【正文】 混凝土強度等級，并重新計算框架的側(cè)移剛度、基本周期以及水平地震作用，進而計算位移及進行位移驗算，直至滿足為止。⑥地震作用下框架內(nèi)力的計算1）柱的剪力分配假定同層柱的側(cè)移相等，各柱剪力可按下式計算： （）2）柱上、下端的彎矩和分別按下式計算 （） （）式中：為第j層第i柱的側(cè)移剛度值；為第j層全部柱的D值之和；為第j層由外荷載產(chǎn)生的總剪力。柱的反彎點高度（至柱底高度），：y=y0+y1+y2+y3 （）式中：y0為無量綱標準反彎點高度，由n，j，和倒三角荷載或均布荷載查相關附表得到；y1為上下層梁剛度比值變化的修正值；y2為上下層高度變化的修正值；y3為下層層高變化的修正值；這些值均可查《混凝土》后的相關附表得到。 各層反彎點計算層數(shù)邊柱中柱123456其他層3）梁端彎矩與剪力和柱的軸力的計算由于梁柱節(jié)點處梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，所以梁每端彎矩可由柱端彎矩之和按梁的線剛度之比分配而得。梁端剪力為梁兩端彎矩之和除以梁的跨度而得。柱的軸力可通過梁柱節(jié)點處力的平衡而得到，節(jié)點左右梁端剪力之和即為柱的層間軸力的增量。對中柱而言，當梁的跨度接近時，軸力近似為零。應當注意的是由于地震荷載的方向是可變的，故梁柱的彎矩、剪力和軸力的方向也是變化的。各層梁端彎矩、。 各層梁端彎矩、剪力及柱軸力計算層數(shù)邊梁中間梁柱軸力邊柱中柱其他層654321注：此表要根據(jù)設計題目列出梁柱的種類，剪力的單位為KN，軸力的單位為KN，長度單位為m。畫出框架彎矩分布圖和梁端剪力及柱軸力分布圖。3 風荷載作用下內(nèi)力與側(cè)移的計算⑴ 風荷載的確定由于風荷載大小及方向的不確定性，給計算帶來了一定的困難，為簡化計算，可將分布作用于墻體表面上的風荷載換算成節(jié)點水平荷載計算，將計算單元內(nèi)節(jié)點上下半層墻面上的分布風荷載作用在該節(jié)點上，女兒墻和屋面上的風荷載由框架的頂節(jié)點承受。垂直于建筑物表面的風荷載標準值可由下式確定： （）式中，為基本風壓值，可從《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中查出，但是基本風壓要滿足≥，為風荷載體型系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取用；為風壓高度變化系數(shù)（查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》P25，地面粗糙系數(shù)均取C）。Z＝1+ （）式中，—脈動增大系數(shù)（查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》P42）—振型系數(shù)—脈動影響系數(shù)（查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》P42）取一個剛架單元按公式計算沿房屋高度的分布風荷載標準值。q (z)＝bW0 （）式中，b為橫向框架受風寬度，要根據(jù)各樓層的標高Hi查取代入，從而可得各樓層標高處的q (z)。風壓計算要注意，受風面和負風面兩種水的力的作用，分別算出后疊加為一種水平荷載計算。，采用風振系數(shù)來考慮風壓脈動的影響。 沿高度分布風載標準值層次Hi(m)Hi/H(+)()q1(z)KN/mq 2(z)KN/m7654321⑵ 風荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算風荷載確定后，同樣采用反彎點或D值方法，來計算風荷載作用下，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。具體的計算步驟為：1）根據(jù)實際求得的作用于各層的等效側(cè)向荷載形式，查表得各層反彎點高度比yn。2）與水平地震作用的求解方法相同，根據(jù)各層的反彎點高度，求出各層剪力，并分配給每層各柱；3）進一步求解柱端彎矩，梁端彎矩、剪力等內(nèi)力值。 豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算豎向荷載作用下，一般取平面結(jié)構(gòu)單元，按平面計算簡圖進行內(nèi)力分析。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置及樓面荷載分布等情況，選取幾榀有代表性的框架進行計算。