结构计算讲解

1、1毕业设计指导毕业设计指导 1.2 后期工作安排后期工作安排 1.1 前期工作总结前期工作总结 1.3 楼屋盖系统结构计算楼屋盖系统结构计算 1.4 框架主体结构计算框架主体结构计算 1.5 部分易错点提醒部分易错点提醒21.1 前期工作总结前期工作总结建筑设计严重滞缓，直接影响后续进度！建筑设计严重滞缓，直接影响后续进度！设计成果表达欠规范，后续阶段还要坚持改图！设计成果表达欠规范，后续阶段还要坚持改图！目前本组同学还未真正投入到毕业设计中来，对目前本组同学还未真正投入到毕业设计中来，对老师的要求敷衍了事！这必将影响到最终能否如期老师的要求敷衍了事！这必将影响到最终能否如期答辩及成绩！答辩及

2、成绩！ 31.2 后期后期工作安排工作安排 目前毕业设计已进入第目前毕业设计已进入第6周，全组同学应该进周，全组同学应该进入结构计算及计算书的编制学习阶段中。力争在第入结构计算及计算书的编制学习阶段中。力争在第10周前完成全部的结构计算及周前完成全部的结构计算及计算书的编制。计算书的编制。这里这里包括：包括：1、结构方案的确定；、结构方案的确定；2、楼屋盖系统的计算（板、楼梯、一榀多跨连、楼屋盖系统的计算（板、楼梯、一榀多跨连续梁；续梁；3、框架结构竖向荷载内力分析；、框架结构竖向荷载内力分析；4、框架结构水平荷载内力分析；、框架结构水平荷载内力分析；5、梁、柱控制截面内力组合；、梁、柱控制截

3、面内力组合；6、梁、柱控制截面内力调整；、梁、柱控制截面内力调整；7、梁、柱控制截面截面设计；、梁、柱控制截面截面设计；8、基础设计、基础设计4主要设计规范主要设计规范p 建筑结构荷载规范p 砌体结构设计规范p 砼结构设计规范p 建筑抗震设计规范p 高层建筑砼结构技术规程p 建筑地基基础设计规范5结构设计的前期工作p了解建筑布置和功能要求n建筑物设计基准期、建筑物重要性n建筑层数、总高、各层层高、柱网尺寸n各房间主要功能n围护墙材料p了解建筑构造做法（楼、屋面及墙面）p收集结构设计的基本条件p了解其他相关专业对结构的要求6建筑构造做法楼面、屋面p楼面做法n一般楼面做法(铺地砖)用于普通房间办公

4、、住宅等n高级楼面做法(铺石材)用于高级装修走廊、门厅、电梯厅、楼梯间等n防水楼面做法(有防水层)卫生间、浴室等n简易楼面做法(水泥砂浆面层)储藏室、电梯机房、出屋面楼梯间等p屋面做法n上人屋面n非上人屋面7建筑构造做法墙面p外墙n刷涂料外墙n贴石材外墙n铝塑板(铝板)外墙n玻璃幕外墙p内墙n刷涂料内墙n贴瓷砖内墙8结构设计的基本条件p地质资料n地基持力层范围内主要土层情况n地基持力层及其承载力特征值p气象资料n基本风压n最大冰冻深度p抗震资料n抗震设防分类n场地类别、场地特征周期Tgn抗震设防烈度、设计地震分组91.3 楼屋盖系统计算楼屋盖系统计算1、建议多采用采用双向板设计，少采用单向板；

5、、建议多采用采用双向板设计，少采用单向板；2、推荐采用弹性分析法进行设计推荐采用弹性分析法进行设计，只有在对实，只有在对实配钢筋进行结构安全复核时，才允许采用塑性内力配钢筋进行结构安全复核时，才允许采用塑性内力重分布方法进行复核设计。但直接承受动荷载作用重分布方法进行复核设计。但直接承受动荷载作用的楼板、无防水层的屋面板、要求不出现裂缝的楼的楼板、无防水层的屋面板、要求不出现裂缝的楼板只能采用弹性分析法进行设计、复核。板只能采用弹性分析法进行设计、复核。3、对于异形板、楼板开大洞、承托隔墙大跨板，、对于异形板、楼板开大洞、承托隔墙大跨板，应按实际形状及实际荷载布置情况进行有限元补充应按实际形状

