高層建筑結構框架結構高層建筑結構框架結構1主要內容1.框架體系的結構布置。2.框架結構計算單元的選取和計算簡圖的確定以及計算單元上所作用的各種荷載的計算。3.框架在豎向和水平荷載作用下的內力計算及梁、柱各控制截面的最不利內力組合。4.框架結構梁、柱的配筋設計與構造。主要內容1.框架體系的結構布置。12.1概述框架結構是由梁和柱連接而成的。梁柱連接處為剛節點，柱底支座一般為固定約束。1多層框架結構的組成

12.1概述框架結構是由梁和柱連接而成的。梁柱連接處為剛節2鋼筋混凝土框架結構的分類

按施工方法的不同，可分為整體式、裝配式和裝配整體式。整體式——梁、柱、樓板均為現澆混凝土。施工時每層的柱與其上的梁板同時支模、扎筋，并一次性澆注混凝土。該形式整體性好，利于抗震。裝配式——梁、柱均為預制，二者通過焊接拼裝連接成整體。此種方式施工速度快，但整體性較差，不宜在地震區應用。裝配整體式——梁、柱、樓板均為預制，在吊裝就位后，再澆注部分混凝土而將梁、柱、板連接成整體。該形式既具有較好的整體性和抗震性能，又可采用預制構件,但節點區現場澆注施工復雜。2鋼筋混凝土框架結構的分類按施工方法的不同，可分為整體式12.2結構布置框架的結構布置包含三方面的內容：柱網布置、承重體系的確定、變形縫的設置。12.2結構布置1.柱網布置柱網——框架柱在平面上縱橫兩個方向的排列。柱網布置的任務——確定柱子的排列形式與柱距。布置的依據——滿足建筑使用要求，同時考慮結構的合理性與施工的可行性。

1.柱網布置柱網——框架柱在平面上縱橫兩個方向的排列。（1）柱網的形式：對工業廠房，常采用內廊式、等跨式與不等跨式。（1）柱網的形式：對工業廠房，常采用內廊式、等跨式與不等跨當同層各柱的高度相同時，有，即此時各柱的剪力可按柱子的線剛度的大小進行分配。框架結構是一個空間受力體系，如圖(a)所示。如預制板沿橫向布置，樓面荷載將傳到縱向框架梁，如圖(b)所示，此時縱梁為承重梁，而橫向為連系梁。對整體式框架，與梁相連的樓板是梁的翼緣，梁截面為T形或倒L形（圖(a)）；4內力分析及側移驗算影響柱反彎點高度的主要因素是該柱上下端的約束條件。該平面框架承受計算單元內的水平荷載,是否有豎向荷載作用，取決于樓蓋結構的布置方式。因此解題的關鍵(任務)是確定各柱反彎點的位置及反彎點處的剪力。因此解題的關鍵(任務)是確定各柱反彎點的位置及反彎點處的剪力。兩個方向的框架梁均承受樓面荷載，如圖(c)中的預制板布置以及如圖(d)中的現澆井字板均是將板面荷載向縱橫向框架梁上傳遞。控制截面指最危險內力發生的截面。對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。注意上層各柱的彎矩傳遞系數取1/3，對于一層柱其彎矩傳遞系數為1/2。（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。根據上述假定，各層梁上單獨作用豎向荷載時，僅在圖(b)所示結構的實線部分產生內力，虛線部分中所產生的內力可忽略不計。對工業廠房，常采用內廊式、等跨式與不等跨式。（2）-Mmax及相應的N、V按施工方法的不同，可分為整體式、裝配式和裝配整體式。（3）如為裝配整體式樓板（圖(d)、(e)），中框架梁的I=1.框架在豎向和水平荷載作用下的內力計算及梁、柱各控制截面的最不利內力組合。對賓館、辦公樓等民用建筑，柱網布置應與建筑分隔墻布置相協調，一般將柱子設在縱橫墻交叉點上。柱網的尺寸還受到梁跨度的限制，一般梁跨度在6~9m之間。

當同層各柱的高度相同時，有，即（2）柱網布置要使結構受力合理（2）柱網布置要使結構受力合理2.承重體系的確定實際的框架結構是一個空間受力體系。但為計算簡便起見，可把實際框架分成縱橫兩個方向的平面框架即橫向框架和縱向框架。橫向框架--由建筑物短方向的梁柱組成。

縱向框架--由建筑物長方向的梁柱構成。兩向框架分別承受各自方向的水平荷載。對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。根據樓面豎向荷載的傳遞路線，可將框架的承重體系分為三種：橫向框架承重體系，縱向框架承重體系，縱橫框架混合承重體系。2.承重體系的確定實際的框架結構是一個空間受力體系。但為（1）橫向框架承重體系樓面荷載全部傳至橫向框架梁，如圖(a)所示。此時在橫向布置框架承重梁，而在縱向布置連系梁。此方案的優點在于主梁沿橫向布置有利于提高建筑物的橫向剛度（橫向跨數少），縱向設較小的連系梁也有利于立面開洞。（1）橫向框架承重體系樓面荷載全部傳至橫向框架梁，如圖(（2）縱向框架承重體系如預制板沿橫向布置，樓面荷載將傳到縱向框架梁，如圖(b)所示，此時縱梁為承重梁，而橫向為連系梁。由于橫梁高度較小，可獲得較高的室內凈高，也利于管線的穿行。該方案的缺點是橫向抗側剛度較差，進深尺寸受預制板長度的限制。（2）縱向框架承重體系如預制板沿橫向布置，樓面荷載將傳到縱向（3）縱橫向框架混合承重體系兩個方向的框架梁均承受樓面荷載，如圖(c)中的預制板布置以及如圖(d)中的現澆井字板均是將板面荷載向縱橫向框架梁上傳遞。混合承重方案具有較好的整體工作性能，當樓面作用荷載較大時，常采用此種方案。（3）縱橫向框架混合承重體系兩個方向的框架梁均承受樓面荷載，3.變形縫的設置變形縫有三種：伸縮縫、沉降縫、防震縫。（1）伸縮縫

“鋼筋混凝土結構伸縮縫最大間距”見[表3-1-1]。伸縮縫寬度不小于50mm。（2）沉降縫

如上部荷載差異較大，或地基土的物理力學指標相差較大，則應設沉降縫。沉降縫可利用挑梁或搭置預制板、預制梁等方式作成。沉降縫寬不小于50mm。（3）防震縫

當建筑平面形狀不規則，豎向高度、剛度、質量差異較大時，應設防震縫，縫寬不小于70mm。3.變形縫的設置變形縫有三種：伸縮縫、沉降縫、防震縫。注：上述三縫在進行布置時，應綜合考慮，多縫合一，盡量減少縫數，以方便施工、降低造價、增加整體性。伸縮縫和防震縫只需將基礎以上的房屋分開，而沉降縫必須將基礎也分開。注：上述三縫在進行布置時，應綜合考慮，多縫合一，盡量減少縫數12.3框架梁、柱截面尺寸及計算簡圖

