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多层框架结构简化计算要求

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多层框架结构

多层框架结构
13.2 框架结构内力及水平位移的近似计算
2） 迭代法
逐渐逼近法。
A
考虑侧移
B
不考虑侧移
C
不考虑框架侧移时 计算步骤： （1）绘出结构的计算简图，在每个节点绘制两个方框。 （2）计算汇交于每一节点的各杆件的转角分配系数
（3）计算荷载作用下各杆端产生的固端弯矩 ，写在相应的各杆端部，并求出汇交于每一节点的各杆固端弯矩之和 ，写在该节点的内框中。
-0.147
-0.208
-0.185
-0.185
-0.147
-0.206
-0.130
-0.103
-0.103
-0.146
-0.146
… 13.2
… 18.9
… -2.5
… -2.5
… -3.6
… 2.6
… 3.6
3.6 …
… -0.2
… -0.2
… -0.3
现浇楼板对梁抗弯刚度的影响：
近似计算： 设按梁的纯矩形截面计算的截面惯性矩为I0，则：
13.2 框架结构内力及水平位移的近似计算
装配整体式楼盖： 中框架取 I=1.5 I0 边框架取 I=1.2 I0 装配式楼盖： 按实际计算。
I0
I0
现浇楼盖： 中框架取 I=2 I0 边框架取 I=1.5 I0
-0.3 …
Mik=MikF+2Mik’+Mki’=
-89.1+2*13.2-2.5=-65.2kN
-65.2
0+2*18.9+3.6=41.4kN
41.4
-89.9
97.3
-7.5
-0.3
13.9
-55.5
3.6

12.4多层框架结构在竖向荷载下的内力计算方法

12.4多层框架结构在竖向荷载下的内力计算方法

12.4竖向荷载作用下的内力近似计算
第十二章 多层框架结构房屋
2.计算模型的确定 在计算简图中，框架节点多为刚接，柱子下端在基础顶面，也按刚接 考虑。杆件用轴线表示，梁柱的连接区用节点表示。等截面轴线取截面形 心位置，当上下柱截面尺寸不同时，则取上层柱形心线作为柱轴线。跨度 取柱轴线间的距离。计算简图中的柱高，对楼层取层高；对底层柱，现浇 楼板取基础顶面与二层楼板顶面之间的高度。 当各跨跨度不等但相差不超过10%时，可当作具有平静跨度的等跨框架。
12.4竖向荷载作用下的内力近似计算
第十二章 多层框架结构房屋
4.荷载计算
作用在多、高层建筑结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载。竖向 荷载包括恒载和楼（屋）面活荷载、雪荷载，水平荷载包括风荷载和 水平地震作用。 活荷载大小见《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第5.1.1条。
12.4竖向荷载作用下的内力近似计算
12.4竖向荷载作用下的内力近似计算
第十二章 多层框架结构房屋
由于计算时假定柱的远端为固定端，实际上除底层柱在基础处为固定 端外，其余各住的远端均有转角而非固定端。为减少由此引起的误差，除 底层柱外，其他各层柱的线刚度均乘以折减系数0.9，并取传递系数为1/3； 底层柱及梁的传递系数仍为1/2。 例12-2 用分层法计算例12-1框架的弯矩，并绘制弯矩图。
1转动刚度第十二章多层框架结构房屋124竖向荷载作用下的内力近似计算2分配系数第十二章多层框架结构房屋124竖向荷载作用下的内力近似计算3传递系数第十二章多层框架结构房屋124竖向荷载作用下的内力近似计算4杆端弯矩第十二章多层框架结构房屋124竖向荷载作用下的内力近似计算例121三跨二层钢筋混凝土框架各层框架梁所承受的竖向荷载设计值如图所示图中括号内数值为各杆件的相对线刚度

框架结构的内力和位移计算(精)

框架结构的内力和位移计算(精)

假定： （1）平面结构假定； （2）忽略柱的轴向变形； （3）D值法考虑了结点转角， 假定同层结点转角相等
2019/3/19
27
D 值法
计算方法 1、D值——修正抗侧刚度的计算 水平荷载作用下，框架不仅有侧移， 且各结点有转角，设杆端有相对位 移 ，转角 、 ，转角 1 2 位移方程为：
2019/3/19
22
反弯点法
2、剪力的计算 根据假定1：
V1 j d1 j j
Vij d ij j
Vij , d ij
——第j层第I根柱的剪力及其抗侧刚度
第j层总剪力
V pj
Vpj V1 j V2 j Vmj
2019/3/19 23
反弯点法
V1 j
第j层各柱剪力为
M ( z) N B
M(z)——上部水平荷载对坐标Z力矩总和 B——两边柱轴线间的距离
N
2019/3/19 44
柱轴向变形产生的侧移

