建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計大作業(yè)指導(dǎo)書

1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程大作業(yè)指導(dǎo)書（適用于2008級土木工程專業(yè)）編寫：王小崗建筑工程學(xué)院 一、課程大作業(yè)的目的和任務(wù)建筑結(jié)構(gòu)抗震是高等學(xué)校土木工程專業(yè)建筑工程方向的一門必修專業(yè)課。其內(nèi)容涉及結(jié)構(gòu)動力學(xué)、工程地震與結(jié)構(gòu)抗震三大部分，以建筑結(jié)構(gòu)抗震為主。課程大作業(yè)的目的和任務(wù)是：通過課程大作業(yè)，使學(xué)生掌握建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本原理與方法，培養(yǎng)學(xué)生具有一定工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計計算能力。課程大作業(yè)是對學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實踐能力的全面鍛煉。著重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問題的能力，以及嚴謹、扎實的工作作風(fēng)，是后續(xù)畢業(yè)設(shè)計的全面演練，同時為將來走上工作崗位，順利完成相關(guān)設(shè)計任務(wù)奠定堅實基礎(chǔ)。二、課程大作業(yè)的能力培

2、養(yǎng)要求（1）建模能力：具有將常見建筑結(jié)構(gòu)簡化為結(jié)構(gòu)動力學(xué)計算簡圖的能力。（2）設(shè)計和計算能力：能使用抗震設(shè)計規(guī)范、規(guī)程、設(shè)計手冊和設(shè)計圖集，進行常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計和計算，能編制較為規(guī)范的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書。（3）制圖能力：具有繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖紙的能力。三、設(shè)計要求（1）時間要求 教師講授本課程伊始，即下發(fā)任務(wù)書，至課程結(jié)束前1周上交成果。一般不少于10周；（2）任務(wù)要求 在教師指導(dǎo)下，獨立完成給定的設(shè)計任務(wù)，編寫出符合要求的設(shè)計說明（計算）書，并繪制必要的施工圖。（3）知識和能力要求 能綜合應(yīng)用所學(xué)知識與技能，分析和解決工程實際問題；學(xué)會依據(jù)設(shè)計任務(wù)進行資料收集和整理，能正確運用工具書，掌握

3、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計程序、方法和技術(shù)規(guī)范；培養(yǎng)工程設(shè)計計算、理論分析、技術(shù)文件編寫的能力。四、考核與成績評定課程大作業(yè)成績，與課程設(shè)計成績評定方法相同。依據(jù)平時考勤、設(shè)計成果質(zhì)量、答辯成績評定。 （1）平時考查：主要檢查學(xué)生的出勤情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、是否獨立完成設(shè)計等幾方面。（2）設(shè)計成果的檢查：著重檢查設(shè)計圖紙和計算書的完整性和正確性。（3）成績的評定要按課程的目的要求：突出學(xué)生獨立解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新性的評定。（4）課程設(shè)計的成績按百分制評定。凡大作業(yè)成績不及格者，課程必須重修。 考核標準如下實踐環(huán)節(jié)名稱考核單元考 核 內(nèi) 容建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程大作業(yè)工作表現(xiàn)（20分）出勤情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、是否

4、獨立完成設(shè)計等計算書（30分）荷載計算項目齊全，取值正確，荷載組合恰當；計算簡圖選取正確，計算方法選擇恰當，內(nèi)力計算正確；所選用結(jié)構(gòu)材料的品種、規(guī)格型號、標號齊全、準確；構(gòu)件設(shè)計正確、合理書寫格式正確，計算書整潔、規(guī)范。設(shè)計圖紙（30分）按規(guī)定完成了應(yīng)畫的結(jié)構(gòu)施工圖；施工圖符合任務(wù)書要求、符合制圖標準、設(shè)計符合有關(guān)規(guī)范；圖面布置均勻，圖面整潔，線型使用恰當，線條規(guī)整；尺寸、標高等數(shù)據(jù)標準齊全，字體工整，符合規(guī)范要求；投影關(guān)系正確，能滿足施工要求答辯（20分）對于口試問題回答基本概念清楚、思路清晰、規(guī)范熟悉框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計指導(dǎo)框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計步驟 開始確定結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)布置初步選定梁柱截面尺寸及

