【正文】 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。 第二步、初步選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。 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。不利的一面是進深尺寸受到板長度的限制，同時房屋的橫向 剛度較小。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。 (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。 (4)房屋的總長度宜控制在最大溫度伸縮縫間距內(nèi)，當(dāng)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。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。 減少平面和豎向布置的不規(guī)則性 4 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。 （一） 結(jié)構(gòu)總體布置原則 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。 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 。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)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。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。在地震作用下，這種延性框架具有良好的抗震性能。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。 (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。 (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。鋼框架多用于辦公樓、旅館、商場等公共建筑。因此， 框架結(jié)構(gòu)的最大高度受到限制。地震區(qū)的建筑，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，還應(yīng)保證建筑物具有良好的抗震性能。因此，高層建筑的高寬比不宜過大。 結(jié)構(gòu)的豎向布置要做到剛度均勻而連續(xù)，避免剛度突變，避免薄弱層。 （二） 框架結(jié)構(gòu)體系布置 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。 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。樓板支承在橫向 框架上，樓面豎向荷載傳給橫向框架主梁。 5 (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。 (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。 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。 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=(1/8～ 1/12)l，其中 l 為梁的跨度。柱截面的寬與高一般取層高的 1/15～ 1/20，同時滿足 25/0lh? 、 30/0lb? ， l0 為柱計算長度。 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。 二、 材料強度等級 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。 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 屋面豎向恒載：按屋面的做法逐項計算均布荷載屋面面積； 屋面豎向活載：屋面雪荷載屋面面積； 樓面豎向恒載：按樓面的做法逐項計算均布荷載樓面面積； 樓面豎向活載：樓面均布活荷載樓面面積； 7 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考慮，一般加 40mm。 列表計算： 層 次 柱 類 型 cbkkK 2?? （一般層） cbkkK ?? （底層） KK??2? （一般層） KK??? ? （底層） 212hkD c?? 根 數(shù) 底 層 中柱 邊柱 ??D 9 其 他 層 中柱 邊柱 ??D 第四步、計算結(jié)構(gòu)自振周期 頂點位移法計算基本周期：（課本 P114） TTT ?? ? （ 52） 式中， T? —— 基本周期調(diào)整系數(shù)，對一般民用框架取 。 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。 1y —— 上下梁線剛度變化時的反彎點高度比修正值；當(dāng)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 0y 加以修正，修正值為 1y 。 框架梁端剪力及柱軸力計算表： 12 層 號 AB 跨 BC 跨 柱軸力 … l lbM rbM bV l lbM rbM bV AN BN … … .. … … … … … … … … … 做出框架梁的彎矩、剪力圖及柱的軸力圖。 求梁的固端彎矩； 梁柱的線剛度（前面已算出）； 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； 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；梁遠端固定傳遞系數(shù)為 1/2，遠端滑動鉸支座傳遞系數(shù)為 1。 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 （用括號在圖上標出），相應(yīng)跨中彎矩乘 。 （一） 梁的內(nèi)力不利組合 （ 1）梁端負彎矩，取下式兩者較大值 )( GERE MMM ???? ? )(0 活恒 MMM ???? ? （ 2）梁端正彎矩按下式確定 )( GERE MMM ?? ? （ 3）梁端剪力，取下式兩者較大值 )( GERE VVV ?? ? )(0 活恒 VVV ??? （ 4）梁跨中正彎矩，取下式兩者較大值 )( GERE MMM ?? ?中 )(0 活恒中 MMM ?? ? 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。 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① 活載② 地震荷載 ③ [① +② ] [（ ① +② ） ? ③ ] 乘 RE? 第 N 層 左 梁 左端 M V 跨中 M 右端 M V 中 梁 左端 M V 跨中 M 右端