N j
任意水平荷载下柱轴向变形产生的第j层处侧移 把框架连续化，根据单位荷载法：
2 ( NN / EA)dz
N j 0
Hj
N ( H j z) / B
框架结构的内力和位移计算荷载和设计要求51计算简图计算简图计算简图计算简图计算简图52竖向荷载作用下的近似计算方法分层法分层法分层法分层法力学知识回顾分层法计算过程构件弯矩图53水平荷载作用下内力近似计算方法反弯点法反弯点法弯点法反弯点法反弯点法反弯点法反弯点法反弯点法54水平荷载作用下内力近似计算方法d55水平荷载作用下侧移的近似计算梁柱刚度比k中柱
2019/3/19
9
计算简图
二、结构构件的截面抗弯刚度 考虑楼板的影响，框架梁的截面抗弯刚度应适当提高 现浇钢筋混凝土楼盖： 中框架：I＝2I0 边框架：I＝1.5I0 装配整体式钢筋混凝土楼盖： 截面形式选取： 框架梁跨中截面： 中框架：I＝1.5 I0 T型截面 边框架：I＝1.2 I0 框架梁支座截面： 装配式钢筋混凝土楼盖： 矩形截面 中框架：I＝I0 边框架：I＝I0 注：I0为矩形截面框架梁的截面惯性矩

第三章 多层框架结构简化计算汇总

第三章 多层框架结构简化计算汇总
ห้องสมุดไป่ตู้
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第二节
分层法
二
计算要点
4. 横梁的最后弯矩即分层计算所得弯矩。 5. 柱端的最后弯矩为上、下两相邻简单 刚架柱的弯矩叠加。对叠加后节点的不平 衡弯矩可在该节点内作一次分配平衡。
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第二节
分层法
三
注意点
ib / ic 5 当框架梁、柱线刚度之比 ，或框架不规则时，分层法不适用。 补充：固端弯矩、固端剪力，见结构力学 1.两端固定，作用一集中力时
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三 计算简图
根据假定，将空间结构简化成了平面结 构，使每榀框架可分别进行计算。
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第二节
分层法
多层多跨刚架（框架）在竖向荷载作 用下，通过用力法或位移法计算，其侧移 较小。一般可按无侧移的刚架来处理。 一 基本假定 二 计算要点 三 注意点
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第二节
分层法
一
基本假定
1.在竖向荷载作用下，可以忽略框架的侧 移。 2. 本层梁上的荷载对其他各层梁的内力 影响忽略不计。 据此，多层框架在竖向荷载作用下便可 分层计算。
2.两端固定，作用其他荷载时，可用上式 通过积分求得。 2 l
qdx q
M BA
B
A
x l
dx
同理：
M BA
ql 12
2
M AB
ql 12
2
返回
第二节
分层法
三
注意点
例3－1：下图为一两跨二层框架，用分 层计算法作弯矩图。括号内的数字表示梁柱 相对线刚度i值。
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第二节
分层法
三
注意点
解：1.求各节点的分配系数 （注意∑μ ＝1） 7.63 G节点： 0.668

对多层框架结构底层柱的计算高度问题的一种讨论

对多层框架结构底层柱的计算高度问题的一种讨论

问题讨论3多层框架结构底层柱的计算高度问题多层框架结构底层柱的计算高度指的就是,在作结构分析时框架结构计算简图中底层柱的计算高度,它与柱的计算长度l 0不就是一个概念。

柱的计算长度l 0在《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)中,对轴心受压构件指的就是稳定计算的长度,对偏心受压构件指的就是近似考虑二阶效应时的等效标准柱长度;在《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)中,指的就是稳定计算的长度。