作用在每榀框架上的荷載為將梁板視為簡支時的支座反力；若樓面荷載均勻分布，則可從相鄰柱距中線截取計算單元，框架承受的荷載為計算單元范圍內(nèi)的荷載；對現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)，作用在框架上的荷載可能為集中荷載、均布荷載、三角形或梯形分布荷載以及力矩等。 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)計算簡圖1 基本假定1)多層多跨框架在豎向荷載作用下的側(cè)移是不大的，可以忽略框架在豎向荷載作用下的側(cè)移和側(cè)移力矩，近似地按無側(cè)移框架分析；2)忽略本層荷載對其他各層內(nèi)力的影響。當某層梁上作用有豎向荷載時，在該層梁及相鄰柱子中產(chǎn)生較大內(nèi)力，而在其它樓層的梁、柱中所產(chǎn)生的內(nèi)力，在經(jīng)過柱子的傳遞和節(jié)點的分配后，其值將隨著傳遞和分配次數(shù)的增加而衰減，且梁的線剛度越大，衰減越快。因此在進行豎向荷載作用下的內(nèi)力分析時，可假定作用在某一層框架梁上的豎向荷載只對本樓層的梁以及與本層梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力，而對其它樓層的框架梁和隔層的框架柱都不產(chǎn)生彎矩和剪力。于是，多層多跨框架在多層豎向荷載同時作用下的內(nèi)力，可以看成是多層豎向荷載單獨作用下的內(nèi)力的疊加。而實際上，除底層柱子的下端為固定端以外，其他各層柱端均有轉(zhuǎn)角產(chǎn)生，其他部分對計算樓層的約束作用應為介于鉸支承與固定支承之間的彈性支承。為了減少誤差，在計算時應作如下修正：；柱的彎矩傳遞系數(shù)取為1/3，底層柱仍為1/2。2 計算步驟1) 將多層框架分層，以每層梁與上下柱組成的單層框架為計算單元，柱遠端假定為固端。2) 確定梁的固端彎矩及節(jié)點各桿的彎矩分配系數(shù)。 等截面梁固端彎矩及桿端剪力3) 用彎矩分配法分別單獨的進行力矩分配、傳遞、再分配直至平衡，梁端彎矩求出后，從框架中截取梁為隔離體，用平衡條件可得梁端剪力及跨中彎矩，柱軸力為該層以上所有與該柱相連的梁端剪力與節(jié)點集中力之和，當為恒載作用時柱軸力中還應包括柱自重，柱端剪力可由柱端彎矩用平衡條件確定。4) 分層計算所得得梁端彎矩即是梁的最后彎矩。由于每段柱子既是上層的下柱，又是下層的上柱，分別屬于上下兩個計算單元，上下層的恒載是同時存在的，所以柱端彎矩應由上下兩層的計算結(jié)果疊加。因為分層計算時，假定上下柱的遠端為固定端，而實際上是彈性支承，為了使誤差減小些，除底層外，傳遞系數(shù)取1/3。此時，計算所得節(jié)點處的彎矩可能不平衡，這是由于分層計算單元與實際結(jié)構(gòu)不符帶來的誤差，但一般誤差不大，如需進一步調(diào)整時，可根據(jù)節(jié)點的分配系數(shù)，對節(jié)點（特別是邊節(jié)點）的不平衡力矩再作一次分配，但不再傳遞。對側(cè)移較大的框架及不規(guī)則的框架不宜采用分層法。5) 活荷載的不利布置及梁支座負彎矩調(diào)幅計算活荷載作用下的框架內(nèi)力時，按理應考慮活荷載的不利布置，但這樣將使計算量增加很多，故手算時一般采用簡化方法。對于一般民用建筑中的樓面活荷載，當活荷載與恒載之比不大于1時，可按活荷載滿布計算。如此求得的梁支座彎矩、剪力及柱的最大軸力與按考慮活荷載不利布置求得的相應內(nèi)力值很接近，但梁的跨中彎矩值偏低，～。為了便于施工及提高框架結(jié)構(gòu)的延性，通常對豎向荷載作用下的梁端負彎矩進行調(diào)幅。對現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，～；對裝配式框架結(jié)構(gòu)，～。梁支座負彎矩調(diào)幅后，跨中彎矩應按調(diào)幅后的支座彎矩及相應荷載用平衡條件求得。上述方法求得的梁、柱端彎矩和剪力為梁、柱支座中心處的彎矩和剪力，應進而求出梁、柱支座邊緣截面的彎矩和剪力。 內(nèi)力組合及內(nèi)力最不利截面根據(jù)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點，應恰當?shù)倪x擇設計控制截面及不利內(nèi)力類型，各種荷載的布置方法，內(nèi)力調(diào)整要求及組合方法，以便求出構(gòu)件的設計內(nèi)力。其一般步驟為：由恒載、活載、風荷載及地震作用分別計算框架梁柱內(nèi)力，對某些內(nèi)力值進行處理后，按照荷載效應組合規(guī)定，選取可能的多種組合類型，進行內(nèi)力疊加。