【正文】 性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，同時(shí)為了防止混凝土壓潰前受壓鋼筋過(guò)早壓屈，在梁的兩端設(shè)置箍筋加密區(qū)。對(duì)圓形截面柱，不宜大于縱向鋼筋所在位置柱截面弦長(zhǎng)的1/20。因此，為實(shí)現(xiàn)延性鋼筋混凝土梁，應(yīng)限制梁端塑性鉸區(qū)上部受拉鋼筋的配筋率，同時(shí)，必須在梁端下部配置一定量的受壓鋼筋，以減小框架梁端塑性鉸區(qū)截面的相對(duì)受壓區(qū)高度。適筋梁的縱筋屈服后，塑性變形繼續(xù)增大，截面混凝土受壓區(qū)高度減小，在梁端形成塑性鉸，產(chǎn)生塑性轉(zhuǎn)角，直到受壓區(qū)很凝土壓碎，屬于延性破壞。剪切破壞屬延性小耗能差的脆性破壞，通過(guò)強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì)，可以避免剪切破壞。5）限制柱軸壓比，加強(qiáng)柱箍筋對(duì)混凝土的約束 上述鋼筋混凝土框架的抗震概念設(shè)計(jì)，將在下面各節(jié)中給出設(shè)計(jì)中具體實(shí)施的方法。3）強(qiáng)核芯區(qū)、強(qiáng)錨固核芯區(qū)的受剪承載力應(yīng)大于匯交在同一節(jié)點(diǎn)的兩側(cè)梁達(dá)到受彎承載力時(shí)對(duì)應(yīng)的核芯區(qū)的剪力。（3）荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合實(shí)際上是指將各種荷載單獨(dú)作用時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)力，按照不利與可能的原則進(jìn)行挑選與疊加，得到控制截面的最不利內(nèi)力。目前，國(guó)內(nèi)混凝土框架結(jié)構(gòu)由恒載和樓面活荷載引起的單位面積重力荷載約為（12~14）kN/m2，其中活荷載部分約為（2~3）kN/m2，只占全部重力荷載的（15~20）%，活荷載不利分布的影響較小。因此，活荷載的最不利布置需要根據(jù)截面位置及最不利內(nèi)力種類分別確定。樓面活荷載是隨機(jī)作用的豎向荷載，對(duì)于框架房屋某層的某跨梁來(lái)說(shuō)，它有時(shí)作用，有時(shí)不作用。應(yīng)當(dāng)指出，由結(jié)構(gòu)分析所得內(nèi)力是構(gòu)件軸線處的內(nèi)力值，而梁支座截面的最不利位置是柱邊緣處，如下圖所示。柱屬于偏心受力構(gòu)件，隨著截面上所作用的彎矩和軸力的不同組合，構(gòu)件可能發(fā)生不同形態(tài)的破壞，故組合的不利內(nèi)力類型有若干組。豎向荷載作用下梁支座截面是最大負(fù)彎矩（彎矩絕對(duì)值）和最大剪力作用的截面，水平荷載作用下還可能出現(xiàn)正彎矩。（1）控制截面及最不利內(nèi)力構(gòu)件內(nèi)力一般沿其長(zhǎng)度變化。式中：V0為結(jié)構(gòu)底部總剪力；F(b)表示與b有關(guān)的函數(shù)，按下列公式計(jì)算。用連續(xù)積分法計(jì)算柱軸向變形引起的側(cè)移時(shí)，假定水平荷載只在邊柱中產(chǎn)生軸力及軸向變形。框架第i層的層間相對(duì)側(cè)移可按下式計(jì)算：第i層樓面標(biāo)高處的側(cè)移（floor displacement）ui為框架結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)側(cè)移（roof displacement）ur為柱軸向變形引起的側(cè)移傾覆力矩（overturn moment）使框架結(jié)構(gòu)一側(cè)的柱產(chǎn)生軸向拉力并伸長(zhǎng)，另一側(cè)的柱產(chǎn)生軸向壓力并縮短，從而引起側(cè)移。六、水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)側(cè)移的簡(jiǎn)化計(jì)算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移（lateral displacement）如下圖示，它可以看作由梁、柱彎曲變形（flexural deformation）引起的側(cè)移和由柱軸向變形（axial deformation）引起的側(cè)移的疊加。（3）確定各柱的反彎點(diǎn)高度比y，并按下式計(jì)算第i層第j柱的下端彎矩和上端彎矩：（4）根據(jù)節(jié)點(diǎn)的彎矩平衡條件，將節(jié)點(diǎn)上、下柱端彎矩之和按左、右梁的線剛度（當(dāng)各梁遠(yuǎn)端不都是剛接時(shí)，應(yīng)取用梁的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度）分配給梁端，即式中，、分別表示節(jié)點(diǎn)左、右梁的線剛度。將趨近于無(wú)限大代入D值法的αc 公式，可得αc =1。由上述分析可見(jiàn)，D 值法考慮了柱兩端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)其側(cè)向剛度和反彎點(diǎn)位置的影響，因此，此法是一種合理且計(jì)算精度較高的近似計(jì)算方法，適用于一般多、高層框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算。