5、材料強度等級 計算各層重力荷載代表值及結(jié)構(gòu)剛度參數(shù) 豎向荷載計算 計算結(jié)構(gòu)自振周期及振型 計算多遇地震烈度下的結(jié)構(gòu)彈性地震作用 不滿足 多遇烈度地震作用下結(jié)構(gòu)層間彈性變形驗算 滿足 上述地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 豎向荷載作用下內(nèi)力分析 內(nèi)力組合 按組合內(nèi)力進行梁柱配筋計算 基礎(chǔ)設(shè)計 進行重要部位的抗震強度驗算 需要作薄弱層變形驗算否 否 不滿足 按罕遇地震烈度驗算薄弱層彈塑性層間位移角 或 延性構(gòu)造措施 特殊延性構(gòu)造 結(jié)束第一步、確定結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)布置一、建筑結(jié)構(gòu)體系選型(一) 合理選用結(jié)構(gòu)材料建筑結(jié)構(gòu)材料是形成結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的特點，正確選用材料，就成為經(jīng)濟合理地選型的一個重要

6、方面。按材料分類的結(jié)構(gòu)類型如下： 砌體結(jié)構(gòu)體系 按建筑材料分類的結(jié)構(gòu)類型 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系 鋼結(jié)構(gòu)體系 鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)體系(二) 合理選擇結(jié)構(gòu)受力體系現(xiàn)代建筑中，建筑物的造型可劃分為兩大類：多層及高層建筑、單層大跨度建筑，按結(jié)構(gòu)受力形式分類，常用的結(jié)構(gòu)體系大體如下： 混合結(jié)構(gòu)體系 框架結(jié)構(gòu)體系 多層及高層建筑 剪力墻結(jié)構(gòu)體系(包括框架剪力墻、全剪力墻結(jié)構(gòu)) 筒體結(jié)構(gòu)體系(包括框筒、筒中筒、成束或組合筒體結(jié)構(gòu)) 巨型結(jié)構(gòu)體系單層大跨度建筑 平面結(jié)構(gòu)體系：門式剛架、薄腹梁結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu) 空間結(jié)構(gòu)體系：殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)體系 多層與小高層常采用框架結(jié)構(gòu)體系。

7、(1)框架結(jié)構(gòu)體系的特點：框架是由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點連接形成的骨架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)的特點是由梁、柱承受豎向和水平荷載，墻僅起維護作用。其整體性和抗震性均好于混合結(jié)構(gòu)，且平面布置靈活，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型?？蚣芙Y(jié)構(gòu)可通過合理的設(shè)計，使之具有良好的延性，成為“延性框架”。在地震作用下，這種延性框架具有良好的抗震性能。 (2)鋼筋混凝土框架：鋼筋混凝土框架按其施工方法可分為：現(xiàn)澆框架、裝配式框架及裝配整體式框架三種。 地震區(qū)框架結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先考慮選擇現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系，其次是裝配整體式框架結(jié)構(gòu)體系，現(xiàn)已很少采用裝配式框架結(jié)構(gòu)體系；非地震區(qū)的框架結(jié)構(gòu)則可以根據(jù)施工條件等因素具體選定

8、。 (3)鋼框架：鋼框架的受力骨架為鋼梁、鋼柱，根據(jù)梁柱連接型式可分為半剛接框架和剛接框架。鋼框架的抗震性能優(yōu)于鋼筋混凝土框架；鋼梁、鋼柱相對混凝土梁、柱截面較小，增大了有效使用面積；鋼框架自重較輕，大大降低了基礎(chǔ)造價；且施工周期短，具有良好的綜合經(jīng)濟效益。鋼框架多用于辦公樓、旅館、商場等公共建筑。 (4)框架結(jié)構(gòu)體系選用限值：框架結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)剛度主要取決于梁柱的截面尺寸，一般梁柱截面慣性矩較小，在水平荷載作用下的側(cè)向變形較大，抗側(cè)移能力較弱，屬較柔結(jié)構(gòu)。當層數(shù)較多、側(cè)向荷載較大時，為滿足側(cè)向剛度和強度要求，需加大截面，很不經(jīng)濟。而且高度增加時，框架結(jié)構(gòu)頂點位移和層間相對位移較大，使得非結(jié)構(gòu)

