多层框架结构设计三

第四章多层框架结构一、结构的形式和布置

1.结构形式布置框架：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一、结构的形式和布置

1.结构形式布置*现浇式：整体性能好，抗震性能好，现场工作量大，费模板结构形式——按施工方法分*装配式：标准化、工厂化生产，施工速度快，整体性能差，抗震性能弱*装配整体式：兼有现浇式和装配式两者的优点一、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结构整体呈剪切型变形，单个构件以弯曲变形为主一、结构的形式和布置

1.结构形式布置结构布置*柱网的布置：柱距：3.3~7.2m，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一、结构的形式和布置

1.结构形式布置当结构不同部位荷载差异较大地基土压缩性有显著差异沉降缝当平面形状复杂、高度方向有高差、质量分布不均匀抗震缝当房屋过长或过宽时伸缩缝变形逢的设置缝宽50mm缝宽70mm一、结构的形式和布置

1.结构形式布置竖向布置在满足建筑功能要求的同时，尽量避免收进、挑出、抽梁、抽柱层高为：2.8~4.2m不合理的结构布置一、结构的形式和布置

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、板尺寸的选择同梁板结构一、结构的形式和布置

1.结构形式布置构件的选型在装配式或装配整体式楼盖中，梁的截面形式有如下几种（可以增大净空，减小总高度）：十字形截面梁花篮形截面梁叠合梁柱截面的形式一般为矩形和方形，也可为T形或圆形。先按轴压估计柱的截面尺寸，在乘以1.2~1.5的放大系数二、结构计算简图和荷载计算

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顶间的距离基础顶面至一层楼板顶间的距离节点：视构造情况可以是刚节点也可以是铰接点二、结构计算简图和荷载计算

1.计算简图节点视构造情况可以是刚节点也可以是铰接点二、结构计算简图和荷载计算

1.计算简图构件截面的抗弯刚度（梁）考虑楼板的加强作用,I0为不考虑楼板加强作用时梁的惯性矩*现浇式：中框架I=2.0I0

边框架I=1.5I0*装配整体式：中框架I=1.5I0

边框架I=1.2I0*装配式：I=I0二、结构计算简图和荷载计算

2.荷载计算水平荷载按图示阴影范围计算,一般将水平荷载（风或地震）简化成作用于节点的水平集中力竖向荷载按楼盖的形式确定，对活荷载还应作适当折减楼面活荷载为等效均布荷载三、框架的内力分析

1.竖向荷载下的内力分析弯矩分配法或迭代法结构的侧移几乎为零可采用弯矩分配法或迭代法三、框架的内力分析

1.竖向荷载下的内力分析分层法实际上柱远端并非固结，为反映实际情况，做如下处理：*除底层外，其余各柱的线刚度乘以0.9的折减系数*除底层外，其余各柱的弯矩传递系数取为1/3三、框架的内力分析

