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1、框架结构框架结构2.1 框架结构体系组成与布置框架结构体系组成与布置用于多层建筑，高度用于多层建筑，高度60米米一、多层框架结构组成一、多层框架结构组成1、组成：、组成：梁、柱、基础梁、柱、基础2、节点：、节点：梁、柱一般刚性连接；柱与基础一般固接梁、柱一般刚性连接；柱与基础一般固接框架结构框架结构刚性填充墙作用刚性填充墙作用二、分类二、分类按材料分类按材料分类：钢框架钢框架 钢筋混凝土框架钢筋混凝土框架 组合结构组合结构按施工分类按施工分类：现浇式现浇式 装配式装配式 装配整体式装配整体式三、框架结构布置三、框架结构布置三、框架结构布置三、框架结构布置1、柱网布置、柱网布置要求：要求：生产工
2、艺要求：内廊式、等跨式、对称不等跨式生产工艺要求：内廊式、等跨式、对称不等跨式内廊式内廊式等跨式等跨式对称不等跨式对称不等跨式旅馆横向柱列布置旅馆横向柱列布置办公楼横向柱列布置办公楼横向柱列布置要求：要求： 建筑平面布置要求建筑平面布置要求1、柱网布置、柱网布置要求：要求： 使结构受力合理使结构受力合理1、柱网布置、柱网布置要求：要求： 使施工方便使施工方便1、柱网布置、柱网布置 纵向框架纵向框架 和横向框架分别承担作用在各自方和横向框架分别承担作用在各自方向上的向上的水平力水平力竖向荷载竖向荷载则按楼盖结构布置的不同按不同方式传递则按楼盖结构布置的不同按不同方式传递2、承重框架布置、承重框架
3、布置平面结构：平面结构：纵向框架纵向框架 横向框架横向框架2、承重框架布置、承重框架布置按楼板（预制板或现浇板）竖向荷载传递路线不同按楼板（预制板或现浇板）竖向荷载传递路线不同有三种布置方案：有三种布置方案： 横向框架承重方案横向框架承重方案 纵向框架承重方案纵向框架承重方案 纵横向框架承重方案纵横向框架承重方案横向框架承重方案：横向框架承重方案：横向框架主梁承重，纵向连系梁横向框架主梁承重，纵向连系梁纵向框架承重方案：纵向框架承重方案：纵向框架主梁承重，横向连系梁纵向框架主梁承重，横向连系梁纵横向框架承重方案：纵横向框架承重方案：纵横向框架主梁承重纵横向框架主梁承重3、变形缝、变形缝伸缩缝、
4、沉降缝、抗震缝尽可能三缝合一伸缩缝、沉降缝、抗震缝尽可能三缝合一（1）伸缩缝）伸缩缝（2）沉降缝）沉降缝（3）抗震缝）抗震缝3、变形缝、变形缝四、框架梁、柱截面形状和尺寸四、框架梁、柱截面形状和尺寸1、截面形状、截面形状梁：梁：矩形、矩形、T形、形、形、花篮形形、花篮形 预制板：预制板：矩形，矩形，T形、花篮形形、花篮形 现浇板：现浇板： T形、形、形形 叠合梁：叠合梁： T形、梯形形、梯形柱：柱：矩形、正方形、圆形、八角形等矩形、正方形、圆形、八角形等2、截面尺寸、截面尺寸梁梁A、主梁、主梁： 梁高：梁高：h=(1/81/12)L（L：梁跨度）：梁跨度） 梁宽：梁宽：b=(1/21/3)h且
5、且b1/2bc 且且b 250mmB、连系梁、连系梁：梁高：梁高：h=(1/121/15) L 梁宽：梁宽：b （1/4）h初步检查尺寸初步检查尺寸：A、 计算竖向荷载计算竖向荷载 B、 将梁作为简支梁，计算支座剪力、跨中弯矩，将梁作为简支梁，计算支座剪力、跨中弯矩， 乘以乘以0.7的系数的系数c 、按单筋矩形截面计算纵向受力钢筋配筋率是否合理、按单筋矩形截面计算纵向受力钢筋配筋率是否合理2、截面尺寸、截面尺寸梁梁柱柱：柱高：柱高：h=(1/61/12)H （H：层高）：层高） 柱宽：柱宽：b = （12/3）hh 400mm, b 350mm, Ho /h4(Ho：柱净高）：柱净高）按轴压比
6、初步估算柱尺寸按轴压比初步估算柱尺寸：A、按框架柱负荷面积，估算柱轴力，并乘以、按框架柱负荷面积，估算柱轴力，并乘以 1.21.4的系数的系数B、 按按轴压比轴压比验算柱截面：验算柱截面：A N/（fc）2、截面尺寸、截面尺寸3、梁截面惯性矩、梁截面惯性矩 支座截面、支座截面、跨中截面跨中截面（考虑现浇楼板作用）（考虑现浇楼板作用） 中框架梁中框架梁边框架梁边框架梁现浇楼盖现浇楼盖装配整体式楼盖装配整体式楼盖装配式楼盖装配式楼盖 2.0 Io1.5 IoIo1.5 Io1.2 IoIo楼盖形式楼盖形式计算矩形截面梁的惯性矩计算矩形截面梁的惯性矩乘以放大系数乘以放大系数2.2 多层框架结构内力与
