版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
多层框架结构多层框架结构结构组成和结构布置
框架结构的计算简图及荷载竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算荷载效应组合和构件设计框架结构的构造要求主要内容:重点:结构组成和结构布置
框架结构的计算简图及荷载反弯点法,D值法第十三章
多层框架结构
13.1多层框架结构的组成与布置
《民用建筑设计通则》(GB50362—2005)中3.1.2条:民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定:
1.住宅建筑按层数分类:一层至三层为低层住宅,四层至六层为多层住宅,七层至九层为中高层住宅,十层及十层以上为高层住宅;
2.除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑,大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑);
3.建筑高度大于1OOm的民用建筑为超高层建筑。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010),第1.0.2条:本规程适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑结构。非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构,其适用的房屋最大高度和结构类型应符合本规程的有关规定。本规程不适用于建造在危险地段的高层建筑结构。
高层结构体系的发展过程
始用年代
结构体系和特点18851889190320世纪初二次大战后20世纪50年代20世纪六七十年代20世纪80年代20世纪80年代中期砖墙、铸铁柱、钢梁钢框柱钢筋混凝土框架钢框架+支撑钢筋混凝土框架+剪力墙、钢筋混凝土剪力墙、预制钢筋混凝土结构钢框架+钢筋混凝土核芯筒、钢骨钢筋混凝土结构框筒、筒中筒、束筒、悬挂结构、偏心支撑和带缝剪力墙板框架巨型结构、应力蒙皮结构、隔震结构被动耗能结构、主动控制结构、混合控制结构常用的结构体系竖向结构体系(抗侧力体系)的选择建筑使用功能建筑平面建筑高度抗震等级地质条件施工技术……用途≤50m≥50m住宅剪力墙、框架-剪力墙剪力墙、框架-剪力墙旅馆剪力墙、框架-剪力墙、框架剪力墙、框架-剪力墙、筒体公共框架-剪力墙、框架框架-剪力墙、筒体现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度结构类型非抗震6度7度8度9度框架70605040(35)24框架-剪力墙140130120100(80)50剪力墙全部落地剪力墙150140120100(80)60部分框支剪力50)不应采用筒体框架-核芯筒160150130100(90)70筒中筒200180150120(100)80板柱-抗震墙70807055(40)不应采用适用的房屋最大高度(m)(6.1.1条抗震)注:1房屋高度指室外地面至主要屋面高度(不包括局部突出屋面的电梯机房等高度);2框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构;3部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构;4表中框架,不包括异形柱框架;5板柱-抗震墙结构指板柱、框架和抗震墙组成抗侧力体系的结构;6乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定其适用的最大高度;7超过表内高度的房屋,应进行专门研究,采取必要的加强措施。结构的形式和布置
框架:由梁和柱所组成的杆系结构。可用于50m以下的多层房屋中结构形式多层、高层结构体系一般采用框架、框架剪力墙、剪力墙和筒体结构等。
虽然多层和高层建筑所受的荷载和作用无差别,但所产生的结构效应却有明显差别。quVMHu=f(H4)M=f(H2)V=f(H)一、结构的形式和布置
1.结构形式布置受力特点水平荷载作用下,钢筋混凝土框架结构整体呈剪切型变形,单个构件以弯曲变形为主多层框框架结结构(1)框架架结构构的受受力特特点在竖向向荷载载和水水平荷荷载作作用下下,框框架结结构各各构件件将产产生内内力和和变形形。框框架结结构的的侧移移一般般由两两部分分组成成:由由水平平力引引起的的楼层层剪力力,使使梁、、柱构构件产产生弯弯曲变变形,,形成成框架架结构构的整整体剪剪切变变形us;由水水平力力引起起的倾倾覆力力矩,,使框框架柱柱产生生轴向向变形形(一一侧柱柱拉伸伸,另另一侧侧柱压压缩)),形形成框框架结结构的的整体体弯曲曲变形形ub。当框架架结构构房屋屋的层层数不不多时时,其其侧移移主要要表现现为整整体剪剪切变变形,,整体体弯曲曲变形形的影影响很很小。。多层框架结构框架结构的侧移多层框架结构(2)框架结构体系的的优缺点建筑平面布置灵活活,能获得大空间间(特别适用于商商场、餐厅等),,也可按需要做成小房房间;建筑立面容易处理理;结构自重较轻轻;计算理论比较成熟熟;在一定高度范围内内造价较低。框架结构的侧向刚刚度较小,水平荷荷载作用下侧移较较大,有时会影响响正常使用;如果框框架结构房屋的高高宽比较大,则水水平荷载作用下的的侧移也较大,而且引起起的倾覆作用也较较严重。因此,设计时应控控制房屋的高度和和高宽比。多层框架结构1结构组成及特点框架结构(framestructure)由梁、柱构件通通过节点连接构成成,如整幢房屋均均采用这种结构形形式,则称为框架架结构体系或框架架结构房屋。框架结构平面布置置和剖面示意图13.1.1框架结构组成框架结构是由梁、、柱、节点及基础础组成的结构形式式。框架结构是由梁和和柱为主要承重构构件组成的承受竖竖向和水平作用的的结构,其承重结结构和围护、分隔隔构件完全分开,,墙只起围护、分分隔作用。