9、構(gòu)件(如填充墻、建筑裝飾、管道設(shè)備等)在地震時破壞較嚴重。因此，框架結(jié)構(gòu)的最大高度受到限制。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)是615層，最經(jīng)濟是10層左右；規(guī)范規(guī)定不超過12層的鋼結(jié)構(gòu)房屋可采用鋼框架結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)高寬比不宜超過表1-2的限值；抗震等級見表13所示。 表1-1 建筑結(jié)構(gòu)體系適用的最大高度（m）結(jié) 構(gòu) 體 系非抗震設(shè)防抗 震 設(shè) 防6 度度8 度9 度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框 架現(xiàn) 澆6060554525裝配整體50503525不應(yīng)采用框架剪力墻和框架筒體現(xiàn) 澆13013012010050裝配整體1001009070不應(yīng)采用現(xiàn) 澆 剪 力 墻無框支墻14014012010060部分框支墻12

10、012010080不應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu)框 架1101101109050框架支撐 框架剪力墻240220220200140 表1-2 高寬比限值結(jié) 構(gòu) 體 系非抗震設(shè)防抗 震 設(shè) 防6、7 度8 度9 度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框 架5542框架剪力墻和框架筒體5543剪 力 墻6654鋼 結(jié) 構(gòu) 民 用 房 屋6.56.565.5二、結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)體系確定后，應(yīng)當密切結(jié)合建筑設(shè)計進行結(jié)構(gòu)總體布置，使建筑物具有良好的造型和合理的傳力路線。建筑結(jié)構(gòu)的總體布置，是指其對高度、平面、立面和體型等的選擇，除應(yīng)考慮到建筑使用功能、建筑美學(xué)要求外，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求。地震區(qū)的建筑，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，還應(yīng)保證建筑

11、物具有良好的抗震性能。設(shè)計要達到先進合理，首先取決于清晰合理的概念，而不是僅依靠力學(xué)分析來解決。確定結(jié)構(gòu)布置方案的過程就是一個結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的過程。（一） 結(jié)構(gòu)總體布置原則1、 控制高寬比 在高層建筑中，結(jié)構(gòu)的位移常常成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要控制因素、而且隨著建筑高度的增加，傾覆力矩將迅速增大。因此，高層建筑的高寬比不宜過大。一般應(yīng)滿足表1-2的要求。對于滿足表1-2的高層建筑，一般可不進行整體穩(wěn)定驗算和傾覆驗算。2、減少平面和豎向布置的不規(guī)則性 結(jié)構(gòu)平面應(yīng)盡量設(shè)計成規(guī)則、對稱而簡單的形狀，使結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心盡量重合，以減少因形狀不規(guī)則產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的可能性。 結(jié)構(gòu)的豎向布置要做到剛度均勻而連續(xù)，避

12、免剛度突變，避免薄弱層。結(jié)構(gòu)上部形成縮小面積的突出部分，這種剛度突變在地震作用下會產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)，要采取特殊的措施加強。 3、變形縫的設(shè)置 在多層與高層建筑中，為防止結(jié)構(gòu)因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫，常隔一定距離用溫度縫分開；在高層部分和低層部分之間，由于沉降不同，往往由沉降縫分開；建筑物各部分層數(shù)、質(zhì)量、剛度差異過大，或有錯層時，用防震縫分開。溫度縫、沉降縫和防震縫將高層建筑劃分為若干個結(jié)構(gòu)獨立的部分，成為獨立的結(jié)構(gòu)單元。（二） 框架結(jié)構(gòu)體系布置 1、結(jié)構(gòu)布置原則 (1)結(jié)構(gòu)平面形狀和立面體型宜簡單、規(guī)則，使各部分剛度均勻?qū)ΨQ，減少結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的可能性。 (2)控制結(jié)構(gòu)高寬比，以減少水平荷

13、載下的側(cè)移，其高寬比限值見表1-2。 (3)盡量統(tǒng)一柱網(wǎng)及層高，以減少構(gòu)件種類規(guī)格，簡化設(shè)計及施工。 (4)房屋的總長度宜控制在最大溫度伸縮縫間距內(nèi)，當房屋長度超過規(guī)定值時，可設(shè)伸縮縫將房屋分成若干溫度區(qū)段。 2、柱網(wǎng)和層高 框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)尺寸，即平面框架的柱距(開間)與跨度(進深)和層高，首先要滿足生產(chǎn)工藝和其他使用功能的要求，其次是滿足建筑平面功能的要求，還要力求做到柱網(wǎng)平面簡單規(guī)則、受力合理，同時施工方便，有利于裝配化、定型化和施工工業(yè)化。 3、鋼筋混凝土承重框架的布置 柱網(wǎng)確定后，沿房屋縱橫方向布置梁系，形成橫向框架和縱向框架，分別承受各自方向上的水平作用。根據(jù)承重框架布置方向的不同，

