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第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)第一節(jié)結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)圖第二節(jié)豎向荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算—分層法第三節(jié)水平荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算—反彎點(diǎn)法和D值法第四節(jié)水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算第五節(jié)框架的荷載組合和內(nèi)力組合第六節(jié)框架梁柱的截面設(shè)計(jì)第七節(jié)現(xiàn)澆框架的一般構(gòu)造要求第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)第一節(jié)結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)1第一節(jié)結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)圖一、柱網(wǎng)布置

二、承重框架的布置三、結(jié)構(gòu)布置要求四、截面尺寸的確定五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

第一節(jié)結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)圖一、柱網(wǎng)布置2一、柱網(wǎng)布置框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置的要求,又要使結(jié)構(gòu)受力合理,施工方便。1、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求在多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中,柱網(wǎng)布置方式可分為內(nèi)廊式、跨度組合式(等跨式、對(duì)稱不等跨式)等,見圖13-4。(1)內(nèi)廊式柱網(wǎng)常為對(duì)稱三跨,邊跨跨度(房間進(jìn)深)常為6、6.6、6.9、7.5、9、12m;中間跨為走廊跨度,常為2.4m、2.7m、3.0m。(2)等跨式柱網(wǎng)適用于廠房、倉(cāng)庫(kù)、商店,其進(jìn)深常為6m、7.5m、9m、12m等,柱距常為6m。(3)對(duì)稱不等跨柱網(wǎng)常用于建筑平面寬度較大的廠房,常用的柱網(wǎng)有(5.8+6.2+6.2+5.8)×6.0m、(7.5+7.5+12.0+7.5+7.5)×6.0m,(8.0+12.0+8.0)×6.0m。一、柱網(wǎng)布置框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置32、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足建筑平面布置的要求(1)在旅館、辦公樓等民用建筑中,柱網(wǎng)布置應(yīng)與建筑分隔墻布置相協(xié)調(diào)。(2)四行柱三跨框架(15m左右)。(3)三行柱兩跨框架(10m左右)。(4)開間3.3m~4.5m。3、柱網(wǎng)布置要使結(jié)構(gòu)受力合理(1)跨度均勻或邊跨略小時(shí)較合理。(2)三跨框架比兩跨框架內(nèi)力小,較合理。4、柱網(wǎng)布置應(yīng)使施工方便(對(duì)于裝配式結(jié)構(gòu))(1)構(gòu)件的最大長(zhǎng)度和最大重量,使之滿足吊裝,運(yùn)輸條件。(2)構(gòu)件尺寸的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化,以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)可不受建筑模數(shù)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)的限制,但在結(jié)構(gòu)布置時(shí)亦應(yīng)盡量使梁板布置簡(jiǎn)單規(guī)則,以方便施工。

2、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足建筑平面布置的要求(1)在旅館、辦公樓4二、承重框架的布置

承重框架指承受樓面豎向荷載的框架。1.橫向框架承重方案2.縱向框架承重方案3.縱橫向框架混合承重方案。實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系;計(jì)算時(shí)把實(shí)際框架結(jié)構(gòu)看成縱橫兩個(gè)方向的平面框架。沿建筑物長(zhǎng)向的稱為縱向框架,沿建筑物短向的稱為橫向框架??v向框架和橫向框架分別承受各自方向上的水平力。樓面豎向荷載則依樓蓋結(jié)構(gòu)布置方式而按不同的方式傳遞。二、承重框架的布置承重框架指承受樓面豎向荷載的框架。51.橫向框架承重方案橫向框架承重方案是在橫向上布置框架主梁而在縱向上布置連系梁。有利于提高建筑物的橫向抗側(cè)剛度??v向布置較小的連系梁。這也有利于房屋室內(nèi)的采光與通風(fēng)。1.橫向框架承重方案橫向框架承重方案是在橫向上布置框架主梁而62.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。橫梁高度較小,有利于設(shè)備管線的穿行??色@得較高的室內(nèi)凈高??衫每v向框架的剛度來(lái)調(diào)整房屋的不均勻沉降。房屋的橫向剛度較差。進(jìn)深尺寸受預(yù)制板長(zhǎng)度的限制。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,73.縱橫向框架混合承重方案縱橫向框架混合承重方案是在兩個(gè)方向上均布置框架主梁以承受樓面荷載。縱橫向框架混合承重方案具有較好的整體工作性能;框架柱均為雙向偏心受壓構(gòu)件,為空間受力體系,因此也稱為空間框架。3.縱橫向框架混合承重方案縱橫向框架混合承重方案是在兩個(gè)方向8第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件9三、結(jié)構(gòu)布置要求1、應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向框架。2、抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架。3、框架梁、柱中心線宜重合。當(dāng)梁柱中心線不能重合時(shí),在計(jì)算中應(yīng)考慮偏心對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受力和構(gòu)造的不利影響,以及梁荷載對(duì)柱子的偏心影響;梁、柱中心線之間的偏心距,不應(yīng)大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4;偏心距大于該方向柱寬的1/4時(shí),可采取增設(shè)梁的水平加腋等措施;梁的水平加腋厚度可取梁截面高度,其水平尺寸宜滿足下列要求:bx/lx≤1/2;bx/

bb≤2/3;bb+bx+x≥bc/2設(shè)置水平加腋后,仍須考慮梁柱偏心的不利影響。三、結(jié)構(gòu)布置要求1、應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向框架。104、結(jié)構(gòu)應(yīng)受力明確,構(gòu)造簡(jiǎn)單。5、框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)采用部分由砌體墻承重之混合形式。

框架結(jié)構(gòu)中的樓、電梯間及局部出屋頂?shù)碾娞輽C(jī)房、樓梯間、水箱間等,應(yīng)采用框架承重,不應(yīng)采用砌體墻承重。6、電梯井貼梁柱布置,不得獨(dú)立。7、填充墻應(yīng)位于框架平面內(nèi),并受柱約束。4、結(jié)構(gòu)應(yīng)受力明確,構(gòu)造簡(jiǎn)單。118、現(xiàn)澆框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度等級(jí),按一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)低于C30;按二~四級(jí)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)低于C20。9、現(xiàn)澆框架梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C40;框架柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí),抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)不宜大于C60,抗震設(shè)防烈度為8度時(shí)不宜大于C70。10、抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)中,當(dāng)布置少量鋼筋混凝土剪力墻時(shí),結(jié)構(gòu)分析計(jì)算應(yīng)考慮該剪力墻與框架的協(xié)同工作。8、現(xiàn)澆框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度等級(jí),按一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)12四、截面尺寸的確定(一)框架梁的截面尺寸(二)框架柱的截面尺寸(三)樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸四、截面尺寸的確定(一)框架梁的截面尺寸13

(一)框架梁的截面尺寸

hb=(1/7—1/15)lb(剛度要求)

hb≤lbn/4(避免短梁)

bb=(1/2—1/3.5)hb

bb≥200mm(構(gòu)造要求)

bb≥bc/2式中l(wèi)b、lbn——分別為主梁的計(jì)算跨度和凈跨度。

梁高也可以按下列經(jīng)驗(yàn)公式估算:兩端無(wú)支托的梁,按彎矩(0.6~0.8)M0來(lái)估算梁高;兩端有支托的梁,按彎矩(0.4~0.6)M0來(lái)估算梁高。M0——按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中最大彎矩。

框架結(jié)構(gòu)縱向連系梁截面高度:

可按hb=(1/14—1/18)lb確定(lb為連系梁計(jì)算跨度)。(一)框架梁的截面尺寸hb=(1/7—1/15)lb14(二)框架柱的截面尺寸1、最小構(gòu)造尺寸矩形截面柱:hc/bc≤3;抗震設(shè)計(jì)時(shí),bc≥300mm;非抗震設(shè)計(jì)時(shí),bc≥250mm;bc≥(1/15~1/20)h;hc≥400mm。hc≥(1/15~1/20)h(h為層高)。圓形截面柱:dc≥350mm。2、滿足軸壓比限制軸壓比:柱的平均軸向壓應(yīng)力與混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c的比值(或指柱考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值)。即μN(yùn)

=

N/(Acfc)≤[μN(yùn)](二)框架柱的截面尺寸1、最小構(gòu)造尺寸15軸壓比要求:μN(yùn)

=

N

/(Acfc)≤[μN(yùn)]AC——柱的截面面積,Ac=bc.hc;bc、hc——柱的截面高度和寬度;其中宜bc≥250mm、hc≥400mm;N——豎向靜、活(考慮活荷載折減)荷載與地震作用組合下的軸力;γG