框架结构建筑平面面布置灵活,空间间划分方便,易于于满足生产工艺和和使用要求,构件件便于标准化,具具有较高的承载力力和较好的整体性性。框架结构在水平荷荷载下表现出抗侧侧移刚度小,水平平位移大的特点,,属于柔性结构,,故随着房屋层数数的增加,水平荷荷载逐渐增大,就就将因侧移过大而而不能满足要求;;或形成肥梁胖柱柱而不经济。框架结构的种类,,按照施工方法划分分:现浇整体式、装配配整体式和装配式式三种。现浇整体式框架::梁、柱、楼盖均为为钢筋混凝土现浇浇,其整体性强、、抗震性能好,缺缺点是:现场施工工工作量大、需要要大量模板。装配式框架:梁、柱、板均预制制,通过焊接拼装装连接成整体。预预制构件,可实现现标准化、工厂化化、机械化生产,,速度快、效率高高;缺点是整体性性差,抗震能力弱弱,焊接接头处须须预埋连接件,用用钢量增加。装配整体式框架::梁、柱、板预制,,构件就位后,焊焊接或绑扎节点区区钢筋,浇筑节点点区混凝土,形成成整体结构。兼具具上述两种框架结结构优点,但是,,其节点区现场混混凝土施工复杂。。另外,有一段时间间用到梁柱现浇、、预制板式框架结结构,有人称之为为半现浇、半整体式式结构。13.1.2框架结构的布置按照承重方案的不不同划分为三种:横向承重、纵向承承重和纵横向双向向承重。一、结构的形式和和布置1.结构形式布置结构布置*柱网的布置:柱距距:3.0~8.0m,梁跨:4.5~7.0m*承重框架的布置横向布置纵向布置纵横向布置1、框架结构应在纵纵、横两个方向或或多个斜交方向布布置形成空间框架架结构。单跨框架的耗能能能力较弱,超静定定次数较少,一旦旦柱子出现塑性铰铰,出现连续倒塌塌的可能很大,所所以,一般不宜采采用单跨框架。由由于框架在纵横两两个方向都承受很很大的水平力,因因此,一般应做成成刚结框架结构,,以保证尽可能多多次超静定。相应应地,为了保证纵纵、横两个方向都都有足够的承载力力和刚度,框架宜宜采用方形、圆形形、多边形或接近近方形的布置方案案,使两个方向和和刚度都接近。框框架梁、柱轴线宜宜在同一个竖向平平面内,尽量避免免梁布置在柱的一一侧,防止产生过过大的偏心弯矩。。2、横向框架承重方方案是在横向布置承重重梁而纵向往往布布置相对较小的联联系梁,这种方案案比较有利于房屋屋内的采光和通风风;纵向框架承重方案案是在纵向布置框架架承重梁,在横向向布置联系梁,这这种方案有利于设设备管线的穿行,,并可获得较高的的室内净高,但是是它的横向抗侧刚刚度较差,且进深深尺寸受预制板长长度的限制;纵横向框架混合承承重方案:当楼面有较大荷载载或楼面有较大开开洞时,一般采用用纵横向框架混合合承重方案,这种种方案设计成双向向梁柱抗测力体系系,使框架结构具具有很好的空间刚刚度和整体性。3、框架结构的组成成楼板(次梁)、主主梁、柱、节点及及基础楼盖/屋盖结构体系(水水平结构体系)承重结构体系(竖竖向结构体系)特点:直接承重,,也抵抗来自任何何方向的水平力灵活多样:跨度、、层高;抽梁、抽抽柱(大开间、大大空间);内收、、外挑(外形变化化要求)4、承重结构体系木结构钢结构(自重轻、施工快快、造价贵、防火火)预制钢柱,钢梁现现场拼装混凝土结构(可模性好、造价价低、自重大、施施工慢)现浇、预制、预应应力、高性能混凝凝土钢骨混凝土钢骨柱、钢骨梁、、叠合柱钢管混凝土叠合柱结构5、楼盖、屋盖结构构体系现浇楼盖:板梁现场浇筑装配式楼盖:预制板、预制梁梁现场组拼装配整体式楼盖:预制板(梁)+现浇层叠合而成成,兼具预制、现现浇结构优点压型钢板组合楼盖盖结构:钢梁+压型钢板板+(分布筋),,现浇混凝土而成成楼盖屋盖结构由板板、次梁、主梁共共同承受楼面竖向向荷载设计时,应综合考考虑柱网布置等,,确定楼板方案6、柱网布置原则满足建筑平面与使使用要求满足生产工艺要求求(如教室、办公公、实验等)满足建筑平面布置置要求(与建筑分分隔协调)受力合理(多层框框架主要承受竖向向荷载,其开间、、进深直接关系到到结构上上内力力的分布、构件材材料强度是否充分分利用及材料的用用量等)便于施工简单、规则,且每每个楼层的柱网尺尺寸尽量相同传力体系明确:板→次梁→→框架主梁→框框架柱→基础两个方向的框架的的总抗侧刚度应当当接近经济合理7、框架结构布置的的主要内容柱网布置:经济柱柱网尺寸为3~8m梁柱布置:主要承承重框架(横向、、纵向与双向)梁柱截面的确定楼盖屋盖结构体系系的确定:梁板体系、板柱、、井型、密肋肋、组合等布置原则:使用要求、功能要要求由承载力和抗侧刚刚度要求决定综合柱网布置等条条件,确定楼板方方案主梁横向布置——增加横向刚度8、变形缝的设置伸缩缝、沉沉降缝、防防震缝变形缝分为伸缩缝和沉降缝,在地震设设防区还需需按《建筑抗震设设计规范》的规定设置置防震缝。伸缩缝是为了避免免温度应力力和混凝土土收缩应力力使房屋产产生过大伸伸缩变形或或裂缝而设设置的,伸伸缩缝仅将将基础以上上的房屋分分开。钢筋筋混凝土框框架结构的的伸缩缝最最大间距如如表。沉降缝是为了避免免地基不均均匀沉降在在房屋构件件中产生裂裂缝而设置置的,沉降降缝必须将将房屋连同同基础一起起分开。当结构不同同部位荷载载差异较大大地基土压压缩性有显显著差异沉降缝当平面形状状复杂、高高度方向有有高差、质质量分布不不均匀抗震缝当房屋过长长或过宽时时伸缩缝变形逢的设设置缝宽50mm缝宽100mm在建筑物的的下列部位位宜设置沉沉降缝:①土层变变化较大处处;②地基基基础处理方方法不同处处;③房屋在在高度、重重量、刚度度有较大变变化处;④建筑平平面的转折折处;⑤新建部部分与原有有建筑的交交界处。沉降缝由于于是从基础础断开,缝缝两侧相邻邻框架的距距离可能较较大,给使使用带来不不便,此时时可利用挑挑梁或搁置置预制梁、、板的方法法进行建筑筑上的闭合合处理。钢筋混凝土框架架结构伸缩缝最最大间距(m)环境条件框架类别室内或土中露天装配式7550现浇式5535图沉降缝做法法(a)设挑梁(板);;(b)设预制板(梁))伸缩缝的设置主要与结结构长度相关。。当结构的长度度超过规范规定定的容许值时,,应验算温度应应力并采取相应应的构造措施。。