7、侧移计算多层框架结构内力与侧移计算 横向框架横向框架 纵向框架纵向框架 纵、横向框架纵、横向框架 一、多层框架结构计算简图一、多层框架结构计算简图 1、计算单元、计算单元 一、多层框架结构计算简图一、多层框架结构计算简图 1、计算单元、计算单元 以横向框架为例：以横向框架为例： 2、计算简图、计算简图 A 、约束条件约束条件 梁、柱节点：梁、柱节点： 现浇式：刚接现浇式：刚接 装配式装配式 ：铰接或半铰接：铰接或半铰接 装配整体式：刚接装配整体式：刚接 支座：支座：柱与基础一般为固定支座柱与基础一般为固定支座 B 、计算尺寸（跨度和计算高度）计算尺寸（跨度和计算高度） 梁跨度：梁跨度：取框架柱
8、轴线距离取框架柱轴线距离 柱计算高度：柱计算高度：建筑层高建筑层高 C 、截面尺寸及几何参数截面尺寸及几何参数（1）框架结构竖向荷载下计算简图：）框架结构竖向荷载下计算简图：D 、荷载、荷载2、计算简图、计算简图（2）框架结构水平荷载下计算简图：）框架结构水平荷载下计算简图：D 、荷载、荷载2、计算简图、计算简图2、计算简图、计算简图多层框架结构内力与侧移计算方法多层框架结构内力与侧移计算方法平面框架计算方法平面框架计算方法 ？近似计算方法：近似计算方法： 竖向荷载作用下内力：竖向荷载作用下内力： 分层法、弯矩二次分配法分层法、弯矩二次分配法水平荷载作用下内力和侧移：水平荷载作用下内力和侧移：
9、反弯点法、反弯点法、 改进反弯点法（改进反弯点法（D值法）值法）多层框架结构内力与侧移计算多层框架结构内力与侧移计算二、竖向荷载作用下框架内力分析的二、竖向荷载作用下框架内力分析的 近似方法近似方法分层法分层法1、基本计算假定、基本计算假定（1）在竖向荷载作用下框架侧移忽略不计）在竖向荷载作用下框架侧移忽略不计二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法分层法分层法1、基本计算假定、基本计算假定（2）某层梁上竖向荷载仅）某层梁上竖向荷载仅对本楼层以及与本楼层对本楼层以及与本楼层 相连的框架柱相连的框架柱产生弯矩和剪力产生弯矩和剪力 二、竖向荷载作用下框架内力
10、分析的近似方法二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法分层法分层法=+=+二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法分层法分层法=+二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法分层法分层法2、计算步骤、计算步骤（1）画出原始计算简图，节点编号，）画出原始计算简图，节点编号， 求各杆件线刚度。求各杆件线刚度。（2）将原框架分为）将原框架分为n个敞口框架。（个敞口框架。（约束？约束？）（3）修正）修正柱线刚度？柱线刚度？ 计算各节点各杆端分配系数。计算各节点各杆端分配系数。（4）求各敞口框架梁固端弯矩。）求各敞口框架梁固端弯
11、矩。（5）弯矩分配法在节点处进行）弯矩分配法在节点处进行弯矩分配和传递。弯矩分配和传递。 （柱传递系数？）（柱传递系数？）求得各敞口框架弯矩图。求得各敞口框架弯矩图。 （6）将分层法所得各敞口框架弯矩图叠加。）将分层法所得各敞口框架弯矩图叠加。（6）将分层法所得各敞口框架弯矩图叠加。）将分层法所得各敞口框架弯矩图叠加。（7）节点弯矩不平衡，对不平衡弯矩作一次分配）节点弯矩不平衡，对不平衡弯矩作一次分配二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法分层法分层法2、计算步骤、计算步骤（1）画出原始计算简图，节点编号，求各杆件线刚度）画出原始计算简图，节点编号，求各
