混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下冊(cè)4多層與高層框架結(jié)構(gòu)

1、研制單位：湖南大學(xué)高等教育出版社高等教育出版社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(第3章電子教案)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助第第3章章 多層和高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多層和高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助本章重點(diǎn)本章重點(diǎn) 了解框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和適用范圍；了解框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和適用范圍； 熟悉框架結(jié)構(gòu)的布置原則與方法熟悉框架結(jié)構(gòu)的布置原則與方法； 掌握框架結(jié)構(gòu)在豎向和水平荷載作用下的掌握框架結(jié)構(gòu)在豎向和水平荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算方法內(nèi)力計(jì)算方法； 掌握框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合原則與

2、方法；掌握框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合原則與方法； 熟悉框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移驗(yàn)熟悉框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移驗(yàn) 算方法；算方法； 熟悉梁、柱的配筋計(jì)算和構(gòu)造要求。熟悉梁、柱的配筋計(jì)算和構(gòu)造要求?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助12層層310層層10層或?qū)踊?8m3.1概概 述述房屋按高度和層數(shù)分類房屋按高度和層數(shù)分類低層低層多層多層高層高層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)輕巧；輕巧； 整體性好；整體性好； 可形成大空間；可形成大空間； 施工方便；施工方便； 較為經(jīng)濟(jì)。較為經(jīng)濟(jì)。框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)

3、框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 抵抗水平荷載能力差抵抗水平荷載能力差； 側(cè)向剛度小，側(cè)移大側(cè)向剛度小，側(cè)移大 ； 受地基的不均勻沉降影受地基的不均勻沉降影響大響大 ?？蚣芙Y(jié)構(gòu)受框架結(jié)構(gòu)受力變形動(dòng)畫力變形動(dòng)畫混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.2結(jié)構(gòu)布置方法結(jié)構(gòu)布置方法3.2.1 結(jié)構(gòu)布置的一般原則結(jié)構(gòu)布置的一般原則 滿足使用要求，并盡可能與建筑的平、立剖面滿足使用要求，并盡可能與建筑的平、立剖面劃分相一致；劃分相一致； 滿足人防、消防要求，使水、暖、電各專業(yè)的滿足人防、消防要求，使水、暖、

4、電各專業(yè)的布置能有效地進(jìn)行；布置能有效地進(jìn)行； 結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單、規(guī)則、均勻、對(duì)稱，構(gòu)件類結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單、規(guī)則、均勻、對(duì)稱，構(gòu)件類型少；型少；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助好好差差平面布置平面布置混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助好好差差豎向布置豎向布置混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 妥善地處理溫度、地基不均勻沉降以及地震妥善地處理溫度、地基不均勻沉降以及地震 等因素對(duì)建筑的影響；等因素對(duì)建筑的影響； 施工簡(jiǎn)便；施工簡(jiǎn)便； 經(jīng)濟(jì)合理。經(jīng)濟(jì)合理?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.2.2 結(jié)構(gòu)布置方法結(jié)構(gòu)布置方法 房屋橫向剛度大，側(cè)房屋橫向剛度大，側(cè)移?。灰菩?； 橫梁高度大，室內(nèi)有橫梁高度大，室內(nèi)有效凈空小。效凈空小。 非抗震時(shí)使用非抗震時(shí)使用橫向布置橫向布置 橫向承重橫向承重混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 連系梁截面較小，框連系梁截面較小，框架梁截面尺寸大，室架梁截面尺寸大，室內(nèi)有效凈空高；內(nèi)有效凈空高； 對(duì)縱向地基不均勻沉對(duì)縱向地基不均勻沉降較有利；降較有利； 房屋橫向剛度小，側(cè)房屋橫向剛度小，側(cè)移大。移大?？v向布置縱向布置 縱向承重縱向承重混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土

6、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 整體性好，受力好；整體性好，受力好； 適用于整體性要求適用于整體性要求 較高和樓面荷載較較高和樓面荷載較 大的情況。大的情況。雙向布置雙向布置 雙向承重雙向承重混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.3截面尺寸估算截面尺寸估算3.3.1 框架梁框架梁0b18181lh bb4121hb 3-1n框架梁截面尺寸估算框架梁截面尺寸估算l0 梁的計(jì)算跨度；梁的計(jì)算跨度；hb 梁的截面高度；梁的截面高度；bb 梁的截面寬度。梁的截面寬度。一般情況下一般情況下：梁凈跨與截面高度之比梁凈跨與截面高度之比不宜小