（2）上、下橫梁線剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值y1若與某層柱相連的上、下橫梁線剛度不同，則其反彎點(diǎn)位置不同于標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)位置ynh，其修正值為y1h，如圖所示。而影響柱端約束剛度的主要因素，除了梁柱線剛度比外，還有結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該柱所在的樓層位置、上層與下層梁線剛度比、上下層層高變化以及作用于框架上的荷載形式等。對(duì)圖所示的單層框架，由幾何關(guān)系得反彎點(diǎn)高度比y為式中，表示梁柱線剛度比。當(dāng)?shù)讓又南露藶楣潭〞r(shí)，由轉(zhuǎn)角位移方程得柱JK 所受的剪力為則柱JK 的側(cè)向剛度為式中設(shè)則故式中，表示柱所承受的彎矩與其兩側(cè)梁彎矩之和的比值，因梁、柱彎矩反向，故為負(fù)值。由式可見(jiàn)這表明梁線剛度越大，對(duì)節(jié)點(diǎn)的約束能力越強(qiáng)，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)越小，柱的側(cè)向剛度越大。為此，作如下假定：①柱AB 兩端及與之相鄰各桿遠(yuǎn)端的轉(zhuǎn)角θ均相等；②柱AB 及與之相鄰的上、下層柱的弦轉(zhuǎn)角均相等；③柱AB及與之相鄰的上、下層柱的線剛度ic均相等。框架柱的側(cè)向剛度－D值所謂規(guī)則框架是指各層層高、各跨跨度和各層柱線剛度分別相等的框架，如下圖所示。層間剪力在各柱間的分配從框架的第2層柱反彎點(diǎn)處截取脫離體，由水平方向力的平衡條件，可得該框架第2 層的層間剪力V2 = F2 + F3。柱上、下兩段彎曲方向相反，柱中一般都有一個(gè)反彎點(diǎn)。五、水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的簡(jiǎn)化計(jì)算水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算，常用的簡(jiǎn)化方法有反彎點(diǎn)法、D值法和門架法等。對(duì)其余節(jié)點(diǎn)均如此計(jì)算，可得用分層法計(jì)算所得的桿端彎矩，如下圖所示。m。m；則最后的梁、 根據(jù)上圖的彎矩分配結(jié)果，可計(jì)算各桿端彎矩。試用分層法計(jì)算各桿件的彎矩。如用彎矩分配法計(jì)算各敞口框架的桿端彎矩，在計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)周圍各桿件的彎矩分配系數(shù)時(shí)，應(yīng)采用修正后的柱線剛度計(jì)算；并且底層柱和各層梁的傳遞系數(shù)均取1/2，其他各層柱的傳遞系數(shù)改用1/3。為便于計(jì)算，均將其處理為固定端。應(yīng)當(dāng)指出，上述假定中所指的內(nèi)力不包括柱軸力，因?yàn)槟硨恿荷系暮奢d對(duì)下部各層柱的軸力均有較大影響，不能忽略?？梢?jiàn)，在梁線剛度大于柱線剛度的情況下，只要結(jié)構(gòu)和荷載不是非常不對(duì)稱，則豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移較小，對(duì)桿端彎矩的影響也較小。本節(jié)主要介紹分層法。但是必須注意，在框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析中，各層梁的計(jì)算跨度及線剛度仍應(yīng)按實(shí)際情況取；另外，尚應(yīng)考慮上、下層柱軸線不重合，由上層柱傳來(lái)的軸力在變截面處所產(chǎn)生的力矩。對(duì)于底層柱的下端，一般取至基礎(chǔ)頂面；當(dāng)設(shè)有整體剛度很大的地下室、且地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍時(shí)，可取至地下室結(jié)構(gòu)的頂板處。（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖將復(fù)雜的空間框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為平面框架之后，應(yīng)進(jìn)一步將實(shí)際的平面框架轉(zhuǎn)化為力學(xué)模型，在該力學(xué)模型上作用荷載，就成為框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖。就承受豎向荷載而言，當(dāng)橫向（縱向）框架承重時(shí)，截取橫向（縱向）框架進(jìn)行計(jì)算，全部豎向荷載由橫向（縱向）框架承擔(dān)，不考慮縱向（橫向）框架的作用。設(shè)計(jì)中，為簡(jiǎn)化計(jì)算，也可按下式近似確定梁截面慣性矩I：式中：I0為按矩形截面（圖中陰影部分）計(jì)算的梁截面慣性矩； β為樓面梁剛度增大系數(shù)，應(yīng)根據(jù)梁翼緣尺寸與梁截面尺寸的比例，取β=~，當(dāng)框架梁截面較小樓板較厚時(shí)，宜取較大值，而梁截面較大樓板較薄時(shí)，宜取較小值。