14、框架承重體系可分為三種。 (1)橫向框架承重方案：橫向框架承重方案是在橫向上布置主梁，在縱向上設(shè)置連系梁。樓板支承在橫向框架上，樓面豎向荷載傳給橫向框架主梁。由于橫向框架跨數(shù)較少，主梁沿框架橫向布置有利于增加房屋橫向抗側(cè)移剛度。由于豎向荷載主要通過橫梁傳遞，所以縱向連系梁往往截面尺寸較小，這樣有利于建筑物的通風(fēng)和采光。不利的一面是由于主梁截面尺寸較大，對于給定的凈空要求使結(jié)構(gòu)層高增加。 (2)縱向框架承重方案；縱向框架承重方案是在縱向上布置框架主梁，在橫向上布置連系梁。樓面的豎向荷載主要沿縱向傳遞。由于連系梁截面尺寸較小，這樣對于大空間房屋，凈空較大，房屋布置靈活。不利的一面是進深尺寸受到板長

15、度的限制，同時房屋的橫向剛度較小。 (3)縱橫向框架混合承重方案：框架在縱橫兩個方向上均布置主梁。樓板的豎向荷載沿兩個方向傳遞。柱網(wǎng)較大的現(xiàn)澆樓蓋，通常布置成井字形式；柱網(wǎng)較小的現(xiàn)澆樓蓋，樓板可以不設(shè)井字梁直接支承在框架主梁上。由于這種方案沿兩個方向傳力，因此各桿件受力較均勻，整體性能也較好，通常按空間框架體系進行內(nèi)力分析。 在地震區(qū)，考慮到地震方向的隨意性以及地震產(chǎn)生的破壞效應(yīng)較大，因此應(yīng)按雙向承重進行布置。高層建筑承受的水平荷載較大，應(yīng)設(shè)計為雙向抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用鉸接，也不應(yīng)采用橫向為剛接、縱向為鉸接的結(jié)構(gòu)體系。（三）、繪出框架平面柱網(wǎng)布置標出柱距，對框架進行編號。第二步、初步選

16、定梁柱截面尺寸及材料強度等級一、 初估梁柱截面尺寸（1）框架梁截面尺寸：框架梁的截面尺寸應(yīng)該根據(jù)承受豎向荷載的大小、梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設(shè)防要求以及選用的混凝土材料強度等諸多因素綜合考慮確定。 一般情況下，框架梁的截面尺寸可參考受彎構(gòu)件按下式估算：梁高h=(1/81/12)l，其中l(wèi)為梁的跨度。梁寬b=(1/21/3)h。在抗震結(jié)構(gòu)中，梁截面寬度不宜小于200mm，梁截面的高寬比不宜大于4，梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。 (2)框架柱截面尺寸：框架柱的截面形式通常大多為方形、矩形。柱截面的寬與高一般取層高的1/151/20，同時滿足、，l0為柱計算長度。多層房屋中，框架柱截面的

17、寬度和高度不宜小于300mm；高層建筑中，框架柱截面的高度不宜小于400mm，寬度不宜小于350mm。柱截面高度與寬度之比為12。柱凈高與截面高度之比宜大于4。 為了減少構(gòu)件類型，簡化施工，多層房屋中柱截面沿房屋高度不宜改變。 在計算中，還應(yīng)注意框架柱的截面尺寸應(yīng)符合規(guī)范對剪壓比()、剪跨比()、軸壓比()限值的要求，如不滿足應(yīng)隨時調(diào)整截面尺寸，保證柱的延性?？拐鹪O(shè)計中柱截面尺寸主要受柱軸壓比限值的控制，如以表示柱軸壓比的限值，則柱截面尺寸可用如下經(jīng)驗公式粗略確定： 式中；A柱橫截面面積，m2，取方形時邊長為a；n驗算截面以上樓層層數(shù)；F驗算柱的負荷面積，可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸確定，m2；fc混凝土軸

