱轴向变形产生的侧移 N 12 M 12 N 1 M 1 N 12 N 1 由计算结果可见

23、，柱轴向变形产生的侧移与梁、柱弯曲 变形产生的侧移相比，前者占的比例较小，在本例中，总 顶点位移为： =(2.04+0.21)10-3P=2.2510-3Pmm =(0.272+0.004)10-3P=0.27610-3Pmm 在总位移中仅占9.3%， 柱轴向变形产生的侧移是弯曲型的，顶层层间变形最大 ，向下逐渐减小，而梁、柱弯曲变形产生的侧移则是剪切 型的，底层最大，向上逐渐减小。由于后者变形是主要成 分，二者综合后仍以底层的层间变形最大，故仍表现为剪 切型变形特征。 轴向变形位移：弯曲型、顶层层间位移最大，向下逐渐 减小。 梁柱弯曲产生位移：剪切型，底层层间位移最大，向上 逐渐减小，在总变

24、形总占主要成分。 二者综合后，仍然以底层层间位移最大，表现为剪切型变形。 12= max= 在max中所占比例更小。 第二节第二节 框架结构设计及构造要求框架结构设计及构造要求 一、延性抗震框架的设计要求一、延性抗震框架的设计要求 延性框架的概念： 在框架体系、框架剪力墙体系以及框筒体系中，虽 然内力计算方法不同，但是在求出内力以后，都要通过内 力组合求出梁、柱控制截面的最不利内力，然后进行截面 配筋计算以及构造设计。 虽然梁、柱截面的一般配筋计算以及构造在一般的钢筋 混凝土教材中已有讨论，但是在抗震设计时，对钢筋混凝 土构件有特殊要求，本章重点讨论框架梁、柱以及节点的 抗震设计方法，并适当补

25、充一些非抗震情况下的设计要求。 1、延性结构、延性结构 在罕遇地震作用下要求结构处于弹性状态是不必要，也 是不经济的，通常是在中等烈度的地震作用下允许结构某 些构件屈服，出现塑性铰，使结构刚度降低，塑性变形加 大，当塑性铰达到一定数量后，结构会出现屈服现象，即 随着地震作用力不增加或增加很少，而结构变形迅速增加。 图4-22 延性结构荷载位移关系 上图为延性结构的荷载一位移曲线，延性结构即是能维 持承载能力而又具有较大塑性变形能力 的结构。 结构延性能力通常用顶点水平位移延性比来衡量。 延性比定义： =u/y 其中：y结构屈服时的顶点位移； u能维持承载能力的最大顶点位移 延性结构在结果中等烈

26、度的地震作用后，加以修复仍可 以重新使用，在罕遇地震下也不至于倒塌，符合抗震设计 的“三水准”要求，因此在地震区都应该设计延性结构， 结构设计合理，混凝土框架可以达到较大的延性，称为延 性框架结构。 框架顶点水平位移是由各个杆件的变形形成的，当各杆 件都处于弹性阶段时，结构变形是弹性的，当杆件屈服后 ，结构就出现塑性变形。框架中，塑性铰可能出现在梁上 ，也可能出现在柱上，因此，梁、柱构件都应由良好的延 性，构件的延性以构件的变形或塑性铰转动能力来衡量， 称为构件位移延性比f=fu/fy或截面曲率延性比 yu / 2、延性结构的要求和分析、延性结构的要求和分析 （1）、要保证框架结构有一定的延性

27、，梁、柱构件需 要具有足够的延性，钢筋混凝土构件的剪切破坏是脆性的， 或者延性很小，因此，构件不能过早剪坏。 （2）、框架结构中，塑性铰出现在梁上比较有利，见 下图 图4-23 框架塑性铰出现状况 梁端的塑性铰可以很多而结构不致形成机构，每一个塑 性铰都可以吸收和耗散一部分地震能量，故对每一个塑性 铰要求可以放低，比较容易实现。此外，梁是受弯构件， 具有较好的延性。 （3）、塑性铰出现在柱中的时候（图4-23），很容易 形成破坏机构。如果在同一层柱上、下都出现了塑性铰， 该层结构变形将迅速增大，成为不稳定结构而倒塌，在抗 震结构中应绝对避免出现这种被称为软弱层的情况，同时， 柱在压弯构件，受到

