第四-五节 框架梁柱内力组合

1、第四五节 框架梁柱内力组合结构设计技术条件框架结构布置框架结构计算简图框架横向刚度计算 竖向荷载计算 横向水平地震作用计算及位移验算 水平地震作用下横向框架内力分析 竖向荷载作用下横向框架内力分析 框架内力组合 基础设计 框架梁、柱配筋计算 满足位移验算要求不满足位移验算要求框架结构计算书绘制框架结构施工图不满足竖向设计要求满足竖向设计要求九、框架内力组合1、内力组合的一般原则1）非抗震时荷载规范第3.2.3条、第3.2.4条规定：可变荷载效应控制的组合：永久荷载效应控制的组合：关于风： 1）不能肯定的说：非地震组合时，加风不起控制作用； 2）西安地区风荷载较小； 3）毕业设计时间有限。本次设

2、计不考虑风荷载九、框架内力组合1、内力组合的一般原则故上述内力组合为：可变荷载效应控制的组合：永久荷载效应控制的组合：屋面：取屋面活荷载与雪载的大值楼面：取楼面活荷载屋面：取屋面活荷载与雪载的大值楼面：取楼面活荷载 0.7：荷载规范表4.1.1 组合值系数。九、框架内力组合1、内力组合的一般原则2）抗震时抗震规范第5.4.1条规定：竖向地震作用： 抗震规范第5.1.1条规定： 8、9度的大跨、长悬臂及9度高层结构应考虑竖向地震作用。 抗震规范第5.4.1条规定：水平地震重力竖向地震风风：抗震规范第5.4.1条规定：九、框架内力组合3） 截面验算1、内力组合的一般原则为结构重要性系数为承载力抗震

3、调整系数非抗震时抗 震 时4） 结构的抗震等级：抗震规范第6.1.2条 抗震规范第3.2.3条 写成（方便比较）九、框架内力组合2、地震内力的调整1）强柱弱梁的抗震要求（柱弯矩调整）（1）抗震规范第6.2.2条：一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求： 式中: Mc节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和， 上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配；Mb节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和， 一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；c 柱端弯矩增大系数，一级取1

4、.4，二级取1.2，三级取1.1。 注：当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可乘 以上述柱端弯矩增大系数。 九、框架内力组合2、地震内力的调整（2）抗震规范第6.2.3条：一、二、三级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.5、1.25 和1.15。底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。注：底层指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。 顶层及轴压比0.15： 取原值 底层柱底截面： 1.25原值 其它节点： 对无节点弯矩的柱： 1.2原值 对有节点弯矩的柱： 先算Mb，然后算1.2Mb， 再按节点上下柱端弯矩比分配得新值。 （与原值比较取大值）根据

5、以上要求，对1.2SGE+1.3SEhk作用下的柱端弯矩进行调整（二级）：九、框架内力组合2）强剪弱弯的抗震要求2、地震内力的调整 抗震规范第6.2.4条：一、二、三级的框架梁和抗震墙中跨高比大 于2.5的连梁，其梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整：式中：vb 梁端剪力增大系数，一级取1.3，二级取1.2，三级取1.1；VGb 梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪 力设计值；Mlb 、 Mrb 分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值。 梁端剪力调整（1）九、框架内力组合2、地震内力的调整式中： Hn柱的净高； Mbc 、 Mtc分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截

6、面组合的弯 矩设计值（已经过柱端弯矩调整）； vc柱剪力增大系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。 抗震规范第6.2.5条：一、二、三级的框架柱和框支柱组合的剪力 设计值应按下式调整：（2）柱端剪力调整九、框架内力组合 3、框架梁的内力组合（1）表中M以梁下部受拉为正，单位kNM； 剪力以向上为正，单位kN。（2）表中内力均为构件轴心内力。（3）表中SGk 、SQk 、SGE三列中的梁端弯矩为经过调幅后的弯矩标准值， 调幅系数取0.8。（依据高规第5.2.3条）剪力不乘以调幅系数。（4）非地震内力组合中，对办公楼： 可变控制 永久控制（5）表中 的取值：受弯 =0.75，受剪 =0.