18、心抗壓強度設(shè)計值；框架柱最大軸壓比限值，一級框架取0.7，二級框架取0.8，三級框架取0.9。地震及中、邊柱的相關(guān)調(diào)整系數(shù)，7度中間柱取1、邊柱取1.1，8度中間柱取1.1、邊柱取1.2；G結(jié)構(gòu)單位面積的重量(豎向荷載)，根據(jù)經(jīng)驗估算鋼筋混凝土高層建筑約為1218kNm2。二、 材料強度等級1、 混凝土的強度等級：抗震等級為一級的框架梁、柱和節(jié)點不宜底于C30，其他各類構(gòu)件不應(yīng)底于C20。2、 鋼筋的強度等級：縱向鋼筋宜采用II、III級變形鋼筋，箍筋宜采用I、II級鋼筋。三、 確定計算簡圖、選取計算單元1、 畫出水平計算簡圖，標注框架編號（橫向為1、2、3-，縱向為A、B、C-）、框架梁編號

19、（材料、截面和跨度相同的編同一號），確定梁的計算跨度。2、 選取計算單元（所需計算的一榀或幾榀框架），畫出計算簡圖，標出計算跨度、柱的計算高度，并對柱編號（材料、截面和高度相同的編同一號）。第三步、計算各層重力荷載代表值及結(jié)構(gòu)剛度參數(shù)一、 計算各層重力荷載代表值1、 屋面豎向恒載：按屋面的做法逐項計算均布荷載×屋面面積；2、 屋面豎向活載：屋面雪荷載×屋面面積；3、 樓面豎向恒載：按樓面的做法逐項計算均布荷載×樓面面積；4、 樓面豎向活載：樓面均布活荷載×樓面面積；5、 梁柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱的抹灰）：梁側(cè)、梁底抹灰、柱周抹灰，近似按加大梁寬及柱寬

20、考慮，一般加40mm。 混凝土容重：25kN/m3梁柱自重可列表，以方便后面的計算。如：編號截面(m2)長度(m)根 數(shù)每根重量（KN）L1寬×高=每層根數(shù)×層數(shù)=.Z1.6、 墻體自重：（包括女兒墻和各種縱橫隔墻）墻體兩面抹灰，近似按加厚墻體40mm考慮。 黏土磚的容重：19kN/m3同上列表：墻 體每片面積片 數(shù)重量女兒墻高×寬=每層片數(shù)×層數(shù)=底層縱墻底層橫墻其他層縱墻其他層橫墻7、 荷載分層總匯屋面重力荷載代表值Gi=屋面恒載+50%屋面活荷載+縱橫梁自重+樓面下半層的柱及縱橫墻自重；各樓層重力荷載代表值Gi=樓面恒荷載+50%樓面活荷載+縱橫梁

21、自重+樓面上下各半層的柱及縱橫墻自重： 總重力荷載代表值 二、剛度參數(shù)計算1、梁的線剛度計算：各層梁分別列表計算：（表的形式根據(jù)具體情況合理調(diào)整）框架橫梁跨度l(m)截面(m2)E（kN/m2）（m4）中框架左右邊框架左右2、柱的線剛度計算各層柱分別列表計算：層次柱號Z截面柱高H(m)E（kN/m2）底層二層3、橫向框架柱的側(cè)移剛度值根據(jù)D值法，第i層第j 根柱的側(cè)移剛度為： 式中，體現(xiàn)了節(jié)點轉(zhuǎn)角的影響，對于框架一般層的邊柱與中柱和首層的邊柱與中柱的值詳見課本。列表計算：層次柱類型（一般層）（底層）（一般層）（底層）根數(shù)底層中柱邊柱其他層中柱邊柱第四步、計算結(jié)構(gòu)自振周期頂點位移法計算基本周期：

22、 式中，基本周期調(diào)整系數(shù)，對一般民用框架取0.6。 結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向位移，即為把集中在各樓層處的重力荷載代表值視為作用在樓面處的水平力時，按彈性剛度計算得到的結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向位移（m）。 ， 式中，上述水平力作用下第i層的層間剪力，; 第i層柱的側(cè)移剛度之和（前面已算出）。第五步、計算多遇地震烈度下的結(jié)構(gòu)彈性地震作用對滿足底部剪力法適用條件的框架結(jié)構(gòu)，可用底部剪力法求解，列表計算。；第六步、多遇烈度地震作用下結(jié)構(gòu)層間彈性變形驗算1、 層間剪力的計算 2、 層間彈性變形計算 3、 驗算是否滿足。列表計算：層次層高距地面高 頂層第七步、上述地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析一、求柱端剪力第i層第k 根柱子的剪力為 二