——荷載分項(xiàng)系數(shù),可取γG=1.25;α——計(jì)入地震時(shí)軸力放大系數(shù),6度設(shè)防:α=1.0;7度設(shè)防:α=1.05~1.1;8度設(shè)防:α=1.1~1.15;S——柱的負(fù)荷面積;

w——單位面積上的豎向荷載初估值,w=10~14kN/m2;

n——柱計(jì)算截面以上的樓層數(shù);[μN(yùn)]

——

柱的軸壓比限制值。軸壓比要求:μN(yùn)=N/(Acfc)≤[μN(yùn)]163.避免出現(xiàn)短柱Hc0/hc≥4式中:Hc0——柱的凈高。當(dāng)柱的凈高與柱截面長(zhǎng)邊(高度)之比小于4時(shí)(Hc0/hc≤4),容易發(fā)生剪切破壞.4.滿足抗剪承載力的要求無(wú)地震作用組合時(shí):V≤0.25βcfcbh0有地震作用組合時(shí):V≤(0.20βcfcbh0)/γREβc——混凝土強(qiáng)度影響系數(shù);γRE——截面承載力抗震調(diào)整系數(shù)。3.避免出現(xiàn)短柱Hc0/hc≥417(三)樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸框架的樓蓋結(jié)構(gòu)(樓板和樓面梁)的尺寸確定。1.滿足常用樓蓋類型2.樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估(三)樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸框架的樓蓋結(jié)構(gòu)(樓板和樓面梁)的尺寸確定。181.常用樓蓋類型(1)梁板式樓蓋:有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),樓蓋結(jié)構(gòu)占用空間較大,不便布置管線,要求較大的層高。

(2)密肋樓蓋:

密肋樓蓋多用于跨度大而梁高受限制的情況下。筒體結(jié)構(gòu)的角區(qū)樓板也常用雙向密肋樓蓋。肋距一般為1.0~1.5m,一般用1.2m較為經(jīng)濟(jì)?,F(xiàn)澆普通鋼筋混凝土密肋板跨度一般不大于9m,預(yù)應(yīng)力混凝土密肋板跨度不大于12m。在使用荷載較大的情況下,采用密肋樓蓋可以取得較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。(3)無(wú)梁樓蓋:

當(dāng)框架結(jié)構(gòu)在使用荷載較大而層高受限制的情況下,可以采用無(wú)梁樓蓋形式。無(wú)梁樓蓋還適用于施工場(chǎng)地狹窄、只能升板(升層)法施工的情況。無(wú)梁樓蓋宜設(shè)柱帽以提高板柱結(jié)構(gòu)的抗水平力性能和防止板的沖切破壞。

1.常用樓蓋類型(1)梁板式樓蓋:有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),樓蓋19(4)非預(yù)應(yīng)力平板:

一般為實(shí)心板,跨度不超過(guò)7m。(5)預(yù)應(yīng)力平板

①預(yù)應(yīng)力空心板低碳冷拔絲或高強(qiáng)鋼絲先張法預(yù)應(yīng)力空心板是目前最大量的樓蓋形式,跨度4m以下的短板板厚約為120mm;跨度6~7m的長(zhǎng)板板厚為180mm左右。

②預(yù)應(yīng)力大樓板

板的尺寸與房間大小相同,最大為5m×4m,厚130mm,雙向布置先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋。

③預(yù)應(yīng)力疊合板預(yù)應(yīng)力疊合板由兩部分構(gòu)成,在工廠預(yù)制預(yù)應(yīng)力薄板,厚度為50~60mm,。疊合部分厚度為80~120mm。

④無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板(4)非預(yù)應(yīng)力平板:一般為實(shí)心板,跨度不超過(guò)7m。202.樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估(1)梁截面尺寸估計(jì)

梁截面高度與跨度之比一般為1/8~1/12,。梁截面寬度與高度之比一般為1/2~1/4,且至少比柱寬小50mm。特殊情況下也可設(shè)計(jì)寬扁梁,扁梁的寬度不宜大于柱寬。(2)板厚的估計(jì)單向板的最小厚度要求為:屋面板和民用建筑的樓面板≥60㎜;工業(yè)建筑的樓面板≥70㎜。2.樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估(1)梁截面尺寸估計(jì)21表13-1梁截面高度與跨度之比(hb/l)表13-2樓板的厚度與跨度之比(t/l)粱的種類hb/l單跨梁1/8~1/12連續(xù)梁1/12~1/15扁梁1/12~1/18單向密肋梁1/18~1/22雙向密肋梁1/22~1/25懸臂梁1/6~1/8井字梁1/15~1/20框支墻托梁1/5~1/7單跨預(yù)應(yīng)力梁1/12~1/18多跨預(yù)應(yīng)力梁1/18~1/20板的類型t/l單向板1/25~1/30單向連續(xù)板1/35~1/40雙向板(短邊)1/40~1/45懸挑板1/10~1/12樓梯平臺(tái)1/30無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板1/40無(wú)柱帽無(wú)梁板(重載)1/30有柱帽無(wú)粱板(輕載)1/35表13-1梁截面高度與跨度之比(hb/l)表13-222五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

1.計(jì)算單元的確定2.節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化3.跨度與層高的確定4.構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算5.荷載計(jì)算五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖1.計(jì)算單元的確定231.計(jì)算單元的確定橫向框架:一般取中間有代表性的一榀進(jìn)行分析即可;縱向框架:作用于縱向框架上的荷載則各不相同,必要時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。1.計(jì)算單元的確定橫向框架:一般取中間有代表性的一榀進(jìn)行分析242.節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化(1)梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為:剛接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)和半鉸節(jié)點(diǎn)。現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架——?jiǎng)偨庸?jié)點(diǎn);裝配式框架——鉸接節(jié)點(diǎn)或半鉸節(jié)點(diǎn)(預(yù)埋鋼板在其自身平面外的剛度很小,難以保證結(jié)構(gòu)受力后梁柱間沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng));裝配整體式框架——?jiǎng)偨庸?jié)點(diǎn)(這種節(jié)點(diǎn)的剛性不如現(xiàn)澆式框架好,節(jié)點(diǎn)處梁端的實(shí)際負(fù)彎矩要小于計(jì)算值)。(2)框架柱腳支座可分為固定支座和鉸支座?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土柱——固定支座;預(yù)制柱杯形基礎(chǔ)——視構(gòu)造措施不同分別簡(jiǎn)化為固定支座和鉸支座。2.節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化(1)梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為:253.跨度與層高的確定跨度即取柱子軸線之間的距離(當(dāng)上下層柱截面尺寸變化時(shí),一般以最小截面的形心線來(lái)確定)。層高(框架柱的長(zhǎng)度)即為相應(yīng)的建筑層高,而底層柱的長(zhǎng)度則應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算起。為了簡(jiǎn)化計(jì)算,還可作如下規(guī)定:(1)當(dāng)框架橫梁為坡度i≤1/8的斜梁時(shí),可簡(jiǎn)化為水平直桿。(2)對(duì)于不等跨的框架;當(dāng)各跨跨度相差不大于10%時(shí),可簡(jiǎn)化為等跨框架,計(jì)算跨度取原框架各跨跨度的平均值。(3)當(dāng)框架橫梁為有支托的加腋梁時(shí),如Im/I<4或hm/h<1.6,則可不考慮支托的影響,而簡(jiǎn)化為無(wú)支托的等截面梁,Im、hm為支托端最高截面的慣性矩和高度,I,h為跨中等截面梁的截面慣性矩和高度。3.跨度與層高的確定跨度即取柱子軸線之間的距離(當(dāng)上下層柱264.構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算

對(duì)現(xiàn)澆樓蓋,中框架取I=2I0,邊框架取I=1.5I0;對(duì)裝配整體式樓蓋,中框架取I=1.5I0,邊框架取I=1.2I0;

這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。對(duì)裝配式樓蓋,則按梁的實(shí)際截面計(jì)算I。4.構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算對(duì)現(xiàn)澆樓蓋,中框架取I=2I0,275.荷載計(jì)算豎向荷載按結(jié)構(gòu)布置情況導(dǎo)算到承重框架梁上。建筑物上的總水平荷載(風(fēng)荷載和水平地震作用)則由變形協(xié)調(diào)條件,按柱的抗側(cè)剛度分配。計(jì)算荷載可作如下簡(jiǎn)化:

(1)集中荷載的位置允許移動(dòng)不超過(guò)1/20梁的跨度;

(2)次梁傳至主梁的集中荷載,按簡(jiǎn)支梁反力考慮;(3)沿框架高度分布作用的風(fēng)荷載可以簡(jiǎn)化為框架節(jié)點(diǎn)荷載,而略去它對(duì)節(jié)間的局部彎曲作用。5.荷載計(jì)算豎向荷載按結(jié)構(gòu)布置情況導(dǎo)算到承重框架梁上。28第二節(jié)