28、很大的轴力作用，导致柱的延性较小， 而且作为结构的主要承载部分，柱子破坏将引起严重后果， 不易修复甚至引起结构倒塌，因此，柱子中出现塑性铰是 不利的。 （4）、延性框架，不仅要保证梁、柱构件必须具有延 性外，还必须保证各构件的连接部分节点区不出现脆性 剪切破坏，同时还要保证支座连接和锚固不发生破坏。 3、延性框架结构设计原则、延性框架结构设计原则 （1）、强柱弱梁 要控制梁、柱的相对强度，使塑性铰首先在梁端出现， 尽量避免和减少柱子中的塑性铰； （2）、强剪弱弯 对于梁、柱构件，要保证构件现现塑性铰而不过早剪 坏，因此，要使构件抗剪承载力大于塑性铰抗弯承载力， 为此要提高构件的抗剪承载力； （

29、3）、强节点、强锚固、弱构件 要保证节点区和钢筋锚固不过早破坏，不在梁、柱塑 性铰充分发挥作用前破坏。 （4）、强拉区弱压区 设计中应使拉区钢筋的屈服先于压区混凝土的破坏。 注意：注意：上述抗震措施要点，不仅适用于延性框架，也 适用于其它钢筋混凝土延性结构。 框架结构计算和构造要求基本是围绕上述原则执行的。 二、延性抗震框架的计算要点二、延性抗震框架的计算要点 1、强柱弱梁框架设计、强柱弱梁框架设计 （1）无地震组合和有地震组合而抗震等级为四级的框架 柱，柱端弯矩值取竖向荷载、风荷载或水平地震作用下组 合所得的最不利设计值。 （2）抗震设计时，一、二、三级框架的梁、柱节点处， 除顶层和柱轴压比

30、小于0.15者外，柱端考虑地震作用的组 合弯矩值应按下列规定予以调整： 一级抗震等级 bc MM4 . 1 二级抗震等级 三级抗震等级 bc MM2 . 1 bc MM1 . 1 9度和一级抗震框架尚应符合 buac MM2 . 1 式中： 节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组 合弯矩设计值之和。上、下柱端的弯矩，可按弹性分析的 弯矩比例进行分配； 节点左、右梁端面逆时针或顺时针方向组合弯 矩设计值之和。节点左、右梁端均为负弯矩时绝对值较小 一端的弯矩应取零； c M b M 节点左、右梁端逆时针或顺时针方向实配的正 截面抗震受弯承载力所对应的弯距值之和，可根据实际配 筋面积和材料强度标准值

31、确定。 当反弯点不在柱高范围内时，柱端弯矩设计值可直接 乘以强柱系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。 核心筒与外框筒或外框架之间的梁外端负弯矩设计值， 应小于与该端相连的柱在考虑强柱系数后，上、下柱端弯 矩设计值之和。 bua M （3）一、二、三级框架底层柱底弯矩设计值为地震作用 组合弯矩值乘1.5、1.25、1.15。 （3）角柱应按双向偏心构件进行正截面承载力设计。一、 二、三级经按第（2）、（3）条调整后的弯矩、剪力设计 值宜乘1.1系数。 2、强剪弱弯、强剪弱弯 （1）框架柱端部截面组合的剪力设计值，一、二、三级 应按下式调整；四级时可直接取考虑地震作用组合的剪力 计算值

32、。 一级抗震等级 n b c t c c H MM V )( 4 . 1 二级抗震等级 三级抗震等级 n b c t c c H MM V )( 2 . 1 n b c t c c H MM V )( 1 . 1 9度设防烈度和一级抗震等级的框架结构结构尚应符合 n b cua t cua c H MM V )( 2 . 1 式中： 柱的净高； 、 分别为柱上、下端顺时针或逆时针方向截面 组合的弯矩设计值，应符合以上第4、5条的要求； 、 分别为柱上下端顺时针或逆时针方向实配的 正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值，可根据实配受压 钢筋面积，材料强度标准值和轴向压力等确定； n H t c M