沉降缝的设置主要与基基础受到的上部部荷载及场地的的地质条件有关关。当上部结构构荷载差异大、、地基土的物理理力学指标相差差较大等应设沉沉降缝,可利用用挑梁、搁置预预制板或预制梁梁等办法做成。。防震缝的设置主要与建建筑平面形状、、高差、刚度、、质量分布等有有关,防震缝的的设置,应使结结构单元简单、、规则,刚度和和质量分布均匀匀,避免地震作作用的扭转效应应,同时为避免免地震时各单元元之间发生相互互碰撞,防震缝缝宽度应满足规规范要求。9、框架结构设计计中值得注意的的问题复杂平面:扭转转问题、应力集集中沿高度侧向刚度度突变避免错层与夹层层梁柱及节点的抗抗震细部构造设变形缝(三缝的设置)三维地震作用的的组合一、结构的形式式和布置1.结构形式布置竖向布置在满足建筑功能能要求的同时,,尽量避免收进进、挑出、抽梁梁、抽柱层高一般为:2.8~4.2m一、结构的形式式和布置1.结构形式布置构件的选型楼盖现浇式装配式装配整体式梁、板尺寸的选选择同梁板结构构多层框架结构2结构布置(structuralconfiguration)框架结构布置主主要是确定柱在在平面上的排列列方式(柱网布布置)和选择结结构承重方案,,这些均必须满满足建筑平面及及使用要求,同同时也须使结构构受力合理,施施工简单。民用建筑柱网布布置框架结构的布置置1.框架结构只能承承受自身平面内内的水平力,因因此,沿建筑的的两个主轴方向都都应设置框架。建筑设计应符合合抗震概念设计计要求:避免严严重不规则的设设计方案。2.有抗震设防的框框架结构,或非非地震区层数较较多的房屋框架架结构,横向和和纵向均应设计计为刚接框架。。设计成双向梁梁柱抗侧力体系系。主体结构除除个别部位外,,不应采用铰接接。抗震设计的的框架结构不宜宜采用单跨框架架。梁柱刚接可可增大结构的刚刚度和整体性。。3.布置框架时,首首先要确定柱网网尺寸。框架的的抗侧刚度除了了与柱断面尺寸寸有关外,梁的的断面尺寸对抗抗侧刚度影响很很大,但是由于于抗震结构的延延性框架要求,,抗震框架的梁梁不宜太强,因因此抗震的钢筋筋混凝土框架柱柱网一般不宜超超过6~8m。大柱网适用于于建筑平面要求求有较大空间的的房屋,但将增增大梁柱的截面面尺寸。小柱网网梁柱截面尺寸寸小,适用于饭饭店、办公楼、、医院病房楼等等分隔墙体较多多的建筑。在有有抗震设防的框框架房屋中,过大的柱网将给给实现强柱弱梁梁及延性框架增增加一定困难。。4.框架梁、柱中心心线宜重合。当梁柱中心线不不能重合时,在在计算中应考虑虑梁荷载对柱子子的偏心影响。。为承托隔墙而而又要尽量减少少梁轴线与柱轴轴线的偏心距,,可采用梁上挑板承托墙体的处理方法。梁梁、柱中心线之之间的偏心距不不宜大于柱截面面在该宽度的1/4。(6.1.5条)当为8度抗震设防时,,如偏心距大于于该方向柱宽的的1/4时,可采取增设设梁的水平加腋腋等措施。设置置水平加腋后,,仍须考虑梁荷荷载对柱子的偏偏心影响。多层框架结构梁端水平加腋处处平面图在框架结构布置置中,梁、柱轴轴线宜重合,如如梁须偏心放置置时,梁、柱中中心线之间的偏心距距不宜大于柱截截面在该方面宽宽度的1/4。如偏心距大于于该方向柱宽的的1/4时,可增设梁的的水平加腋。试验表明,此法法能明显改善梁梁柱节承受反复复荷载的性能。。bx/lx≤1/2,bx/bb≤2/3,bb+bx+x≥bc/2梁水平加腋厚度度可取梁截面高高度,其水平尺尺寸宜满足下列列要求:多层框架结构梁水平加腋后,,改善了梁柱节节点的受力性能能,故节点有效效宽度bj宜按下列规定取取值:当当x=0时,bj按下式计算:当x≠0时,bj取下列二式计算算的较大值:且应满足bj≤bb+0.5hc,其中hc为柱截面高度。。bj≤bb+bxbj≤bb+bx+xbj≤bb+2x5.框架结构按抗震震设计时,不得得采用部分由砌砌体墙承重之混混合形式。框架架结构中的楼、、电梯及局部突突出屋顶的电梯梯机房、楼梯间间、水箱间等,,应采用框架承承重,不应采用用砌体墙承重。。框架结构中有有填充墙时,填填充墙在平面和和竖向的布置,,宜均匀对称,,一、二级抗震震的框架,宜采用轻质填充充墙,或与框架架柔性连接的墙墙板,二级且层数不不超过五层、三三级且层数不超超过八层、四级级框架等情况才才可考虑粘土砖砖填充墙的抗侧侧力作用,但粘粘土砖填充墙应应符合下列要求求:避免形成上、下下层刚度变化过过大;避免形成短柱;;减少因抗侧刚度度偏心所造成的的扭转;抗震设计时,填填充墙及隔墙应应注意与框架及及楼板拉结,并并注意填充墙及及隔墙自身的稳稳定性;某新建6层框架底层该该框架底层层柱端破坏框架结构的破坏坏框架结构底部一一、二层若无填填充墙时(如用用作车库库),出现底层层柱侧移情形,,底层柱端节点点塑性破坏。6.抗震设计计的框架架结构中中,当楼楼、电梯梯间采用用钢筋混混凝土墙墙时,结结构分析析计算中中,应考考虑该剪剪力墙与与框架的的协同工工作。如如果在框框架结构构中布置置了少量量剪力墙墙(例如楼梯梯间),而剪力力墙的抵抵抗弯矩矩少于总总倾覆力力矩的50%时,则规规范要求求该结构构按框架架结构确确定构件件的抗震震等级,,但是内内力及位位移分析析仍应按按框架-剪力墙结结构进行行,否则则对剪力力墙不利利。如因楼、、电梯间间位置较较偏等原因,,不宜作作为剪力力墙考虑虑时,可采取将将此种剪剪力墙减减薄、开开竖缝、、开结构构洞、配配置少量量单排钢钢筋等方方法,以减少少墙的作作用,此此时与墙墙相连的的柱子,,配筋宜宜适当增增加。7.框架按支支承楼板板方式,,可分为为横向承承重框架架、纵向向承重框框架和双双向承重重框架。。但是就就抗风荷荷载和地地震作用用而言,,无论横横向承重重还是纵纵向承重重,框架架都是抗抗侧力结结构。8.框架沿高高度方向向各层平平面柱网网尺寸宜宜相同。。柱子截截面变化化时,尽尽可能使使轴线不不变,或或上下仅仅有较小小的偏心心。当某某楼层高高度不等等形成错错层时,,或上部部楼层某某些框架架柱取消消形成不不规则框框架时,,应视不不规则程程度采取取措施加加强楼层层,如加加厚楼板板、增加加边梁配配筋。