1、框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖豎向荷載作用下的近似計(jì)算水平荷載作用下的反彎點(diǎn)法水平荷載作用下的D值法水平荷載作用下位移的近似計(jì)算框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合框架梁的設(shè)計(jì)框架柱的設(shè)計(jì)框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 計(jì)算單元 梁的跨度 算層 層高 樓面荷載分配58qq 23(1 23)qq框架節(jié)點(diǎn)可簡化為剛接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)和半鉸節(jié)點(diǎn)。考慮樓板的影響，框架梁的截面抗彎剛度應(yīng)適當(dāng)提高 。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋： 中框架：I2 I 0 邊框架：I1.5I0 裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋： 中框架：I1.5I0 邊框架：I1.2I0 裝配式鋼筋混凝土樓蓋： 中框架：II0 邊框架：II0 注：I0 為矩形截面框架梁的截面慣性矩基本假定基本假定: :豎

2、向荷載下，框架側(cè)移可忽略不計(jì)每層梁上的豎向荷載對其它層的影響可忽略不計(jì),每層梁上的荷載只在該層及與該層梁相連的柱上分配和傳遞除底層外，各層柱的線剛度乘以0.9，傳遞系數(shù)由1/2改為1/3。梁彎矩為最終彎矩，柱的最終彎矩為與各柱相連的兩層計(jì)算彎矩疊加。若節(jié)點(diǎn)彎矩不平衡，再分配一次。內(nèi)力與位移計(jì)算中，所有構(gòu)件均采用彈性剛度。考慮梁端塑性內(nèi)力重分布，對梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)：現(xiàn)澆框架：0.80.9；裝配式框架：0.70.8。調(diào)幅后按照平衡條件計(jì)算跨中彎矩。跨中正彎矩不小于按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩一半。豎向荷載下的彎矩先調(diào)幅，后組合。樓面活載大于4kN/m2，需考慮活載不利布置。 分層法 近似法

3、反彎點(diǎn)法 D值法 力矩分配法力矩分配法漸近法漸近法 迭代法迭代法 無剪力分配法無剪力分配法 力法力法精確法精確法 位移法位移法 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移的計(jì)算方法位移的計(jì)算方法l反彎點(diǎn)：M=0，V0l框架彎矩圖要解決幾個(gè)問題：1、各柱V的大小；2、柱反彎點(diǎn)的位置；3、由柱端彎矩求梁端彎矩。u梁的線剛度與柱的線剛度之比為無限大。u除底層外，各層柱端轉(zhuǎn)角相等，底層柱反彎點(diǎn)在2/3層高處，其它層反彎點(diǎn)在1/2層高處。u梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)平衡條件求出，并按節(jié)點(diǎn)左右梁的線剛度進(jìn)行分配。212hiVdc1 . 柱的側(cè)移剛度2 . 層間剪力分配 第j層總剪力 第j層第i根柱的剪力jmjjFjVVVV2

4、1FjmkjkjkjkViiV13 . 柱端彎矩 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：上層柱：上下端彎矩相等 底層柱： 上端彎矩： 下端彎矩：11131hVMktkc11132hVMkbkcjjkbcjktcjkhVMM214 . 梁端彎矩計(jì)算根據(jù)梁柱節(jié)點(diǎn)平衡計(jì)算梁端彎矩 邊柱 中柱 tcbcbMMMrblblbdcuclbiiiMMM）(rblbrbdcucrbiiiMMM）(5 . 框架梁柱剪力、柱軸力計(jì)算同豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算一樣，可以通過梁的隔離體平衡，求出梁端剪力與柱的軸力。6 .反彎點(diǎn)法總結(jié)檢驗(yàn)運(yùn)用反彎點(diǎn)法的條件：梁的線剛度與柱的線剛度比大于等于3；計(jì)算各柱的抗側(cè)剛

5、度；把各層總剪力分配到每個(gè)柱；反彎點(diǎn)的確定；計(jì)算柱端彎矩；計(jì)算梁端彎矩；計(jì)算梁的剪力、柱的軸力。l反彎點(diǎn)法的缺點(diǎn)柱的反彎點(diǎn)位置是個(gè)定值 柱的抗側(cè)剛度只與柱的線剛度及層高有關(guān) lD值法的改進(jìn)之處柱的抗側(cè)剛度的修正（考慮梁、柱剛度比）柱的反彎點(diǎn)位置的修正（考慮梁、柱剛度比和上、下層的層高影響）l柱抗側(cè)移剛度修正系數(shù)c312hEIDcciiiiik24321kk2ciiik21kk25 . 0樓層簡圖k k一般柱邊柱 底層柱固結(jié) 2 . 柱的剪力計(jì)算 柱的值確定后，同一層各柱底側(cè)移相等，可由下式求得各柱剪力：FjmkjkjkjkVDDV1ly=y0+y1+y2+y3l標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比y0與該層所在的