7、于不宜小于4梁的截面寬度不梁的截面寬度不宜小于宜小于200mm3-2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助lIEicb 3-3n框架梁線剛度框架梁線剛度Ec 混凝土彈性模量；混凝土彈性模量；I 框架梁截面慣性矩，見(jiàn)表框架梁截面慣性矩，見(jiàn)表3.3.1；l 框架梁的跨度。框架梁的跨度。式中式中：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助表表3.3.1 3.3.1 框架梁慣性矩取值框架梁慣性矩取值樓板類型樓板類型邊框架梁邊框架梁中框架梁中框架梁現(xiàn)澆樓板現(xiàn)澆樓板I=1.5I0I=2.0I0裝配整體式樓板裝配整體式樓板I=1.2I0

8、I=1.5I0裝配式樓板裝配式樓板I=I0I=I0注：注： I0為梁按矩形截面計(jì)算的慣性矩，為梁按矩形截面計(jì)算的慣性矩， 。30121bhI 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助多層建筑多層建筑：Hi 第第i層層高；層層高；hc 柱截面高度；柱截面高度；bc 柱截面寬度。柱截面寬度。iHb 181121c cc21bh 框架柱的截面邊長(zhǎng)不宜小于框架柱的截面邊長(zhǎng)不宜小于250 mm，圓柱的截面直徑，圓柱的截面直徑不宜小于不宜小于350 mm，剪跨比，剪跨比宜大于宜大于2截面的高寬比截面的高寬比不宜大于不宜大于33-53-43.3.2 框架柱框架柱n框架柱截

9、面尺寸估算框架柱截面尺寸估算混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助高層建筑：高層建筑：N 柱中軸向力。柱中軸向力。Nv 柱支承的樓面荷載面積上豎向荷載產(chǎn)生的軸向柱支承的樓面荷載面積上豎向荷載產(chǎn)生的軸向 力設(shè)計(jì)值?？山茖敲姘逖刂S線之間的中力設(shè)計(jì)值?？山茖敲姘逖刂S線之間的中 線劃分，恒載和活載的分項(xiàng)系數(shù)均取線劃分，恒載和活載的分項(xiàng)系數(shù)均取1.25，或，或 近似取近似取1214 kN/m2進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)行計(jì)算。fc 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?；炷凛S心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。0 . 1ccc hbfNN=（1.11.2）Nv 3-6混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

10、第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助Ec 混凝土彈性模量；混凝土彈性模量；I 框架柱截面慣性矩。框架柱截面慣性矩。n框架柱線剛度框架柱線剛度iHIEicc 3-73cc121hbI 3-8混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.4計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定n計(jì)算單元的選取計(jì)算單元的選取計(jì)算單元選取計(jì)算單元選取混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助n計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖實(shí)際結(jié)構(gòu)實(shí)際結(jié)構(gòu)l01l02計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.5荷載計(jì)算荷載計(jì)算

11、框架荷載框架荷載垂直荷載垂直荷載水平荷載水平荷載恒載恒載活載活載風(fēng)載風(fēng)載地震作用地震作用框架自重；粉灰重；框架自重；粉灰重；板、次梁、墻體重。板、次梁、墻體重。人群、家具、設(shè)備等人群、家具、設(shè)備等荷載，取值見(jiàn)荷載，取值見(jiàn)建筑建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，可，可折減。折減。0zszkww混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.6內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算3.6.1 豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算n 樓面荷載分配原則樓面荷載分配原則 當(dāng)采用裝配式或裝配整體式樓蓋時(shí)，板上當(dāng)采用裝配式或裝配整體式樓蓋時(shí)，板上荷載通過(guò)預(yù)制板的兩端傳遞給它的支承結(jié)荷載通過(guò)預(yù)制板的兩