多層多跨框架在豎向荷載作

用下內(nèi)力的近似計(jì)算

——分層法一、計(jì)算假定二、計(jì)算單元選取三、計(jì)算結(jié)果處理第二節(jié)

多層多跨框架在豎向荷載作

29一、計(jì)算假定不考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)移。

每層梁上的荷載對(duì)其它層梁的影響不計(jì):本單元上梁彎距不在其它單元上進(jìn)行分配計(jì)傳遞?;詈奢d一般按滿布考慮,不進(jìn)行各種不利布置的計(jì)算。

除底層外,其它各層柱的線剛度乘以折減系數(shù)0.9,傳遞系數(shù)取1/3。

一、計(jì)算假定不考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)移。30二、計(jì)算單元選取每層框架梁連同上下層柱作為基本計(jì)算單元,柱遠(yuǎn)端按固定端考慮。

二、計(jì)算單元選取每層框架梁連同上下層柱作為基本計(jì)算單元,柱遠(yuǎn)31三、計(jì)算結(jié)果處理彎距計(jì)算分配完成后,梁端彎距即為梁的平衡彎距。柱端彎距取相鄰單元對(duì)應(yīng)的柱端彎距之和。

一般地,分層計(jì)算的結(jié)果,在各節(jié)點(diǎn)上的彎距不平衡,但誤差不大可不計(jì)。如果較大時(shí),可將不平衡彎距再進(jìn)行一次分配。

在豎向荷載作用下,梁端負(fù)彎距較大時(shí),可考慮塑性內(nèi)力重分布予以降低。

為使梁跨中鋼筋不至于過(guò)少,保證梁跨中截面有足夠的承載力,經(jīng)過(guò)調(diào)幅后的梁跨中彎距不小于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎距的50%。

梁端彎距調(diào)幅只對(duì)豎向荷載進(jìn)行,水平力作用下的梁端彎距不允許調(diào)幅。三、計(jì)算結(jié)果處理彎距計(jì)算分配完成后,梁端彎距即為梁的平衡彎距32第三節(jié)

水平荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算

——反彎點(diǎn)法和D值法(一)反彎點(diǎn)法(二)D值法第三節(jié)水平荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算

——反彎點(diǎn)33(一)反彎點(diǎn)法一、基本假定二、反彎點(diǎn)高度三、側(cè)移剛度四、計(jì)算步驟五、反彎點(diǎn)法的適用條件(一)反彎點(diǎn)法一、基本假定34第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件35一、基本假定梁柱線剛度比較大(ib/ic≥5)時(shí),節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角很小,可忽略不計(jì),即θ≈0。

不考慮柱子的軸向變形,故同層各節(jié)點(diǎn)水平位移相等。

底層柱與基礎(chǔ)固接,線位移與角位移均為0。一、基本假定梁柱線剛度比較大(ib/ic≥5)時(shí),節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角很36二、反彎點(diǎn)高度反彎點(diǎn)高度y是指反彎點(diǎn)至柱下端的距離。對(duì)于上層各柱,假定反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)。即yi=hi/2(i=2,3,…,n)。對(duì)于底層柱,由于底端固定而上端有轉(zhuǎn)角,反彎點(diǎn)向上移,通常假定反彎點(diǎn)在距底端2h1/3處(y1=2h1/3)。二、反彎點(diǎn)高度反彎點(diǎn)高度y是指反彎點(diǎn)至柱下端的距離。37三、柱的側(cè)移剛度d當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度大得多時(shí)(如ib/ic≥5),可近似認(rèn)為結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角均為零。柱的剪力與水平位移的關(guān)系為:

側(cè)移剛度d——柱上下兩端相對(duì)有單位側(cè)移(δ=1)

時(shí)柱中產(chǎn)生的剪力,即:三、柱的側(cè)移剛度d當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度大得多時(shí)(如ib38四、計(jì)算步驟確定柱反彎點(diǎn)高度計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力計(jì)算柱端彎矩計(jì)算梁端彎矩求其它內(nèi)力四、計(jì)算步驟確定柱反彎點(diǎn)高度39

2.計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力求出任一樓層的層總剪力,在該樓層各柱之間的分配。(1)框架的層間總剪力Vpj

設(shè)框架結(jié)構(gòu)共有n層,外荷載(Fi)在第j層產(chǎn)生的層間總剪力Vpj為:

式中Fi——作用在框架第i層節(jié)點(diǎn)處的水平力。2.計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力求出任一樓層的層總剪力,在該樓層各40第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件41(2)層間總剪力Vpj在同層各柱間的分配設(shè)框架共有n層,第j層內(nèi)有m個(gè)柱子,各柱剪力為Vjl、Vj2、…、Vji,…,Vjm,根據(jù)層剪力平衡的條件有:

式中:Vji——第j層第i柱所承受的剪力;m——第j層內(nèi)的柱子數(shù):dji——第j層第i柱的側(cè)移剛度;VPj——第j層的層剪力。(2)層間總剪力Vpj在同層各柱間的分配設(shè)框架共有n層,第j423.計(jì)算柱端彎矩各柱端彎矩由該柱剪力和反彎點(diǎn)高度計(jì)算。上部各層柱:上下端的彎矩相等,即:

Mji上=Mji下=Vjihj/2

(j=2,3,…,n;i=1,2,…,m)底層柱:上端彎矩M1i上=V1ih1/3

下端彎矩M1i下=2V1ih1/3

(i=1,2,…,m)3.計(jì)算柱端彎矩各柱端彎矩由該柱剪力和反彎點(diǎn)高度計(jì)算。434.計(jì)算梁端彎矩梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件求得。(1)邊節(jié)點(diǎn):

Mj=Mj上+Mj下

(2)中間節(jié)點(diǎn):4.計(jì)算梁端彎矩梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件求445.求其它內(nèi)力由梁兩端的彎矩,根據(jù)梁的平衡條件,可求出梁的剪力;由梁的剪力,根據(jù)結(jié)點(diǎn)的平衡條件,可求出柱的軸力。小結(jié):歸納起來(lái),反彎點(diǎn)法的計(jì)算步驟如下:

(1)多層多跨框架在水平荷載作用下,當(dāng)(ib/ic≥5)時(shí),可采用反彎點(diǎn)法計(jì)算桿件內(nèi)力。(2)計(jì)算各柱側(cè)移剛度;并按柱側(cè)移剛度把層間總剪力分配到每個(gè)柱。(3)根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點(diǎn)位置,計(jì)算柱端彎矩。(4)根據(jù)結(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件計(jì)算梁端彎矩。5.求其它內(nèi)力由梁兩端的彎矩,根據(jù)梁的平衡條件,可求出梁的剪45五、反彎點(diǎn)法的適用條件

梁柱線剛度之比值大于3(ib/ic≥5);各層結(jié)構(gòu)比較均勻(求d時(shí)兩端固定,反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn))。★

對(duì)于層數(shù)不多的框架,誤差不會(huì)很大。但對(duì)于高層框架,由于柱截面加大,梁柱相對(duì)線剛度比值相應(yīng)減小,反彎點(diǎn)法的誤差較大。★

對(duì)于規(guī)則框架,反彎點(diǎn)法十分簡(jiǎn)單;對(duì)于橫梁不貫通全框架的復(fù)式框架,可引進(jìn)并聯(lián)柱和串聯(lián)柱的概念后,再用反彎點(diǎn)法計(jì)算,參見有關(guān)參考文獻(xiàn)。五、反彎點(diǎn)法的適用條件梁柱線剛度之比值大于3(ib/ic≥46(二)D值法反彎點(diǎn)法在考慮柱側(cè)移剛度d時(shí),假設(shè)橫梁的線剛度無(wú)窮大(結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角為0),對(duì)于層數(shù)較多的框架,梁柱相對(duì)線剛度比較接近,甚至有時(shí)柱的線剛度反而比梁大。反彎點(diǎn)法計(jì)算反彎點(diǎn)高度y時(shí),假設(shè)柱上下結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等,這樣誤差也較大。1933年日本武藤清提出了①修正柱的側(cè)移剛度和②調(diào)整反彎點(diǎn)高度的方法。修正后的柱側(cè)移剛度用D表示,故稱為D值法。D值法也要解決兩個(gè)主要問(wèn)題:確定柱側(cè)移剛度和反彎點(diǎn)高度。(二)D值法反彎點(diǎn)法在考慮柱側(cè)移剛度d時(shí),假設(shè)橫梁的線剛47一、修正后柱側(cè)移剛度D值的計(jì)算1、影響柱側(cè)移剛度的因素柱本身的線剛度ic;結(jié)點(diǎn)約束(上、下層橫梁的剛度ib);樓層位置(剪力及分布)。2、基本假定(對(duì)圖中12柱)(1)柱12及與其上下相鄰的柱的線剛度均為ic;(2)柱12及與其上下相鄰的柱的層間位移相等即δ1=δ2=δ3=δ;(3)各層梁柱結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等,即:θ1=θ2=θ3;(4)與柱12相交的橫梁線剛度分別為i1,i2。一、修正后柱側(cè)移剛度D值的計(jì)算1、影響柱側(cè)移剛度的因素483、柱側(cè)移剛度D值柱的側(cè)移剛度,定義與d值相同,但D值與位移δ和轉(zhuǎn)角θ均有關(guān)。