应该指出,影响结构内力分析结果的就是框架结构计算简图中柱的计算高度,但柱计算长度l 0的任何改变均不影响结构内力分析的结果,它只影响最后的柱配筋计算结果。

多层框架结构柱的计算高度,对于除去底层以外的上面几层从力学概念来说本来就是很清楚的,它应该就是上下两层梁的形心轴之间的距离。

但就是,梁的截面高度经常高低不等,按此规则确定柱的计算高度会使计算简图变得相当复杂。

为了简化,在计算简图习惯上取上下层楼面之间的距离作为计算高度。

除去底层柱以外,这样简化的结果误差不大。

底层柱计算高度的历史变迁:在上个世纪50年代,我国实行“一边倒”政策期间,在建筑结构行业基本上就是以前苏联的规范规定为蓝本进行设计。

那时规范中并不存在对多层房屋底层柱计算高度的规定。

在全国范围内,当时的工业厂房主要就是单层厂房,正规的多层工业厂房框架结构主要用于电子系统的厂房,当时基本上由我院设计。

向我们提供关键设计经验的主要就是前苏联列宁格勒的设计院(第六或第五设计院,现在记不太准),她们的习惯做法就是底层柱的计算高度为底层层高加1m。

主要有两方面的考虑:一就是在多层厂房中底层混凝土地坪从侧向对混凝土柱有较强的约束,再加上土层对基础的约束,由于这种约束,可以近似认为到达一定深度就能将柱瞧成已就是固定端;二就是多层工业厂房与单层工业厂房不同,当时单层工业厂房的柱顶多为铰接,柱的高度就是实际高度,多层工业厂房的框架结构就是刚性节点,底层柱的计算高度应该就是楼层层高扣除梁高的一半。

多层框架房屋STAWE结构整体计算时设计参数合理选取的几点思考

多层框架房屋STAWE结构整体计算时设计参数合理选取的几点思考

多层框架房屋STAWE结构整体计算时设计参数合理选取的几点思考摘要：多层框架房屋结构设计中如何确保工程项目的安全性和经济性，在结构整体计算中的参数选取对其有着极为重要的作用。

本文主要从以下几点，针对多层框架房屋结构整体计算进行了简单思考。

关键词：多层框架房屋结构设计；安全性；合理性；经济性随着我国经济的发展和城市化进程的加快，结构设计计算软件的成熟，结构工程师们越来越依赖结构软件的计算，虽然我国设计行业已经实行注册制度，但现阶段设计人员业务素质良莠不济，有的设计人员只知道按软件默认的参数设置进行计算，各类参数与实际情况不符合，对计算结果不能做出合理的判断，这在很大程度上为建筑工程埋下了安全隐患，而且还造成了经济浪费。

在设计中，要以规范为标准，按工程实际情况，合理取舍计算参数，对所有计算结果的分析和判断，保证其数据的正确性、合理性以及科学性，待所有的数据都合理取舍后，再进行结构设计。

在目前结构计算普遍采用pkpm结构计算软件的情况下，为了保证结构计算的合理性和有效性，准确地分析和选择计算信息中各项参数显得尤为重要。

多层框架房屋结构设计中如何确保工程项目的安全性和经济性，在结构整体计算中的参数选取对其有着极为重要的作用。

本文主要从以下几点，针对多层框架房屋结构整体计算设计参数进行梳理分析。

1、水平力的夹角参数实际上是指水平力与整体坐标之间的夹角参数，建筑物的整体坐标建立以后，认为风荷载和地震力总是沿着坐标轴方向作用，将建筑物沿顺时针方向旋转一个角度，使结构在设定的坐标系下，风荷载和地震力作用下，处于最不利的受力状态下。

计算结果表明，在水平力夹角不是零的情况下，结果在结构整体计算中应该选择总刚度分析方法，则结构本身的周期、振型等固有特性不会改变，也就是结构的周期值、各周期振型的平动系数、扭转系数不变，但是平动系数的两个方向的分量有所改变；如果在结构整体计算中选择侧刚分析方法，结构模型的侧向刚度将随之改变，结构的周期和振型也会发生变化，因此建议在结构整体结构计算时，在各种情况下均采用总刚分析方法，不应采用侧刚分析方法。