12、端傳遞給它的支承結(jié)構(gòu)；構(gòu)； 當(dāng)采用現(xiàn)澆樓蓋時(shí)，樓面上的恒載和活載當(dāng)采用現(xiàn)澆樓蓋時(shí)，樓面上的恒載和活載根據(jù)每個(gè)區(qū)格板兩個(gè)方向的邊長(zhǎng)比，沿單根據(jù)每個(gè)區(qū)格板兩個(gè)方向的邊長(zhǎng)比，沿單向或雙向傳遞，區(qū)格板長(zhǎng)邊向或雙向傳遞，區(qū)格板長(zhǎng)邊/短邊短邊3時(shí)沿時(shí)沿單向傳遞，長(zhǎng)邊單向傳遞，長(zhǎng)邊/短邊短邊3時(shí)時(shí)沿雙向傳遞。沿雙向傳遞?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助現(xiàn)澆樓蓋荷載傳遞示意圖現(xiàn)澆樓蓋荷載傳遞示意圖混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助n豎向活載最不利布置豎向活載最不利布置（1 1）逐跨布置法）逐跨布置法 恒載一次布置，樓屋面活載

13、逐跨單獨(dú)作用在各恒載一次布置，樓屋面活載逐跨單獨(dú)作用在各跨上，分別算出內(nèi)力，再對(duì)各控制截面組合其可能跨上，分別算出內(nèi)力，再對(duì)各控制截面組合其可能出現(xiàn)的最大內(nèi)力。出現(xiàn)的最大內(nèi)力。恒載一次布置恒載一次布置活載分跨布置活載分跨布置混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助（2）最不利荷載布置法）最不利荷載布置法 恒載一次布置，樓屋面活載根據(jù)影響線，直接恒載一次布置，樓屋面活載根據(jù)影響線，直接確定產(chǎn)生某一指定截面最不利內(nèi)力的活載布置。此確定產(chǎn)生某一指定截面最不利內(nèi)力的活載布置。此法用手算方法進(jìn)行計(jì)算很困難。法用手算方法進(jìn)行計(jì)算很困難。最不利荷載的布置最不利荷載的布置混

14、凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助（3）分層布置法或分跨布置法）分層布置法或分跨布置法 恒載一次布置，為簡(jiǎn)化計(jì)算，當(dāng)活載與恒載的恒載一次布置，為簡(jiǎn)化計(jì)算，當(dāng)活載與恒載的比值不大于比值不大于3時(shí)，可近似將活載一層或一跨做一次時(shí)，可近似將活載一層或一跨做一次布置，分別進(jìn)行計(jì)算，然后進(jìn)行最不利內(nèi)力組合。布置，分別進(jìn)行計(jì)算，然后進(jìn)行最不利內(nèi)力組合。qqqqqq分層布置法分層布置法分跨布置法分跨布置法混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助（4）滿布荷載法）滿布荷載法 當(dāng)活載與恒載的比值不大于當(dāng)活載與恒載的比值不大于1時(shí)，可不考

15、慮活載時(shí)，可不考慮活載的最不利布置，把活載同時(shí)作用于所有的框架上，的最不利布置，把活載同時(shí)作用于所有的框架上，這樣求得的支座處的內(nèi)力可直接進(jìn)行內(nèi)力組合。但這樣求得的支座處的內(nèi)力可直接進(jìn)行內(nèi)力組合。但求得的梁跨中彎矩應(yīng)乘以求得的梁跨中彎矩應(yīng)乘以1.11.2的系數(shù)予以增大。的系數(shù)予以增大?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助n豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算方法豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算方法（1）分層法）分層法 忽略垂直荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移；忽略垂直荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移； 每層梁上的荷載只在本層梁及與其相連的上、每層梁上的荷載只在本層梁及與其相連的上、 下層柱

16、產(chǎn)生內(nèi)力，不在其他層梁和其他層柱下層柱產(chǎn)生內(nèi)力，不在其他層梁和其他層柱 上產(chǎn)生內(nèi)力。上產(chǎn)生內(nèi)力?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 根據(jù)以上假定，多、高層框架可分層作為若干根據(jù)以上假定，多、高層框架可分層作為若干個(gè)彼此互不關(guān)連的且柱端為完全固定的簡(jiǎn)單剛架近個(gè)彼此互不關(guān)連的且柱端為完全固定的簡(jiǎn)單剛架近似計(jì)算。簡(jiǎn)單剛架可用彎矩分配法計(jì)算，一般循環(huán)似計(jì)算。簡(jiǎn)單剛架可用彎矩分配法計(jì)算，一般循環(huán)2次。次。分層法計(jì)算示意圖分層法計(jì)算示意圖混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 由于除底層外上層各柱的柱端實(shí)際為彈性固定，計(jì)由于除