13.1.3框架梁柱柱截面形形状尺寸寸13.1.3.1梁截面形形状框架梁截截面型式式,对承受受竖向荷荷载的梁梁,在整整体式框框架中以以T型(楼板板现浇)和矩形((楼板预预制)为多;在在装配式式框架中中,有矩矩形、T型、梯型型和花篮篮型等,,在装配配整体式式框架中中,常为为花篮型型截面。。对不承受受竖向荷荷载的联联系梁,,常用截截面有T型、倒T型、L型、倒L型、矩形形、槽型型等。在装配式或或装配整整体式楼楼盖中,梁的的截面形形式有如如下几种种(可以以增大净净空,减减小总高高度)::十字截面梁花篮形截面梁叠合梁柱截面的的形式一一般为矩矩形和方方形,也也可为T形或圆形形。先按按轴压比比估计柱柱的截面面尺寸,,在乘以以1.2~1.5的放大系系数13.1.3.2梁柱截面面尺寸(1)梁截面尺尺寸框架梁的的截面高高度,一一般根据据梁的跨跨度、荷荷载条件件和约束束条件进进行选择择。对于于普通钢钢筋混凝凝土梁,,首先要要满足竖竖向荷载载下的变变形要求求。对于于框架:主梁梁高高h:h=(1/8~1/12)L,L为梁的跨跨度;悬臂梁::h=(1/6-1/8)L,h不宜大于于净跨的的四分之之一;梁截面宽宽度:对对矩形截截面梁,,b=(1/2-1/3)h,且不宜小小于0.5柱宽,且不应小小于250mm(或200mm),且至至少比柱柱宽小50mm;对T型截面梁梁,其腹腹板肋宽宽可以取取:b=(1/2.5~1/4)h。当采用扁扁梁时,,h=(1/15-1/18)L采用迭合合梁时,,后浇部部分截面面高度不不宜小于于120mm;当梁截面面满足以以上要求求时,一一般可不不进行挠挠度验算算。此外,为为统一模模板尺寸寸以方便便施工,,梁宽度度或高度度在200mm以上时,,取50mm为模数。多层框架架结构为了降低低楼层高高度,可可将梁设设计成宽宽度较大大而高度度较小的的扁梁,,扁梁的的截面高高度可按按(1/18~1/15)lb估算。扁梁的截截面宽度度b(肋宽))与其高高度h的比值b/h不宜超过过3。加腋梁梁截面惯惯性矩采用扁梁梁时,楼楼板应现现浇,梁梁中线宜宜与柱中中线重合合;当梁梁宽大于于柱宽时时,扁梁梁应双向向布置;;扁梁的的截面尺尺寸应符符合下列列要求,,并应满满足挠度度和裂缝缝宽度的的规定::式中—柱截面面宽度度,圆圆形截截面取取柱直直径的的0.8倍;、—分别为为梁截截面宽宽度和和高度度;—柱纵筋筋直径径。当梁高高较小小时,,除验验算其其承载载力外外,尚尚应注注意满满足刚度及及剪压压比的要求求。在在计算算梁的的挠度度时,,可以以扣除除梁的的合理理起拱拱值,,对现现浇梁梁板,,宜考考虑梁梁受压压翼缘缘的有有利影影响。。为满足足梁的的刚度度和承承载力力要求求,节节省材材料和和有利利建筑筑空间间,可可将梁梁设计计成加加腋形形式。。这种种加腋腋梁在在进行行框架架的内内力和和位移移计算算时,,可采采用等等效线线刚度度代替替变截截面加加腋梁梁的实实际线线刚度度。当当梁两两端加加腋对对称时时,其其等效效线刚刚度为为:式中—加腋梁梁中间间部分分截面面的线线刚度度—等效刚刚度系系数。。现浇框框架梁梁的混混凝土土强度度等级级,当当抗震震等级级为一一级时时,不不应低低于C30,当二二、三三、四四级及及非抗抗震设设计时时,不不应低低于C20。梁的的混凝凝土强强度等等级不不宜大大于C40。当梁柱柱的混混凝土土强度度不同同时,,应先先浇灌灌梁柱柱节点点高等等级混混凝土土,并并在梁梁上留留坡槎槎。装配整体叠叠合梁的预预制部分混混凝土强度度等级不宜宜低于C30。在进行框架架的内力和和位移计算算时,现浇浇楼板、上上有现浇叠叠合层的预预制楼板和和楼板虽无无现浇叠合合层但为拉拉开预制板板板缝且有有配筋的装装配整体叠叠合梁,均均可考虑梁的翼翼缘作用、、增大梁的的惯性矩。。此时框架梁梁的惯性矩矩可按下表表取值。
梁部位楼板边框架梁中框架梁预制楼板I=1.2I0I=1.5I0现浇楼板I=1.5I0I=2.0I0预制楼板上上现浇叠层层和预制预预应力混凝凝土叠合楼楼板均可按按现浇楼板板取梁的惯惯性矩。框架梁应具具有足够的的抗剪承载载力。矩形形、T形和工字形形截面梁其其截面能组组合的剪力力设计值应应符合下列列条件:(1)无地震作用用组合时::(2)有地震作用用组合时::跨高比大于于2.5的梁跨高比不大大于2.5的梁式中—框架梁的剪剪力设计值值;—混凝土轴心心抗压强度度设计值;;—梁截面宽度度和有效高高度;—承载力抗震震调整系数数为0.85;—混凝土强度度影响系数数,当混凝凝土强度等等级不大于于C50时取1.0;当混凝土土强度等级级为C80时取0.8,其间按线线性内插取取用。为了使框架架梁具有较较好的变形形能力,梁梁端的受压压区高度应应满足以下下要求:式中—相对界限受受压区高度度如果梁的受受压区x不满足公式式的要求时时,应增大大梁的截面面尺寸。在确定梁端端混凝土受受压区高度度时,可考考虑梁的受受压钢筋计计算在内。。式中:—受拉钢筋的的强度设计计值;—钢筋的弹性性模量;—梁的截面有有效高度;;—混凝土受压压区高度;;—混凝土强度度影响系数数。(2)柱截面尺尺寸在非抗震设设计时,框框架柱截面面尺寸,可可先按底层层柱高的1/15初估柱短边边尺寸,并并取长边尺尺寸h=(1~1.5)b;框架柱截面面尺寸还可可以根据所所承受的竖竖向荷载及及轴压比限限值来估算算,其中框框架柱的轴轴向力设计计值可可根据其支支撑面积上上的恒载及及活载估算算。考虑弯弯矩影响时时:N=(1.05~1.1),在抗震设计计时:轴压比的概概念:N-柱轴压力;;A-柱的全截面面面积;-柱的轴压比比,框架抗抗震等级分分别为一、、二、三、、四级时,,分别取0.65、0.75、0.85和0.9;-混凝土轴心心抗压强度度设计值。。柱的截面高高度一、二二、三级不不宜小于400mm,四级不宜宜小于300mm;框架柱剪跨跨比可按下下式计算::式中:—框架柱的剪剪跨比。反反弯点位于于柱高中部部的框架柱柱,可取柱柱净高与2倍柱截面有有效高度之之比值;M—柱端截面组组合的弯矩矩计算值,,可取上、、下端的较较大值;V—柱端截面与与组合弯矩矩计算值对对应的组合合剪力计算算值;—计算方向上上截面有效效高度。