【正文】 規(guī)范規(guī)定：在框架頂層端節(jié)點(diǎn)處，梁的上部縱筋截面面積應(yīng)滿足： /S c。 ? 截面尺寸 ? 節(jié)點(diǎn)截面過小時(shí)，梁上部鋼筋和柱外側(cè)鋼筋配置數(shù)量如過多，以承受靜力荷載為主的頂層端節(jié)點(diǎn)將由于核心區(qū)斜壓桿機(jī)構(gòu)中壓力過大而發(fā)生核心區(qū)混凝土的斜向壓碎。節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)計(jì)不當(dāng)，極易出現(xiàn)由于剪切和主拉應(yīng)力造成的脆性破壞，從而導(dǎo)致框架失效；另外，在風(fēng)或水平地震作用下，節(jié)點(diǎn)區(qū)受到往復(fù)荷載作用，深入核心區(qū)的的縱筋極易發(fā)生粘結(jié)破壞。22ABCCMM M M M M? ? ? ?? ? 思考題 ? ： ? 1）框架結(jié)構(gòu)總的水平側(cè)移由哪幾個(gè)部分構(gòu)成？ ? 2）多層框架結(jié)構(gòu)水平側(cè)移的計(jì)算方法 ? 3）框架結(jié)構(gòu)彈性層間位移角的計(jì)算方法及限值，為什么要對層間位移角進(jìn)行限制？ ? ? ? ? 無抗震設(shè)防要求時(shí)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì) ? 柱的計(jì)算長度 ? 多層框架結(jié)構(gòu)，見教材表 13－ 3，或查相關(guān)規(guī)范或手冊。39。 00ABMM、 0CM00AABBMMMM????ABMM、039。對于現(xiàn)澆框架可取 ～ ；對于裝配整體式框架，可取 ～ . ? 梁端彎矩調(diào)幅后，在相應(yīng)荷載作用下其跨中彎矩必將增加，這時(shí)，必須校核梁的靜力平衡條件，即：調(diào)幅后梁端彎矩 的平均值與跨中最大正彎矩 之和，應(yīng)大于按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩 。 25/K N m? 梁端彎矩調(diào)幅 ? 按造框架結(jié)構(gòu)的合理破壞形式，在梁端出現(xiàn)塑性鉸是允許的，為便于澆搗混凝土，也希望節(jié)點(diǎn)處梁的負(fù)鋼筋放得少一些；對于裝配式或裝配整體式框架，節(jié)點(diǎn)非絕對剛性，梁端實(shí)際彎矩將小于其彈性計(jì)算值。 ? 滿布荷載法 ? 當(dāng)活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力遠(yuǎn)小于恒荷載及水平力所產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí)，可不考慮活荷載的最不利布置，而把活荷載同時(shí)作用于所有的框架梁上，這樣求得的內(nèi)力在支座處與按最不利荷載法求得的內(nèi)力極為接近，可直接進(jìn)行內(nèi)力組合，但求得的梁跨中彎矩卻比最不利荷載位置法的計(jì)算結(jié)果要小，因此，對梁跨中彎矩應(yīng)乘以 ～ 予以增大。 ? 2）對于柱端彎矩，只考慮柱相鄰上下層的活荷載影響，而不考慮其它層活荷載影響。 ? 計(jì)算工作量亦較大。 ? 某跨梁跨中最大彎矩：除該跨布置活荷載外，在水平向及豎直向其它跨相間布置活荷載。共有：“層數(shù) 跨數(shù)”種不同的活荷載布置方式，亦需要計(jì)算這么多次內(nèi)力，過程簡單，但工作量大，一般只能在電腦中完成。()22bV V g qbM M V? ? ???111......................( 1 ) ...... ...... ..( 2)G G k Q Q knG G k Q i Q i kiS S SS S S????????? ?1.......( 3 )nG G k Q i C i Q i kiS S S? ? ???? ?GG E E h hk E v E v v k W W W KS C G E C E C W? ? ? ? ?? ? ? ?? 最不利內(nèi)力組合 ? 對框架梁、柱，其最不利內(nèi)力組合為： ? 梁端截面： ? 梁跨中截面： ? 柱端截面： ? ? 考慮活荷載最不利布置有： 分跨計(jì)算組合法、最不利荷載位置法、分層組合法和滿布荷載法 。39。如何修正？ ? 在用反彎點(diǎn)法、修正反彎點(diǎn)法計(jì)算出柱端彎矩之后，如何求梁端彎矩、梁內(nèi)剪力、柱的軸力？ ? 框架結(jié)構(gòu)水平側(cè)移： ? 1）框架結(jié)構(gòu)總的水平側(cè)移由哪幾個(gè)部分構(gòu)成？ ? 2）多層框架結(jié)構(gòu)水平側(cè)移的計(jì)算方法 ? 3）框架結(jié)構(gòu)彈性層間位移角的計(jì)算方法及限值，為什么要對層間位移角進(jìn)行限制？ ? 多層框架內(nèi)力組合 ? 控制截面 ? 柱：上、下端截面；梁：梁兩端及跨中截面 ? 