6、及实际荷载布置情况进行有限元补充计算，可采用理正计算，可采用理正5.62中单块异形板进行计算。计中单块异形板进行计算。计算时注意应准确输入局部荷载。算时注意应准确输入局部荷载。10楼盖结构布置补充原则：楼盖结构布置补充原则： 使用要求：使用要求：大型设备应有梁支撑大型设备应有梁支撑大孔洞边应有梁大孔洞边应有梁重隔断墙应有梁重隔断墙应有梁 侧向刚度要求：主梁宜沿建筑物横向布置。侧向刚度要求：主梁宜沿建筑物横向布置。经济要求：经济要求：单向板经济跨度：单向板经济跨度：1.53m；双向板经济跨度：双向板经济跨度：46m；次梁的经济跨度：次梁的经济跨度：46m；主梁的经济跨度：主梁的经济跨度：58m；

7、11规范规定：规范规定：、长短边之比、长短边之比2时，应按双向板设计；时，应按双向板设计； 、长短边之比、长短边之比3时，宜按双向板设计；时，宜按双向板设计； 、长短边之比、长短边之比 3时，可按单向板设计。时，可按单向板设计。规范规定：规范规定：板厚度的确定方法：合理跨高比及规范规定的各类型板的板厚度的确定方法：合理跨高比及规范规定的各类型板的最小厚度；最小厚度；我的原则是宜厚不宜薄，取我的原则是宜厚不宜薄，取l/30;12次梁次梁主梁主梁柱子柱子单向板好学不好算单向板好学不好算双向板难学却好算双向板难学却好算13双向板楼盖设计双向板楼盖设计按弹性理论设计按弹性理论设计1、单块板：、单块板：

8、根据不同的边支撑情况，查表即可。根据不同的边支撑情况，查表即可。2、多跨连续板：、多跨连续板：abcd、恒载满布，、恒载满布，活载存在不利布置：活载存在不利布置：要使要使abcd区格区格板跨中出现最大正弯板跨中出现最大正弯矩，活载布置为：棋矩，活载布置为：棋盘格式。盘格式。14要使某板边出现最大负弯矩，如要使某板边出现最大负弯矩，如ab边：边：abcd可见，活荷载布置可见，活荷载布置比较复杂，一般按整个比较复杂，一般按整个楼盖满布活荷载考虑。楼盖满布活荷载考虑。、内力计算：、内力计算：处理成单区格板，处理成单区格板，按查表计算。按查表计算。1 1、跨中最大正弯矩、跨中最大正弯矩 满布满布g +

9、 q/2 和和q/2。15满布满布g + q/2时，每块区格板看成四边固定边；时，每块区格板看成四边固定边；q/2时，每块区格板看成四边简支边。时，每块区格板看成四边简支边。2 2、支座最大负弯矩、支座最大负弯矩近似按活荷载满布考虑。近似按活荷载满布考虑。对着书本讲例题！对着书本讲例题！161.4 框架结构分析流程框架结构分析流程17结构布置原则结构布置原则p结构体系结构体系n双向抗侧力体系双向抗侧力体系 框架结构只能承受自身平面内的水平力，因此框架应沿建筑的两个主轴双向设置，形成双向梁柱抗侧力体系。n刚接体系刚接体系 除个别部位外，框架的梁柱应采用刚接，以增大结构刚度和整体性；抗震设计时不宜

10、采用单跨框架。n纯框架体系纯框架体系 抗震设计的框架结构，不应采用部分由砌体承重的混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部突出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等，应采用框架承重结构，不应采用砌体墙承重。 18柱网尺寸的适宜范围p内廊式柱网内廊式柱网 常为对称三跨(A+B+A)：nA边跨跨度(房间进深)：常为6m、6.6 m、6.9mnB中间跨为走廊，跨度常为2.4m、2.7m、3.0mn开间方向，柱距为68.4m。n常用于旅馆、办公楼、宿舍、教室、医院等。p等跨式柱网等跨式柱网n进深常为6m、7.5m、9 m、12m，从经济考虑不宜超过9m。n开间方向的柱距常为69m。n适用于厂房、仓库等。19框