1.框架梁

框架梁的橫截面一般為矩形。對于承受主要豎向荷載的框架梁，其截面有以下幾種形式。

對整體式框架，與梁相連的樓板是梁的翼緣，梁截面為T形或倒L形（圖(a)）；當采用預制板樓蓋時，框架梁為矩形或T形(圖(b))；有時為減小樓蓋結構高度，增加室內凈高，框架梁截面常做成花籃形或十字形；(圖(c))；

對裝配整體式框架，其框架梁為部分預制、部分現澆，稱為迭合梁，其截面形式如圖(d)所示。

框架梁截面高度h可取L/8~L/12，截面寬度b一般為h/2~h/3。12.3框架梁、柱截面尺寸及計算簡圖1.框架梁2.連系梁

連系梁通常是承受填充墻荷載，其截面一般采用圖所示的矩形、T形和倒L形。連系梁的翼緣通常是用來填補預制板排列所余寬度。2.連系梁3.框架柱

一般為方形或矩形。

柱的長邊尺寸h

可近似取底層柱高的1/15~1/20。短邊尺寸b按(1~2/3)b選用.

3.框架柱

4.框架梁截面的慣性距I按矩形截面（圖中陰影部分）計算出慣性矩I0，再根據樓板的形式進行修正求得I。（1）當采用現澆樓板時（圖(a)、(b)），中框架梁的慣性矩I=2I0，邊框架梁的I=1.5I0。（2）當采用裝配式樓板時（圖(c)），I=I0。

（3）如為裝配整體式樓板（圖(d)、(e)），中框架梁的I=1.5I0，邊框架梁的I=1.2I0。所有柱的截面慣性矩按實際尺寸計算。4.框架梁截面的慣性距I框架結構的計算簡圖

1.計算單元的確定

框架結構是一個空間受力體系，如圖(a)所示。為方便起見，常是將一個較規則的空間框架分解為一組橫向平面框架和一組縱向平面框架，如圖(b)所示，框架即為一個計算單元，一般以柱距中線來劃分，如圖(a)所示陰影范圍。該平面框架承受計算單元內的水平荷載,是否有豎向荷載作用，取決于樓蓋結構的布置方式。框架結構的計算簡圖1.計算單元的確定2.跨度與層高的確定在計算簡圖中，桿件用其軸線來表示；

框架梁的跨度取柱子的軸線之間的距離，當上下層柱截面尺寸變化時，一般以最小截面的形心線來確定。

框架的層高即框架柱的計算高度應為各橫梁形心線之距，當各層梁截面尺寸相同時也可取相應的建筑層高，但底層的層高取基礎頂面至二層樓板頂面之間的距離。

2.跨度與層高的確定按施工方法的不同，可分為整體式、裝配式和裝配整體式。再根據節點兩側梁線剛度的大小，將總彎矩（）分配到各梁上去，即：柱網的尺寸還受到梁跨度的限制，一般梁跨度在6~9m之間。在計算簡圖中，桿件用其軸線來表示；1、結構總層數（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。2、梁端彎矩

求出各柱端彎矩后，利用節點彎矩平衡條件即可求得梁端彎矩。柱網的尺寸還受到梁跨度的限制，一般梁跨度在6~9m之間。框架在豎向和水平荷載作用下的內力計算及梁、柱各控制截面的最不利內力組合。上式中上標t、b分別表示柱的頂端與底端。框架結構在豎向荷載作用下有如下特點：對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。框架的結構布置包含三方面的內容：柱網布置、承重體系的確定、變形縫的設置。一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：柱上端剛度大，反彎點下移，故y1為負值。一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：當同層各柱的高度相同時，有，即此時各柱的剪力可按柱子的線剛度的大小進行分配。式中：α——節點轉動影響系數，α反映了由于節點轉動而使柱抗側剛度降低的程度。對于底層柱，y1=0。?——反彎點高度，指反彎點至柱下端的距離。5內力組合及截面設計3.節點的簡化

對現澆式框架和裝配整體式框架，梁與柱的連接點可處理為剛結點按施工方法的不同，可分為整體式、裝配式和裝配整體式。3.節點4.荷載計算

作用于框架結構上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。

豎向荷載包括結構自重、樓面荷載、雪載等。豎向荷載一般為分布荷載，次梁傳來的為集中力。

水平荷載包括風荷載和水平地震作用。水平荷載均簡化為作用于框架節點上集中力（計算方法）。4.荷載計算高層建筑結構框架結構實用課件計算公式:將沿框架柱的分布風載簡化為作用于框架節點的水平集中風荷載Fi，其值為：

計算公式:將沿框架柱的分布風載簡化為作用于框架節點的水平集中12.4內力分析及側移驗算1.受力特點：

框架結構在豎向荷載作用下有如下特點：

（1）框架所產生的側移一般很小，可以忽略；（2）當某層框架梁上作用荷載時，在該層梁及相鄰的柱子中產生較大內力，其它各層梁柱的內力較小，其影響可以忽略。12.4內力分析及側移驗算1.受力特點：

2.基本假定根據上述受力特點，采用下面基本假定：（1）豎向荷載作用下不計側移影響；

（2）每層梁上的荷載僅影響本層梁及與該層梁相連的柱。

2.基本假定3.計算方法根據上述假定，可將每層框架連同與之相連的上下層柱作為獨立的計算單元分別進行計算。

3.計算方法該方案的缺點是橫向抗側剛度較差，進深尺寸受預制板長度的限制。柱網——框架柱在平面上縱橫兩個方向的排列。對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。對裝配整體式框架，其框架梁為部分預制、部分現澆，稱為迭合梁，其截面形式如圖(d)所示。裝配式——梁、柱均為預制，二者通過焊接拼裝連接成整體。D值法又稱為修正反彎點法。節點的簡化

對現澆式框架和裝配整體式框架，梁與柱的連接點可處理為剛結點框架的層高即框架柱的計算高度應為各橫梁形心線之距，當各層梁截面尺寸相同時也可取相應的建筑層高，但底層的層高取基礎頂面至二層樓板頂面之間的距離。連系梁的翼緣通常是用來填補預制板排列所余寬度。（2）按規定計算梁柱的線剛度和相對線剛度，并注意除底層柱外，其它各層柱的線剛度乘以0.其余各柱：?=hi/2（1）橫向框架承重體系9（活荷載效應＋風荷載效應）分層法適宜于結構剛度與荷載沿高度分布比較均勻的多層框架的內力計算。（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。實際的框架結構是一個空間受力體系。恒載效應＋風荷載效應