17、底層外上層各柱的柱端實(shí)際為彈性固定，計(jì)算簡(jiǎn)圖中假定為完全嵌固，為減少計(jì)算誤差，除底層柱算簡(jiǎn)圖中假定為完全嵌固，為減少計(jì)算誤差，除底層柱外，上層各柱的線剛度乘以外，上層各柱的線剛度乘以0.9的修正系數(shù)。的修正系數(shù)。線剛度修正線剛度修正混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 考慮除支座外，框架各節(jié)點(diǎn)為彈性固定，因考慮除支座外，框架各節(jié)點(diǎn)為彈性固定，因此底層柱的彎矩傳遞系數(shù)取此底層柱的彎矩傳遞系數(shù)取1/2，其他各層柱的彎，其他各層柱的彎矩傳遞系數(shù)取矩傳遞系數(shù)取1/3；傳遞系數(shù)修正傳遞系數(shù)修正混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫

18、助助 分層法計(jì)算的各梁彎矩為最終彎矩，各柱的最終彎分層法計(jì)算的各梁彎矩為最終彎矩，各柱的最終彎矩為與各柱相連的兩層計(jì)算彎矩疊加；矩為與各柱相連的兩層計(jì)算彎矩疊加； 在內(nèi)力與位移計(jì)算中，所有構(gòu)件均可采用彈性剛度。在內(nèi)力與位移計(jì)算中，所有構(gòu)件均可采用彈性剛度。 繪出結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上繪兩個(gè)框；繪出結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上繪兩個(gè)框； 計(jì)算匯交于每一節(jié)點(diǎn)各桿的轉(zhuǎn)角分配系數(shù)，并檢計(jì)算匯交于每一節(jié)點(diǎn)各桿的轉(zhuǎn)角分配系數(shù)，并檢查是否滿足查是否滿足 ，以作校核；，以作校核； )(21iikikikii 3-921 ik 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助（

19、2）迭代法（不考慮框架側(cè)移）迭代法（不考慮框架側(cè)移） 計(jì)算荷載作用下各桿端產(chǎn)生的固端彎矩計(jì)算荷載作用下各桿端產(chǎn)生的固端彎矩Mgik，并，并 寫在相應(yīng)的各桿端部，求出匯交于每一節(jié)點(diǎn)的各寫在相應(yīng)的各桿端部，求出匯交于每一節(jié)點(diǎn)的各桿固端彎矩之和桿固端彎矩之和MFik，把它寫在該節(jié)點(diǎn)的內(nèi)框中；，把它寫在該節(jié)點(diǎn)的內(nèi)框中； 按下式計(jì)算每一桿件的近端轉(zhuǎn)角彎矩按下式計(jì)算每一桿件的近端轉(zhuǎn)角彎矩Mik，即即 ikigiikikMMM 3-10 式中，式中， 匯交于節(jié)點(diǎn)匯交于節(jié)點(diǎn)i各桿的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)角彎矩各桿的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)角彎矩 之和，最初可假定為之和，最初可假定為0。 ikiM混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目

20、 錄錄上一章上一章幫幫 助助 按下式計(jì)算每一桿端的最后彎矩值，即按下式計(jì)算每一桿端的最后彎矩值，即 或或 根據(jù)算得的各桿端彎矩值，作最后的彎矩圖并求得根據(jù)算得的各桿端彎矩值，作最后的彎矩圖并求得相應(yīng)的剪力圖和軸力圖。相應(yīng)的剪力圖和軸力圖。F2kiikikikMMMM )(FkiikikikikMMMMM 3-113-12混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助系數(shù)法是系數(shù)法是UNIFORM BUILDING CODE（統(tǒng)一（統(tǒng)一建筑規(guī)范）中介紹的方法。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)滿足下列條建筑規(guī)范）中介紹的方法。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)滿足下列條件時(shí)可按系數(shù)法計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力：件時(shí)可按系