6、樓層位置，及梁、柱線剛度比有關(guān) l因上、下層梁相對線剛度變化的修正值y1 l因上、下層層高變化的修正值y2、y3計(jì)算步驟：求各柱的抗側(cè)剛度（修正值）求各柱的反彎點(diǎn)位置（修正值）計(jì)算各層、各柱反彎點(diǎn)處的剪力計(jì)算柱端彎矩和梁端彎矩l用D值法計(jì)算側(cè)移l層間側(cè)移l頂點(diǎn)側(cè)移本公式并未考慮梁柱軸線變形和截面剪切變形所產(chǎn)生的位移正常使用條件下的變形驗(yàn)算要求各層的層間側(cè)移值與該層的層高之比不宜超過1/550。ijPjjDVunjjuu1控制截面 梁取三個(gè)控制截面：左端支座、跨中、右端支座 柱取兩個(gè)控制截面：柱頂、柱底最不利內(nèi)力組合的種類 梁：支座-Mmax、Vmax 、 Mmax ，跨中Mmax 柱(一般情況

7、下)： Mmax及相應(yīng)N、V-Mmax及相應(yīng)N、VNmax及相應(yīng)M、VNmin及相應(yīng)M、VVmax及相應(yīng)M、N框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合梁端控制截面的組合用內(nèi)力:梁端控制截面彎矩及剪力 設(shè)某框架AB在豎向荷載作用下，梁端最大負(fù)彎矩分別為MA0、MB0，梁跨中最大正彎矩為Mc0，則調(diào)幅后梁端彎矩可取：彎矩調(diào)幅系數(shù)（現(xiàn)澆框架：=0.8-0.9 框架梁端：=0.7-0.8）BOBAOAMMMM002ABCMMMM影響框架梁延性及其耗能能力的因素：1）縱筋配筋率 2）剪壓比 3）跨高比 4）塑性鉸區(qū)的箍筋用量框架梁的設(shè)計(jì)1 . 框架梁的正截面受彎承載力計(jì)算框架梁的正截面受彎承載力計(jì)算可參見鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教材。

8、只是在有地震作用組合時(shí)，應(yīng)考慮相應(yīng)的承載力抗震調(diào)整系數(shù)。為保證框架梁的延性，在梁端截面必須配置受壓鋼筋，同時(shí)要限制混凝土受壓區(qū)高度。具體要求為: 一級抗震 x0.25h0 二、三級抗震 x0.35h0梁跨中截面受壓區(qū)高度限制為:b2.梁的斜截面受剪承載力計(jì)算 為保證框架梁在地震作用下呈梁鉸型延性機(jī)構(gòu)，減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性，梁端的斜截面受剪承載力應(yīng)高于正截面受彎承載力，即應(yīng)將框架梁設(shè)計(jì)成為“強(qiáng)剪弱彎”型構(gòu)件。 為實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，梁端剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)梁端彎矩進(jìn)行調(diào)整。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁端部截面組合的剪力設(shè)計(jì)值，一、二、三級應(yīng)按下列公式計(jì)算；四級時(shí)可直接取地震作用組合

9、的剪力計(jì)算值。1.梁端剪力設(shè)計(jì)值 9度抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和一級抗震的框架結(jié)構(gòu) GbnrblbvbVlMMV/0/obuasyksREMA fhar1.1lrbuabuaGbnMMVVl2.梁斜截面受剪承載力計(jì)算值無地震作用均布荷載集中荷載 地震作用組合均布荷載集中荷載 000.71.25svbtyvAVf bhfhs001.751svbtyvAVf bhfhs0010.421.25svbtyvREAVf bhfhrs0011.051svbtyvREAVf bhfhrs3.梁受剪截面限制條件無地震作用 地震作用組合當(dāng)梁跨高比大于2.5當(dāng)梁跨高比不大于2.5 00.25bccVf bh010.2bcc

10、REVf bhr010.15bccREVf bhr現(xiàn)澆框架梁的混凝土強(qiáng)度等級，按一級抗震等級設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)低于C30，按二四級和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)低于C20。同時(shí)，不宜大于C40。框架梁截面高度可按跨度的1/101/18估算后確定，且不小400mm，也不宜大于梁凈跨的1/4。框架梁截面寬度可取梁截面高度的1/31/2，且不宜小于200mm，截面高度和截面寬度的比值不宜大于4，以保證梁平面外的穩(wěn)定性。（1 1）. .最大配筋率最大配筋率l 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，梁端縱向受拉鋼筋抗震設(shè)計(jì)時(shí)，梁端縱向受拉鋼筋maxmax=2.75%=2.75%（分清是否抗震設(shè)計(jì)）（分清是否抗震設(shè)計(jì)）（2 2）. .最小配筋率最

11、小配筋率l 非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，縱向受拉鋼筋非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，縱向受拉鋼筋minmin不應(yīng)小于不應(yīng)小于0.2% 0.2% 和和 4545ft/ /fy 的較大者的較大者l 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，縱向受拉鋼筋抗震設(shè)計(jì)時(shí)，縱向受拉鋼筋minmin不應(yīng)小于不應(yīng)小于P66表表4.13（3 3）. .梁端受壓鋼筋比值梁端受壓鋼筋比值l 一級抗震時(shí)，一級抗震時(shí)，ss. AA50 l 二、三級抗震時(shí)，二、三級抗震時(shí)，ss. AA30 （強(qiáng)制性條文）（強(qiáng)制性條文）（強(qiáng)制性條文）（強(qiáng)制性條文）: 為提高框架梁的延性為提高框架梁的延性l 加密區(qū)長度、箍筋最大間距、最小直徑加密區(qū)長度、箍筋最大間距、最小直徑P66P66表表4.14.1