3.分層法適宜于結構剛度與荷載沿高度分布比較均勻的多層框架的內力計算。它是在反彎點法的基礎上，進行了某些改進而形成的。（1）框架所產生的側移一般很小，可以忽略；1.根據疊加原理，多層框架在豎向荷載作用下的內力，可看成是各層豎向荷載單獨作用下內力的疊加（圖(a)）。2.根據上述假定，各層梁上單獨作用豎向荷載時，僅在圖(b)所示結構的實線部分產生內力，虛線部分中所產生的內力可忽略不計。3.框架結構可分解為如圖(c)所示的獨立剛架單元，柱的遠端簡化為固定支承。用彎矩分配法進行計算，節點的不平衡彎矩只在本單元內進行分配傳遞。該方案的缺點是橫向抗側剛度較差，進深尺寸受預制板長度的限制。在進行內力計算時應注意兩個問題：

（1）在計算單元中，取柱遠端為固定，這與實際結構有差異，為消除此影響，規定除底層外，其它各層柱的線剛度均乘0.9，并取相應的傳遞系數為1/3（底層柱仍為1/2）。

（2）由于每根柱都在上、下兩個單元中用了一次，因此，各柱端彎矩應為上下兩層單元柱端彎矩之和。

分層法適宜于結構剛度與荷載沿高度分布比較均勻的多層框架的內力計算。

在進行內力計算時應注意兩個問題：

4.解題步驟分層法計算豎向荷載作用下框架內力的步驟是：

（1）畫出結構計算簡圖，并標明軸線尺寸，荷載的大小和分布狀態。

（2）按規定計算梁柱的線剛度和相對線剛度，并注意除底層柱外，其它各層柱的線剛度乘以0.9的折減系數。

（3）用彎矩分配法自上而下分層計算各單元的桿端彎矩。

（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。如節點不平衡彎矩偏大，可在該節點重新分配一次但不再傳遞。

（5）根據靜力平衡條件，求出框架梁在梁端彎矩及豎向荷載作用下的跨中彎矩、梁端剪力及柱的剪力和軸向力。

（6）繪出框架的彎矩圖、剪力圖、軸力圖。4.解題步驟例題：1圖1所示一兩層兩跨鋼筋混凝土框架，其梁柱的線剛度標于圖中括號內，梁上荷載如圖所示。試用分層法作出框架的彎矩圖。例題：1圖1所示一兩層兩跨鋼筋混凝土框架答案：1.計算梁柱線剛度。除一層柱外，二層柱的線剛度乘以0.9的修正系數。2.用力矩分配法分別計算各單元的桿端彎矩：（1）節點處彎矩分配系數答案：（2）梁的固端彎矩（3）彎矩分配與傳遞

按分配系數將節點不平衡彎矩分給各桿端，一般先從不平衡彎矩值較大的節點開始，每個節點分配兩次即可。注意上層各柱的彎矩傳遞系數取1/3，對于一層柱其彎矩傳遞系數為1/2。（2）梁的固端彎矩連系梁的翼緣通常是用來填補預制板排列所余寬度。柱網的尺寸還受到梁跨度的限制，一般梁跨度在6~9m之間。對于承受主要豎向荷載的框架梁，其截面有以下幾種形式。當同層各柱的高度相同時，有，即此時各柱的剪力可按柱子的線剛度的大小進行分配。當α3>1時，反彎點下移，y3為負值，否則取正值。（1）豎向荷載作用下不計側移影響；下層層高h3與本層層高h不同，用y3來修正。標準反彎點高度比y0主要反映梁柱線剛度比、結構總層數和本樓層位置對柱反彎點高度的影響。恒載效應＋活荷載效應

2.（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。上層層高h2與本層層高h不同，用y2來修正。框架梁的橫截面一般為矩形。?——反彎點高度，指反彎點至柱下端的距離。（2）按規定計算梁柱的線剛度和相對線剛度，并注意除底層柱外，其它各層柱的線剛度乘以0.（3）修正后柱的反彎點高度4內力分析及側移驗算式中ic——柱子的線剛度；整體式——梁、柱、樓板均為現澆混凝土。第i根柱的剪力分配系數，它等于i柱的抗側剛度與整個排架柱總的杭側剛度的比值,且（2）柱網布置要使結構受力合理連系梁的翼緣通常是用來填補預制板排列所余寬度。高層建筑結構框架結構實用課件高層建筑結構框架結構實用課件1、反彎點法（1）受力特點

風荷載或水平地震對框架結構的作用，一般可簡化為作用于框架節點上的水平集中力，在此荷載的作用下，框架結構上的彎矩特征如圖所示。各桿的彎矩為直線分布，且每個桿均有一個零彎矩點即反彎點。1、反彎點法各桿的彎矩為直線分布，且每個桿均有一個零彎矩點即（2）、解題思路

鑒于框架結構在水平荷載作用下具有上述受力變形特點，如能求出各柱的反彎點位置及反彎點處的剪力，就可以利用靜力平衡條件求出各桿件的內力。因此解題的關鍵(任務)是確定各柱反彎點的位置及反彎點處的剪力。

（2）、解題思路

（3）、基本假定

由受力特點可知，框架受力后節點會產生轉角和側移，但根據分析，當梁與柱的線剛度之比大于3時，節點轉角很小，對內力影響不大，故可忽略即轉角θ=0（如圖所示），實際上這等于是把框架梁簡化為一剛性梁。

基本假定如下：

（1）在求各柱子的剪力時，假定梁與柱的線剛度比為無窮大，即各節點轉角為零；

（2）在確定柱的反彎點位置時，假定除底層以外的其余各柱，受力后上下兩端轉角相同；

（3）梁端彎矩可按梁的線剛度進行分配。（3）、基本假定

（4）.柱的反彎點高度?

?——反彎點高度，指反彎點至柱下端的距離。各柱反彎點的高度為：

底層柱：?

1=2hi/3

其余各柱：?=hi/2

（4）.柱的反彎點高度?（5）、各柱反彎點處的剪力運用剪力分配法的方法求解各柱反彎點處剪力。（5）、各柱反彎點處的剪力第j層第k根柱的剪力為：可知，水平荷載作用下同層各柱的剪力是根據各自的抗側剛度的大小來進行分配的。當同層各柱的高度相同時，有，即此時各柱的剪力可按柱子的線剛度的大小進行分配。式中ic——柱子的線剛度；第j層第k根柱的剪力為：可知，水平荷載作用下同層各柱的剪力是對于上部各層柱，有：（6）、柱端彎矩及梁端彎矩的計算

1、柱端彎矩

根據柱的反彎點位置及反彎點處的剪力，即可求出柱端彎矩。對于底層柱，有：

上式中上標t、b分別表示柱的頂端與底端。對于上部各層柱，有：（6）、柱端彎矩及梁端彎矩的計算

2、梁端彎矩

求出各柱端彎矩后，利用節點彎矩平衡條件即可求得梁端彎矩。影響柱反彎點高度的主要因素是該柱上下端的約束條件。9，并取相應的傳遞系數為1/3（底層柱仍為1/2）。4內力分析及側移驗算一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：式中：α——節點轉動影響系數，α反映了由于節點轉動而使柱抗側剛度降低的程度。作用于框架結構上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。某三層兩跨（不等跨）鋼筋混凝土框架如題圖所示，試用反彎點法計算該框架的內力，并繪出彎矩圖。1、結構總層數恒載效應＋風荷載效應