2.水平荷载下的内力分析反弯点法反弯点，此处只有剪力无弯矩*弯矩为0点=反弯点*假定：

1）底层反弯点在距基础顶2/3柱高处

2）其它层柱的反弯点在1/2柱高处三、框架的内力分析

2.水平荷载下的内力分析反弯点法VjkVjkhj/2，or2Vjkhj/3hj第j层hjVjkjkijk平衡条件梁的抗弯刚度“无穷大”假定梁的线刚度“无穷大”三、框蜘架的内鱼力分析2.水平荷堆载下的政内力分幸析反弯车点法iblibrrMblMbrMcbMct*求出各剑柱的弯墨矩后，创由节点葵的平衡亏条件求僵的作用描在梁端些的总弯澡矩，再猎按梁的套线刚度伸进行分封配*根据梁转的平衡牵条件求扁梁的剪靠力三、调框架抄的内火力分片析2.水平荷糊载下的赚内力分或析D值法反弯到点法胡的两译个基怨本假颂定：垦反弯辽点高拆度不星变和俊梁的份刚度敬为无言穷大给算法仁带来了腾简化，材却降低建了精度日本牢武藤英清教横授提锈出改收进反公弯点眼法即D值法，食对柱的鸽抗侧刚辞度和柱绘中反弯份点的高巨度进行捐修正三、框唤架的内泻力分析2.水平虫荷载出下的烂内力怜分析D值法考虑山柱端佳梁的掉变形斧和约手束后假，柱强的抗企侧刚扮度D为：考虑柱健上下端汁节点弹房诚性约束狸的修正币系数三、框缴架的内喝力分析2.水平荷型载下的像内力分蒸析D值法FicCDABEGHicici1i2i3i4hj取框童架中辫的柱AB分析，帖假定：*柱AB及其上此下相邻寺柱子的煌线刚度蛾为ic*柱AB及其上森下相邻郑柱子的僻层间位改移为j*柱AB两端党节点距及其受上下傍左右辛相邻吴各节方点的崖转角腊均为*与柱AB相交颈的梁若的线俗刚度闸分别候为i1、i2、i3、i4三、网框架剃的内衔力分迷析2.水平荷顺载下的烂内力分摸析FicCDABEGHicici1i2i3i4hjjHGDFBACEMBAMABhjD值法变形后的情况三、框陪架的内使力分析2.水平婶荷载合下的姑内力感分析jHGDFBACEMBAMABhjD值法根据A、B两点力毁的平衡后条件：两式相加三、烛框架盲的内停力分恳析2.水平荷蛙载下的万内力分纪析D值法jHGDFBACEMBAMABhjAB柱所携受的东剪力资为：柱的抗侧刚度三、框蝇架的内体力分析2.水平晕荷载殖下的腰内力召分析D值法类似地王可以导粘出底层演柱的抗呀侧刚度块：ici1i2ici1i2ici1i2ip1ip2三、框巩架的内龄力分析2.水平睬荷载己下的修内力聚分析D值法求得柱云的抗侧岂刚度D后，可朗按与反惧弯点类战似的方姥法，推百导出第j层第k柱的剪常力：已知薪柱的逝剪力栋，要林求柱穴的弯证矩，钟还需量知道浮柱的屠反弯驱点位另置？三、横框架警的内财力分唉析2.水平荷装载下的解内力分调析D值法柱反弯下点的位甜置取决汗于其上励下端弯口矩的比岛值。假定等同层凤各横扯梁的庭反弯宜点均贼在各债横梁达跨度携的中沿央而却该点饰无竖羊向位陈移。知可用拐下列袋模型柜进行受计算暖分别就考虑先各因穴素对编反弯晚点的井影响宝。三、框扫架的内漠力分析2.水平肌荷载卖下的售内力茅分析假定框贵架横梁皮的线刚圈度、柱隙的线刚冈度和层显高沿框冲架高度关保持不昏变上下横贼梁刚度股不同，校反弯点霜向刚度章较小的他一端偏既移上下月层层慢高变辱化时D值法梁柱线刚度比及层数、层次的影响柱的奴反弯刺点高奴度y0h，附表4-3，4-4标准粒反弯瓣点高刷度比上下横梁刚度比的影响对y0加一宰增量y1进行宏修正，附表4-浇5层高变化的影响对y0加增量y2、y3进行爬修正，附表4-夸6三、灰框架狐的内朝力分艰析2.水平擦荷载唯下的强内力势分析经上丈述修绕正后铃，柱齿底至持反弯岭点的菊高度焰可按淹下式繁计算窑：D值法Vjk和yh和反弯点法类似柱的弯梁矩梁的弯土矩三、框杯架的内圣力分析3.框架的庙侧移计锤算及限稀值框架结终构的变熄形特点梁柱弯垦曲变形鼻引起的再侧移——剪切啄形柱轴向浙变形引脊起的侧喂移——弯曲扯形三、框庙架的内涂力分析3.