由:α—柱側(cè)移剛度修正系數(shù),反映梁柱剛度比對(duì)柱側(cè)移剛度的影響。見表13-3。

3、柱側(cè)移剛度D值49二、柱反彎點(diǎn)處的剪力

有了D值以后,與反彎點(diǎn)法類似,假定同一樓層各柱的側(cè)移相等,可得各柱的剪力:二、柱反彎點(diǎn)處的剪力有了D值以后,與反彎點(diǎn)法類似,假定同一樓50三、確定柱反彎點(diǎn)高度比影響柱反彎點(diǎn)高度的主要因素是柱上下端的約束條件。當(dāng)兩端固定或兩端轉(zhuǎn)角完全相等時(shí),反彎點(diǎn)在中點(diǎn)(θj-1=θj,Mj-1=Mj)。兩端約束剛度不相同時(shí),兩端轉(zhuǎn)角也不相等,θj≠θj-i,反彎點(diǎn)移向轉(zhuǎn)角較大的一端,也就是移向約束剛度較小的端。當(dāng)一端為鉸結(jié)時(shí)(支承轉(zhuǎn)動(dòng)剛度為0),彎矩為0,即反彎點(diǎn)與該端鉸重合。三、確定柱反彎點(diǎn)高度比影響柱反彎點(diǎn)高度的主要因素是柱上下端的51第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件521、影響柱反彎點(diǎn)位置的因素——

柱兩端約束剛度影響柱兩端約束剛度的主要因素是:(1)結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該層所在位置。(2)梁柱線剛度比。(3)荷載形式。(4)上層與下層梁剛度比。(5)上、下層層高變化。1、影響柱反彎點(diǎn)位置的因素——

柱兩端約束剛度影響柱兩端約束532、柱反彎點(diǎn)位置確定反彎點(diǎn)高度比γ——反彎點(diǎn)到柱下端距離與柱全高的比值。(1)柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比γ0γ0

——標(biāo)準(zhǔn)框架(各層等高、各跨相等、各層梁和柱線剛度不變的多層框架)在水平荷載作用下求得的反彎點(diǎn)高度比。標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比的值γ0已制成表格。根據(jù)框架總層數(shù)n及該層所在樓層j以及梁柱線剛度比K值,可從表中查得標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比γ0。2、柱反彎點(diǎn)位置確定反彎點(diǎn)高度比γ——反彎點(diǎn)到柱下端距離54(2)上下梁剛度變化的影響——修正值γ1

當(dāng)某柱的上梁與下梁的剛度不等,反彎點(diǎn)位置有變化,應(yīng)將γ0加以修正,修正值為γ1。當(dāng)i1+i2<i3+i4時(shí),令αl=(i1+i2)/(i3+i4)<1,根據(jù)α1和K值附表21中查出γ1,這時(shí)反彎點(diǎn)應(yīng)向上移,γl取正值。當(dāng)i1+i2>i3+i4時(shí),令α1=(i3+i4)/(i1+i2),仍由α1和K值從附表21中查出γ1,這時(shí)反彎點(diǎn)應(yīng)向下移,γl取負(fù)值。對(duì)于底層柱,不考慮γ1修正值。(2)上下梁剛度變化的影響——修正值γ1當(dāng)某柱的上梁與下梁55第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件56(3)上下層高度變化的影響

——修正值γ2和γ3層高有變化時(shí),反彎點(diǎn)也有移動(dòng)。令上層層高和本層層高之比h上/h=α2,由α2、K可查附表22得修正值γ2。當(dāng)α2>1時(shí),γ2為正值,反彎點(diǎn)向上移。當(dāng)α2<1時(shí),γ2為負(fù)值,反彎點(diǎn)向下移。令下層層高和本層層高之比h下/h=α3,由α3、K可查附表22得修正值γ3。當(dāng)α3>1時(shí),γ2為負(fù)值,反彎點(diǎn)向下移。當(dāng)α3<1時(shí),γ2為正值,反彎點(diǎn)向上移。(3)上下層高度變化的影響

——修正值γ2和γ3層高有變化時(shí)57第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件58(4)修正后柱的反彎點(diǎn)高度比γ各層柱的反彎點(diǎn)高度比由下式計(jì)算:

γ=γ0+γ1+γ2+γ3

各層柱的反彎點(diǎn)高度為:

y=γh=(γ0+γ1+γ2+γ3)h柱反彎點(diǎn)位置及剪力確定后,其余計(jì)算與反彎點(diǎn)法相同。(4)修正后柱的反彎點(diǎn)高度比γ各層柱的反彎點(diǎn)高度比由下式計(jì)算59第四節(jié)水平荷載作用下

側(cè)移的近似計(jì)算一、側(cè)移分類二、框架的變形特點(diǎn)三、框架變形的計(jì)算第四節(jié)水平荷載作用下

側(cè)移的近似計(jì)算一、側(cè)移分類60一、側(cè)移分類一根懸臂柱在均布荷載作用下,由彎矩作用和剪力作用引起的變形曲線形狀不同。由剪力引起的變形——剪切型:愈到底層,相鄰兩點(diǎn)間的相對(duì)變形愈大,當(dāng)q向右時(shí),曲線凹向左。由彎矩引起的變形——彎曲型:愈到頂層,相鄰兩點(diǎn)間的相對(duì)變形愈大,當(dāng)q向右時(shí),曲線凹向右。一、側(cè)移分類一根懸臂柱在均布荷載作用下,由彎矩作用和剪力作用61第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件62二、框架的變形特點(diǎn)梁柱桿件彎曲產(chǎn)生的側(cè)移,與懸臂柱剪切變形的曲線形狀相似——稱為剪切型變形曲線。柱軸向變形形成的側(cè)移曲線,與懸臂柱彎曲變形形狀相似——稱為彎曲型變形曲線??蚣艿目傋冃斡杉羟凶冃魏蛷澢冃蝺刹糠纸M成;在層數(shù)不多的框架中,柱軸向變形引起的側(cè)移很小,??珊雎?;在高度較大的框架中,柱軸向力加大,柱軸向變形引起的側(cè)移不能忽略;二者疊加以后的側(cè)移曲線仍以剪切型為主。二、框架的變形特點(diǎn)梁柱桿件彎曲產(chǎn)生的側(cè)移,與懸臂柱剪切變形的63三、框架變形的計(jì)算1.梁柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移

用D值法計(jì)算側(cè)移

框架某層側(cè)移剛度的定義是單位層間側(cè)移所需的層剪力;當(dāng)已知框架結(jié)構(gòu)第j層所有柱的Dij值及層剪力Vpj后,可得近似計(jì)算層間側(cè)移的公式:各層側(cè)移絕對(duì)值是該層以下各層層間側(cè)移之和。頂點(diǎn)側(cè)移即所有層(n層)層間側(cè)移之總和。三、框架變形的計(jì)算1.梁柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移64

2.柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移

一般當(dāng)H>50m,或H/B>4時(shí),要計(jì)算柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移。一般框架在水平荷載作用下,只有兩根邊柱軸力(一拉一壓)較大,中柱軸力很小。

2.柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移一般當(dāng)H>50m,或H65第五節(jié)框架的荷載組合和內(nèi)力組合一、控制截面及最不利內(nèi)力類型二、荷載組合三、豎向活荷載的最不利布置四、風(fēng)載及水平地震作用布置五、內(nèi)力調(diào)整第五節(jié)框架的荷載組合和內(nèi)力組合一、控制截面及最不利內(nèi)力類型66一、控制截面及最不利內(nèi)力類型1、梁兩端支座截面最大負(fù)彎矩及最大剪力;在水平荷載作用下,端截面還有正彎矩;組合前應(yīng)經(jīng)過(guò)換算求得柱邊截面的彎矩和剪力。

跨中截面——最大正彎矩。2、柱——控制截面為上、下兩個(gè)端截面

柱子多設(shè)計(jì)成對(duì)稱配筋。要考慮下述四種可能組合:(1)|M|max及相應(yīng)的N;(2)Nmax及相應(yīng)的M;(3)Nmin及相應(yīng)的M。(4)|M|比較大(不是絕對(duì)最大),但N比較小或N比較大(不是絕對(duì)最小或絕對(duì)最大)。