3.（3）Nmax及相應的M、V第i根柱的剪力分配系數，它等于i柱的抗側剛度與整個排架柱總的杭側剛度的比值,且（1）框架所產生的側移一般很小，可以忽略；其余各柱：?=hi/2一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。柱的長邊尺寸h可近似取底層柱高的1/15~1/20。有時為減小樓蓋結構高度，增加室內凈高，框架梁截面常做成花籃形或十字形；9，并取相應的傳遞系數為1/3（底層柱仍為1/2）。2、梁端彎矩

求出各柱端彎矩后，利用節點彎矩平衡條件即可求得梁端彎矩。對邊柱節點（圖(a)），有：對于中柱節點（圖(b)），先求出梁端總彎矩：再根據節點兩側梁線剛度的大小，將總彎矩（）分配到各梁上去，即：

因此，可以確定整個框架的彎矩圖。作業2、梁端彎矩

求出各柱端彎矩后，利用節點彎矩2、D值法D值法又稱為修正反彎點法。它是在反彎點法的基礎上，進行了某些改進而形成的。（1）反彎點法的不足反彎點法假定梁與柱的線剛度比為無窮大，框架柱的抗側剛度只與各柱的線剛度及柱高h有關，這種假定與實際結構有差異。當梁柱線剛度比較為接近時，柱的抗側剛度不僅與柱的線剛度及層高有關，還與節點梁柱線剛度比有關。在反彎點法中，柱反彎點的高度取為定值，而實際上，柱反彎點的位置是隨梁柱線剛度比、該柱所在樓層的位置、與柱相鄰的上下層梁的線剛度以及上下層層高等因素的不同而變化的。

D值法是在綜合考慮了各種影響因素后，對上述兩個參數進行了一定的修正，使得計算結果更接近了框架的實際受力狀況。

2、D值法D值法又稱為修正反彎點法。（2）修正后的柱抗側剛度D

柱的抗側剛度是當柱上下端產生單位相對側移時，柱所承受的剪力，在考慮柱上下端節點的轉動對γ的影響后，柱的抗側剛度D值為:式中：α——節點轉動影響系數，α反映了由于節點轉動而使柱抗側剛度降低的程度。不同條件下α的表達式列于[表3-2-2]中。（2）修正后的柱抗側剛度D式中：α——節點轉動影（3）修正后柱的反彎點高度

影響柱反彎點高度的主要因素是該柱上下端的約束條件。

修正后柱反彎點高度的具體求法：在D值法中，一般是通過力學分析首先求出標準情況下的反彎點高度y0，然后再根據上下層橫梁的線剛度比及上下層層高的變化，對其進行調整以求出最終的反彎點高度。

1、結構總層數2、該層所在位置3、梁柱線剛度比4、上下兩層梁的線剛度比5、上下層層高的變化（3）修正后柱的反彎點高度修正后柱1、反彎點高度?：式中：?——反彎點到下柱的距離；

y0——標準反彎點高度比；

y1——上下層橫梁剛度變化時反彎點高度比的修正值；

y2、y3——上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。1、反彎點高度?：式中：?——反彎點到下柱的距離；

2、y0的確定

標準反彎點高度比y0主要反映梁柱線剛度比、結構總層數和本樓層位置對柱反彎點高度的影響。可以查表。2、y0的確定3、上下層橫梁線剛度不同時的修正值y1

當與柱相連的上下層橫梁的線剛度不相等時，柱上下端的轉角不相同，這將使反彎點的位置向剛度較小的一端移動，這種變化用y1來反映，其修正值為y1h，這一值有正有負，如圖所示。

柱上端剛度小，反彎點上移，故y1為正值。柱上端剛度大，反彎點下移，故y1為負值。對于底層柱，y1=0。

3、上下層橫梁線剛度不同時的修正值y1柱上端剛度小，反彎點4、上下層層高變化時對反彎點的影響上層層高h2與本層層高h不同，用y2來修正。當α2>1時，反彎點上移，y2為正值，否則取負值。對頂層柱取y2=0。4、上下層層高變化時對反彎點的影響上層層高h2與本層層下層層高h3與本層層高h不同，用y3來修正。當α3>1時，反彎點下移，y3為負值，否則取正值。對底層柱取y3=0。下層層高h3與本層層高h不同，用y3來修正。當α（4）求框架柱和梁的內力求出修正后的柱抗側剛度D及反彎點高度yh后，其余求解內力的過程就與反彎點法完全相同了。例題（4）求框架柱和梁的內力求出修正后的柱抗側剛度D及反彎點高度例題2：某三層兩跨（不等跨）鋼筋混凝土框架如題圖所示，試用反彎點法計算該框架的內力，并繪出彎矩圖。各桿件的線剛度比值標于圖中括號內。例題2：某三層兩跨（不等跨）鋼筋混凝土框架如題圖所示例題3：試用D值法計算例題2所示框架的彎矩，并繪出彎矩圖。

例題3：試用D值法計算例題2所示框架的彎矩，并繪出彎矩12.5內力組合及截面設計框架結構構件設計框架梁的設計框架柱的設計主要內容確定內力控制截面進行最不利內力組合配筋計算12.5內力組合及截面設計框架結構構件設計框架梁的設計確定內力控制截面：

控制截面指最危險內力發生的截面。1.對于框架梁，最大正彎矩一般作用在跨中，而最大負彎矩及最大剪力作用在支座處，所以取跨中和支座作為控制截面。2.對于框架柱，最大彎矩發生在柱子的上下端，故取柱子的頂面和底面作為控制截面。

確定控制截面的目的是為內力組合提供對象。確定內力控制截面：控制截面指最危險內力發生的截面。荷載效應組合

框架荷載恒載樓面活荷載風荷載一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：1.恒載效應＋活荷載效應

2.恒載效應＋風荷載效應

3.恒載效應＋0.9（活荷載效應＋風荷載效應）

荷載效應組合框架荷載恒載樓面活荷載風荷載一般各控制截豎向活荷載最不利布置逐跨布置法分跨施荷法滿布荷載法豎向活荷載最不利布置逐跨布置法同單層廠房。對于框架梁，一般只組合支座截面的-Mmax、Vmax、以及跨中截面的+Mmax三項內力。對于框架柱，一般采用對稱配筋，需要進行下列幾項不利內力組合：