柱的剪跨比比宜大于2,以避免产产生剪切破破坏,在设设计中,楼楼梯间、设设备层等部部位难以避避免短柱时时,除应验验算柱的受受剪承载力力以外,还还应采取措措施提高其其延性和抗抗剪能力。。框架柱截面面尺寸应满满足抗震要要求,矩形形截面柱应应符合下列列要求:无地震组合合时有地震组合合时剪跨比大大于2的柱式中—框架柱的的剪力设设计值;;—混凝土轴轴心抗压压强度设设计值;;—柱截面宽宽度和截截面有效效高度;;—承载力抗抗震调整整系数为为0.85;—当≤C50时,取取1.0,C80时,取取0.8;C50-C80时取其内内插值。。如果不满满足上述述公式时时,应增增大柱截截面或提提高混凝凝土强度度等级。。剪跨比不不大于2的柱结构分析析计算基基本假定定对结构进进行分析析时,首首先分析析结构的的动、静静力特性性,再分分析结构构的变形形及内力力。在需需要时,,再进行行时程分分析。对结构工工程师的的基本要要求是::合理运运用简化化假定,,善于抓抓住主要要的,忽忽略次要要的,正正确选用用恰当的的计算方方法。规程中对对结构计计算作了了如下的的一些基基本假定定,不同同的方法法采用的的假定会会有所不不同,应应当根据据设计要要求选用用符合实实际的假假定与方方法。基本简化化假定(1)平面结构构假定任何一个个建筑物物都是空空间结构构,都应应该能承承受来自自不同方方向的力力的作用用,因此此每个构构件都与与不在同同一平面面内的其其它构件件相联系系,形成成三维传传力体系系。但是是,经常常将结构构简化为为平面结结构分析析,平面面结构是是一种简简化假定定,假定定结构只只能在它它自身平平面内具具有有限限刚度,,例如平平面框架架、剪力力墙、只只能抵抗抗平面内内的作用用力。在在平面外外刚度为为零,也也不产生生平面外外的内力力。因此此杆件每每一个结结点具有有三个自自由度(在二维平平面中,,以下简简称基本本简化假假定(1))。多数结结构符合合这些条条件,但但是有一一些结构构必需考考虑与平平面外有有相互传传力关系系,例如如框筒的的角柱、、空间框框架、空空间桁架架等,则则必须按按空间杆杆件计算算,计算算时每个个结点具具有六个个自由度度(在三维平平面中)。基本简化化假定(2)楼板平面面内无限限刚性假假定在大多数数情况下下,都可可假定楼楼板在其其自身平面面内无限限刚性,不能变变形,而而在平面面外则刚刚度为零零(以下简称称基本简简化假定定(2))。因而楼楼板经常常作为若若干个平平面结构构之间的的联系,,使这些些平面结结构在水水平荷载载作用下下同一楼楼层处的的侧移都都相等(无扭转时时),或侧移移分布成成直线关关系(有扭转时时)。楼板的的这种作作用称为为“水平位移移协调“(注意这些些平面结结构的竖竖向变形形是独立立的,互互不相关关的)。采用基本本简化假假定(1)及(2),不考虑虑结构扭扭转时,,称为平面协同同计算(此时,正正交方向向的抗侧侧单元不不参加工工作)。考虑扭扭转时称称为空间协同同计算(此时,正正交方向向的抗侧侧力结构构结构参参加抵抗抗扭矩)。另一种变变形协调调的计算算是竖向向变形协协调。当当有两片片相互交交汇的平平面结构构(符合基本本简化假假定(1)),通过交交汇处的的柱竖向向变形一一致而传传递内力力,这种计计算称为为竖向变变形协调调的协同同计算。。在框筒筒结构中中,当楼楼板较薄薄,忽略略腹板框框架(或翼缘框框架)与楼板大大梁的传传力关系系时,往往往采用用这种方方法。这这种计算算比仅有有水平位位移协调调的计算算更符合合实际,,又简化化了计算算。如果结构构平面布置置较复杂杂,无法分分成单片片抗侧力力结构,,或当筒筒中筒结结构的框框筒与内内筒之间间有较大大的梁时时,需要要考虑这这些大梁梁与框筒筒柱的刚刚性连接接(传递弯矩矩),每一根根柱都需需要考虑虑框架平平面内与与平面外外的变形形与受力力,则此此时结构构必须采采用完全全的三维维结构构构件计算算,可称称为(真正的)空间计算算。楼板是保保证协同同工作的的重要构构件,当当采用基基本简化化假定(2)时,应确确定楼板板在其自自身平面面内确有有足够大大的刚度度,当楼楼板长宽宽比较大大,或者者局部楼楼板长宽宽比较大大,局部部外伸的的楼板较较细长或或楼板开开大孔,,在水平平荷载下下楼板会会有较大大变形时时,则按按无限刚刚性假定定计算所所得结果果与实际际情况不不符。这这种情况况下规范范规定要要考虑楼板板的有限限刚性结结构分析析。这种分分析会增增加计算算的自由由度,目目前只有有很少的的程序可可做这种种计算,,一般情情况下是是避免设计计成这种种结构的的;在框架架-剪力墙结结构中要要限制剪力力墙的间间距,就是为了了减少楼楼板的水水平变形形。当楼楼板变形形情况不不严重时时,可在在按刚性性楼板计计算的基基础上,,对内力力进行适适当调整整,并采采取相应应构造措措施。构件的刚刚度及构构件变形形影响因因素我国规范范规定在在风荷载载及地震震作用下下(小震),结构处处于弹性性状态,,因而除除少量情情况外,,构件均均采用弹弹性刚度度。构件变形形包括三三种,相相应有三三种刚度度(轴向、弯弯曲及剪剪切),结构构分析时时计入哪哪些刚度度,这涉涉及对构构件变形形所做的的计算假假定。一个构件件应有轴轴向、弯弯曲及剪剪切变形形,相应应的刚度度为EA、EI及GA。一般情况况下梁、、柱构件件的弯曲曲变形都都是基本本变形,,抗弯刚刚度EI必须考虑虑;在高高度较小小的多层层结构中中,柱轴轴向变形形小,可可忽略,,因而视视EA为无限大大,计算算中不考考虑;在在高度较较大时忽忽略柱轴轴向变形形会造成成较大的的误差;;规范规规定在高度超超过50m、以及高高宽比大大于4的结构中中,宜考考虑柱轴轴向变形形影响,,长细比比l/h大于4的构件中中,剪切切变形忽忽略,GA无限大。。基本简化化假定(2)的实质是是在同一一层楼板板上的所所有节点点间水平平距离不不变,也也就是说说梁没有轴轴向变形形。实际上上梁的轴轴向力很很小,设设计时被被忽略而而作为受受弯构件件设计足足够精确确。支撑只考考虑轴向向变形而而只有轴轴向刚度度EA,其他变形形一般都都忽略。。