11、架梁截面尺寸框架梁截面尺寸p梁宽不宜小于200mm，且不宜小于柱宽的1/2（节点要求，联结紧密）； p梁截面的高宽比小于4（抗剪要求，避免形成薄腹梁降低其抗剪性能）；p梁净跨与截面高度之比宜大于4（避免形成深梁，以抗剪为主，脆性破坏）p考虑强度与刚度的需要，取值如下： 框架梁高h1/81/14 l， l为梁跨；通常取1/10 l； 框架梁宽b=1/21/3h；一般不小于一般不小于300mm。20柱截面尺寸柱截面尺寸p构造要求n柱的截面高度不宜小于300mm小于300mm时，其承载力折减20%。n在纵横两个方向上不宜相差过大。矩形柱边长比不宜超过1.5，一般采用方形柱。n柱净高与截面高度之比不宜

12、小于4小于4，变形能力要求较高，因为短柱刚度大易剪坏，需设全长加密箍筋。n层高与柱截面高度之比不宜大于15经验数值，大于15时不易满足水平侧移要求。21柱截面尺寸柱截面尺寸p柱的截面尺寸估算（按轴压比）nc：允许轴压比，三级0.9,二级0.8,一级0.7。n竖向荷载与地震作用组合的最大轴力设计值N。nrG：分项系数，取为1.2；nw：单位面积重量，取为1214kN/m2；nS：柱承载楼面面积；n：柱设计截面以上楼层数；n1：一、二级抗震设计角柱为1.3,其余为1.0n2：由于水平力使轴力增大的系数，7度1.05，8度1.1，9度1.2。ccccGhbfNnSwN2122计算模型p程序方法n空间

13、协同分析方法n杆件有限元方法n三维杆件薄壁杆件空间分析方法n有限元或有限条方法应用广泛，特别是平面不规则、体型复杂的结构。p简化方法（近似计算）n平面结构协同分析广泛用于由平面抗侧力结构组成、布置较为规则的结构。平面刚架模型近似假定能基本反映实际情况计算结果有一定精度，方便、适用23荷载计算荷载计算p竖向荷载n恒载Gkn可变荷载(活载) Qk按负荷面积折减活载最不利布置p水平荷载n风荷载Wkn地震作用(偶然作用) EkWkGkQkQkEk24竖向荷载竖向荷载p恒载导算按照建筑专业给定的做法计算n一般楼面做法(铺地砖)n高级楼面做法(铺石材)n防水楼面做法(有防水层) n简易楼面做法(水泥砂浆面

14、层)n上人屋面n非上人屋面n墙体荷载（抹灰、石材、涂料）（抹灰、石材、涂料）n永久设备荷载p活载：按照荷载规范的规定取值25一般楼面做法(铺地砖)p 以下各种楼（屋）面做法及墙体做法均为华北地区某工程实际做法，其它地区参照当地实际做法。楼面做法楼面做法厚度厚度（mm)容重容重(KN/m3)重量重量KN(m2)铺地砖面层 10200.21:4水泥砂浆结合层20200.41:3水泥砂浆找平层 20200.4钢筋混凝土楼板120253.0板底20厚粉刷抹平20170.34楼面恒载标准值4.3426高级楼面做法(铺石材)楼面做法楼面做法厚度厚度（mm)容重容重(KN/m3)重量重量KN(m2)石材面层

15、20280.561:4水泥砂浆结合层30200.61:3水泥砂浆找平层 20200.4钢筋混凝土楼板120253.0板底20厚粉刷抹平20170.34楼面恒载标准值4.9027防水楼面做法(有防水层)楼面做法楼面做法厚度厚度（mm)容重容重(KN/m3)重量重量KN(m2)防滑地砖面层 10200.21:4水泥砂浆结合层30200.6C20细石砼找坡 60251.5聚胺脂防水涂层 2120.021:3水泥砂浆找平层 20200.4钢筋混凝土楼板120253.0板底20厚粉刷抹平20170.34楼面恒载标准值6.0628简易楼面做法(水泥砂浆面层)楼面做法楼面做法厚度厚度（mm)容重容重(KN/