（1）+Mmax及相應的N、V（2）Nmax及相應的M、V

（3）Nmin及相應的M、V同單層廠房。在豎向荷載作用下，考慮梁端塑性變形的內力重分布可對梁端負彎矩進行調幅。通常將支座負彎矩乘以調幅系數，降低支座處負彎矩，梁端負彎矩調幅系數為：裝配式框架：0.7～0.8；現澆式框架：0.8～0.9。梁跨中最不利正彎矩可不調整。在豎向荷載作用下，考慮梁端塑性變形的內力重分布可對梁端負彎矩一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：柱網的尺寸還受到梁跨度的限制，一般梁跨度在6~9m之間。再根據節點兩側梁線剛度的大小，將總彎矩（）分配到各梁上去，即：根據上述假定，可將每層框架連同與之相連的上下層柱作為獨立的計算單元分別進行計算。對于框架梁，一般只組合支座截面的-Mmax、Vmax、以及跨中截面的+Mmax三項內力。?——反彎點高度，指反彎點至柱下端的距離。（3）Nmin及相應的M、V上層層高h2與本層層高h不同，用y2來修正。3框架梁、柱截面尺寸及計算簡圖該平面框架承受計算單元內的水平荷載,是否有豎向荷載作用，取決于樓蓋結構的布置方式。如預制板沿橫向布置，樓面荷載將傳到縱向框架梁，如圖(b)所示，此時縱梁為承重梁，而橫向為連系梁。（2）、解題思路通常將支座負彎矩乘以調幅系數，降低支座處負彎矩，梁端負彎矩調幅系數為：注意上層各柱的彎矩傳遞系數取1/3，對于一層柱其彎矩傳遞系數為1/2。對于中柱節點（圖(b)），先求出梁端總彎矩：作用于框架結構上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。用彎矩分配法進行計算，節點的不平衡彎矩只在本單元內進行分配傳遞。2鋼筋混凝土框架結構的分類?——反彎點高度，指反彎點至柱下端的距離。（2）在確定柱的反彎點位置時，假定除底層以外的其余各柱，受力后上下兩端轉角相同；框架的層高即框架柱的計算高度應為各橫梁形心線之距，當各層梁截面尺寸相同時也可取相應的建筑層高，但底層的層高取基礎頂面至二層樓板頂面之間的距離。一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定排架內力分析當橫梁剛度EA視為無窮大時，各柱柱頂具有相同的水平位移，即u1=u2=…ui=…un排架內力分析（1）在柱頂水平集中力F作用下

第i根柱的剪力分配系數，它等于i柱的抗側剛度與整個排架柱總的杭側剛度的比值,且各柱頂剪力：（1）在柱頂水平集中力F作用下第i根柱的剪力分配系數，它等高層建筑結構框架結構實用課件高層建筑結構框架結構實用課件作業1用反彎點法計算題圖1所示框架的彎矩，并繪出彎矩圖。圖中括號內的數字為桿件的線剛度比值。作業1用反彎點法計算題圖1所示框架的彎矩，并繪出彎矩圖作業2試用D值法求題圖2所示框架的彎矩并做出M圖。圖中括號內數字為各桿的相對剛度。作業2試用D值法求題圖2所示框架的彎矩并做出M圖。圖中高層建筑結構框架結構實用課件高層建筑結構框架結構實用課件（1）+Mmax及相應的N、V

（2）-Mmax及相應的N、V

（3）Nmax及相應的M、V

（4）Nmin及相應的M、V

返回（1）+Mmax及相應的N、V返回72高層建筑結構框架結構高層建筑結構框架結構73主要內容1.框架體系的結構布置。2.框架結構計算單元的選取和計算簡圖的確定以及計算單元上所作用的各種荷載的計算。3.框架在豎向和水平荷載作用下的內力計算及梁、柱各控制截面的最不利內力組合。4.框架結構梁、柱的配筋設計與構造。主要內容1.框架體系的結構布置。12.1概述框架結構是由梁和柱連接而成的。梁柱連接處為剛節點，柱底支座一般為固定約束。1多層框架結構的組成

12.1概述框架結構是由梁和柱連接而成的。梁柱連接處為剛節2鋼筋混凝土框架結構的分類

按施工方法的不同，可分為整體式、裝配式和裝配整體式。整體式——梁、柱、樓板均為現澆混凝土。施工時每層的柱與其上的梁板同時支模、扎筋，并一次性澆注混凝土。該形式整體性好，利于抗震。裝配式——梁、柱均為預制，二者通過焊接拼裝連接成整體。此種方式施工速度快，但整體性較差，不宜在地震區應用。裝配整體式——梁、柱、樓板均為預制，在吊裝就位后，再澆注部分混凝土而將梁、柱、板連接成整體。該形式既具有較好的整體性和抗震性能，又可采用預制構件,但節點區現場澆注施工復雜。2鋼筋混凝土框架結構的分類按施工方法的不同，可分為整體式12.2結構布置框架的結構布置包含三方面的內容：柱網布置、承重體系的確定、變形縫的設置。12.2結構布置1.柱網布置柱網——框架柱在平面上縱橫兩個方向的排列。柱網布置的任務——確定柱子的排列形式與柱距。布置的依據——滿足建筑使用要求，同時考慮結構的合理性與施工的可行性。

1.柱網布置柱網——框架柱在平面上縱橫兩個方向的排列。（1）柱網的形式：對工業廠房，常采用內廊式、等跨式與不等跨式。（1）柱網的形式：對工業廠房，常采用內廊式、等跨式與不等跨當同層各柱的高度相同時，有，即此時各柱的剪力可按柱子的線剛度的大小進行分配。框架結構是一個空間受力體系，如圖(a)所示。如預制板沿橫向布置，樓面荷載將傳到縱向框架梁，如圖(b)所示，此時縱梁為承重梁，而橫向為連系梁。對整體式框架，與梁相連的樓板是梁的翼緣，梁截面為T形或倒L形（圖(a)）；4內力分析及側移驗算影響柱反彎點高度的主要因素是該柱上下端的約束條件。該平面框架承受計算單元內的水平荷載,是否有豎向荷載作用，取決于樓蓋結構的布置方式。因此解題的關鍵(任務)是確定各柱反彎點的位置及反彎點處的剪力。因此解題的關鍵(任務)是確定各柱反彎點的位置及反彎點處的剪力。兩個方向的框架梁均承受樓面荷載，如圖(c)中的預制板布置以及如圖(d)中的現澆井字板均是將板面荷載向縱橫向框架梁上傳遞。控制截面指最危險內力發生的截面。對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。注意上層各柱的彎矩傳遞系數取1/3，對于一層柱其彎矩傳遞系數為1/2。（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。根據上述假定，各層梁上單獨作用豎向荷載時，僅在圖(b)所示結構的實線部分產生內力，虛線部分中所產生的內力可忽略不計。對工業廠房，常采用內廊式、等跨式與不等跨式。（2）-Mmax及相應的N、V按施工方法的不同，可分為整體式、裝配式和裝配整體式。（3）如為裝配整體式樓板（圖(d)、(e)），中框架梁的I=1.框架在豎向和水平荷載作用下的內力計算及梁、柱各控制截面的最不利內力組合。對賓館、辦公樓等民用建筑，柱網布置應與建筑分隔墻布置相協調，一般將柱子設在縱橫墻交叉點上。柱網的尺寸還受到梁跨度的限制，一般梁跨度在6~9m之間。