7.3框架结构简化计算

7.3框架结构简化计算

框架结构简化计算
框架结构计算简图
杆件——用轴线表示
节点——刚接节点
层高
底层柱：基础顶面到一层梁顶其它层柱：各层梁顶之间距离跨度——柱轴线间距
框架结构在恒载作用下内力
图
－－
框架结构在水平载作用下
在水平载作用下-D值法D值法——修正反弯点法
在水平载作用下内力图
－
++－
控制截面
控制截面：结构构件中需要按其内力进行配筋计算的截面
框架梁最不利内力组合
+Mmax：确定梁端底部纵筋
-Mmax：确定梁端顶部纵筋
Vmax：确定箍筋及弯起钢筋
+Mmax：确定梁下部纵筋
-Mmax：确定跨中可能的顶部纵筋
跨中纵筋跨中纵筋支座负筋
支座箍筋跨中可能负筋
│Mmax│及相应的N 、V
Nmin 及相应的M 、V Nmax 及相应的M 、V 可能大偏压
可能小偏压框架柱最不利内力组合。

多层框架建筑荷载标准值计算

多层框架建筑荷载标准值计算

§1、恒载标准值计算（1）屋面屋面表层30‰⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩防水层（刚性）：厚C20细石混凝土防水 防水层（柔性）：三毡四油铺小石子 找平层：15厚水泥砂浆找坡层：40厚水泥石灰焦值砂浆3找平保温层：80厚矿碴水泥 3.42 KN/m2 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.120m ×25 KN/m3=3 KN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m ×17 KN/m3=0.17KN/m2合计 ： 6.59 KN/m2 （2）各层走廊楼面水磨石地面⎪⎩⎪⎨⎧素水泥浆结合层一道水泥沙浆打底面层mm mm 2010 0.65 KN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.120m ×25 KN/m3=3.0KN/m2 抹灰层：10厚混合砂浆 0.10×17N/m3=0.17N/m2 合计： 3.82N/m2 （3）标准层楼面楼面1⎧⎪⎨⎪⎩大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚：3干硬性水泥砂浆，面上撒20厚素水泥素水泥浆结合层一道 1.16KN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.120m ×25 KN/m3=3.0 KN/m2 抹灰层：10混合砂浆 0.01m ×17 KN/m3=0.17 KN/m2 合计 ： 4.33 KN/m2 （4）梁自重：b ×h=300mm ×600mm梁自重（两侧抹灰，底侧在天棚抹灰上已算过）：25kN/m3×0.3m ×（0.6m-0.120m ）=3.6KN/m 抹灰层:10厚混合砂浆： 0.01m ×(0.60m ×2＋0.3)×17KN/m 3=0.27KN/m 合计： 3.87KN/m 次梁 ：b ×h=250mm ×500mm梁自重： 25kN/m3×0.25m ×（0.50m-0.12m ）=2.38KN/m 抹灰层：10厚水泥砂浆 : 0.01m ×(0.5 m ×2＋0.25m)×17KN/m 3=0.21 KN/m 合计： 2.59KN/m （5）柱自重：b ×h=400mm ×600mm柱自重: 25kN/m3×0.4m ×0.6m=6.0KN/m 抹灰层：10厚混合砂浆抹灰层0.010m ×（0.6m ＋0.4m)×2×17 kN/m3＝0.34KN/m合计： 6.34KN/m （6）外纵墙自重纵墙：0.9m×0.2m×7.5 KN/m3 =1.35KN/m塑钢金窗：0.45KN/m2×2.1m=0.945 KN/m水刷石外墙面：（3.6m-2.1m）×0.5KN/m2＝0.75KN/m 水泥粉刷内墙面：（3.6m-2.1m）×0.36KN/m2＝0.54KN/m 合计： 3.585 KN/m （7）内纵墙自重内纵墙：（3.6m-0.6m）×0.2m×7,5kN/m3=4.5KN/m水泥粉刷内外墙面：（3.6m-0.6m）×2×0.36KN/m2＝2.16KN/m合计： 6.66KN/m （8）内隔墙自重内隔墙：（3.6m-1.0m）×0.2m×7.5kN/m3=4.5KN/m水泥粉刷内外墙面：（3.6m-0.6m）×2×0.36KN/m2＝2.16KN/m合计： 6.66 KN/m （9）地下一层纵墙自重纵墙自重25kN/m3×（4。