框架的摩侧移计鸭算及限碍值侧移计正算梁柱弯库曲变形远引起的绑侧移三、框芒架的内岭力分析3.框架的崖侧移计粗算及限欠值侧移鸣计算柱轴向猪变形引地起的侧雾移假定内宗部中柱烦的轴力况为0外柱轴力为：上部挣水平寒荷载朗在计录算截铅面引椒起的态弯矩外柱轴岔线间的壶距离单位戴力法摇：单位水逝平力作哨用在框谨架顶引度起的柱济中轴力1外载引圆起的柱这中轴力三、翁框架渡的内迫力分侨析3.框架维的侧责移计相算及吓限值弹性港侧移芒的限宅值控制顶似部最大亦位移，破避免影万响使用控制层掌间相对兰侧移，衫避免填呆充墙出助现裂缝限值革见教疤材表4-2对装需配整颗体式泼框架敬，计段算的煤侧移始值应船放大20%四、饲温度执的影张响1.季节温六度lll施工时叔的气温遣为t1，使用剃时的气型温为t2，温差卸为t=t1–t2以AB为例四、丽温度役的影法响2.内外温弟差内柱的钩温度为t1，边怪柱的住温度祖为t2，且t1>t2，则边彻柱将缩蹈短以AB为例四、温对度的影化响3.日照温生差框架右倍侧有日旨照时，悲右侧伸盖长，框月架整体丧弯曲。信当框架地平面不听对称时定，还会靠出现扭预转。五、框庆架杆件兽的设计1.控制湖截面柱的原弯矩搅呈线良性变男化控制截错面可取付上下柱卫端截面梁的弯窑矩呈抛映物线变耽化控制截舟面可取练两端截挽面及跨庆间最大银正弯矩与截面（早为简化惧可取跨倦中截面葵）五、框厕架杆件族的设计1.控制截速面McMVcVb/2均布荷舌载下：MMc-Vcb/2V=Vc-（g+q）b/2集中沟荷载虎下：M=Mc-Vcb/2，V=VcMbg+qVVcMc柱可作撞类似的拒计算五、框酒架杆件更的设计2.荷载露效应气组合基本表语达式由可变志荷载控余制的组财合：由永久占荷载控终制的组愉合：对标准临值大于4k灭N/便m2的楼处面活示荷载搂应取1.位3五、鄙框架花杆件友的设拥计2.荷载早效应辰组合*梁:梁端最村大负弯俗矩确定脆顶部配炭筋；跨闪中最大糖正弯矩线确定底老部配筋劲；最大烫剪力确煤定箍筋最不皮利的信内力*柱:同单凑层工浊业厂跪房柱五、槽框架渡杆件肌的设啦计3.竖向鸽活荷估载的按最不铁利位耳置分跨姥计算赢组合福法每次己仅在民一根羞梁上奇布置崖活荷紫载，施计算胶整个喇框架取的内博力求出姐所有唯这些浴内力哥后对厉给定泪截面庆同号乖内力涛相加切即可固得出讯该截恭面的叔最大黎内力五、框狠架杆件茂的设计3.竖向活秧荷载的明最不利趣位置最不利山荷载法跨中最钞大正弯糠矩梁端最驴大负弯阵矩或柱屈端最大束弯矩用先类似方艺法求出五、誉框架顶杆件婆的设表计3.竖向版活荷蝴载的等最不灿利位伴置分层组酷合法*梁:仅考虑痰本层活律荷载的替不利布蛇置，其被方法同砌连续梁*柱端弯棕矩:只考虑高与该柱喝相邻层贤的活荷度载的影步响*柱的轴辫力：对猫于与柱甲不相邻扁的上层诵活荷载迈，仅考牌虑其轴币力的传话递而不藏考虑其竟弯矩的右作用五、着框架炸杆件脉的设绘计3.竖向仗活荷炸载的辟最不故利位心置满布荷脸载法当活著荷载候产生顺的内扎力远张小于健恒载均产生沃的内眨力时丝式，可掉不考提虑活确荷载寺的不给利布易置，支将活甚荷载州满布祸与框桂架梁谅上对梁支典座处的割弯矩影王响不大对梁窜跨中窃的弯较矩应芝乘以1.1殿~1.拨2的放大视系数五、框返架杆件缠的设计4.梁端弯尺矩调幅现浇殿框架调幅蓬系数西取0.8育~0.炼9装配街整体赚式框阁架调幅系芽数取0.7爬~0.稍8五、框畅架杆件匹的设计5.构件的享设计框架柱傅的计算捏长度我国骄规范敢规定甩的计菜算长隐度见悦教材股表4-2梁柱陕截面拔的设亏计同阴普通驾钢筋帆混凝蠢土梁昼柱五、框烫架杆件捧的设计6.叠合梁懒的设计叠合梁帖的基本奶概念*一阶段皮受力叠船合梁:施工时棉预制梁感下有可述靠支撑黄，预制聋梁不受金力。待怪后浇层斜达强度蜻后，再酿拆除支冤撑，新税老混凝饺土共同处受力*二阶段蛙受力叠钩合梁:施工时龙预制梁王以简支裁梁的方团式受力最。待后同浇层达阀强度后驰，新老逝混凝土稿再共同已受力一阶员段受哭力叠榜合梁冠除叠咽合面怎受剪图应按带叠合戚梁计碍算外顿，其截他计怜算原制则和俱方法出同整件浇梁宝。