柱子還要組合最大剪力Vmax。一、控制截面及最不利內(nèi)力類型1、梁67二、荷載組合1、荷載類型有:恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載等。2、荷載組合形式有:(1)恒荷載+活荷載或恒荷載+風(fēng)荷載;(2)恒荷載+0.9(活荷載+風(fēng)荷載)。二、荷載組合1、荷載類型有:恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載等。68三、豎向活荷載的最不利布置1.恒載——全部作用在結(jié)構(gòu)上。2.活載計(jì)算機(jī)計(jì)算逐層逐跨單獨(dú)布置。

簡(jiǎn)化計(jì)算活荷載一次性布置,即滿布計(jì)算內(nèi)力,為了安全起見,可以把框架梁的彎矩乘以1.1—1.2的放大系數(shù)?;詈奢d分跨布置。三、豎向活荷載的最不利布置1.恒載——全部作用在結(jié)構(gòu)上。69四、風(fēng)載及水平地震作用布置——沿某方向的正、反(左、右)兩個(gè)方向作用。四、風(fēng)載及水平地震作用布置——沿某方向的正、反(左、右)兩個(gè)701.由彈性靜力計(jì)算得到的內(nèi)力需要先進(jìn)行局部調(diào)整,然后進(jìn)行內(nèi)力組合。2.豎向荷載下框架梁彎矩塑性調(diào)幅降低支座負(fù)彎矩,以減少配筋面積。對(duì)于現(xiàn)澆框架,0.8~0.9(調(diào)幅系數(shù));對(duì)于裝配整體式框架,支座彎矩乘0.7~0.8(鋼筋焊接或接縫不密實(shí)等原因,節(jié)點(diǎn)可能產(chǎn)生變形。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果可知,節(jié)點(diǎn)變形會(huì)使梁端彎矩較彈性計(jì)算值減小約10%,再考慮梁端允許出現(xiàn)塑性鉸)??缰袕澗爻艘?.1~1.2增大系數(shù);。調(diào)幅后各彎矩滿足以下要求:M0≥0.5M

0.5(M1+M2)+M0≥M

M為調(diào)整后的彎矩;M為按簡(jiǎn)支計(jì)算的該梁跨中彎矩。五、內(nèi)力調(diào)整1.由彈性靜力計(jì)算得到的內(nèi)力需要先進(jìn)行局部調(diào)整,五、內(nèi)力調(diào)整71第六節(jié)框架梁柱的截面設(shè)計(jì)一、框架梁

受彎構(gòu)件承載能力的計(jì)算(正截面、斜截面);正常使用的計(jì)算;構(gòu)造要求。二、框架柱

偏心受壓構(gòu)件(單向偏心、雙向偏心)承載能力的計(jì)算(正截面、斜截面);正常使用的計(jì)算;構(gòu)造要求。第六節(jié)框架梁柱的截面設(shè)計(jì)一、框架梁72第七節(jié)現(xiàn)澆框架的一般構(gòu)造要求一、一般要求1.材料:混凝土≥C20,鋼筋:縱筋HRB400、HRB335;箍筋HPB235、HRB335。2.混凝土保護(hù)層:梁混凝土保護(hù)層≥25,柱混凝土保護(hù)層≥30鋼筋。3.配筋形式:梁一般不采用彎起鋼筋抗剪,柱一般采用對(duì)稱配筋。4.其它構(gòu)造要求:梁同一般受彎構(gòu)件,柱同一般受壓構(gòu)件。第七節(jié)現(xiàn)澆框架的一般構(gòu)造要求一、一般要求731.梁與柱連接(1)中間層端節(jié)點(diǎn)(2)中間層中間節(jié)點(diǎn)(3)頂層中間節(jié)點(diǎn)(4)頂層端節(jié)點(diǎn)(5)節(jié)點(diǎn)內(nèi)水平箍筋2.上下柱連接二、連接構(gòu)造1.梁與柱連接二、連接構(gòu)造74第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)第一節(jié)結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)圖第二節(jié)豎向荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算—分層法第三節(jié)水平荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算—反彎點(diǎn)法和D值法第四節(jié)水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算第五節(jié)框架的荷載組合和內(nèi)力組合第六節(jié)框架梁柱的截面設(shè)計(jì)第七節(jié)現(xiàn)澆框架的一般構(gòu)造要求第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)第一節(jié)結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)75第一節(jié)結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)圖一、柱網(wǎng)布置

二、承重框架的布置三、結(jié)構(gòu)布置要求四、截面尺寸的確定五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

第一節(jié)結(jié)構(gòu)布置與計(jì)算簡(jiǎn)圖一、柱網(wǎng)布置76一、柱網(wǎng)布置框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置的要求,又要使結(jié)構(gòu)受力合理,施工方便。1、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求在多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中,柱網(wǎng)布置方式可分為內(nèi)廊式、跨度組合式(等跨式、對(duì)稱不等跨式)等,見圖13-4。(1)內(nèi)廊式柱網(wǎng)常為對(duì)稱三跨,邊跨跨度(房間進(jìn)深)常為6、6.6、6.9、7.5、9、12m;中間跨為走廊跨度,常為2.4m、2.7m、3.0m。(2)等跨式柱網(wǎng)適用于廠房、倉(cāng)庫(kù)、商店,其進(jìn)深常為6m、7.5m、9m、12m等,柱距常為6m。(3)對(duì)稱不等跨柱網(wǎng)常用于建筑平面寬度較大的廠房,常用的柱網(wǎng)有(5.8+6.2+6.2+5.8)×6.0m、(7.5+7.5+12.0+7.5+7.5)×6.0m,(8.0+12.0+8.0)×6.0m。一、柱網(wǎng)布置框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置772、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足建筑平面布置的要求(1)在旅館、辦公樓等民用建筑中,柱網(wǎng)布置應(yīng)與建筑分隔墻布置相協(xié)調(diào)。(2)四行柱三跨框架(15m左右)。(3)三行柱兩跨框架(10m左右)。(4)開間3.3m~4.5m。3、柱網(wǎng)布置要使結(jié)構(gòu)受力合理(1)跨度均勻或邊跨略小時(shí)較合理。(2)三跨框架比兩跨框架內(nèi)力小,較合理。4、柱網(wǎng)布置應(yīng)使施工方便(對(duì)于裝配式結(jié)構(gòu))(1)構(gòu)件的最大長(zhǎng)度和最大重量,使之滿足吊裝,運(yùn)輸條件。(2)構(gòu)件尺寸的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化,以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)可不受建筑模數(shù)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)的限制,但在結(jié)構(gòu)布置時(shí)亦應(yīng)盡量使梁板布置簡(jiǎn)單規(guī)則,以方便施工。

2、柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足建筑平面布置的要求(1)在旅館、辦公樓78二、承重框架的布置

承重框架指承受樓面豎向荷載的框架。1.橫向框架承重方案2.縱向框架承重方案3.縱橫向框架混合承重方案。實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系;計(jì)算時(shí)把實(shí)際框架結(jié)構(gòu)看成縱橫兩個(gè)方向的平面框架。沿建筑物長(zhǎng)向的稱為縱向框架,沿建筑物短向的稱為橫向框架??v向框架和橫向框架分別承受各自方向上的水平力。樓面豎向荷載則依樓蓋結(jié)構(gòu)布置方式而按不同的方式傳遞。二、承重框架的布置承重框架指承受樓面豎向荷載的框架。791.橫向框架承重方案橫向框架承重方案是在橫向上布置框架主梁而在縱向上布置連系梁。有利于提高建筑物的橫向抗側(cè)剛度??v向布置較小的連系梁。這也有利于房屋室內(nèi)的采光與通風(fēng)。1.橫向框架承重方案橫向框架承重方案是在橫向上布置框架主梁而802.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。橫梁高度較小,有利于設(shè)備管線的穿行??色@得較高的室內(nèi)凈高??衫每v向框架的剛度來(lái)調(diào)整房屋的不均勻沉降。房屋的橫向剛度較差。進(jìn)深尺寸受預(yù)制板長(zhǎng)度的限制。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,813.縱橫向框架混合承重方案縱橫向框架混合承重方案是在兩個(gè)方向上均布置框架主梁以承受樓面荷載。縱橫向框架混合承重方案具有較好的整體工作性能;框架柱均為雙向偏心受壓構(gòu)件,為空間受力體系,因此也稱為空間框架。3.縱橫向框架混合承重方案縱橫向框架混合承重方案是在兩個(gè)方向82第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件83三、結(jié)構(gòu)布置要求1、應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向框架。2、抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架。3、框架梁、柱中心線宜重合。當(dāng)梁柱中心線不能重合時(shí),在計(jì)算中應(yīng)考慮偏心對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受力和構(gòu)造的不利影響,以及梁荷載對(duì)柱子的偏心影響;梁、柱中心線之間的偏心距,不應(yīng)大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4;偏心距大于該方向柱寬的1/4時(shí),可采取增設(shè)梁的水平加腋等措施;梁的水平加腋厚度可取梁截面高度,其水平尺寸宜滿足下列要求:bx/lx≤1/2;bx/

bb≤2/3;bb+bx+x≥bc/2設(shè)置水平加腋后,仍須考慮梁柱偏心的不利影響。三、結(jié)構(gòu)布置要求1、應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向框架。844、結(jié)構(gòu)應(yīng)受力明確,構(gòu)造簡(jiǎn)單。5、框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)采用部分由砌體墻承重之混合形式。