23、、柱的上下端彎矩 式中，y為柱子的反彎點高度比， 柱標準反彎點高度比，標準反彎點高度比是各層等高、各跨跨度相等、各層梁和柱線剛度都不改變的多層多跨規(guī)則框架在水平荷載作用下求得的反彎點高度比，查表得。 上下梁線剛度變化時的反彎點高度比修正值；當某柱的上、下梁線剛度不同，柱上、下節(jié)點轉(zhuǎn)角不同時，反彎點位置有變化，應(yīng)將加以修正，修正值為。 、上下層高度變化時反彎點高度比修正值，框架柱剪力及彎矩計算列表進行：層次層高h(m)左 邊 柱中柱右邊柱同左同左做出框架柱剪力及彎矩圖。三、框架梁端的彎矩 根據(jù)節(jié)點平衡，求梁端彎矩：對于中柱，左、右梁端彎矩可由上、下柱端彎矩之和按左、右梁的線剛度比例分配 對邊柱節(jié)

24、點： 列表計算：層號邊柱處中柱處.做出框架梁的彎矩圖。四、框架梁端的剪力計算根據(jù)框架梁隔離體的平衡條件，梁端彎矩的代數(shù)和除以梁的跨度即可得梁端剪力 五、框架柱的軸力計算對于中柱，每個節(jié)點左、右梁端剪力之差即為柱的該層層間軸向力；對于邊柱，節(jié)點一側(cè)的梁端剪力即為柱的該層層間軸向力；從上到下逐層累加層間軸向力，即得柱在相應(yīng)層得軸力?？蚣芰憾思袅爸S力計算表：層號AB跨BC跨柱軸力.做出框架梁的彎矩、剪力圖及柱的軸力圖。第八步、豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析一、 荷載及計算簡圖、橫向框架梁上的線荷載（恒載和活荷載分別算）a）樓（屋）面均布荷載傳給梁的線荷載（雙向板）短向分配荷載：長向分配荷載：b

25、）梁上的線荷載梁自重樓（屋）面均布荷載傳給梁的線荷載做出框架豎向荷載圖（有關(guān)荷載前面已算出）。、各層柱子的集中荷載自重梁傳來的集中荷載二、框架彎矩計算（一）、迭代法（結(jié)構(gòu)力學(xué)）（二）、分層法：在豎向荷載作用下框架內(nèi)力采用分層法進行簡化計算，此時每層框架連同上下層柱組成基本計算單元，豎向荷載產(chǎn)生的固端彎矩只在本層內(nèi)進行彎矩分配，單元之間不再傳遞。梁的彎矩取分配后的數(shù)值；柱端彎矩取相鄰兩層單元對應(yīng)柱端彎矩之和。1、 求梁的固端彎矩；2、 梁柱的線剛度（前面已算出）；3、 分配系數(shù)：按與節(jié)點連接的各桿的轉(zhuǎn)動剛度比值計算；4、 傳遞系數(shù)：底層柱傳遞系數(shù)為1/2，其余各層柱傳遞系數(shù)為1/3；梁遠端固定傳

26、遞系數(shù)為1/2，遠端滑動鉸支座傳遞系數(shù)為-1。5、 彎矩分配：分配23次為宜。6、 節(jié)點不平衡彎矩的再分配：由于柱端彎矩按1/3 傳遞系數(shù)傳遞到遠端（底層按1/2傳遞系數(shù)），柱端彎矩取相鄰兩層單元對應(yīng)柱端彎矩之和，此時原來已經(jīng)平衡的節(jié)點彎矩由于加入了新的彎矩而不再平衡，應(yīng)將不平衡彎矩再分配。節(jié)點不平衡彎矩的再分配表層號軸線號A（邊）B（中）其他軸桿件號上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系數(shù).桿端彎矩不平衡彎矩彎矩分配結(jié)果彎矩做出梁柱最終彎矩圖。7、考慮梁端的塑性變形及內(nèi)力重分布，對梁端負彎矩進行調(diào)幅，即人為地減小梁端負彎矩，調(diào)幅系數(shù)取0.85（用括號在圖上標出），相應(yīng)跨中彎矩乘1.1。三、梁端剪