五、饱框架炮杆件伞的设亚计6.叠合梁撒的设计叠合梁塔的试验饿研究叠合党梁的功挠度钥、钢屑筋应没力、底裂缝机宽度吓均比薯整浇功梁大瘦，承公载能某力和梨整浇刺梁基盐本相用同五、框顽架杆件年的设计6.叠合梁补的设计叠合衰梁的抛受力树特点叠合梁接中受拉怨钢筋的究应力始休终大于艇相同条冷件下的肯整浇梁--厅——受拉钢脂筋应力润超前叠合拉层中沙混凝病土的竞压应海力始山终小办于相励同条克件下勇的整仆浇梁——受区混诉凝土应祥变滞后承载鹊力极哨限状剥态下客进入慰塑性舰变形爽后原斩来的锋应力蓄应变陷历史础已被凉遗忘——极限承州载力相暑同五、巩框架游杆件埋的设峰计6.叠合忙梁的的设计叠合梁柴的承载精力计算——第一封阶段途预制晃梁的容承载臭力分别液为预甘制梁奏、预口制楼籍板、绢叠合旦层自葡重在萌计算赏截面驼产生坛的弯刘矩和袭剪力亩设计诵值第一阶伏段施工厚活荷载脱在计算食截面产粪生的弯邀矩和剪找力设计喊值*第一独阶段扒是指躺叠合动层混奥凝土戒未达妻到强选度设扁计值哗的阶专段。极在此震阶段钓，预界制梁轿是简傅支梁锈，其卷弯矩优设计素值和糟剪力刊设计宪值。预制梁居的承载躬力计算房诚方法与袖普通构剩件相同五、框滩架杆件大的设计6.叠合梁火的设计叠合版梁的兄承载诊力计掠算——第二阶者段预制榆梁的承缘瑞载力*第二阶虎段是指丝式叠合层错混凝土别达到强宅度设计逮值后的方阶段。弯在此阶路段，梁荡柱已形闻成框架裤的一部养分，其燥弯矩设牧计值和帝剪力设河计值。分别注为第锈二阶童段面搁层、委吊顶增等自贡重在卫计算旋截面暮产生破的弯耀矩和佛剪力乏设计蜡值第二痕阶段轮荷载须效应窗组合献中可嗓变荷案载在歉计算乒截面队产生百的弯统矩和富剪力凳设计帅值，担应取恒本阶击段施查工活缠荷载晋和使棍用阶能段活扰载中旗的较角大内默力值叠合梁揪正截面灿、斜截倚面承载衔力的计苍算方法驳与普通哑构件相轻同五、纲框架掏杆件裹的设柔计6.叠合梁溜的设计叠合梁直的承载狠力计算——混凝觉土强士度的咳取值*正弯矩驼区段，鸽按叠合晌层取用标，负弯秃矩区段涌按计算竟截面受夫压区的您实际情苏况取用丸。*受剪承闹载力计尤算时，舞取预制两梁和叠驰合层中近较低的法混凝土学强度等斯级进行抬计算，怜同时求老得叠合罩梁的受避剪承载洁力设计鼠值不应谱低于预英制梁的裤受剪承苍载力设摊计值五、框认架杆件题的设计6.叠合港梁的仇设计叠合梁康的承载泻力计算——叠合面苏的受剪鄙承载力忆验算当叠合秒梁的箍跟筋符合娃普通梁裕和叠合轨梁的构炒造要求具时，叠合面售的受剪与承载力泡应按下宜式验算钳：混凝房诚土抗绕拉强暗度设萌计值班，取伯叠合规层和壶预制肤梁中广的较祸低值五、和框架满杆件傍的设抹计6.叠合框梁的帜设计叠合识梁纵卡向受漆拉钢胀筋的书应力箩验算——避免受撒拉钢筋扎在使用腐阶段屈恨服五、融框架题杆件悬的设拥计6.叠合梁摔的设计叠合粉梁裂子缝宽傍度计仙算预制亲梁混析凝土垮抗拉垒强度液标准毫值最大恭裂缝筒宽度铁不应洗超出抛规范培的允聋许值五、框话架杆件忽的设计6.叠合梁五的设计叠合源梁的渔挠度奴计算——按“最普小刚度吨原则”额进行挠四度验算叠合梁绿的长期颂刚度预制梁框在第一葛阶段的辱短期刚么度，可惧按普通浩钢筋混街凝土梁撞的方法座计算叠合梁春在第二净阶段的被短期刚厘度五、竟框架眨杆件谨的设娘计6.叠合费梁的懂设计叠合梁乐的挠度捉计算——按“最揪小刚度弄原则”关进行挠伙度验算叠合冲梁在杀第二耻阶段兰的短驳期刚掏度，塑在正票弯矩藏区段统：叠合梁经在第二素阶段的会短期刚莲度，在骆负弯矩理区段，岩可按普军通钢筋爸混凝土砖梁的方亲法计算五、框镇架杆件凤的设计6.叠合夕梁的核设计叠合距梁的读构造央要求叠合梁睬的构造溉要求见企教材中历的有关目内容六、框弯架节点束设计和孩构造要等求1.节点设温计*非抗劲震设骆计的拥节点扎一般鸟不进义行单垄独的奶计算*将柱中列的纵筋揉和箍筋摧直接通柜过节点北，梁中咏的纵筋天在节点膊中锚固*框架