12、（1 1）. .最小配筋率最小配筋率l 非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，sv= =Asv / bs0.24 0.24 ft / /fyvl 一級抗震時(shí)，一級抗震時(shí)，sv0.30 0.30 ft / /fyvl 二級抗震時(shí)，二級抗震時(shí)，sv0.28 0.28 ft / /fyvl 三、四級抗震時(shí)，三、四級抗震時(shí)，sv0.26 0.26 ft / /fyv（2 2）. .抗震設(shè)計(jì)時(shí)箍筋要求抗震設(shè)計(jì)時(shí)箍筋要求l 非加密區(qū)箍筋最大間距非加密區(qū)箍筋最大間距加密區(qū)箍筋間距的加密區(qū)箍筋間距的2 2倍倍l 加密區(qū)箍筋肢距要求加密區(qū)箍筋肢距要求l 箍筋應(yīng)有箍筋應(yīng)有1351350 0彎鉤，彎鉤端部直段長度彎鉤，彎鉤端

13、部直段長度10d10d剪跨比2.0時(shí)，稱為長柱，柱的破壞形態(tài)為壓彎型破壞。只要構(gòu)造合理，一般都能滿足柱強(qiáng)剪弱彎要求，并有一定的變形能力剪跨比1.52.0時(shí)，稱為短柱，柱將產(chǎn)生以剪切為主的破壞。當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度或配有足夠的鋼箍時(shí)，可能出現(xiàn)具有一定延性的剪壓破壞。剪跨比400400的柱，間距的柱，間距200200l 非抗震和四級，間距非抗震和四級，間距300300，凈距，凈距5050（抗震設(shè)計(jì)時(shí)）（抗震設(shè)計(jì)時(shí)）1.1.加密范圍（長邊尺寸，柱凈高的加密范圍（長邊尺寸，柱凈高的1/61/6、500500）maxmax2.2.加密區(qū)的最小直徑和最大間距加密區(qū)的最小直徑和最大間距3.3.加密區(qū)的箍筋體積配

14、筋率加密區(qū)的箍筋體積配筋率4.4.箍筋的肢數(shù)和形式箍筋的肢數(shù)和形式（強(qiáng)制性條文）表（強(qiáng)制性條文）表4.17yvcvkkvffsllla 21最小配箍特征值最小配箍特征值核心混凝土截面邊長核心混凝土截面邊長（從箍筋內(nèi)到內(nèi)的距離）（從箍筋內(nèi)到內(nèi)的距離）箍筋單肢截面面積箍筋單肢截面面積對應(yīng)對應(yīng)ak的箍筋單肢總周長（中到中的距離）的箍筋單肢總周長（中到中的距離）l 抗震設(shè)計(jì)，柱箍筋抗震設(shè)計(jì)，柱箍筋l非抗震設(shè)計(jì)，柱箍筋非抗震設(shè)計(jì)，柱箍筋1 . 框架梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)主要承受柱子傳來的軸向力、彎矩、剪力和梁傳來的彎矩、剪力的作用。在軸壓力和剪力的共同作用下，節(jié)點(diǎn)區(qū)發(fā)生由于剪切及主拉應(yīng)力所造成的脆性破壞。2 . 影

15、響框架節(jié)點(diǎn)承載力及延性的因素主要有 ：（1）直交梁對節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的約束作用（2）軸壓力對節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土抗剪強(qiáng)度及節(jié)點(diǎn)延性的影響（3）剪壓比和配箍率對節(jié)點(diǎn)受剪承載力的影響（4）梁縱筋滑移對結(jié)構(gòu)延性影響1 . 節(jié)點(diǎn)剪力設(shè)計(jì)值節(jié)點(diǎn)受力簡圖由節(jié)點(diǎn)上半部的平衡條件可得：其他中間節(jié)點(diǎn)和端點(diǎn)：其他中間節(jié)點(diǎn)和端點(diǎn)：頂點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)：頂點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)：sbrblbjbjahMMV0bCsbsbbjbjhHahahMV0019 9度和一級框架節(jié)點(diǎn)剪力設(shè)計(jì)值尚不能小于度和一級框架節(jié)點(diǎn)剪力設(shè)計(jì)值尚不能小于sbrbualbuajahMMV015. 1頂點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)：頂點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)：其他中間節(jié)點(diǎn)和端點(diǎn)：其他中間節(jié)點(diǎn)和端點(diǎn)：bCsbsbbuarbualjhHahahMMV00115. 12 . 節(jié)點(diǎn)受剪承載力計(jì)算公式 設(shè)防烈度為9度時(shí)sahAfbbNhbfVsbsvjyvcjjjtjREjj005.