7、85。 （依据抗震规范第5.4.2条）九、框架内力组合 3、框架梁的内力组合 Mlb 、 Mrb分别为梁左右端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值（取两方向之大值）。取 一列数据，注意M符号。 （6）地震内力梁端剪力计算：左 震顺时针 Mlb + Mrb =122.04+240.34=362.38 kNm右 震反时针 Mlb + Mrb =195.03+89.08=284.11 kNm九、框架内力组合 3、框架梁的内力组合注：有时V计算值较大，不满足最小截面尺寸要求，如果Mlb 和 Mrb为轴心 内力，跨度宜用计算跨度。 ln为梁净跨，为简化，本设计取净跨，而M lb + M rb为轴心内力

8、，如此， 梁端剪力增大，偏安全。 VGb为梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。 为梁端剪力增大系数，二级取1.2。 （抗震规范第6.2.4条） 九、框架内力组合3、框架梁的内力组合受弯的抗震承载力调整系数。按单跨简支梁计算的支座中心处剪力。支座中心处剪力。（7）地震内力中梁端V 内力组合表中暂不计算，待截面设计时，须将梁轴心内力换算为柱边缘内力，此时需用到哪组内力再求V。 注：应用（ ）列M、V值，不乘 。 九、框架内力组合 3、框架梁的内力组合（8）梁跨中Mmax 表中跨间MAB、MBC分别为AB跨和BC跨的跨间最大正弯矩。非震地震九、框架内力组合 3、框架梁的内力组

9、合 跨中Mmax与支座- Mmax不同时发生，因活荷载不利布置方式不同。 按满布活载计算，梁端M略小于按不利布置梁端- Mmax，可不调整， 即相当于已经考虑活载不利布置。 按满布计算的梁跨中Mmax偏小较多，故乘以1.11.3扩大系数， 乘以扩大系数后即可认为已考虑了活载不利布置。 对支座- Mmax调幅后，相应跨中M增大，按平衡条件求得。 乘1.11.3后的跨中M和调幅后的跨中M比较，取大。1.11.3只应乘在活荷载作用下的内力，而通常将（恒+活）跨中内 力一起扩大，偏多，恒载占主要1214kN/m2 ，活载23 kN/m2 ，占15%20%，活载影响较小。九、框架内力组合4、框架柱的内力

10、组合（1） 表中弯矩以左侧受拉为正，单位为KNM；轴力以受压为正， 单位为KN；剪力以对杆件端部顺时针为正，单位为KN。（2） 表中内力均为构件轴心内力。（3） 非震内力V的计算：（4） 轴压比计算时，N取 列数据，用每层柱 底轴力计算，验算轴压比是否满足要求。 （抗震规范第6.3.7条） 九、框架内力组合4、框架柱的内力组合 根据强柱弱梁要求，对 作用下柱M调整，对左、右震M大值进行调整。 顶层及轴压比0.15 ：取原值； 底层柱底 ：1.25原值； 其他节点柱 无节点M的柱 ：取1.2 原值 有节点M的柱 ：先算 ，然后1.2 ，再 按节点上下柱端弹性M比分配得新M值，如果比原值小，则取原值。（6） Mmax、Nmin、Nmax 在 非震内力 非震内力（5） 柱端弯矩调整 地震内力 调整后的柱内力 三组内力中挑选。 九、框架内力组合4、框架柱的内力组合（7） 地震内力V抗震规范第6.2.5条 （二级） Mbc 、 Mtc 分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值，经柱端M调整后的值。取两方向之大值，即直接取用柱端M调整后的那一列数据（但未乘 ）。左 震右 震反时针 Mbc + Mtc =202.93+42.30 =245.23顺时针 Mbc + Mtc =343.66+86.53 =430.19九、框