然后在各種組合類型中，根據(jù)控制截面和其相應的最不利內(nèi)力類型，選取最不利內(nèi)力。1 框架梁端彎矩塑性調(diào)幅⑴ 梁端彎矩調(diào)幅的目的按照框架結(jié)構(gòu)的預期破壞形式，在梁端出現(xiàn)塑性鉸是合理的；為了施工方便，也往往希望節(jié)點處的負鋼筋放的少一些；對于裝配式或裝配整體式框架，節(jié)點并非絕對剛性，梁端實際彎矩將小于其彈性計算值。因此，在進行框架結(jié)構(gòu)設計時，一般均對梁端彎矩進行調(diào)幅。支座彎矩降低后，必須按照平衡條件加大跨中設計彎矩，這樣，在支座出現(xiàn)塑性鉸后不會導致跨中截面承載力不足。梁端彎矩調(diào)幅就是把豎向荷載作用下的梁端負彎矩按一定的比例下調(diào)的過程。⑵ 梁端彎矩調(diào)幅的方法梁端彎矩的調(diào)幅只對豎向荷載作用下的彎矩進行，水平荷載作用下的彎矩不參加調(diào)幅。彎矩的調(diào)幅應在內(nèi)力組合之前進行，調(diào)幅后再與風荷載或水平地震荷載作用產(chǎn)生的彎矩進行組合。柱的彎矩主要受水平力的控制，因此，柱端彎矩沒有必要進行調(diào)幅。梁端剪力一般也不隨梁端彎矩調(diào)整。梁端彎矩的調(diào)幅按以下方法進行：設某框架梁AB在豎向荷載作用下，梁端最大負彎矩分別為Mao、Mbo，則調(diào)幅后梁端彎矩可?。? Ma=βMao （）Mb=βMbo （）式中，β為彎矩調(diào)幅系數(shù)，對于現(xiàn)澆框架，～；對于裝配式框架，～。梁端彎矩調(diào)幅后，在相應荷載作用下的跨中彎矩必將增加?？缰袕澗氐脑黾又禐椋骸鱉=（1－β）（Mao+Mbo）/2 （）則調(diào)幅后的跨中彎矩為： Mc=Mco+△M （）若此時跨中彎矩未知，則調(diào)幅后的跨中彎矩=按簡支梁計算的跨中彎矩值－(Ma+Mb)/2。為保證梁的安全，梁端彎矩調(diào)幅后，還應校核該梁的靜力平衡條件，即調(diào)幅后梁端彎矩Ma、Mb的平均值（取絕對值）與跨中最大正彎矩Mc之和，應不小于按簡支梁計算的跨中彎矩值。為了使跨中正鋼筋的數(shù)量不至于過少，通常在梁截面設計時所采用的跨中設計彎矩值不應小于按簡支梁計算的跨中彎矩值的一半。2 選擇控制截面，確定最不利內(nèi)力對于橫梁，梁內(nèi)力控制截面一般取兩端支座截面及跨中截面。其兩端支座截面常常是最大負彎矩及最大剪力作用處，在水平荷載作用下，梁端截面還有正彎矩。而跨中控制截面常常是最大正彎矩作用處，在梁端截面（指柱邊緣處的梁截面），要組合最大負彎矩及最大剪力，也要組合可能出現(xiàn)的正彎矩。應當注意的是，由于內(nèi)力分析結(jié)果往往是軸線位置處的梁彎矩和剪力，因而在組合前應經(jīng)過換算求得柱邊截面的彎矩和剪力值。對于柱子，由彎矩圖可知，彎矩最大值在柱兩端，剪力和軸力值在同一樓層內(nèi)變化很小。因此，柱的設計控制截面為上、下兩個端截面。并且，在軸線處計算的內(nèi)力也應換算到梁上、下邊緣處的柱截面內(nèi)力。柱可能出現(xiàn)大偏壓破壞，此時M愈大愈不利；也可能出現(xiàn)小偏壓破壞，此時，N愈大愈不利。此外。還應選擇正彎矩或負彎矩中絕對值最大的彎矩進行截面配筋，因為柱子多數(shù)都設計成對稱配筋。⑴ 梁端支座負彎矩組合的設計值非抗震設計：M=(+) （）M=(+) （）M=[+(MQk+Mwk)] （）M=(+) （）抗震設計：M=(+) ( )MGK、MQK、MWK為由恒載、樓面活荷載及風荷載標準值在梁截面上產(chǎn)生的彎矩標準值；MGE、MEK為由重力荷載代表值及水平地震作用標準值在梁截面上產(chǎn)生的彎矩標準值；ψc為可變荷載組合值系數(shù)。⑵ 梁端支座正彎矩組合的設計值非抗震設計：M= () ( )M= （MGk+MQk） ()抗震設計：M= ()梁端剪力非抗震設計：V=+ ()V=+ ()V=+(VQk+Vwk) ()V=+ ()VGK、VQK、VWK分別表示恒載、樓面活荷載及風荷載標準值在梁端截面上產(chǎn)生的剪力標準值?？拐鹪O計時，一、二、其梁端剪力設計值應按下式調(diào)整：V=ηvb(Mbl+Mbr)/ln+VGb (2. 37)一級框架和9度時尚應符合V=(Mbual+Mbuar)/ln+VGb ()式中，ln為梁的凈跨； VGb為梁在重力荷載代表值（9度時高層建筑還包括豎向地震作用標準值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值； Mbl、Mbr