16、m3)重量重量KN(m2)1:1.5水泥砂浆面层20200.41:2.5水泥砂浆底层10200.2钢筋混凝土楼板120253.0板底20厚粉刷抹平20170.34楼面恒载标准值4.029上人屋面屋面做法屋面做法厚度厚度（mm)容重容重(KN/m3)重量重量KN(m2)地砖 10200.21:4水泥砂浆结合层25200.5高分子防水卷材 4120.051:3水泥砂浆找平层20200.4聚苯保温板 10040.41:3水泥砂浆找平层20200.41:6水泥焦渣找坡 80151.2钢筋混凝土楼板120253.0板底20厚粉刷抹平20170.34屋面恒载标准值6.5030非上人屋面屋面做法屋面做法厚度

17、厚度（mm)容重容重(KN/m3)重量重量KN(m2)SBS改性沥青防水卷材 4120.051:3水泥砂浆找平层20200.4聚苯保温板 10040.41:3水泥砂浆找平层20200.41:6水泥焦渣找坡 80151.2钢筋混凝土楼板120253.0板底20厚粉刷抹平20170.34屋面恒载标准值5.8031墙体荷载p墙体荷载一般先导算为平米容重，再根据各层层高导算为作用在梁上的线荷载。p以加气砼砌块墙双面摸灰为例：（外墙300mm厚，内墙200mm厚，摸灰20mm）n考虑到组砌时在洞口处混砌部分粘土砖，按照8:2混砌比例计算砌体容重：砌体容重： 80.8 +190.2=10.2kN/m3外墙

18、： 0.310.2 +0.0220=3.46kN/m2内墙： 0.210.2 +0.0220=2.44kN/m2n若某层墙体净高为3m，则作用在梁上的线荷载导算为：外墙： 3.46kN/m23=10.38 kN/m 内墙： 2.44kN/m23=7.32 kN/m2p组砌时，混砌比例可根据墙体实际情况调整。32框架结构上的竖向荷载框架结构上的活荷载不利布置33框架结构上的竖向荷载ABBCCC34框架结构上的竖向荷载35风荷载基本风压，按全国基本风压分布图采用，0.30kN/m20zszkzzz1脉动增大系数),(210ZoneTypeTf脉动影响系数),/,(ZoneTypeBHHf振型系数H

19、HTypeHHfiiz/),(风压高度变化系数风荷载体型系数风振系数36作用在框架上的风荷载p Bi：框架柱受风面宽度(m)；p hj：框架本层层高(m)；p hj+1：框架上层层高(m)；2/1jjikWjhhBPPWjhjhj+137 对六层以下无侧移的框架，此法较为方便。具体步骤： （1）首先计算框架各杆件的线刚度及分配系数； （2）计算框架各层梁端在竖向荷载作用下的固定端弯矩； （3）计算框架各节点处的不平衡弯矩，并将每一节点处的不平衡弯矩同时进行分配并向远端传递，传递系数为1/2； （4）进行两次分配后结束（仅传递一次，但分配两次）。框架结构在竖向荷载作用下的近似计算弯矩二次分配法3

20、8 弯矩二次分配法例题： 某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构。梁的截面尺寸为250mmx 600mm，混凝土采用C20；柱 的 截 面 尺 寸 为450mmx450mm，混凝土采用C30，现浇梁、柱，结构剖面图及计算简图见右图，试用弯矩二次分配法绘该框架的弯矩图。394041两边有楼板一边有楼板现浇楼面Ib=2.0I0Ib=1.5I0装配整体式楼面 Ib=1.5I0Ib=1.2I0框架梁截面惯性矩增大系数 为了简化计算,本例框架梁截面惯性矩增大系数 均采用1.2。 42半边结构43444505.122AFBGCHDIEJ246. 0234. 0230. 0290. 0321. 0379. 030

21、0. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0459. 0320. 0303. 0377. 0541. 002.5603.66右梁下柱上柱左梁 右梁下柱上柱 98.3303.4003.4098.3303.4003.4061.3621.3422.4374.2627.3324.2867.1701.2201.2263.1867.1701.2208.2263.1804.11404.11404.11481.3305.12272.3304.11472.3304.11472.33

22、04.11480.1847.1839.2376.19（）弯矩分配与传递首先将各节点的分配系数填在相应方框内，将梁的固端弯矩填写在框架横梁相应的位置上。第一次分配：放松节点，把各节点不平衡弯矩“同时”进行分配。4605.122AFBGCHDIEJ246. 0234. 0230. 0290. 0321. 0379. 0300. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0459. 0320. 0303. 0377. 0541. 002.5603.6612.1402.20右梁