當同層各柱的高度相同時，有，即（2）柱網布置要使結構受力合理（2）柱網布置要使結構受力合理2.承重體系的確定實際的框架結構是一個空間受力體系。但為計算簡便起見，可把實際框架分成縱橫兩個方向的平面框架即橫向框架和縱向框架。橫向框架--由建筑物短方向的梁柱組成。

縱向框架--由建筑物長方向的梁柱構成。兩向框架分別承受各自方向的水平荷載。對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。根據樓面豎向荷載的傳遞路線，可將框架的承重體系分為三種：橫向框架承重體系，縱向框架承重體系，縱橫框架混合承重體系。2.承重體系的確定實際的框架結構是一個空間受力體系。但為（1）橫向框架承重體系樓面荷載全部傳至橫向框架梁，如圖(a)所示。此時在橫向布置框架承重梁，而在縱向布置連系梁。此方案的優點在于主梁沿橫向布置有利于提高建筑物的橫向剛度（橫向跨數少），縱向設較小的連系梁也有利于立面開洞。（1）橫向框架承重體系樓面荷載全部傳至橫向框架梁，如圖(（2）縱向框架承重體系如預制板沿橫向布置，樓面荷載將傳到縱向框架梁，如圖(b)所示，此時縱梁為承重梁，而橫向為連系梁。由于橫梁高度較小，可獲得較高的室內凈高，也利于管線的穿行。該方案的缺點是橫向抗側剛度較差，進深尺寸受預制板長度的限制。（2）縱向框架承重體系如預制板沿橫向布置，樓面荷載將傳到縱向（3）縱橫向框架混合承重體系兩個方向的框架梁均承受樓面荷載，如圖(c)中的預制板布置以及如圖(d)中的現澆井字板均是將板面荷載向縱橫向框架梁上傳遞。混合承重方案具有較好的整體工作性能，當樓面作用荷載較大時，常采用此種方案。（3）縱橫向框架混合承重體系兩個方向的框架梁均承受樓面荷載，3.變形縫的設置變形縫有三種：伸縮縫、沉降縫、防震縫。（1）伸縮縫

“鋼筋混凝土結構伸縮縫最大間距”見[表3-1-1]。伸縮縫寬度不小于50mm。（2）沉降縫

如上部荷載差異較大，或地基土的物理力學指標相差較大，則應設沉降縫。沉降縫可利用挑梁或搭置預制板、預制梁等方式作成。沉降縫寬不小于50mm。（3）防震縫

當建筑平面形狀不規則，豎向高度、剛度、質量差異較大時，應設防震縫，縫寬不小于70mm。3.變形縫的設置變形縫有三種：伸縮縫、沉降縫、防震縫。注：上述三縫在進行布置時，應綜合考慮，多縫合一，盡量減少縫數，以方便施工、降低造價、增加整體性。伸縮縫和防震縫只需將基礎以上的房屋分開，而沉降縫必須將基礎也分開。注：上述三縫在進行布置時，應綜合考慮，多縫合一，盡量減少縫數12.3框架梁、柱截面尺寸及計算簡圖

1.框架梁

框架梁的橫截面一般為矩形。對于承受主要豎向荷載的框架梁，其截面有以下幾種形式。

對整體式框架，與梁相連的樓板是梁的翼緣，梁截面為T形或倒L形（圖(a)）；當采用預制板樓蓋時，框架梁為矩形或T形(圖(b))；有時為減小樓蓋結構高度，增加室內凈高，框架梁截面常做成花籃形或十字形；(圖(c))；

對裝配整體式框架，其框架梁為部分預制、部分現澆，稱為迭合梁，其截面形式如圖(d)所示。

框架梁截面高度h可取L/8~L/12，截面寬度b一般為h/2~h/3。12.3框架梁、柱截面尺寸及計算簡圖1.框架梁2.連系梁

連系梁通常是承受填充墻荷載，其截面一般采用圖所示的矩形、T形和倒L形。連系梁的翼緣通常是用來填補預制板排列所余寬度。2.連系梁3.框架柱

一般為方形或矩形。

柱的長邊尺寸h

可近似取底層柱高的1/15~1/20。短邊尺寸b按(1~2/3)b選用.

3.框架柱

4.框架梁截面的慣性距I按矩形截面（圖中陰影部分）計算出慣性矩I0，再根據樓板的形式進行修正求得I。（1）當采用現澆樓板時（圖(a)、(b)），中框架梁的慣性矩I=2I0，邊框架梁的I=1.5I0。（2）當采用裝配式樓板時（圖(c)），I=I0。

（3）如為裝配整體式樓板（圖(d)、(e)），中框架梁的I=1.5I0，邊框架梁的I=1.2I0。所有柱的截面慣性矩按實際尺寸計算。4.框架梁截面的慣性距I框架結構的計算簡圖

1.計算單元的確定

框架結構是一個空間受力體系，如圖(a)所示。為方便起見，常是將一個較規則的空間框架分解為一組橫向平面框架和一組縱向平面框架，如圖(b)所示，框架即為一個計算單元，一般以柱距中線來劃分，如圖(a)所示陰影范圍。該平面框架承受計算單元內的水平荷載,是否有豎向荷載作用，取決于樓蓋結構的布置方式。框架結構的計算簡圖1.計算單元的確定2.跨度與層高的確定在計算簡圖中，桿件用其軸線來表示；

框架梁的跨度取柱子的軸線之間的距離，當上下層柱截面尺寸變化時，一般以最小截面的形心線來確定。

框架的層高即框架柱的計算高度應為各橫梁形心線之距，當各層梁截面尺寸相同時也可取相應的建筑層高，但底層的層高取基礎頂面至二層樓板頂面之間的距離。

2.跨度與層高的確定按施工方法的不同，可分為整體式、裝配式和裝配整體式。再根據節點兩側梁線剛度的大小，將總彎矩（）分配到各梁上去，即：柱網的尺寸還受到梁跨度的限制，一般梁跨度在6~9m之間。在計算簡圖中，桿件用其軸線來表示；1、結構總層數（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。2、梁端彎矩

求出各柱端彎矩后，利用節點彎矩平衡條件即可求得梁端彎矩。柱網的尺寸還受到梁跨度的限制，一般梁跨度在6~9m之間。框架在豎向和水平荷載作用下的內力計算及梁、柱各控制截面的最不利內力組合。上式中上標t、b分別表示柱的頂端與底端。框架結構在豎向荷載作用下有如下特點：對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。框架的結構布置包含三方面的內容：柱網布置、承重體系的確定、變形縫的設置。一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：柱上端剛度大，反彎點下移，故y1為負值。一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：當同層各柱的高度相同時，有，即此時各柱的剪力可按柱子的線剛度的大小進行分配。式中：α——節點轉動影響系數，α反映了由于節點轉動而使柱抗側剛度降低的程度。對于底層柱，y1=0。?——反彎點高度，指反彎點至柱下端的距離。5內力組合及截面設計3.節點的簡化