即式中， Ac為柱截面面積；N為柱所承受的軸向壓力設(shè)計(jì)值；Nv為根據(jù)柱支承的樓面面積計(jì)算由重力荷載產(chǎn)生的軸向力值； 為重力荷載的荷載分項(xiàng)系數(shù)平均值；重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)實(shí)際荷載取值，也可近似按（12~14）kN/m2計(jì)算；fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。設(shè)計(jì)中，如果梁上作用的荷載較大，可選擇較大的高跨比hb/lb。主梁截面寬度可取bb = (1/3~1/2)hb，且不宜小于200mm。梁、柱截面尺寸框架梁、柱截面尺寸應(yīng)根據(jù)承載力、剛度及延性等要求確定。試驗(yàn)表明，此法能明顯改善梁柱節(jié)點(diǎn)承受反復(fù)荷載的性能。在框架結(jié)構(gòu)布置中，梁、柱軸線宜重合。當(dāng)柱網(wǎng)平面為正方形或接近正方形、或當(dāng)樓蓋上有較大活荷載時(shí)，多采用這種承重方案。這種方案對(duì)于地基較差的狹長(zhǎng)房屋較為有利，且因橫向只設(shè)置截面高度較小的連系梁，有利于樓層凈高的有效利用。由于豎向荷載主要由橫向框架承受，橫梁截面高度較大，因而有利于增加房屋的橫向剛度。近年來(lái)，由于建筑體型的多樣化，出現(xiàn)了一些非矩形的平面形狀，(d),(e),(f)所示。小柱網(wǎng)指一個(gè)開(kāi)間為一個(gè)柱距， 等；大柱網(wǎng)指兩個(gè)開(kāi)間為一個(gè)柱距， 等。等跨式的跨度一般為6~12m?？蚣芙Y(jié)構(gòu)計(jì)算分析與設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置主要是確定柱在平面上的排列方式（柱網(wǎng)布置）和選擇結(jié)構(gòu)承重方案，這些均必須滿足建筑平面及使用要求，同時(shí)也須使結(jié)構(gòu)受力合理，施工簡(jiǎn)單。內(nèi)廊式的邊跨跨度一般為6~8m，中間跨跨度為2~4m。目前，住宅、賓館和辦公樓柱網(wǎng)可劃分為小柱網(wǎng)和大柱網(wǎng)兩類。采用不等跨時(shí)，大跨內(nèi)宜布置一道縱梁，以承托走道縱墻。主梁沿房屋橫向布置，板和連系梁沿房屋縱向布置。主梁沿房屋縱向布置，板和連系梁沿房屋橫向布置[(b)]。房屋的縱、橫向都布置承重框架，樓蓋常采用現(xiàn)澆雙向板或井字梁樓蓋。因此，《高層規(guī)程》規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱抗側(cè)力體系，主體結(jié)構(gòu)除個(gè)別部位外，不應(yīng)采用鉸接。如偏心距大于該方向柱寬的1/4 時(shí)，可增設(shè)梁的水平加腋（下圖所示）。三、框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先確定構(gòu)件截面尺寸及結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖，然后進(jìn)行荷載計(jì)算及結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移分析。為了防止梁發(fā)生剪切脆性破壞，hb不宜大于1/4 梁凈跨。扁梁的截面寬度b（肋寬）與其高度h的比值b/h不宜超過(guò)3。當(dāng)梁跨度較大時(shí)，為了節(jié)省材料和有利于建筑空間，可將梁設(shè)計(jì)成加腋形式（2）柱截面尺寸柱截面尺寸可直接憑經(jīng)驗(yàn)確定，也可先根據(jù)其所受軸力按軸心受壓構(gòu)件估算，再乘以適當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)以考慮彎矩的影響。（3）梁的慣性矩在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算中，與梁一起現(xiàn)澆的樓板可作為框架梁的翼緣，每一側(cè)翼緣的有效寬度可取至板厚的6 倍；裝配整體式樓面視其整體性可取等于或小于6 倍；無(wú)現(xiàn)澆面層的裝配式樓面，樓板的作用不予考慮。但對(duì)于平面布置較規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)房屋，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將實(shí)際的空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為若干個(gè)橫向或縱向平面框架進(jìn)行分析，每榀平面框架為一計(jì)算單元，如圖所示。每榀平面框架所抵抗的水平荷載，當(dāng)為風(fēng)荷載時(shí)，可取計(jì)算單元范圍內(nèi)的風(fēng)荷載；當(dāng)為水平地震作用時(shí)，則為按各平面框架的側(cè)向剛度比例所分配到的水平力。對(duì)于梁、柱、板均為現(xiàn)澆的情況，梁截面的形心線可近似取至板底。當(dāng)上、下層柱截面尺寸不同且形心軸也不