23、下柱上柱左梁 右梁下柱上柱 98.3303.4003.4032. 902.2002.3398.3303.4003.4032. 961.2102.2061.3621.3422.4388. 902.2001.1174.2627.3324.2801.2801.1164.1667.1701.2201.2263.1899.1670.1101.1167.1701.2208.2263.1899.1601.1104.11404.11404.11481.3305.12272.3304.11472.3304.11472.3304.11480.1847.1839.2376.1931.18（）弯矩分配与传递 第一次分

24、配 传递假定：远端固定进行传递；右（左）梁分配弯矩向左（右）梁传递；上（下）柱分配弯矩向下（上）柱传递（传递系数均为1/2）；4705.122AFBGCHDIEJ246. 0234. 0230. 0290. 0321. 0379. 0300. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0232. 0220. 0274. 0274. 0298. 0351. 0351. 0459. 0320. 0303. 0377. 0541. 002.5603.6612.1402.2017. 219. 386.8286.82右梁下柱上柱左梁 右梁下柱上柱 98.3303

25、.4003.4032. 902.2002.3301.1335.1535.1541.10270.4470.5798.3303.4003.4032. 961.2102.2063. 934.1134.1101.9930.5071.4861.3621.3422.4388. 902.2026. 304. 384. 357.9037.3140.5901.1115. 541. 670.6569.5074.2627.3324.2801.2844. 538.11601.1164.1634. 292. 292. 205.4910.3073.3567.1701.2201.2263.1899.1647. 287.11

26、470.1101.1126. 157. 157. 113.5014.3245.3167.1701.2208.2263.1899.1633. 173.11301.1171. 168. 112. 223.5415.2052.3604.11404.11404.11481.3305.12272.3304.11472.3304.11472.3304.11480.1847.1839.2376.1931.1880. 179.11008.1059.15（）弯矩分配与传递第一次分配传递第二次分配：放松节点，把各节点不平衡弯矩“同时”进行分配。48(5)作弯矩图49 开始 确定结构方案与结构布置 初步选定梁柱截面

27、尺寸及材料强度等级 计算各层重力荷载代表值及结构刚度参数 竖向荷载计算 计算结构自振周期及振型 计算多遇地震烈度下的结构弹性地震作用 不满足 多遇烈度地震作用下结构层间弹性变形验算 满足 上述地震作用下结构内力分析 竖向荷载作用下内力分析 内力组合 按组合内力进行梁柱配筋计算 基础设计 进行重要部位的抗震强度验算 需要作薄弱层变形验算否 否 不满足 按罕遇地震烈度验算薄弱 层弹塑性层间位移角 或 延性构造措施 特殊延性构造 结束 框架结构抗震设计步骤框图50水平地震作用的计算方法结构方法使用范围弹性底部剪力法高度不超过40m，以剪切变形为主，质量和刚度沿高度分布较均匀振型分解反应谱法不满足底部

28、剪力法应用条件的结构时程分析法(补充计算)甲类建筑、特别不规则的建筑H100m，8度I、II类场地和7度H80m，8度III、IV类场地H60m，9度弹塑性简化方法（略）时程分析法 （略）51计算模型计算模型p集中质量模型p首层层高n应计算至基础顶面n基础顶面位置应位于冰冻线深度及管道埋深以下。jG52水平地震作用的主要参数p地震动特性方面及建筑抗震设计规范附录A 地质勘探报告n场地类别n场地特征周期p结构动力特性方面n建筑质量（重力荷载）n结构自振周期T1n结构阻尼比（材料）53场地特征周期Tg设计地震分组场地类别IIIIIIIV第一组0.250.350.450.65第二组0.300.400