對現澆式框架和裝配整體式框架，梁與柱的連接點可處理為剛結點按施工方法的不同，可分為整體式、裝配式和裝配整體式。3.節點4.荷載計算

作用于框架結構上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。

豎向荷載包括結構自重、樓面荷載、雪載等。豎向荷載一般為分布荷載，次梁傳來的為集中力。

水平荷載包括風荷載和水平地震作用。水平荷載均簡化為作用于框架節點上集中力（計算方法）。4.荷載計算高層建筑結構框架結構實用課件計算公式:將沿框架柱的分布風載簡化為作用于框架節點的水平集中風荷載Fi，其值為：

計算公式:將沿框架柱的分布風載簡化為作用于框架節點的水平集中12.4內力分析及側移驗算1.受力特點：

框架結構在豎向荷載作用下有如下特點：

（1）框架所產生的側移一般很小，可以忽略；（2）當某層框架梁上作用荷載時，在該層梁及相鄰的柱子中產生較大內力，其它各層梁柱的內力較小，其影響可以忽略。12.4內力分析及側移驗算1.受力特點：

2.基本假定根據上述受力特點，采用下面基本假定：（1）豎向荷載作用下不計側移影響；

（2）每層梁上的荷載僅影響本層梁及與該層梁相連的柱。

2.基本假定3.計算方法根據上述假定，可將每層框架連同與之相連的上下層柱作為獨立的計算單元分別進行計算。

3.計算方法該方案的缺點是橫向抗側剛度較差，進深尺寸受預制板長度的限制。柱網——框架柱在平面上縱橫兩個方向的排列。對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。對裝配整體式框架，其框架梁為部分預制、部分現澆，稱為迭合梁，其截面形式如圖(d)所示。裝配式——梁、柱均為預制，二者通過焊接拼裝連接成整體。D值法又稱為修正反彎點法。節點的簡化

對現澆式框架和裝配整體式框架，梁與柱的連接點可處理為剛結點框架的層高即框架柱的計算高度應為各橫梁形心線之距，當各層梁截面尺寸相同時也可取相應的建筑層高，但底層的層高取基礎頂面至二層樓板頂面之間的距離。連系梁的翼緣通常是用來填補預制板排列所余寬度。（2）按規定計算梁柱的線剛度和相對線剛度，并注意除底層柱外，其它各層柱的線剛度乘以0.其余各柱：?=hi/2（1）橫向框架承重體系9（活荷載效應＋風荷載效應）分層法適宜于結構剛度與荷載沿高度分布比較均勻的多層框架的內力計算。（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。實際的框架結構是一個空間受力體系。恒載效應＋風荷載效應

3.分層法適宜于結構剛度與荷載沿高度分布比較均勻的多層框架的內力計算。它是在反彎點法的基礎上，進行了某些改進而形成的。（1）框架所產生的側移一般很小，可以忽略；1.根據疊加原理，多層框架在豎向荷載作用下的內力，可看成是各層豎向荷載單獨作用下內力的疊加（圖(a)）。2.根據上述假定，各層梁上單獨作用豎向荷載時，僅在圖(b)所示結構的實線部分產生內力，虛線部分中所產生的內力可忽略不計。3.框架結構可分解為如圖(c)所示的獨立剛架單元，柱的遠端簡化為固定支承。用彎矩分配法進行計算，節點的不平衡彎矩只在本單元內進行分配傳遞。該方案的缺點是橫向抗側剛度較差，進深尺寸受預制板長度的限制。在進行內力計算時應注意兩個問題：

（1）在計算單元中，取柱遠端為固定，這與實際結構有差異，為消除此影響，規定除底層外，其它各層柱的線剛度均乘0.9，并取相應的傳遞系數為1/3（底層柱仍為1/2）。

（2）由于每根柱都在上、下兩個單元中用了一次，因此，各柱端彎矩應為上下兩層單元柱端彎矩之和。

分層法適宜于結構剛度與荷載沿高度分布比較均勻的多層框架的內力計算。

在進行內力計算時應注意兩個問題：

4.解題步驟分層法計算豎向荷載作用下框架內力的步驟是：

（1）畫出結構計算簡圖，并標明軸線尺寸，荷載的大小和分布狀態。

（2）按規定計算梁柱的線剛度和相對線剛度，并注意除底層柱外，其它各層柱的線剛度乘以0.9的折減系數。

（3）用彎矩分配法自上而下分層計算各單元的桿端彎矩。

（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。如節點不平衡彎矩偏大，可在該節點重新分配一次但不再傳遞。

（5）根據靜力平衡條件，求出框架梁在梁端彎矩及豎向荷載作用下的跨中彎矩、梁端剪力及柱的剪力和軸向力。

（6）繪出框架的彎矩圖、剪力圖、軸力圖。4.解題步驟例題：1圖1所示一兩層兩跨鋼筋混凝土框架，其梁柱的線剛度標于圖中括號內，梁上荷載如圖所示。試用分層法作出框架的彎矩圖。例題：1圖1所示一兩層兩跨鋼筋混凝土框架答案：1.計算梁柱線剛度。除一層柱外，二層柱的線剛度乘以0.9的修正系數。2.用力矩分配法分別計算各單元的桿端彎矩：（1）節點處彎矩分配系數答案：（2）梁的固端彎矩（3）彎矩分配與傳遞

按分配系數將節點不平衡彎矩分給各桿端，一般先從不平衡彎矩值較大的節點開始，每個節點分配兩次即可。注意上層各柱的彎矩傳遞系數取1/3，對于一層柱其彎矩傳遞系數為1/2。（2）梁的固端彎矩連系梁的翼緣通常是用來填補預制板排列所余寬度。柱網的尺寸還受到梁跨度的限制，一般梁跨度在6~9m之間。對于承受主要豎向荷載的框架梁，其截面有以下幾種形式。當同層各柱的高度相同時，有，即此時各柱的剪力可按柱子的線剛度的大小進行分配。當α3>1時，反彎點下移，y3為負值，否則取正值。（1）豎向荷載作用下不計側移影響；下層層高h3與本層層高h不同，用y3來修正。標準反彎點高度比y0主要反映梁柱線剛度比、結構總層數和本樓層位置對柱反彎點高度的影響。恒載效應＋活荷載效應

2.（4）疊加柱端彎矩，得出所有桿件的最后桿端彎矩。上層層高h2與本層層高h不同，用y2來修正。框架梁的橫截面一般為矩形。?——反彎點高度，指反彎點至柱下端的距離。（2）按規定計算梁柱的線剛度和相對線剛度，并注意除底層柱外，其它各層柱的線剛度乘以0.（3）修正后柱的反彎點高度4內力分析及側移驗算式中ic——柱子的線剛度；整體式——梁、柱、樓板均為現澆混凝土。第i根柱的剪力分配系數，它等于i柱的抗側剛度與整個排架柱總的杭側剛度的比值,且（2）柱網布置要使結構受力合理連系梁的翼緣通常是用來填補預制板排列所余寬度。高層建筑結構框架結構實用課件高層建筑結構框架結構實用課件1、反彎點法（1）受力特點