21、數(shù)法計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力： 兩個(gè)相鄰跨的跨長(zhǎng)相差不超過(guò)短跨跨長(zhǎng)的兩個(gè)相鄰跨的跨長(zhǎng)相差不超過(guò)短跨跨長(zhǎng)的20%； 活載與恒載之比不大于活載與恒載之比不大于3； 荷載均勻布置；荷載均勻布置； 框架梁截面為矩形?？蚣芰航孛鏋榫匦?。（3）系數(shù)法）系數(shù)法混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助n框架梁內(nèi)力框架梁內(nèi)力2u nMl 3-13（1 1）彎矩）彎矩 式中，式中， 彎矩系數(shù)，查表彎矩系數(shù)，查表3.6.13.6.1； 框架梁上恒載與活載設(shè)計(jì)值之和；框架梁上恒載與活載設(shè)計(jì)值之和； 凈跨跨長(zhǎng)，求支座彎矩時(shí)用相鄰凈跨跨長(zhǎng)，求支座彎矩時(shí)用相鄰 兩跨凈跨跨長(zhǎng)的均值。兩跨凈跨跨長(zhǎng)

22、的均值。n nl混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助正彎矩正彎矩端部無(wú)約束時(shí)：端部無(wú)約束時(shí)：端部有約束時(shí)：端部有約束時(shí)：負(fù)彎矩負(fù)彎矩內(nèi)支座內(nèi)支座兩跨時(shí)：兩跨時(shí)：兩跨以上時(shí)：兩跨以上時(shí)：內(nèi)支座（板跨數(shù)在內(nèi)支座（板跨數(shù)在3 3跨和跨和3 3跨以上，跨以上，跨長(zhǎng)不大于跨長(zhǎng)不大于3.048m3.048m或柱剛度與梁或柱剛度與梁剛度之比大于剛度之比大于8 8的梁）：的梁）：外支座：外支座： 梁支承時(shí)：梁支承時(shí)： 柱支承時(shí)：柱支承時(shí)：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 （2 2）剪力）剪力式中式中 剪力系數(shù)，查下圖。剪力系數(shù)

23、，查下圖。u nVl 3-14框架梁剪力系數(shù)框架梁剪力系數(shù) 圖圖混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助(1)(1)軸力軸力 框架柱的軸力框架柱的軸力= = p puA式中式中 pu 樓面單位面積上恒載與活載設(shè)計(jì)值之和；樓面單位面積上恒載與活載設(shè)計(jì)值之和； A 柱的負(fù)荷面積。柱的負(fù)荷面積。(2)(2)彎矩彎矩 n框架柱內(nèi)力框架柱內(nèi)力 當(dāng)橫梁不在立柱形心線上時(shí)，要考慮由于偏心引當(dāng)橫梁不在立柱形心線上時(shí)，要考慮由于偏心引起的不平衡彎矩，并將這個(gè)彎矩也平均分配給上、下起的不平衡彎矩，并將這個(gè)彎矩也平均分配給上、下柱柱端。柱柱端。 梁梁端端柱柱端端MM213-15混

24、凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助n豎向荷載下框架梁端彎矩的調(diào)幅豎向荷載下框架梁端彎矩的調(diào)幅 在豎向荷載作用下，可以考慮梁端塑性變形內(nèi)力重在豎向荷載作用下，可以考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布，減小梁端負(fù)彎矩，相應(yīng)增大梁跨中彎矩。分布，減小梁端負(fù)彎矩，相應(yīng)增大梁跨中彎矩。 調(diào)幅后的支座彎矩為：調(diào)幅后的支座彎矩為： =M式中式中 梁支座截面調(diào)幅后的彎矩；梁支座截面調(diào)幅后的彎矩； M 梁支座調(diào)幅前按彈性方法計(jì)算的彎矩；梁支座調(diào)幅前按彈性方法計(jì)算的彎矩； 調(diào)幅系數(shù)，現(xiàn)澆框架：調(diào)幅系數(shù)，現(xiàn)澆框架：0.80.9 裝配式框裝配式框 架：架：0.70.8。 MM混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)

25、計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 截面設(shè)計(jì)時(shí)，梁跨中正彎矩至少應(yīng)取按簡(jiǎn)支梁截面設(shè)計(jì)時(shí)，梁跨中正彎矩至少應(yīng)取按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩之半。如為均布荷載，則計(jì)算的跨中彎矩之半。如為均布荷載，則 2161lqgM 中中 豎向荷載產(chǎn)生的梁的彎矩應(yīng)先調(diào)幅，再與風(fēng)荷載豎向荷載產(chǎn)生的梁的彎矩應(yīng)先調(diào)幅，再與風(fēng)荷載和水平地震作用產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行組合。和水平地震作用產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行組合。調(diào)幅后的跨中彎矩為：調(diào)幅后的跨中彎矩為： 21RLCMMMMMM MMLMRM混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.6.2 水平荷載作用下的內(nèi)力近似計(jì)算方法水平荷