29、.550.75第三组0.350.450.650.9054重力荷载代表值重力荷载代表值Gjp重力荷载代表值Gjn永久荷载（建筑结构构配件自重）标准值+可变荷载（雪、灰、楼面活荷载）组合值niikjjQikjjQGG1j层永久荷载标准值组合值系数，一般取0.5可变荷载标准值p总重力荷载代表值GE=Gj55结构自振周期T1p能量法1G2GjGnGjniiiniiiGGT11212ikki1kkkDVnkmmkGV56结构自振周期T1的调整p实际结构往往是比较复杂的，计算简图都经过简化，计算所得的周期要比实际周期长。p无论采用哪种计算模型，上述误差都是存在的。因此，周期计算值必须进行折减。p周期折减系

30、数取决于结构形式和砌体填充墙的多少。当非承重墙体为填充砖墙时，框架结构可取0.60.7；采用其它非承重墙体时，可取0.70.8，一般取0.8。57设计反应谱设计反应谱水平地震影响系数曲线58水平地震影响系数p水平地震影响系数n地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。烈度6789多遇地震0.040.080.160.32罕遇地震-0.500.901.40水平地震影响系数最大值max9 . 011TTg59多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用对满足底部剪力法适用条件的框架结构，可用底部剪对满足底部剪力法适用条件的框架结构，可用底

31、部剪力法求解。力法求解。eqEKGF1)1 (1nEKnjjjiiiFHGHGFEKnnFF层次 层高 ih 距地面 高 iH iG iiHG njjjiiHGHG1 iF iV 顶层 60多遇烈度地震作用下结构层间弹性变形验算多遇烈度地震作用下结构层间弹性变形验算 1、层间剪力的计算、层间剪力的计算 2、层间弹性变形计算、层间弹性变形计算 3、验算、验算 是否满足。是否满足。 横向变形验算横向变形验算nijjiFViii eDVu/Huee层次 层间剪力iV 层间刚度iD 层间位移eu 层高 层间弹性转角 顶层 61地震作用下结构内力分析地震作用下结构内力分析一、求柱端剪力一、求柱端剪力第第

32、i层第层第j 根柱子的剪力为根柱子的剪力为 （P137式式5-11）二、柱的上下端弯矩二、柱的上下端弯矩 式中，式中，y为柱子的反弯点高度比，为柱子的反弯点高度比，y0柱标准反弯点高度比，标准反弯点高度比是各层等高、各柱标准反弯点高度比，标准反弯点高度比是各层等高、各跨跨度相等、各层梁和柱线刚度都不改变的多层多跨规则框架在跨跨度相等、各层梁和柱线刚度都不改变的多层多跨规则框架在水平荷载作用下求得的反弯点高度比，查表得。水平荷载作用下求得的反弯点高度比，查表得。（P181184表）表）inririjiiijijVDDVDDV1hyVMijij)1 ( 上yhVMijij下3210yyyyy62y

33、1上下梁线刚度变化时的反弯点高度比修正值；当某柱的上、上下梁线刚度变化时的反弯点高度比修正值；当某柱的上、下梁线刚度不同，柱上、下节点转角不同时，反弯点位置有变化，下梁线刚度不同，柱上、下节点转角不同时，反弯点位置有变化，应将应将y0加以修正，修正值为加以修正，修正值为y1 。y2、y3上下层高度变化时反弯点高度比修正值，上下层高度变化时反弯点高度比修正值，框架柱剪力及弯矩计算列表进行：框架柱剪力及弯矩计算列表进行：做出框架柱剪力及弯矩图。 左 边 柱 中柱 右边柱 层 次 层 高 h(m) iV D D DD/ ikV K y 下cM 上cM 同左 同左 63三、框架梁端的弯矩三、框架梁端的

34、弯矩 根据节点平衡，求梁端弯矩：根据节点平衡，求梁端弯矩：对于中柱，左、右梁端弯矩可由上、下柱端弯矩之和按对于中柱，左、右梁端弯矩可由上、下柱端弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分配左、右梁的线刚度比例分配 对边柱节点：对边柱节点： )下上右左左左（ccbbbbMMkkkM)下上右左右右（ccbbbbMMkkkM下上ccbMMM64列表计算：列表计算：做出框架梁的弯矩图。做出框架梁的弯矩图。四、框架梁端的剪力计算四、框架梁端的剪力计算根据框架梁隔离体的平衡条件，梁端弯矩的代数和除以根据框架梁隔离体的平衡条件，梁端弯矩的代数和除以梁的跨度即可得梁端剪力梁的跨度即可得梁端剪力边柱处 中 柱 处 . 层