在程序计计算中,,除了忽忽略梁轴轴向变形形外,构构件中的的其他变变形都考考虑,计计算精度度较高。。在手算算中,为为了简化化,经常常忽略某某一项或或两项。。在下面面的各种种结构计计算方法法中再分分别介绍绍。在弹性计算中中都采用材料料的弹性模量量E及剪切模量G(混凝土的G=0.42E),I为截面的惯性性矩;但要注注意轴向刚度度EA中的A是取构件全截截面,而剪切切刚度GA中的A则只取腹板面面积,这是由由于在I形或T形截面中,翼翼缘的剪应变变很小而被忽忽略了,只计计算腹板的剪剪切变形(矩形截面A为全截面)。塑性内力重分分布在超静定结构构中,构件的的内力与刚度度大小有关。。在某些情况况下,构件很很容易开裂(有时出现塑性性铰),开裂后刚度度降低,该杆杆件的内力分分配比例减小小,另一些构构件内力增大大,这种现象象称为塑性内内力重分配。。考虑塑性内内力重分配,,设计时的内内力调整有两两种:调幅:一方面是为了了使计算较为为符合实际,,另一方面也也是利用这种种性质,使某某个部位降低低内力,减少少配筋,因而而,采用“调幅”方法调整内力力,使一些构构件或截面内内力降低,另另一些构件或或截面内力增增大。降低了了内力的部位位就会早出裂裂缝,或早进进入屈服,调调幅愈大,裂裂缝出现愈早早。调整内力:考虑到在地震震作用下,某某些部位先屈屈服,则未屈屈服部位必然然内力增大,,为了后者的的安全,有意意加大其内力力,但前者内内力并不减少少。调幅(调整)的多少可由设设计人员根据据需要确定和和控制,但是是规范对各种种调幅有限制制,也就是规规定了内力的的最低值。两类调幅(调整)的方法:1)用弹性计算所所得到的内力力乘以系数(大于1或小于1),2)在计算时降低低杆件刚度,,计算时构件件刚度降低愈愈多,内力愈愈小。在《高规》中规定的调幅幅有下列几处处:框架梁(连续梁)在竖向荷载下下的调幅,采采用方法(1)进行:框架-剪力墙结构中中框架的内力力调整,采用用方法(1)进行:框架-剪力墙结构中中框架与剪力力墙之间的联联系梁的调幅幅,采用方法法(2)进行:联肢剪力墙中中连梁的调幅幅,采用方法法(1)或方法(2)进行。分析方法规范规定在进进行内力及位位移分析时可可以采用:较较为精确的程序计算方法法,也可以采用用近似的简化计算方法法。程序计算的基本方方法计算高层建筑结构构的程序很多,国国内程序都有下列列几部分:前处理—图形输入原始数据据及选择参数。计算部分—动力特性、及内力力分析、内力组合合及截面计算、弹弹性时程分析。后处理—输出计算结果,截截面配筋及超筋、、超轴压比等信息息。有些设计也引入了了国外计算程序,但是由于规范不同同,主要用国外程程序进行动力特性性、位移及内力计计算,作为一种复复核的手段。各种程序的结构分分析大多采用杆件有限元方法,有少数采用有限限条方法或其它方方法。13.2框架结构内力与水水平位移的近似计计算13.2.1框架结构计算单元元与计算简图将框架结构的空间间形式,简化成平面形式,如图结构计算简图和荷荷载计算1.计算简图横向框架计算单元纵向框架计算单元跨度跨度跨度取轴线间的距离相邻楼板板底间的距离基础顶面至一层楼板底间的距离节点:视构造情况况可以是刚节点也可以是铰接点点二、结构计算简图图和荷载计算1.计算简图节点视构造情况可以是是刚节点也可以是是铰接点1、框架结构是一个空空间受力体系。结结构分析时,有按按空间结构分析和和简化成平面结构构分析两种方法。。随着计算机技术术的发展及普遍应应用,采用空间结结构分析方法的电电算已广泛应用;;将其简化为平面面框架结构计算,,有以下作用:在在初步设计阶段,,为确定结构布置置方案或构件截面面尺寸,还需要采采用一些简单的近近似计算方法进行行估算;手算虽然然精度较差,但概概念明确,能够直直观地反映框架结结构的受力特点;;手算的结果能帮帮助判断电算结果果的合理性。因此,本章将重点点介绍现浇平面框框架结构按弹性理理论进行计算的方方法。2、为方便结构纵向向和横向之间的空空间联系,忽略各各构件的抗扭作用用,将空间框架简简化为横向框架和和纵向框架分别按按平面框架进行分分析计算。通常,,横向框架的间距距、荷载相同或有有相同部分,可取取有代表性的框架架作为计算单元,,宽度取相邻开间间一半;纵向框架架上的荷载等,往往往各不相同,有有中列柱和边列柱柱的差别。取出的的平面框架所承受受的竖向荷载与楼楼盖结构相关,当当采用现浇楼盖时时,楼面均布荷载载按角平分线传至至两侧的梁上。梯梯型及三角形竖向向均布荷载可简化化为均布荷载,水水平荷载则简化为为节点集中力。3、节点:现浇框架架结构中,梁柱内内钢筋均穿过节点点或锚入节点内,,因此,简化成刚刚结;框架支座有有固定、铰支两种种,现浇框架一般般简化成固定支座座。4、跨度与层高:在在结构计算简图中中,杆件用其轴线线之间的距离,当当上下层柱截面尺尺寸变化时,一般般以最小截面的形形心线来确定。框框架的层高即框架架柱的长度,可取取相应的建筑层高高,即取本层楼面面至上层楼面的高高度,但底层的层层高则应取基础顶顶面到二层楼板顶顶面之间的距离。。当框架梁是有支支托的加腋时,,,则可不考虑虑支托的影响,简简化为无支托的等等截面梁。式式中,分分别是是支托端最高截面面的惯性距和高度度,而则则是跨中截面的惯惯性距和高度。5、构件截面弯曲刚刚度的计算框架梁截面惯性距距应考虑楼板的影影响。在梁端,梁梁承受负弯矩,顶顶部的楼板受拉,,楼板对梁截面的的弯曲刚度影响较较小;在跨中,为为T型截面梁,楼板的的影响大。为方便便设计,假定梁的的截面惯性距沿轴轴线不变,对现浇浇楼盖,中框架梁梁取梁实际惯性距距2倍,边框架梁取梁梁实际惯性距的1.5倍;对装配整体式式楼盖,中框架梁梁取梁实际惯性距距的1.5倍,边框架梁取梁梁实际惯性距的1.2倍。装配式楼盖,,按梁实际刚度计计算。结构计算简图和荷荷载计算1.计算简图构件截面的抗弯刚刚度(梁)考虑楼板的加强作作用,I0为不考虑楼板加强强作用时的惯性矩矩*现浇式:中框架I=2.0I0边框架I=1.5I0*装配整体式:中框框架I=1.5I0边框架I=1.2I0*装配式:I=I06、作用在框架上的的荷载作用在框架上的荷荷载有竖向荷载和和水平荷载两种。。