26、載作用下的內(nèi)力近似計(jì)算方法n反彎點(diǎn)法反彎點(diǎn)法 適用于梁柱線剛度比不小于適用于梁柱線剛度比不小于3的框架結(jié)構(gòu)；的框架結(jié)構(gòu)； 常用于在初步設(shè)計(jì)中估算梁和柱在水平荷載作用常用于在初步設(shè)計(jì)中估算梁和柱在水平荷載作用 下的彎矩值。下的彎矩值。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 彎矩為零的點(diǎn)（反彎點(diǎn)）的位置按下圖取值（以彎矩為零的點(diǎn)（反彎點(diǎn)）的位置按下圖取值（以EI梁梁=為前題）。為前題）。 反彎點(diǎn)位置圖反彎點(diǎn)位置圖混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 柱的剪力按同層柱的抗側(cè)移剛度之比分配。柱的柱的剪力按同層柱的抗側(cè)移剛度之

27、比分配。柱的抗側(cè)移剛度為：抗側(cè)移剛度為：EIci 第第i根柱的剛度；根柱的剛度； hi 第第i根柱的柱高。根柱的柱高。3c12iiihEID 3-16Di2c6iihEI2c6iihEI3c12iiihEID 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 以三層框架為例，用反彎點(diǎn)法計(jì)算水平荷載作以三層框架為例，用反彎點(diǎn)法計(jì)算水平荷載作用下框架的內(nèi)力。用下框架的內(nèi)力。u 頂層頂層因此各柱的剪力為：因此各柱的剪力為： 313133332313333333332323313133332310jDFDDDFDVDVDVFVVVX331333FDDVjjjj 3-173-

28、18混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助u 第二第二層層各柱的剪力為：各柱的剪力為： 2331222FFDDVjjjj 3-19混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助u 第一第一層層各柱的剪力為：各柱的剪力為： 12331111FFFDDVjjjj 3-20混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 柱端彎矩：已知反彎點(diǎn)處的剪力值便可以求出每一柱端彎矩：已知反彎點(diǎn)處的剪力值便可以求出每一根柱各截面的彎矩。根柱各截面的彎矩。 梁端彎矩：梁端彎矩：分邊柱節(jié)點(diǎn)和中間柱節(jié)點(diǎn)兩種情況處理。分邊

29、柱節(jié)點(diǎn)和中間柱節(jié)點(diǎn)兩種情況處理。 邊節(jié)點(diǎn)：邊節(jié)點(diǎn)：c2c1bMMM cbMM 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助 中節(jié)點(diǎn)：中節(jié)點(diǎn)： c2c1b2b1b1b1MMiiiM c2c1b2b1b2b2MMiiiM cb2b1b1b1MiiiM cb2b1b2b2MiiiM 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助n D值法值法（1）反彎點(diǎn)法的問(wèn)題）反彎點(diǎn)法的問(wèn)題 柱的抗側(cè)剛度只考慮了柱的線剛度和柱高，未考柱的抗側(cè)剛度只考慮了柱的線剛度和柱高，未考慮節(jié)點(diǎn)梁柱線剛度比的影響；慮節(jié)點(diǎn)梁柱線剛度比的影響； 認(rèn)為反彎點(diǎn)的位置是固定不

30、變的，實(shí)際上它與梁認(rèn)為反彎點(diǎn)的位置是固定不變的，實(shí)際上它與梁柱線剛度之比、柱的位置、上下層梁的線剛度大柱線剛度之比、柱的位置、上下層梁的線剛度大小、上下層層高、框架的總層數(shù)等因素有關(guān)。小、上下層層高、框架的總層數(shù)等因素有關(guān)。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助（2）D值法的基本思想值法的基本思想與反彎點(diǎn)法相比：與反彎點(diǎn)法相比： 相同之處相同之處 先確定反彎點(diǎn)位置先確定反彎點(diǎn)位置 不同之處不同之處 考慮了上述因素的影響，對(duì)柱的抗側(cè)考慮了上述因素的影響，對(duì)柱的抗側(cè)剛度和柱的反彎點(diǎn)位置進(jìn)行了修正。剛度和柱的反彎點(diǎn)位置進(jìn)行了修正。 因此，因此，D值法又稱為修正的