35、 号 cM 右bM cM bbKK左 左bM 右bM lMMVrblbb65五、框架柱的轴力计算对于中柱，每个节点左、右梁端剪力之差即为柱的该层层间轴向力；对于边柱，节点一侧的梁端剪力即为柱的该层层间轴力；从上到下逐层累加层间轴向力，即得柱在相应层得轴力。框架梁端剪力及柱轴力计算表：做出框架梁的弯矩、剪力图及柱的轴力图。 AB 跨 BC 跨 柱轴力 层 号 l lbM rbM bV l lbM rbM bV AN BN . 66承载力极限状态荷载效应组合组合类别组合类别非抗震设计非抗震设计抗震设计抗震设计重力荷载 S=GCGGk+QCQQk G永久荷载控制： =1.35 可变荷载控制：永久荷载

36、效应对结构有利时 1.0； 永久荷载效应对结构不利时 1.2Q 一般 1.4；Q4.0kN/m2时 1.3重力荷载+风荷载 S=GCGGk+(QCQQk +WCWWk )=0.85， W=1.4重力荷载+地震作用SE=GCGGE+EhCEhEhkGE=Gk+QQk ，Q=0.5 ，Eh=1.367构件截面承载力验算p条件n构件控制截面各截面中，内力最大的截面构件特性n控制截面的最不利内力组合荷载组合特性p截面承载力验算表达式n无地震作用组合 0SRn有地震作用组合 SER/REpS（SE）基本组合基本组合n非抗震结构仅需进行无地震作用组合（S）n抗震结构必须进行有、无地震作用组合（S、SE）p

37、Rn抗震结构抗弯承载能力R = 非抗震结构抗弯承载能力Rn抗震结构抗剪承载能力R 非抗震结构抗剪承载能力R68构件控制截面及其最不利内力构件控制截面及其最不利内力p梁n支座：Mmax，-Mmax |Vmax|n跨中：M中p柱n端部截面nN，Mx，My，Vx，Vy-MmaxMmax-MmaxMmaxM中|Vmax|N,Mx,My,Vx,VyN,Mx,My,Vx,Vy69抗震结构的延性要求抗震结构的延性要求p保证延性的措施n罕遇地震作用下的弹塑性变形验算n根据结构抗震等级采取相应构造措施结构抗震等级根据设防烈度、结构类型、结构高度确定。p延性框架结构设计原则n强节点（锚固）弱构件n强柱弱梁n强剪弱

38、弯n构造措施p抗震结构必须根据以上原则进行内力调整抗震结构必须根据以上原则进行内力调整70抗震框架构件内力调整梁柱弯剪强强剪剪弱弱弯弯1.4,1.2,1.11.3,1.2,1.1底层柱下端1.5,1.25,1.15角柱1.101.35，1.2强节点弱构件强节点弱构件节点剪力弯剪1.3,1.2,1.11.4,1.2,1.1强柱弱梁强柱弱梁71框架结构构造要求p延性问题n截面延性n构件延性n结构延性p梁：与截面延性有关；与构件延性有关n受压区高度，剪压比、跨高比、配箍率，配箍率p柱：n剪跨比、轴压比、纵筋配筋率、配箍率，体积配箍率p节点：n钢筋粘结、锚固，体积配箍率72按组合内力进行梁柱配筋计算按

39、组合内力进行梁柱配筋计算 为了较合理地控制强震作用下钢筋混凝土结构破坏机为了较合理地控制强震作用下钢筋混凝土结构破坏机制和构件破坏形态，提高变形能力，制和构件破坏形态，提高变形能力，抗震规范抗震规范体体现了能力控制设计的概念，并区别不同抗震等级，在现了能力控制设计的概念，并区别不同抗震等级，在一定程度上实现一定程度上实现“强柱弱梁强柱弱梁”、“强节点弱杆件强节点弱杆件”和和“强剪弱弯强剪弱弯”的概念设计要求。这个概念在设计时用的概念设计要求。这个概念在设计时用调整内力的方式实现。调整内力的方式实现。一、框架梁一、框架梁1、正截面受弯承载力验算、正截面受弯承载力验算求出梁的控制截面组合弯矩后，即