在進(jìn)行截面配筋計(jì)算時(shí)， 應(yīng)采用構(gòu)件端部截面的內(nèi)力，而不是軸線處的內(nèi)力。由 《 高層建筑技術(shù)規(guī)程 》 （ JGJ32022）可查。 ? 框架頂層最大側(cè)移： ? 彈性層間位移角限值： ? 按彈性方法計(jì)算得到的框架層間水平位移除以層高，得到彈性層間位移角的正切值，近似認(rèn)為正切值與位移角相等。 ? 對于高層框架結(jié)構(gòu)，在水平荷載作用下框架柱內(nèi)會產(chǎn)生很大的軸力，柱的伸長或壓縮會造成框架的側(cè)移，其側(cè)移曲線與懸臂桿的彎曲變形曲線相似，因此，稱之為彎曲型的側(cè)向變形。 ? 梁、柱彎曲變形引起的側(cè)向位移：忽略桿件的剪切變形及軸向變形，只計(jì)梁、柱彎曲變形引起的側(cè)向變形引起的側(cè)向位移，可用 D（或 d）值法計(jì)算。 BzMN )(????? HN dzEANN0()Nz? 說明： 113020231( ) ( 1 )().1 ) ( ) ,1 4 3 2 l n 2, 1 , , 0 , 13( 1 )2NnNnNNN N NrA z A zHArHzNzBVHHzP N z P FB EABVFr r r rF r F r Fr????????? ? ??? ? ? ?式 中 ： 為 底 層 柱 的 截 面 積 ； 為 頂 層 柱 與 底 層 柱 截 面 積 之 比 ；將 這 兩 個(gè) 公 式 代 入 積 分 式 ， 可 求 得 不 同 水 平 荷 載 下 的 框 架 頂 層 的 最 大 側(cè) 移頂 部 集 中 力 ： 積 分 ：為 底 部 總 剪 力 ； 為 位 移 系 數(shù) ?？傮w彎曲變形是由框架兩側(cè)柱的軸向變形導(dǎo)致的框架變形，它的側(cè)移曲線與懸臂梁的彎曲變形相似，稱為彎曲變形。 框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的變形由總體剪切變形和總體彎曲變形兩部分組成?？捎孟铝心Ｐ瓦M(jìn)行計(jì)算分別考慮各因素對反彎點(diǎn)的影響。 柱的側(cè)移剛度 212hiD cc?? 柱反彎點(diǎn)的位置 (1) 標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比 y0 (2) 上下層梁線剛度比變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比修正系數(shù) y1 (3) 上下層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比修正系數(shù) y2, y3 hyyyyyh )( 3210 ????D值法 反彎點(diǎn)法的兩個(gè)基本假定：反彎點(diǎn)高度不變和梁的剛度為無窮大 給算法帶來了簡化，卻降低了精度 日本武藤清教授提出改進(jìn)反彎點(diǎn)法即 D值法，對柱的抗側(cè)剛度和柱中反彎點(diǎn)的高度進(jìn)行修正 D值法 考慮柱端梁的變形和約束后，柱的抗側(cè)剛度 D為： 212jchiD ??考慮柱上下端節(jié)點(diǎn)彈性約束的修正系數(shù) D值法 F ic C D A B E G H ic ic i1 i2 i3 i4 hj 取框架中的柱 AB分析，假定： *柱 AB及其上下相鄰柱子的線剛度為 ic *柱 AB及其上下相鄰柱子的層間位移為 ?j *柱 AB兩端節(jié)點(diǎn)及其上下左右相鄰各節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角均為 ? *與柱 AB相交的梁的線剛度分別為 i i i i4 F ic C D A B E G H ic ic i1 i2 i3 i4 hj ?j H G D F B A C E ? ? ? ? ? ? ? ? ? MBA MAB hj D值法 變形后的情況 ?j H G D F B A C E ? ? ? ? ? ? ? ? ? MBA MAB hj D值法 根據(jù) A、 B兩點(diǎn)力的平衡條件： 0)(6)(2)(4 4343 ?????????? ???? cccccc iiiiiiiiii0)(6)(2)(4 2121 ?????????? ???? cccccc iiiiiiiiiijj h/???兩式相加 ?? K?? 2 2?? ????? 4321,2 iiiiii iKcD值法 ?j H G D F B A C E ? ? ? ? ? ? ? ? ? MBA MAB hj AB柱所受的剪力為： )(12 ?? ??jcjk h iVKK?? 2?jjcjcjk h iKKh iKKV ?????2122122 ??? K?? 2 2jjcjk h iV ??212?柱的抗側(cè)剛度 212jcjk h iD ??D值法 類似地可以導(dǎo)出底層柱的抗側(cè)剛度： ic i1 i2 ic i1 i2 ic i1 i2 ip1 ip2 KK???2?ciiiK 21 ??ciiiK 21 ??KK21???cppiiiiiK22121 ????KK?? 2?D值法 柱反彎點(diǎn)的位置取決于其上下端彎矩的比值。 