33、b c M t cua M b cua M （2）框架梁剪力设计值应按下列规定计算： 无地震组合时，取考虑风荷载组合的剪力设计值。 有地震组合时，按抗震等级分为： 一级抗震等级 Gb n r b l b b V l MM V )( 3 . 1 二级抗震等级 三级抗震等级 Gb n r b l b b V l MM V )( 2 . 1 Gb n r b l b b V l MM V )( 1 . 1 四级抗震取地震作用组合下的剪力设计值。 9度和一级抗震的框架尚应符合： Gb n r bua l bua b V l MM V )( 1 . 1 式中 ： 框架梁左、右端考虑承载力抗震调整 系数的

34、正截面受弯承载力值； r bua l bua、 MM r b l b、 MM 考虑地震作用组合的框架梁左、右端弯矩 设计值；应分别按顺时针和逆时针方向计算，取较大值。 考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产 生的剪力设计值(9时高层建筑还应包括竖向地震作用标准 值)，可按简支梁计算确定： Gb V n l梁的净跨。 在公式中， 与 之和，应分别按顺时针和逆时针方向进 行计算，取较大值。每端的考虑承载能力抗震调整系数的 正截面受弯承载力值 可按有关公式计算，但在计算中应 将纵向受拉钢筋的强度设计值以强度标准值代表，取实配 的纵向钢筋截面面积，不等式改为等式，并在等式右边除 以梁的正截面承载力抗震调

35、整系数。 l bua M r bua M bua M 框架梁柱剪压比限值 无地震作用组合时： 0 25. 0bhfV cc 有地震作用组合时： 跨高比大于2.5的框架梁、剪跨比大于2的柱 )2 . 0( 1 0 bhfV cc RE 跨高比不大于2.5的框架梁、剪跨比不大于2的柱 )15. 0( 1 0 bhfV cc RE 框架柱剪跨比及限值 框架柱剪跨比：)/( 0 VhM 框架柱的剪跨比。反弯点位于柱高中部的框架柱， 可取柱净高与2倍柱截面有效高度之比值； M柱端截面组合弯矩计算值，可取上、下端的较大值； V柱端截面与组合弯矩计算值对应的组合剪力计算值； 计算方向上截面有效高度。 0 h

36、 柱的剪跨比宜大于2，以避免产生剪切破坏，为此，柱净 高与截面最大边长之比不宜小于4，梁净跨与截面高度之 比也不宜小于4。 在设计中，楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时，除应 验算柱的受剪承载力以外，还应采取措施提高其延性和抗 剪能力。 柱剪跨比=1/2长细比 3、强节点弱构件、强节点弱构件 一、二级框架梁柱节点核心区组合的剪力设计值，应按 下列公式计算： 设防烈度为9度的结构以及一级抗震等级的框架结构： )1 ( 15. 1 0 0bc sb sb bua j hH ah ah M V 其他情况：)1 ( 0 0bc sb sb bjb j hH ah ah M V 式中： 梁柱核心区组合的

37、剪力设计值； 梁截面的有效高度，节点两侧梁截面高度不 等时可采用平均值； 梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离； 柱的计算高度，可采用节点上、下柱反弯点之 间的距离； 梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可 采用平均值； 节点剪力增大系数，一级取1.35，二级取1.2。 j V 0b h s a c H b h jb 节点左、右梁端反时针或顺时针方向组合的弯 矩设计值之和。一级节点左、右梁端弯矩均为负值时，绝 对值较小的弯矩应取零； 节点左、右梁端反时针或顺时针方向按实配钢 筋面积(计入受压钢筋)和材料强度标准值计算的受弯承载 b M bua M 力所对应的弯矩设计值之和。 节点核心区截面受剪承载力，应按下列公式验算： 设防烈度为9度时：)9 . 0( 1 0 s ah AfhbfV sb svjyvjjtj RE j 其他情况： )05. 01 . 1 ( 1 ; 0 s ah Af b b NhbfV sb svjyv c j jjjtj RE j 式中 ： N对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向力设 计值。 当N为轴向压力时，不应大于柱的截面面积和混凝土 轴心抭压强度设计值乘积的50%; 当N为拉力时，应取为 零 箍