框架結(jié)構(gòu)中的樓、電梯間及局部出屋頂?shù)碾娞輽C(jī)房、樓梯間、水箱間等,應(yīng)采用框架承重,不應(yīng)采用砌體墻承重。6、電梯井貼梁柱布置,不得獨(dú)立。7、填充墻應(yīng)位于框架平面內(nèi),并受柱約束。4、結(jié)構(gòu)應(yīng)受力明確,構(gòu)造簡(jiǎn)單。858、現(xiàn)澆框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度等級(jí),按一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)低于C30;按二~四級(jí)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)低于C20。9、現(xiàn)澆框架梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C40;框架柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí),抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)不宜大于C60,抗震設(shè)防烈度為8度時(shí)不宜大于C70。10、抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)中,當(dāng)布置少量鋼筋混凝土剪力墻時(shí),結(jié)構(gòu)分析計(jì)算應(yīng)考慮該剪力墻與框架的協(xié)同工作。8、現(xiàn)澆框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度等級(jí),按一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)86四、截面尺寸的確定(一)框架梁的截面尺寸(二)框架柱的截面尺寸(三)樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸四、截面尺寸的確定(一)框架梁的截面尺寸87

(一)框架梁的截面尺寸

hb=(1/7—1/15)lb(剛度要求)

hb≤lbn/4(避免短梁)

bb=(1/2—1/3.5)hb

bb≥200mm(構(gòu)造要求)

bb≥bc/2式中l(wèi)b、lbn——分別為主梁的計(jì)算跨度和凈跨度。

梁高也可以按下列經(jīng)驗(yàn)公式估算:兩端無(wú)支托的梁,按彎矩(0.6~0.8)M0來(lái)估算梁高;兩端有支托的梁,按彎矩(0.4~0.6)M0來(lái)估算梁高。M0——按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中最大彎矩。

框架結(jié)構(gòu)縱向連系梁截面高度:

可按hb=(1/14—1/18)lb確定(lb為連系梁計(jì)算跨度)。(一)框架梁的截面尺寸hb=(1/7—1/15)lb88(二)框架柱的截面尺寸1、最小構(gòu)造尺寸矩形截面柱:hc/bc≤3;抗震設(shè)計(jì)時(shí),bc≥300mm;非抗震設(shè)計(jì)時(shí),bc≥250mm;bc≥(1/15~1/20)h;hc≥400mm。hc≥(1/15~1/20)h(h為層高)。圓形截面柱:dc≥350mm。2、滿足軸壓比限制軸壓比:柱的平均軸向壓應(yīng)力與混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c的比值(或指柱考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值)。即μN(yùn)

=

N/(Acfc)≤[μN(yùn)](二)框架柱的截面尺寸1、最小構(gòu)造尺寸89軸壓比要求:μN(yùn)

=

N

/(Acfc)≤[μN(yùn)]AC——柱的截面面積,Ac=bc.hc;bc、hc——柱的截面高度和寬度;其中宜bc≥250mm、hc≥400mm;N——豎向靜、活(考慮活荷載折減)荷載與地震作用組合下的軸力;γG

——荷載分項(xiàng)系數(shù),可取γG=1.25;α——計(jì)入地震時(shí)軸力放大系數(shù),6度設(shè)防:α=1.0;7度設(shè)防:α=1.05~1.1;8度設(shè)防:α=1.1~1.15;S——柱的負(fù)荷面積;

w——單位面積上的豎向荷載初估值,w=10~14kN/m2;

n——柱計(jì)算截面以上的樓層數(shù);[μN(yùn)]

——

柱的軸壓比限制值。軸壓比要求:μN(yùn)=N/(Acfc)≤[μN(yùn)]903.避免出現(xiàn)短柱Hc0/hc≥4式中:Hc0——柱的凈高。當(dāng)柱的凈高與柱截面長(zhǎng)邊(高度)之比小于4時(shí)(Hc0/hc≤4),容易發(fā)生剪切破壞.4.滿足抗剪承載力的要求無(wú)地震作用組合時(shí):V≤0.25βcfcbh0有地震作用組合時(shí):V≤(0.20βcfcbh0)/γREβc——混凝土強(qiáng)度影響系數(shù);γRE——截面承載力抗震調(diào)整系數(shù)。3.避免出現(xiàn)短柱Hc0/hc≥491(三)樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸框架的樓蓋結(jié)構(gòu)(樓板和樓面梁)的尺寸確定。1.滿足常用樓蓋類型2.樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估(三)樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸框架的樓蓋結(jié)構(gòu)(樓板和樓面梁)的尺寸確定。921.常用樓蓋類型(1)梁板式樓蓋:有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),樓蓋結(jié)構(gòu)占用空間較大,不便布置管線,要求較大的層高。

(2)密肋樓蓋:

密肋樓蓋多用于跨度大而梁高受限制的情況下。筒體結(jié)構(gòu)的角區(qū)樓板也常用雙向密肋樓蓋。肋距一般為1.0~1.5m,一般用1.2m較為經(jīng)濟(jì)?,F(xiàn)澆普通鋼筋混凝土密肋板跨度一般不大于9m,預(yù)應(yīng)力混凝土密肋板跨度不大于12m。在使用荷載較大的情況下,采用密肋樓蓋可以取得較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。(3)無(wú)梁樓蓋:

當(dāng)框架結(jié)構(gòu)在使用荷載較大而層高受限制的情況下,可以采用無(wú)梁樓蓋形式。無(wú)梁樓蓋還適用于施工場(chǎng)地狹窄、只能升板(升層)法施工的情況。無(wú)梁樓蓋宜設(shè)柱帽以提高板柱結(jié)構(gòu)的抗水平力性能和防止板的沖切破壞。

1.常用樓蓋類型(1)梁板式樓蓋:有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),樓蓋93(4)非預(yù)應(yīng)力平板:

一般為實(shí)心板,跨度不超過(guò)7m。(5)預(yù)應(yīng)力平板

①預(yù)應(yīng)力空心板低碳冷拔絲或高強(qiáng)鋼絲先張法預(yù)應(yīng)力空心板是目前最大量的樓蓋形式,跨度4m以下的短板板厚約為120mm;跨度6~7m的長(zhǎng)板板厚為180mm左右。

②預(yù)應(yīng)力大樓板

板的尺寸與房間大小相同,最大為5m×4m,厚130mm,雙向布置先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋。

③預(yù)應(yīng)力疊合板預(yù)應(yīng)力疊合板由兩部分構(gòu)成,在工廠預(yù)制預(yù)應(yīng)力薄板,厚度為50~60mm,。疊合部分厚度為80~120mm。

④無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板(4)非預(yù)應(yīng)力平板:一般為實(shí)心板,跨度不超過(guò)7m。942.樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估(1)梁截面尺寸估計(jì)

梁截面高度與跨度之比一般為1/8~1/12,。梁截面寬度與高度之比一般為1/2~1/4,且至少比柱寬小50mm。特殊情況下也可設(shè)計(jì)寬扁梁,扁梁的寬度不宜大于柱寬。(2)板厚的估計(jì)單向板的最小厚度要求為:屋面板和民用建筑的樓面板≥60㎜;工業(yè)建筑的樓面板≥70㎜。2.樓蓋結(jié)構(gòu)尺寸初估(1)梁截面尺寸估計(jì)95表13-1梁截面高度與跨度之比(hb/l)表13-2樓板的厚度與跨度之比(t/l)粱的種類hb/l單跨梁1/8~1/12連續(xù)梁1/12~1/15扁梁1/12~1/18單向密肋梁1/18~1/22雙向密肋梁1/22~1/25懸臂梁1/6~1/8井字梁1/15~1/20框支墻托梁1/5~1/7單跨預(yù)應(yīng)力梁1/12~1/18多跨預(yù)應(yīng)力梁1/18~1/20板的類型t/l單向板1/25~1/30單向連續(xù)板1/35~1/40雙向板(短邊)1/40~1/45懸挑板1/10~1/12樓梯平臺(tái)1/30無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力板1/40無(wú)柱帽無(wú)梁板(重載)1/30有柱帽無(wú)粱板(輕載)1/35表13-1梁截面高度與跨度之比(hb/l)表13-296五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