第 i層的總剪力 : 212hid cik ????mkiik VV1iikik dV ?? imkiki Vd????11imkikikik VddV???1 柱中反彎點(diǎn)的位置 ? 對于上柱，反彎點(diǎn)的位置位于柱的中點(diǎn)； ? 對于下柱，反彎點(diǎn)的位置位于柱距上部 2/3h處。即：底層柱反彎點(diǎn)位于距支座2/3層高處，其余層反彎點(diǎn)位于層高中點(diǎn)。 基本假定 (1)在剪力分配時(shí) , 認(rèn)為梁的線剛度與柱的線剛度之比為無限大 ,兩端無轉(zhuǎn)角 。 ? 最后將 圖 彎矩圖如 圖 圖 例 圖 例 圖 例 圖 圖 M圖（單位： kN ? 【 解 】 將第二層各柱線剛度遍乘 ，分為兩層計(jì)算，各層計(jì)算單元如 圖 圖 示。 ， 框架梁跨中計(jì)算所得的彎矩值小于按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩的 50%時(shí) ， 則至少按簡支梁計(jì)算的 跨中彎矩的 50%進(jìn)行截面配筋 。 、 高層建筑在豎向荷載作用下 ， 活荷載一般按均布考慮 ， 不進(jìn)行不利分布的計(jì)算 。 用下進(jìn)行 ， 水平力作用下梁端彎矩不允許調(diào)幅 。 由于每根柱分別屬于上下兩個(gè)計(jì)算單元 ， 所以柱端彎矩值為本計(jì)算單元柱端平衡彎矩與相鄰計(jì)算單元傳遞彎矩之代數(shù)和 。 ? 元內(nèi)進(jìn)行彎矩分配 ， 單元之間不再進(jìn)行分配。 算單元 ， 柱的遠(yuǎn)端按固定端 ， 考慮頂層梁對柱的約束較弱 ，將頂層的各柱剛度乘以折減系數(shù) 。 ? 再將傳遞彎矩產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進(jìn)行第二次分配 , 整個(gè)彎矩分配和傳遞結(jié)束 . ? ? ? 3/ cb ii框架結(jié)構(gòu)豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算小結(jié) 、 高層建筑框架結(jié)構(gòu) ， 在豎向荷載作用下采用手算進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí) ， 可不考慮框架的側(cè)移影響 ， 可采用力矩分配法或迭代法 。 ? 假定節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩值對于該節(jié)點(diǎn)相交的各桿件的遠(yuǎn)端有影響 ,對其余各桿件的影響忽略不計(jì) 。底層柱和梁的傳遞系數(shù)為 ；不平衡彎矩僅在本層分配和傳遞。 (2) 每層梁荷載對其它層梁和柱的影響忽略不計(jì) . 計(jì)算要點(diǎn) 柱的側(cè)移剛度除底層以外，柱的線剛度均乘以 。 ? 跨度相差不超過 10%時(shí) ,按等跨計(jì)算內(nèi)力 。 桿件之間用節(jié)點(diǎn)表示 。 ? 3）水平地震作用：按抗震規(guī)范規(guī)定方法計(jì)算。 ? 1）樓（屋）面活荷載 ? 多高層建筑中，活荷載一般難以規(guī)范所給標(biāo)準(zhǔn)值滿布于樓面，設(shè)計(jì)時(shí)可考慮折減： ? 對于住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園的樓面梁，當(dāng)梁的負(fù)荷面積大于 25平方米時(shí)，折減系數(shù)為 . ? 對于墻、柱、基礎(chǔ)，則需根據(jù)計(jì)算截面以上樓層數(shù)的多少取不同的折減系數(shù)。 ? 作用在框架上的荷載 ? 作用在框架上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。為方面設(shè)計(jì)，假定梁的截面慣性距沿軸線不變，對現(xiàn)澆樓蓋，中框架梁取梁實(shí)際慣性距 2倍，邊框架梁取梁實(shí)際慣性距的；對裝配整體式樓蓋，中框架梁取梁實(shí)際慣性距的，邊框架梁取梁實(shí)際慣性距的 。 / 4 / I h h??或mmIh、Ih、? 構(gòu)件截面彎曲剛度的計(jì)算 ? 框架梁截面慣性距應(yīng)考慮樓板的影響。當(dāng)框架梁是有支托的加腋時(shí)， ，則可不考慮支托的影響，簡化為無支托的等截面梁。 ? 跨度與層高：在結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖中，桿件用其軸線之間的距離，當(dāng)上下層柱截面尺寸變化時(shí)，一般以最小截面的形心線來確定。梯型及三角形豎向均布荷載可簡化為均布荷載，水平荷載則簡化為節(jié)點(diǎn)集中力。通常，橫向框架的間距、荷載相同或有相同部分，可