31、反彎點(diǎn)法，適用于梁值法又稱為修正的反彎點(diǎn)法，適用于梁柱線剛度比小于柱線剛度比小于3的情況。的情況。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助（3）柱的抗側(cè)剛度）柱的抗側(cè)剛度 式中，式中，c 柱抗側(cè)移剛度修正系數(shù)，按下表柱抗側(cè)移剛度修正系數(shù)，按下表的公式計(jì)算。的公式計(jì)算。柱的柱的部位部位及固及固定情定情況況一般層一般層底層，下面固支底層，下面固支底層，下端鉸支底層，下端鉸支cc43212iiiiii ii 2c c21iiii ii 25 . 0c c21iiii ii215 .0c i1i2ici3i4i1i2ici1i2ic3c1c12hEIDD 3-21混

32、凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助（4）修正的反彎點(diǎn)高度）修正的反彎點(diǎn)高度式中式中 y0標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比；y1因上、下層梁剛度比變化因上、下層梁剛度比變化 的修值；的修值； y2因上層層高變化的修正值；因上層層高變化的修正值； y3因下層層高變化的修正值。因下層層高變化的修正值。 hyVMyhVMiABiBA 1柱端彎矩柱端彎矩ViVi3210yyyyy3-22混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助n門架法門架法（1）基本假定）基本假定 梁柱的反彎點(diǎn)位于它們的中點(diǎn)處；梁柱的反彎點(diǎn)位于它們的中點(diǎn)處；

33、柱中點(diǎn)處的水平剪力按各柱支承框架梁的長(zhǎng)柱中點(diǎn)處的水平剪力按各柱支承框架梁的長(zhǎng)度與框架總寬度之比進(jìn)行分配。度與框架總寬度之比進(jìn)行分配。ll混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.7內(nèi)力組合內(nèi)力組合3.7.1 控制截面控制截面梁：跨中、支座截面梁：跨中、支座截面柱：柱頂、柱底截面柱：柱頂、柱底截面梁控制截面梁控制截面柱控制柱控制截面截面混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.7.2 控制截面最不利內(nèi)力類型控制截面最不利內(nèi)力類型梁跨中截面：梁跨中截面：+Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的V（正截面設(shè)計(jì)）（正截面設(shè)計(jì)）梁支座截面：梁

34、支座截面：-Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的V （正截面設(shè)計(jì)）（正截面設(shè)計(jì)） Vmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的M （ 斜截面設(shè)計(jì)）斜截面設(shè)計(jì)）柱柱 截截 面：面：+Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的N、V -Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的N、V Nmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的M、V Nmin及相應(yīng)的及相應(yīng)的M、V Vmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的M、N混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助由圖可見(jiàn)：由圖可見(jiàn)： 對(duì)于大偏壓，對(duì)于大偏壓，M相等或相近時(shí)，相等或相近時(shí)，N越小越不利；越小越不利； 對(duì)于小偏壓，對(duì)于小偏壓，M相等或相近時(shí)，相等或相近時(shí)，N越大越不利；越大越不利； 無(wú)論大小偏壓，當(dāng)無(wú)論大小偏壓，

35、當(dāng)N相等或相近時(shí)，相等或相近時(shí)，M越大越不利。越大越不利。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助3.7.3 控制截面最不利內(nèi)力計(jì)算控制截面最不利內(nèi)力計(jì)算 框架結(jié)構(gòu)的基本組合可采用簡(jiǎn)化規(guī)則，并應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)的基本組合可采用簡(jiǎn)化規(guī)則，并應(yīng)按下列組合值中取最不利值確定：下列組合值中取最不利值確定：1. 由可變荷載效應(yīng)控制的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合 niiiSSSSSS1kQQGkGQ1kQ1GkG9 . 0 當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)構(gòu)不利時(shí)1.2當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)構(gòu)有利時(shí)1.0或或0.9一般情況一般情況1.2；標(biāo)準(zhǔn)值大標(biāo)準(zhǔn)值大4kN/m2的工業(yè)房屋樓面的工業(yè)房屋樓面1.33-233-24混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章主主 頁(yè)頁(yè)目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助2. 由永久荷載效應(yīng)控制的組合由永久荷載效應(yīng)控制的組合 niiiiSSS