竖向荷载包括结结构自重、楼(屋屋)面活荷载;水水平荷载包括风荷荷载和水平地震作作用,一般均简化化为作用于框架节节点的水平集中力力。1)楼(屋)面活荷荷载多高层建筑中,活活荷载一般难以规规范所给标准值满满布于楼面,设计计时可考虑折减::对于住宅、宿舍、、旅馆、办公楼、、医院病房、托儿儿所、幼儿园的楼楼面梁,当梁的负负荷面积大于25平方米时,折减系系数为0.9.对于墙、柱、基础础,则需根据计算算截面以上楼层数数的多少取不同的的折减系数。(见见规范或教材)2)风荷载:查规范范。3)水平地震作用::按抗震规范规定定方法计算。结构计算简图和荷荷载计算荷载计算水平荷载按图示阴阴影范围计算,一般将水平荷载((风或地震)简化化成作用于节点的的水平集中力竖向荷载按楼盖的的形式确定,对活活荷载还应作适当当折减楼面活荷载为等效效均布荷载7、框架杆件用其轴轴线表示;杆件之间用节点表表示;杆件长度用节点之之间的距离表示.计算跨度取框架之之间轴线距离;跨度相差不超过10%时,按等跨计算内力;屋面斜梁坡度不超超过1/8时,按水平梁计算.思考题1、钢筋混凝土框架架结构按施工方法法的不同可以分为为哪些型式?各有有何优缺点?2、按竖向荷载传递递路线的不同,承承重框架的布置方方案有哪几种?3、进行现浇整体式式框架结构的布置置和选型时,如何何确定框架结构的的板、梁、柱的基基本尺寸?4、框架结构变形缝缝的设置及基本要要求5、框架梁、柱的主主要截面型式思考题将空间框架结构简简化为平面框架结结构时1)如何选取计算简简图?2)如何选取计算单单元?3)进行框架结构内内力计算时,框架架梁的截面惯性距距需要考虑楼板的的影响,我国规范范是如何考虑的??4)基本假定13.2.2竖向荷载作用下的的近似计算方法13.2.2.1分层法计算假定框架的侧移和侧移移力矩忽略不计;每层梁荷载对其它它层梁和柱的影响响忽略不计.计算要点柱的侧移刚度除底底层以外,柱的线线刚度均乘以0.9;传递系数除底层外外均取1/3;底层柱和梁的传递递系数为0.5;不平衡弯矩仅在在本层分配和传递递。框架的内力分析竖向荷载下的内力力分析分层法认为某层框架梁上上的荷载只给本层层梁及与本层梁相相连的框架产生剪剪力和弯矩进行弯矩分配后叠加,叠加后的不平衡弯矩再分配但不传递分层法的适用条件件:分层法适用于节点点梁柱线刚度比13.2.2.2弯矩二次分配法是一种计算竖向荷荷载作用下框架结结构内力的一种相相对精确的近似计计算方法;假定节点的不平衡衡弯矩值对于该节节点相交的各杆件件的远端有影响,对其余各杆件的影影响忽略不计;先对各节点的不平平衡弯矩进行第一一次分配,并向远端传递(传递系数为1/2);再将传递弯矩产生生的新的不平衡弯弯矩进行第二次分分配,整个弯矩分配和传传递结束.框架结构竖向荷载载作用下的内力计计算小结1.多、高层建筑框架结构构,在竖向荷载作作用下采用手算进进行内力分析时,,可不考虑框架的的侧移影响,可采采用力矩分配法或或迭代法。2.根据多、高层建筑筑层数多、上部各各层竖向荷载多数数相同或出入不大大、各层层高多数数相同和梁柱截面面变化较小等特点点,竖向荷载作用用下可采用分层法法进行简化计算内内力。3.分层法是把每层框框架梁连同上下层层框架柱作为基本本计算单元,柱的的远端按固定端,,考虑顶层梁对柱柱的约束较弱,将将顶层的各柱刚度度乘以折减系数0.9。框架的内力分析竖向荷载下的内力力分析弯矩分配法或迭代代法结构的侧移几乎为为零可采用弯矩分配法法或迭代法4.框架梁在竖向荷载载作用下,梁端负弯矩允许考考虑塑性变形内力力重分布予以适当当降低,可采用调幅系数数对于现浇框架对于装配整体式框框架为计算方便,在求求梁固端弯矩值时时先可乘以调幅系系数值,然后后再进行框架弯矩矩分配计算。5.竖向荷载产生的梁梁固端弯矩只在本本计算单元内进行行弯矩分配,单元元之间不再进行分分配。弯矩分配完完成后,梁端弯矩矩为固端弯矩、分分配弯矩和传递弯弯矩之代数和,柱柱端分配弯矩之代代数和的平衡弯矩矩,须向远端传递递,传递弯矩值在在底层计算单元为为平衡弯矩的1/2,上部其他计算单单元为平衡弯矩的的1/3。由于每根柱分别别属于上下两个计计算单元,所以柱柱端弯矩值为本计计算单元柱端平衡衡弯矩与相邻计算算单元传递弯矩之之代数和。由于分层法分计算算单元进行计算,,最后梁柱节点的的弯矩总和可能不不等于零,此时不不需要再进行分配配计算,如欲提高高精度,可对节点点特别是边节点不不平衡弯矩再作一一次分配。6.框架梁端的弯矩调调幅只在竖向荷载载作用下进行,水平力作用下梁端端弯矩不允许调幅幅。因此,必须先对对竖向荷载作用下下梁端弯矩按调幅幅计算后的各杆弯弯矩再与水平力作作用下的各杆弯矩矩进行组合,而不不应采用竖向荷载载作用下与水平力力作用下计算所得得弯矩组合后再对对梁端弯矩进行调调幅。7.多、高层建筑在竖向荷荷载作用下活荷载载一般按均布考虑虑,不进行不利分分布的计算。但是,当活荷载载值较大时,应考考虑其不利分布对对梁跨中弯矩的影影响。8.竖向荷载作用下,,框架梁跨中计算算所得的弯矩值小小于按简支梁计算算的跨中弯矩的50%时,则至少按简支支梁计算的跨中弯矩的50%进行截面配筋。【例】图12.11所示一个两层两两跨框架,用分分层法作框架的的弯矩图,括号号内数字表示每每根杆线刚度的的相对值。【解】将第二层各柱线线刚度遍乘0.9,分为两层计算算,各层计算单单元如图12.12和图12.13所示。用弯矩分配法计计算各杆端的弯弯矩,其计算过过程见图12.14。最后将图12.14中的各杆端弯矩矩叠加并绘弯矩矩图如图12.15所示。图12.11例12.1计算简图图12.12例12.1二层计算单元图12.13例12.1底层计算单元图12.14图12.15M图(单位:kN·m)思考题进行平面框架结结构在竖向荷载载作用下的内力力计算时,分层层法是近似计算算方法之一,1)分层法的适用用条件2)分层法的基本本假定及物理意意义?3)分层法计算时时,框架柱线刚刚度如何修正,,框架梁柱的传传递系数如何确确定,框架节点点处的内力在叠叠加后不平衡时时如何进行调整整?4)平面框架结构构在竖向荷载作作用下的内力计计算还可采用哪哪些计算方法??13.2.3水平荷载作用下下框架结构内力力和位移计算框架结构在水平平荷载作用下的的内力计算有两两种近似计算方方法:反弯点法和修正正反弯点法(D值法).13.2.3.1反弯点点法使用条条件:结构比比较均均匀,层数不不多,梁的线线刚度度ib比柱的的线刚刚度ic大较多多时。。