1.計(jì)算單元的確定2.節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化3.跨度與層高的確定4.構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算5.荷載計(jì)算五、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖1.計(jì)算單元的確定971.計(jì)算單元的確定橫向框架:一般取中間有代表性的一榀進(jìn)行分析即可;縱向框架:作用于縱向框架上的荷載則各不相同,必要時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。1.計(jì)算單元的確定橫向框架:一般取中間有代表性的一榀進(jìn)行分析982.節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化(1)梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為:剛接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)和半鉸節(jié)點(diǎn)?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土框架——?jiǎng)偨庸?jié)點(diǎn);裝配式框架——鉸接節(jié)點(diǎn)或半鉸節(jié)點(diǎn)(預(yù)埋鋼板在其自身平面外的剛度很小,難以保證結(jié)構(gòu)受力后梁柱間沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng));裝配整體式框架——?jiǎng)偨庸?jié)點(diǎn)(這種節(jié)點(diǎn)的剛性不如現(xiàn)澆式框架好,節(jié)點(diǎn)處梁端的實(shí)際負(fù)彎矩要小于計(jì)算值)。(2)框架柱腳支座可分為固定支座和鉸支座?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土柱——固定支座;預(yù)制柱杯形基礎(chǔ)——視構(gòu)造措施不同分別簡(jiǎn)化為固定支座和鉸支座。2.節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化(1)梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為:993.跨度與層高的確定跨度即取柱子軸線之間的距離(當(dāng)上下層柱截面尺寸變化時(shí),一般以最小截面的形心線來(lái)確定)。層高(框架柱的長(zhǎng)度)即為相應(yīng)的建筑層高,而底層柱的長(zhǎng)度則應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算起。為了簡(jiǎn)化計(jì)算,還可作如下規(guī)定:(1)當(dāng)框架橫梁為坡度i≤1/8的斜梁時(shí),可簡(jiǎn)化為水平直桿。(2)對(duì)于不等跨的框架;當(dāng)各跨跨度相差不大于10%時(shí),可簡(jiǎn)化為等跨框架,計(jì)算跨度取原框架各跨跨度的平均值。(3)當(dāng)框架橫梁為有支托的加腋梁時(shí),如Im/I<4或hm/h<1.6,則可不考慮支托的影響,而簡(jiǎn)化為無(wú)支托的等截面梁,Im、hm為支托端最高截面的慣性矩和高度,I,h為跨中等截面梁的截面慣性矩和高度。3.跨度與層高的確定跨度即取柱子軸線之間的距離(當(dāng)上下層柱1004.構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算

對(duì)現(xiàn)澆樓蓋,中框架取I=2I0,邊框架取I=1.5I0;對(duì)裝配整體式樓蓋,中框架取I=1.5I0,邊框架取I=1.2I0;

這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。對(duì)裝配式樓蓋,則按梁的實(shí)際截面計(jì)算I。4.構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算對(duì)現(xiàn)澆樓蓋,中框架取I=2I0,1015.荷載計(jì)算豎向荷載按結(jié)構(gòu)布置情況導(dǎo)算到承重框架梁上。建筑物上的總水平荷載(風(fēng)荷載和水平地震作用)則由變形協(xié)調(diào)條件,按柱的抗側(cè)剛度分配。計(jì)算荷載可作如下簡(jiǎn)化:

(1)集中荷載的位置允許移動(dòng)不超過(guò)1/20梁的跨度;

(2)次梁傳至主梁的集中荷載,按簡(jiǎn)支梁反力考慮;(3)沿框架高度分布作用的風(fēng)荷載可以簡(jiǎn)化為框架節(jié)點(diǎn)荷載,而略去它對(duì)節(jié)間的局部彎曲作用。5.荷載計(jì)算豎向荷載按結(jié)構(gòu)布置情況導(dǎo)算到承重框架梁上。102第二節(jié)

多層多跨框架在豎向荷載作

用下內(nèi)力的近似計(jì)算

——分層法一、計(jì)算假定二、計(jì)算單元選取三、計(jì)算結(jié)果處理第二節(jié)

多層多跨框架在豎向荷載作

103一、計(jì)算假定不考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)移。

每層梁上的荷載對(duì)其它層梁的影響不計(jì):本單元上梁彎距不在其它單元上進(jìn)行分配計(jì)傳遞。活荷載一般按滿布考慮,不進(jìn)行各種不利布置的計(jì)算。

除底層外,其它各層柱的線剛度乘以折減系數(shù)0.9,傳遞系數(shù)取1/3。

一、計(jì)算假定不考慮結(jié)構(gòu)的側(cè)移。104二、計(jì)算單元選取每層框架梁連同上下層柱作為基本計(jì)算單元,柱遠(yuǎn)端按固定端考慮。

二、計(jì)算單元選取每層框架梁連同上下層柱作為基本計(jì)算單元,柱遠(yuǎn)105三、計(jì)算結(jié)果處理彎距計(jì)算分配完成后,梁端彎距即為梁的平衡彎距。柱端彎距取相鄰單元對(duì)應(yīng)的柱端彎距之和。

一般地,分層計(jì)算的結(jié)果,在各節(jié)點(diǎn)上的彎距不平衡,但誤差不大可不計(jì)。如果較大時(shí),可將不平衡彎距再進(jìn)行一次分配。

在豎向荷載作用下,梁端負(fù)彎距較大時(shí),可考慮塑性內(nèi)力重分布予以降低。

為使梁跨中鋼筋不至于過(guò)少,保證梁跨中截面有足夠的承載力,經(jīng)過(guò)調(diào)幅后的梁跨中彎距不小于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎距的50%。

梁端彎距調(diào)幅只對(duì)豎向荷載進(jìn)行,水平力作用下的梁端彎距不允許調(diào)幅。三、計(jì)算結(jié)果處理彎距計(jì)算分配完成后,梁端彎距即為梁的平衡彎距106第三節(jié)

水平荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算

——反彎點(diǎn)法和D值法(一)反彎點(diǎn)法(二)D值法第三節(jié)水平荷載作用下內(nèi)力的近似計(jì)算

——反彎點(diǎn)107(一)反彎點(diǎn)法一、基本假定二、反彎點(diǎn)高度三、側(cè)移剛度四、計(jì)算步驟五、反彎點(diǎn)法的適用條件(一)反彎點(diǎn)法一、基本假定108第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件109一、基本假定梁柱線剛度比較大(ib/ic≥5)時(shí),節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角很小,可忽略不計(jì),即θ≈0。

不考慮柱子的軸向變形,故同層各節(jié)點(diǎn)水平位移相等。

底層柱與基礎(chǔ)固接,線位移與角位移均為0。一、基本假定梁柱線剛度比較大(ib/ic≥5)時(shí),節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角很110二、反彎點(diǎn)高度反彎點(diǎn)高度y是指反彎點(diǎn)至柱下端的距離。對(duì)于上層各柱,假定反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)。即yi=hi/2(i=2,3,…,n)。對(duì)于底層柱,由于底端固定而上端有轉(zhuǎn)角,反彎點(diǎn)向上移,通常假定反彎點(diǎn)在距底端2h1/3處(y1=2h1/3)。二、反彎點(diǎn)高度反彎點(diǎn)高度y是指反彎點(diǎn)至柱下端的距離。111三、柱的側(cè)移剛度d當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度大得多時(shí)(如ib/ic≥5),可近似認(rèn)為結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角均為零。柱的剪力與水平位移的關(guān)系為:

側(cè)移剛度d——柱上下兩端相對(duì)有單位側(cè)移(δ=1)

時(shí)柱中產(chǎn)生的剪力,即:三、柱的側(cè)移剛度d當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度大得多時(shí)(如ib112四、計(jì)算步驟確定柱反彎點(diǎn)高度計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力計(jì)算柱端彎矩計(jì)算梁端彎矩求其它內(nèi)力四、計(jì)算步驟確定柱反彎點(diǎn)高度113

2.計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力求出任一樓層的層總剪力,在該樓層各柱之間的分配。(1)框架的層間總剪力Vpj

設(shè)框架結(jié)構(gòu)共有n層,外荷載(Fi)在第j層產(chǎn)生的層間總剪力Vpj為:

式中Fi——作用在框架第i層節(jié)點(diǎn)處的水平力。2.計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力求出任一樓層的層總剪力,在該樓層各114第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件115(2)層間總剪力Vpj在同層各柱間的分配設(shè)框架共有n層,第j層內(nèi)有m個(gè)柱子,各柱剪力為Vjl、Vj2、…、Vji,…,Vjm,根據(jù)層剪力平衡的條件有:

式中:Vji——第j層第i柱所承受的剪力;m——第j層內(nèi)的柱子數(shù):dji——第j層第i柱的側(cè)移剛度;VPj——第j層的層剪力。(2)層間總剪力Vpj在同層各柱間的分配設(shè)框架共有n層,第j1163.計(jì)算柱端彎矩各柱端彎矩由該柱剪力和反彎點(diǎn)高度計(jì)算。上部各層柱:上下端的彎矩相等,即:

Mji上=Mji下=Vjihj/2

(j=2,3,…,n;i=1,2,…,m)底層柱:上端彎矩M1i上=V1ih1/3

下端彎矩M1i下=2V1ih1/3

(i=1,2,…,m)3.計(jì)算柱端彎矩各柱端彎矩由該柱剪力和反彎點(diǎn)高度計(jì)算。1174.計(jì)算梁端彎矩梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件求得。(1)邊節(jié)點(diǎn):

Mj=Mj上+Mj下

(2)中間節(jié)點(diǎn):4.計(jì)算梁端彎矩梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件求1185.求其它內(nèi)力由梁兩端的彎矩,根據(jù)梁的平衡條件,可求出梁的剪力;由梁的剪力,根據(jù)結(jié)點(diǎn)的平衡條件,可求出柱的軸力。小結(jié):歸納起來(lái),反彎點(diǎn)法的計(jì)算步驟如下:

(1)多層多跨框架在水平荷載作用下,當(dāng)(ib/ic≥5)時(shí),可采用反彎點(diǎn)法計(jì)算桿件內(nèi)力。(2)計(jì)算各柱側(cè)移剛度;并按柱側(cè)移剛度把層間總剪力分配到每個(gè)柱。(3)根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點(diǎn)位置,計(jì)算柱端彎矩。(4)根據(jù)結(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件計(jì)算梁端彎矩。5.求其它內(nèi)力由梁兩端的彎矩,根據(jù)梁的平衡條件,可求出梁的剪119五、反彎點(diǎn)法的適用條件

梁柱線剛度之比值大于3(ib/ic≥5);各層結(jié)構(gòu)比較均勻(求d時(shí)兩端固定,反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn))。★

對(duì)于層數(shù)不多的框架,誤差不會(huì)很大。但對(duì)于高層框架,由于柱截面加大,梁柱相對(duì)線剛度比值相應(yīng)減小,反彎點(diǎn)法的誤差較大?!?/p>

對(duì)于規(guī)則框架,反彎點(diǎn)法十分簡(jiǎn)單;對(duì)于橫梁不貫通全框架的復(fù)式框架,可引進(jìn)并聯(lián)柱和串聯(lián)柱的概念后,再用反彎點(diǎn)法計(jì)算,參見有關(guān)參考文獻(xiàn)。五、反彎點(diǎn)法的適用條件梁柱線剛度之比值大于3(ib/ic≥120(二)D值法反彎點(diǎn)法在考慮柱側(cè)移剛度d時(shí),假設(shè)橫梁的線剛度無(wú)窮大(結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角為0),對(duì)于層數(shù)較多的框架,梁柱相對(duì)線剛度比較接近,甚至有時(shí)柱的線剛度反而比梁大。反彎點(diǎn)法計(jì)算反彎點(diǎn)高度y時(shí),假設(shè)柱上下結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等,這樣誤差也較大。1933年日本武藤清提出了①修正柱的側(cè)移剛度和②調(diào)整反彎點(diǎn)高度的方法。修正后的柱側(cè)移剛度用D表示,故稱為D值法。D值法也要解決兩個(gè)主要問(wèn)題:確定柱側(cè)移剛度和反彎點(diǎn)高度。(二)D值法反彎點(diǎn)法在考慮柱側(cè)移剛度d時(shí),假設(shè)橫梁的線剛121一、修正后柱側(cè)移剛度D值的計(jì)算1、影響柱側(cè)移剛度的因素柱本身的線剛度ic;結(jié)點(diǎn)約束(上、下層橫梁的剛度ib);樓層位置(剪力及分布)。2、基本假定(對(duì)圖中12柱)(1)柱12及與其上下相鄰的柱的線剛度均為ic;(2)柱12及與其上下相鄰的柱的層間位移相等即δ1=δ2=δ3=δ;(3)各層梁柱結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等,即:θ1=θ2=θ3;(4)與柱12相交的橫梁線剛度分別為i1,i2。一、修正后柱側(cè)移剛度D值的計(jì)算1、影響柱側(cè)移剛度的因素1223、柱側(cè)移剛度D值柱的側(cè)移剛度,定義與d值相同,但D值與位移δ和轉(zhuǎn)角θ均有關(guān)。

由:α—柱側(cè)移剛度修正系數(shù),反映梁柱剛度比對(duì)柱側(cè)移剛度的影響。見表13-3。

3、柱側(cè)移剛度D值123二、柱反彎點(diǎn)處的剪力

有了D值以后,與反彎點(diǎn)法類似,假定同一樓層各柱的側(cè)移相等,可得各柱的剪力:二、柱反彎點(diǎn)處的剪力有了D值以后,與反彎點(diǎn)法類似,假定同一樓124三、確定柱反彎點(diǎn)高度比影響柱反彎點(diǎn)高度的主要因素是柱上下端的約束條件。當(dāng)兩端固定或兩端轉(zhuǎn)角完全相等時(shí),反彎點(diǎn)在中點(diǎn)(θj-1=θj,Mj-1=Mj)。兩端約束剛度不相同時(shí),兩端轉(zhuǎn)角也不相等,θj≠θj-i,反彎點(diǎn)移向轉(zhuǎn)角較大的一端,也就是移向約束剛度較小的端。當(dāng)一端為鉸結(jié)時(shí)(支承轉(zhuǎn)動(dòng)剛度為0),彎矩為0,即反彎點(diǎn)與該端鉸重合。三、確定柱反彎點(diǎn)高度比影響柱反彎點(diǎn)高度的主要因素是柱上下端的125第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件1261、影響柱反彎點(diǎn)位置的因素——

柱兩端約束剛度影響柱兩端約束剛度的主要因素是:(1)結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該層所在位置。(2)梁柱線剛度比。(3)荷載形式。(4)上層與下層梁剛度比。(5)上、下層層高變化。1、影響柱反彎點(diǎn)位置的因素——

柱兩端約束剛度影響柱兩端約束1272、柱反彎點(diǎn)位置確定反彎點(diǎn)高度比γ——反彎點(diǎn)到柱下端距離與柱全高的比值。(1)柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比γ0γ0

——標(biāo)準(zhǔn)框架(各層等高、各跨相等、各層梁和柱線剛度不變的多層框架)在水平荷載作用下求得的反彎點(diǎn)高度比。標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比的值γ0已制成表格。根據(jù)框架總層數(shù)n及該層所在樓層j以及梁柱線剛度比K值,可從表中查得標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比γ0。2、柱反彎點(diǎn)位置確定反彎點(diǎn)高度比γ——反彎點(diǎn)到柱下端距離128(2)上下梁剛度變化的影響——修正值γ1

當(dāng)某柱的上梁與下梁的剛度不等,反彎點(diǎn)位置有變化,應(yīng)將γ0加以修正,修正值為γ1。當(dāng)i1+i2<i3+i4時(shí),令αl=(i1+i2)/(i3+i4)<1,根據(jù)α1和K值附表21中查出γ1,這時(shí)反彎點(diǎn)應(yīng)向上移,γl取正值。當(dāng)i1+i2>i3+i4時(shí),令α1=(i3+i4)/(i1+i2),仍由α1和K值從附表21中查出γ1,這時(shí)反彎點(diǎn)應(yīng)向下移,γl取負(fù)值。對(duì)于底層柱,不考慮γ1修正值。(2)上下梁剛度變化的影響——修正值γ1當(dāng)某柱的上梁與下梁129第十三章多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)修課件130(3)上下層高度變化的影響

——修正值γ2和γ3層高有變化時(shí),反彎點(diǎn)也有移動(dòng)。令上層層高和本層層高之比h上/h=α2,由α2、K可查附表22得修正值γ2。當(dāng)α2>1時(shí),γ2為正值,反彎點(diǎn)向上移。當(dāng)α2<1時(shí),γ2為負(fù)值,反彎點(diǎn)向下移。令下層層高和本層層高之比h下/h=α3,由α3、K可查附表22得修正值γ3。當(dāng)α3>1時(shí),γ2為負(fù)值,反彎點(diǎn)向下移。當(dāng)α3<1時(shí),γ2為正值,反彎點(diǎn)向上移。(3)上下層高度變化的影響

——修正值

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