40、可按一般钢筋混凝求出梁的控制截面组合弯矩后，即可按一般钢筋混凝土结构构件的计算方法进行配筋计算。土结构构件的计算方法进行配筋计算。2、斜截面受剪承载力验算、斜截面受剪承载力验算1） 剪压比的限制剪压比的限制对梁的剪压比的限制，也就是对梁的最小截面的限制。对梁的剪压比的限制，也就是对梁的最小截面的限制。 73梁的组合剪力设计值应符合下列要求：梁的组合剪力设计值应符合下列要求：2）按）按“强剪弱弯强剪弱弯”的原则，调整梁端剪力设计值的原则，调整梁端剪力设计值调整值：调整值： 9度和一级框架结构尚应符合度和一级框架结构尚应符合 梁端剪力增大系数，一级为梁端剪力增大系数，一级为1.3，二级为，二级为1

41、.2，三级，三级为为1.1。3）斜截面受剪承载力验算）斜截面受剪承载力验算02 . 0bhfVcbREGbnrblbvbVlMMV/ )(GbnrbualbuaVlMMV/ )( 1 . 1vb0025. 142. 0hsAfbhfVSVYVtbRE74二、框架柱1、正截面受弯承载力验算1）轴压比的限制轴压比的限制是为了保证柱具有一定的延性。 要满足规范要求。2）按“强柱弱梁”的原则，调整柱的弯矩设计值 框架节点处柱弯矩，除顶层和柱轴压比小于0.15者外，其设计值应按下列各式调整：bhfNcbccMM75 9度和一级框架结构尚应符合度和一级框架结构尚应符合 c柱端弯矩增大系数，一级为柱端弯矩增

42、大系数，一级为1.4，二级为，二级为1.2， 三三级为级为1.1； 一、二、三级框架结构的底层，柱下端截面的弯一、二、三级框架结构的底层，柱下端截面的弯矩设计值，增大系数分别为：矩设计值，增大系数分别为：1.5、1.25和和1.15。调整后的柱端弯矩按原有柱端弯矩之值分配。调整后的柱端弯矩按原有柱端弯矩之值分配。2、柱斜截面受剪承载力验算、柱斜截面受剪承载力验算 1）剪压比的限制）剪压比的限制对柱的剪压比的限制，也就是对柱的最小截面的限制。对柱的剪压比的限制，也就是对柱的最小截面的限制。柱的组合剪力设计值应符合下列要求：柱的组合剪力设计值应符合下列要求： （5-21）buacMM2 . 102

43、 . 0bhfVccRE762）按“强剪弱弯”的原则，调整柱的剪力设计值 （5-17）9度和一级框架结构尚应符合 （5-18） 柱端剪力增大系数，一级为1.4，二级为1.2，三级为1.1。3）柱斜截面受剪承载力验算 剪跨比， 。当 时，取 ，当 时，取 。nbctcvccHMMV/ )(nbcuatcuacHMMV/ )(2 . 1vcNhsAfbhfVsvYVtcRE056. 0105. 10002hHn113377 N考虑地震作用组合的柱轴压力，当AfNc3 . 0时，取AfNc3 . 0。 当柱出现拉力时，应按下式验算： NhsAfbhfVsvYVtcRE2 . 0105. 100 当右

44、边的计算值小于0hsAfsvYV时，取等于0hsAfsvYV，且不应小于036. 0bhft。 分别列表进行梁柱正截面和斜截面的配筋计算。 78三、框架节点核芯区验算节点核心区抗震设计的原则要求是框架节点核心区不先于梁、柱破坏。 框架节点核芯区的抗震验算应符合下列要求：一、二级框架的节点核芯区，应进行抗震验算；三、四级框架节点核芯区，可不进行抗震验算，但应符合抗震构造措施的要求。1、节点剪压比的控制 正交梁的约束影响系数。 2、核芯区截面有效验算宽度，应按下列规定采用：jjcjjREhbfV30. 0j79 a) 核芯区截面有效验算宽度，当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的12时，可采用该侧柱截面宽度，当小于柱截面宽度的12时，可采用下列二者中的较小值： b) 当梁、柱的中线不重合且偏心距不大于柱宽的14时，核芯区的截面有效验算宽度可采用上式和下式中计算结果的较小值： 3、框架梁柱节点核芯区截