基本假假定(1)在剪力力分配配时,认为梁梁的线线刚度度与柱柱的线线刚度度之比比为无无限大大,两端无无转角角;(2)确定各各柱的的反弯弯点位位置时时,认为除除底层层外其其余各各层柱柱上下下两端端的转转角相相同;即:底底层柱柱反弯弯点位位于距距支座座2/3层高处处,其其余层层反弯弯点位位于层层高中中点。。(3)不考虑虑柱的的轴向向变形形,同一层层各节节点的的水平平位移移相等等.水平荷荷载下下的框框架弯弯矩图图和变变形13.2.3.2同层柱柱的剪剪力分分配柱的侧侧移刚刚度:它表示示两端端固定定的等等截面面柱,,在上上、下下端产产生相相对水水平位位移时时,需需要在在柱顶顶施加加的水水平力力。第i层的总总剪力力:13.2.3.3柱中反反弯点点的位位置由假定定:对于上上柱,,反弯弯点的的位置置位于于柱的的中点点;对于下下柱,,反弯弯点的的位置置位于于柱距距上部部2/3h处。框架梁梁、柱柱内力力计算算柱的内内力根根据柱柱间剪剪力和和反弯弯点的的位置置确定定,梁端弯弯矩由由平衡衡条件件求出出.(1)柱端弯弯矩:(2)梁端弯弯矩:iblibrrMblMbrMcbMct*求出各各柱的的弯矩矩后,,由节节点的的平衡衡条件件求的的作用用在梁梁端的的总弯弯矩,,再按按梁的线线刚度度进行分分配(3)梁端剪剪力根据梁梁的平平衡条条件求求出.(4)柱的轴轴力节点左左右梁梁端剪剪力之和求求出:反弯点点法存存在问问题高层建建筑梁梁柱线线刚度度接近近抗震设设防要要求的的框架架结构构层高变变化梁柱线线刚度度变化化极限情情况::柱端端约束束为零零,反反弯点点在柱柱端反弯点点偏向向转角角大、、亦即即约束束刚度度小的的一侧侧。13.2.4改进反反弯点点法两点改改进:柱的侧侧移刚刚度和和柱反反弯点点的位位置;13.2.4.1柱的侧侧移刚刚度13.2.4.2柱反弯弯点的的位置置标准反反弯点点高度度比y0上下层层梁线线刚度度比变化化时反反弯点点高度度比修修正系系数y1上、下下层层层高变化时时反弯弯点高高度比比修正正系数数y2,y3D值法与与d值法反弯点点法的的两个个基本本假定定:反反弯点点高度度不变变和梁梁的刚刚度为为无穷穷大给算法法带来来了简简化,,却降降低了了计算算的精精度日本武武藤清清教授授提出出改进进反弯弯点法法即D值法,,对柱的抗抗侧刚刚度和和柱中中反弯弯点的的高度度进行修修正D值法考虑柱柱端梁梁的变变形和和约束束后,,柱的的抗侧侧刚度度D为:考虑柱柱上下下端节节点弹弹性约约束的的修正正系数数D值法FicCDABEGHicici1i2i3i4hj取框架架中的的柱AB分析,,假定定:*柱AB及其上上下相相邻柱柱子的的线刚刚度为为ic*柱AB及其上上下相相邻柱柱子的的层间间位移移为j*柱AB两端节节点及及其上上下左左右相相邻各各节点点的转转角均均为*与柱AB相交的梁的的线刚度分分别为i1、i2、i3、i4FicCDABEGHicici1i2i3i4hjjHGDFBACEMBAMABhjD值法变形后的情况jHGDFBACEMBAMABhjD值法根据A、B两点力矩平平衡条件::两式相加D值法jHGDFBACEMBAMABhjAB柱所受的剪剪力为:柱的抗侧刚度D值法类似地可以以导出底层层柱的抗侧侧刚度:ici1i2ici1i2ici1i2ip1ip2D值法柱反弯点的的位置取决决于其上下下端弯矩的的比值。假定同层各各横梁的反反弯点均在在各横梁跨跨度的中央央而该点无无竖向位移移。可用下下列模型进进行计算分分别考虑各各因素对反反弯点的影影响。假定框架横横梁的线刚刚度、柱的的线刚度和和层高沿框框架高度保保持不变上下横梁刚刚度不同,,反弯点向向刚度较小小的一端偏偏移上下层层高高变化时D值法梁柱线刚度比及层数、层次的影响柱的反弯点点高度y0h,附表标准反弯点点高度比上下横梁刚度比的影响对y0加一增量y1进行修正,附表层高变化的影响对y0加增量y2、y3进行修正,附表经上述修正正后,柱底至反弯弯点的高度度可按下式计计算:D值法Vjk和yh和反弯点法类似柱的弯矩梁的弯矩13.2.5框架结构侧侧移近似计计算框架结构在在水平荷载载作用下的的变形由总总体剪切变变形和总体体弯曲变形形两部分组组成。总体剪切变变形是由梁梁柱弯曲变变形引起的的框架变形形,由于它它的侧移曲曲线和悬臂臂梁的剪切切变形曲线线相似,称称为剪切变变形。总体体弯曲变形形是由框架架两侧柱的的轴向变形形导致的框框架变形,,它
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 超声科患者的出院康复指导与家庭护理
- 血液透析护理要点解析
- 2026年隧道工程施工图审查要点
- 2026年幼儿夏季防暑降温与健康护理指南
- 2026年加油站职业卫生与安全生产融合培训
- 2026年家校矛盾化解与家长沟通艺术
- 2026年机械应急停机与故障处置培训
- 预防患者跌倒的策略与实践
- 2026年培训师视觉引导与板书设计课程大纲
- 2026年高速公路机电设备维护与检修作业指南
- 北京市2025文化和旅游部恭王府博物馆应届毕业生招聘笔试历年参考题库典型考点附带答案详解
- 重庆育才中学2026届高三适应性训练(二)生物+答案
- 2026年租赁烘干塔合同(1篇)
- 神经重症目标温度管理共识
- 2026年高校学报编辑部期刊出版岗应聘笔试指南及规范
- 2026年林业局森林资源管理岗面试题
- 2025年湖北省中考生物、地理合卷试卷真题(含答案)
- 2023年高考真题-政治(福建卷) 含解析
- mh fg2000ab普通说明书使用服务及配件手册
- 英语牛津3000词汇表
- JB-T 8723-2022 焊接金属波纹管机械密封
评论
0/150
提交评论