12、杆件线刚度（2）将原框架分为）将原框架分为n个敞口框架个敞口框架（3）计算各节点各杆端分配系数（修正）计算各节点各杆端分配系数（修正柱线刚度？）柱线刚度？）（4）求各敞口框架梁固端弯矩）求各敞口框架梁固端弯矩（5）弯矩分配法在节点处进行）弯矩分配法在节点处进行弯矩分配和传递弯矩分配和传递 （柱传递系数？）（柱传递系数？）（6）将分层法所得各敞口框架弯矩图叠加。）将分层法所得各敞口框架弯矩图叠加。（7）节点弯矩不平衡，对不平衡弯矩作一次分配）节点弯矩不平衡，对不平衡弯矩作一次分配二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法分层法分层法2、计算步骤、计算步骤（8
13、）取各梁柱为隔离体，由平衡关系求梁柱端剪力，）取各梁柱为隔离体，由平衡关系求梁柱端剪力， 作剪力图作剪力图2、计算步骤、计算步骤（9）取各节点为隔离体，由平衡关系求各柱轴力，）取各节点为隔离体，由平衡关系求各柱轴力， 作轴力图作轴力图二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法二、竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法分层法分层法3、对称性的利用、对称性的利用 （1）奇数跨）奇数跨（2）偶数跨）偶数跨解：分层法求解步骤如下：解：分层法求解步骤如下：（1）将原框架分为）将原框架分为3个敞口框架，个敞口框架，除底层的各柱线刚度均乘以除底层的各柱线刚度均乘以0.9（i=0. 498 0.9=0.448)（
14、2）用弯矩分配法计算敞口框架）用弯矩分配法计算敞口框架的杆端弯矩，利用对称性取半跨，的杆端弯矩，利用对称性取半跨，底层柱弯矩传递系数取底层柱弯矩传递系数取1/2，其余，其余柱弯矩传递系数取柱弯矩传递系数取1/3。q=32.8kN/mq=40.2kN/mi=0.498q=40.2kN/mi=0.471i=1q=40.2kN/mq=40.2kN/mq=32.8kN/m例题例题q=32.8kN/mi=1i=2i=0.448i=0.448下柱下柱右梁右梁0.6910.309右梁右梁左梁左梁下柱下柱0.2570.2300.513-98.498.4-98.4-49.268.030.434.0-17.48.
15、8-8.8-7.8-8.76.02.73.0-1.5-0.7-0.8116.5-8.50.8-108.0-41.233.133.111.0-2.8下柱下柱右梁右梁0.6910.309右梁右梁左梁左梁下柱下柱0.2570.2300.513-98.498.4-98.4-49.268.030.434.0-17.48.8-8.8-7.8-8.76.02.73.0-1.5-0.7-0.8-8.50.8-108.0-41.233.111.0-2.8116.533.111.033.1108.08.52.8-41.2分层法弯矩分配（单位：分层法弯矩分配（单位：kN/m)(a)顶层顶层顶层弯矩图（顶层弯矩图（k
16、N/m)kN/m)（3）将分层法所得各敞口框架弯矩图叠加，将节点）将分层法所得各敞口框架弯矩图叠加，将节点 不平衡弯矩作不平衡弯矩作 一次分配。得到最终弯矩图。一次分配。得到最终弯矩图。（4）进一步求得剪力图和轴力图。）进一步求得剪力图和轴力图。例题例题求解步骤：求解步骤：三、水平荷载作用下框架内力和侧移的近似计算三、水平荷载作用下框架内力和侧移的近似计算？三、水平荷载作用下框架内力和侧移的近似计算三、水平荷载作用下框架内力和侧移的近似计算水平荷载下柱剪力图水平荷载下柱剪力图三、水平荷载作用下框架内力和侧移的近似计算三、水平荷载作用下框架内力和侧移的近似计算水平荷载下柱弯矩图水平荷载下柱弯矩图(一）反弯点法一）反弯点法？(一）反弯点法一）反弯点法1、基本假定、基本假定（1）求）求 时，假定柱上、下端不发生角位移。时，假定柱上、下端不发生角位移。（2）求）求 yh 时，假定除底层柱外各层柱上、下端转角时，假定除底层柱外各层柱上、下端转角 相等。相等。 反弯点高度？反弯点高度？（3）同层各节点水平位移相等。）同层各节点水平位移相等。（4）求）求 时，由节点平衡条件，按节点左右梁时，由节点平