風荷載或水平地震對框架結構的作用，一般可簡化為作用于框架節點上的水平集中力，在此荷載的作用下，框架結構上的彎矩特征如圖所示。各桿的彎矩為直線分布，且每個桿均有一個零彎矩點即反彎點。1、反彎點法各桿的彎矩為直線分布，且每個桿均有一個零彎矩點即（2）、解題思路

鑒于框架結構在水平荷載作用下具有上述受力變形特點，如能求出各柱的反彎點位置及反彎點處的剪力，就可以利用靜力平衡條件求出各桿件的內力。因此解題的關鍵(任務)是確定各柱反彎點的位置及反彎點處的剪力。

（2）、解題思路

（3）、基本假定

由受力特點可知，框架受力后節點會產生轉角和側移，但根據分析，當梁與柱的線剛度之比大于3時，節點轉角很小，對內力影響不大，故可忽略即轉角θ=0（如圖所示），實際上這等于是把框架梁簡化為一剛性梁。

基本假定如下：

（1）在求各柱子的剪力時，假定梁與柱的線剛度比為無窮大，即各節點轉角為零；

（2）在確定柱的反彎點位置時，假定除底層以外的其余各柱，受力后上下兩端轉角相同；

（3）梁端彎矩可按梁的線剛度進行分配。（3）、基本假定

（4）.柱的反彎點高度?

?——反彎點高度，指反彎點至柱下端的距離。各柱反彎點的高度為：

底層柱：?

1=2hi/3

其余各柱：?=hi/2

（4）.柱的反彎點高度?（5）、各柱反彎點處的剪力運用剪力分配法的方法求解各柱反彎點處剪力。（5）、各柱反彎點處的剪力第j層第k根柱的剪力為：可知，水平荷載作用下同層各柱的剪力是根據各自的抗側剛度的大小來進行分配的。當同層各柱的高度相同時，有，即此時各柱的剪力可按柱子的線剛度的大小進行分配。式中ic——柱子的線剛度；第j層第k根柱的剪力為：可知，水平荷載作用下同層各柱的剪力是對于上部各層柱，有：（6）、柱端彎矩及梁端彎矩的計算

1、柱端彎矩

根據柱的反彎點位置及反彎點處的剪力，即可求出柱端彎矩。對于底層柱，有：

上式中上標t、b分別表示柱的頂端與底端。對于上部各層柱，有：（6）、柱端彎矩及梁端彎矩的計算

2、梁端彎矩

求出各柱端彎矩后，利用節點彎矩平衡條件即可求得梁端彎矩。影響柱反彎點高度的主要因素是該柱上下端的約束條件。9，并取相應的傳遞系數為1/3（底層柱仍為1/2）。4內力分析及側移驗算一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：式中：α——節點轉動影響系數，α反映了由于節點轉動而使柱抗側剛度降低的程度。作用于框架結構上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。某三層兩跨（不等跨）鋼筋混凝土框架如題圖所示，試用反彎點法計算該框架的內力，并繪出彎矩圖。1、結構總層數恒載效應＋風荷載效應

3.（3）Nmax及相應的M、V第i根柱的剪力分配系數，它等于i柱的抗側剛度與整個排架柱總的杭側剛度的比值,且（1）框架所產生的側移一般很小，可以忽略；其余各柱：?=hi/2一般各控制截面的最不利內力應根據下列三種可能的荷載組合來確定：對于樓面豎向荷載，可由橫向框架承受，也可由縱向框架承受或縱、橫向共同承受。柱的長邊尺寸h可近似取底層柱高的1/15~1/20。有時為減小樓蓋結構高度，增加室內凈高，框架梁截面常做成花籃形或十字形；9，并取相應的傳遞系數為1/3（底層柱仍為1/2）。2、梁端彎矩

求出各柱端彎矩后，利用節點彎矩平衡條件即可求得梁端彎矩。對邊柱節點（圖(a)），有：對于中柱節點（圖(b)），先求出梁端總彎矩：再根據節點兩側梁線剛度的大小，將總彎矩（）分配到各梁上去，即：

因此，可以確定整個框架的彎矩圖。作業2、梁端彎矩

求出各柱端彎矩后，利用節點彎矩2、D值法D值法又稱為修正反彎點法。它是在反彎點法的基礎上，進行了某些改進而形成的。（1）反彎點法的不足反彎點法假定梁與柱的線剛度比為無窮大，框架柱的抗側剛度只與各柱的線剛度及柱高h有關，這種假定與實際結構有差異。當梁柱線剛度比較為接近時，柱的抗側剛度不僅與柱的線剛度及層高有關，還與節點梁柱線剛度比有關。在反彎點法中，柱反彎點的高度取為定值，而實際上，柱反彎點的位置是隨梁柱線剛度比、該柱所在樓層的位置、與柱相鄰的上下層梁的線剛度以及上下層層高等因素的不同而變化的。

D值法是在綜合考慮了各種影響因素后，對上述兩個參數進行了一定的修正，使得計算結果更接近了框架的實際受力狀況。

2、D值法D值法又稱為修正反彎點法。（2）修正后的柱抗側剛度D

柱的抗側剛度是當柱上下端產生單位相對側移時，柱所承受的剪力，在考慮柱上下端節點的轉動對γ的影響后，柱的抗側剛度D值為:式中：α——節點轉動影響系數，α反映了由于節點轉動而使柱抗側剛度降低的程度。不同條件下α的表達式列于[表3-2-2]中。（2）修正后的柱抗側剛度D式中：α——節點轉動影（3）修正后柱的反彎點高度

影響柱反彎點高度的主要因素是該柱上下端的約束條件。

修正后柱反彎點高度的具體求法：在D值法中，一般是通過力學分析首先求出標準情況下的反彎點高度y0，然后再根據上下層橫梁的線剛度比及上下層層高的變化，對其進行調整以求出最終的反彎點高度。

1、結構總層數2、該層所在位置3、梁柱線剛度比4、上下兩層梁的線剛度比5、上下層層高的變化（3）修正后柱的反彎點高度修正后柱1、反彎點高度?：式中：?——反彎點到下柱的距離；

y0——標準反彎點高度比；

y1——上下層橫梁剛度變化時反彎點高度比的修正值；

y2、y3——上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。1、反彎點高度?：式中：?——反彎點到下柱的距離；

2、y0的確定

標準反彎點高度比y0主要反映梁柱線剛度比、結構總層數和本樓層位置對柱反彎點高度的影響。可以查表。2、y0的確定3、上下層橫梁線剛度不同時的修正值y1

當與柱相連的上下層橫梁的線剛度不相等時，柱上下端的轉角不相同，這將使反彎點的位置向剛度較小的一端移動，這種變化用y1來反映，其修正值為y1h，這一值有正有負，如圖所示。

柱上端剛度小，反彎點上移，故y1為正值。柱上端剛度大，反彎點下移，故y1為負值。對于底層柱，y1=0。

3、上下層橫梁線剛度不同時的修正值y1柱上端剛度小，反彎點4、上下層層