27、力及柱軸力計算（1） 梁端剪力： （2） 柱軸力：層號荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力AB 跨BC 跨AB 跨BC 跨AB 跨BC 跨A 柱B 柱第九步、內(nèi)力組合鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力按下列公式驗算：非抗震設(shè)計： 為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，重要、一般、次要分別取1.1、1.0、0.9?？拐鹪O(shè)計： (為了計算比較，在內(nèi)力組合以獲得荷載效應(yīng)組合值S的同時，乘上結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)和抗震承載力調(diào)整系數(shù)。)內(nèi)力組合應(yīng)考慮兩種情況：（1）恒載和活荷載效應(yīng)的組合；（2）豎向荷載和地震作用效應(yīng)的組合。（一） 梁的內(nèi)力不利組合 （1）梁端負彎矩，取下式兩者較大值（2）梁端正彎矩按下式確定 （3）梁端剪力，取下式兩者較

28、大值 （4）梁跨中正彎矩，取下式兩者較大值 注意：上面第一式重力荷載代表值與地震作用組合后的最大值不一定在跨中，其位置和大小由作圖法或解析法求得。作圖法：按同一比例尺作重力荷載代表值作用下的彎矩圖（乘分項系數(shù)）和地震作用下的彎矩圖（乘分項系數(shù)），在彎矩圖上作平行與ab的切線，交于m點，作鉛垂線交ab與n點，則mn的長度為。（如右上圖所示）解析法求： ，（如右下圖所示）。（二） 框架柱的內(nèi)力組合單向偏心受壓：有三種情形，即在地震作用下大偏心受壓、小偏心受壓和無地震作用的偏心受壓：第組內(nèi)力組合（大偏心受壓）第組內(nèi)力組合（小偏心受壓） 第組內(nèi)力組合（無地震作用）用軸壓比判斷大小偏心，并以大偏心受壓和

29、小偏心受壓分別配筋，取大者。梁 內(nèi) 力 組 合 表層次梁的位置截面位置內(nèi)力荷載類別豎向荷載組合豎向荷載與地震作用組合恒載活載地震荷載1.2+1.4 1.2（+0.5）1.3 乘第N層左梁左端MV跨中M右端MV中梁左端MV跨中M右端MV右梁左端MV跨中M右端MV柱 的 內(nèi) 力 組 合 表（某柱）層次位置內(nèi)力荷載類別豎向荷載組合豎向荷載與地震作用組合恒載活載地震荷載1.2+1.4 1.2（+0.5）1.3 乘第N層上端MN下端MN.第十步、按組合內(nèi)力進行梁柱配筋計算為了較合理地控制強震作用下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞機制和構(gòu)件破壞形態(tài)，提高變形能力，抗震規(guī)范體現(xiàn)了能力控制設(shè)計的概念，并區(qū)別不同抗震等級，在

30、一定程度上實現(xiàn)“強柱弱梁”、“強節(jié)點弱桿件”和“強剪弱彎”的概念設(shè)計要求。這個概念在設(shè)計時用調(diào)整內(nèi)力的方式實現(xiàn)。一、框架梁1、正截面受彎承載力驗算求出梁的控制截面組合彎矩后，即可按一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算方法進行配筋計算。2、斜截面受剪承載力驗算1） 剪壓比的限制對梁的剪壓比的限制，也就是對梁的最小截面的限制。梁的組合剪力設(shè)計值應(yīng)符合下列要求：2） 按“強剪弱彎”的原則，調(diào)整梁端剪力設(shè)計值（注意：調(diào)整前內(nèi)力除于，并將調(diào)整后的值放回組合表中備用）調(diào)整值： 9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合 梁端剪力增大系數(shù)，一級為1.3，二級為1.2，三級為1.1。3） 斜截面受剪承載力驗算 二、框架柱1、 正截面受彎承載力驗算1）軸壓比的限制 軸壓比的限制是為了保證柱具有一定的延性。 要滿足規(guī)范要求。2）按“強柱弱梁”的原則，調(diào)整柱的彎矩設(shè)計值（注意：調(diào)整前內(nèi)力除于，并將調(diào)整后的彎矩值放回組合表中備用）框架節(jié)點處柱彎矩，除頂層和柱軸壓比小于0.15者外，其設(shè)計值應(yīng)按下列各式調(diào)整： 9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合 柱端彎矩增大系數(shù)，一級為1.4，二級為1.2，三級為1.1；一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下