框架结构侧移计算及限值

框架结构侧移计算及限值
锚固方式，适用于柱截面高度较大的情况；图14-23（b）为带弯折的锚固方式， 适用于柱截面高度不够时的情况。
（4）梁下部纵向钢筋也可贯穿框架节点，在节点外梁内 弯矩较小部位搭接，如图14-23（c）所示，钢筋搭接长 度按上册式（5-31）计算。
（5）当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，其下部纵向 钢筋应按受压钢筋的要求锚固，锚固长度应不小于0.7。
7.钢筋的连接，见GB50010-2002,p116
8.纵向受力钢筋的最小配筋率，见GB500102002,p119
二、框架结构的抗震构造措施 1.有抗震设防要求的构件的锚固和连接要求。
GB50010-2002,p168 2.材料要求。 GB50010-2002,p169 3.框架梁的构造要求。GB50010-2002,p169
(9)框架顶层端节点最好是将柱外侧纵向钢筋弯入梁内作 梁上部纵向受力钢筋使用，亦可将梁上部纵向钢筋和柱 外侧纵向钢筋在顶层端节点及其临近部位搭接，如图
GB50010-2002,p141，fig10.4.4 。
5.混凝土保护层厚度
见GB50010-2002,p113
6.钢筋的锚固，见GB50010-2002,p115
2）怎样进行调幅
设某框架梁AB在竖向荷载作用下，
梁端最大负弯矩分别为MA0 、MB0 ，梁跨中最大正弯矩为 MC0 ，
则调幅后梁端弯矩可取:
式中β 为弯矩调幅系数。
对于现浇框架，可取β=0.8～0.9；对于装配整体框架由于接头焊接不牢或由于节 点区混凝土灌注不密实等原因，节点易变形达不到绝对刚性，框架梁端的实 际弯矩比弹性计算值要小，因此，框架梁端的调幅系数允许取得低一些，一 般取β=0.7～0.8。
梁端弯矩调幅后，在相应荷载作用下的跨中弯矩必将增加， 如图14-22所示。 调幅后梁端弯矩MA、MB的平均值与跨中最大正弯 矩 之和应大于按简支梁计算的跨中弯矩值。

框架结构计算简图及荷载

框架结构计算简图及荷载
实际工程中对计算模型可作修正：
（1）当横梁为斜梁，其坡度≤1/8时，可简化为水平直杆； （2）不等跨框架，当各跨跨差≤10% ，可简化为等跨框架，跨度取平均值。
二、构件截面尺寸
1、梁 ：h = (1/8~1/12) l b = (1/2~1/3) h
2、柱： h一般取 （1/15~1/20)层高
同时满足轴压比
{ N/fcbh
一级 0.7 二级 0.8 三级 0.9
14.2框架结构计算简图
第十四章 多层框架结构
3、框架结构截面抗弯刚度 P.158
现浇楼盖： 中框架取 I = 2 I0 边框架取 I =1.5 I0 装配楼盖： 中框架取 I = I0 装配整体式：中框架取 I =1.5 I0 边框架取 I =1. 2 I0
三、框架结构的荷载
{ { 竖向荷载
永久荷载 （恒载） 可变荷载 （活荷载）
风荷载 水平荷载 地震作用
1、楼（屋）面活荷载（活荷载折减，表13-1，P.158） 2、风荷载 3、地震作用 4、荷载图式的简化
14.2框架结构计算简图
第十四章 多层框架结构
楼面竖向荷 载 P.157 例24-1 图24-6，框架梁上荷载未按双向板荷载传递原则确定
14.2框架结构计算简图
第十四章 多层框架结构
风荷载 P.139
w z z w0 si Bi cosi
i
风力应为压(吸)力投影的代数和
14.2框架结构计算简图
第十四章 多层框架结荷载
1、计算单元
14.2框架结构计算简图
第二节 框架结构计算简图及荷载 一、计算简图
2、节点简化
刚接节点
铰接节点
14.2框架结构计算简图
第十四章 多层框架结构

多高层框架结构的计算简图及荷载

多高层框架结构的计算简图及荷载
多高层框架结构的计算简图及荷载
1.1 多高层框架结构的计算简图
进行框架结构计算时，为方便起见，常忽 略结构纵向和横向之间的空间联系，忽略各构 件的抗扭作用，将横向框架和纵向框架分别按 平面框架进行分析计算，如图6-8（a）、(b)所 示。通常，横向框架的间距、荷载都相同，因 此常取有代表性的一榀中间横向框架作为计算 单元。
多高层框架结构的计算简图及荷载
为了方便计算，可将沿建筑物高度分布作 用的风荷载简化为节点集中荷载，分别作用于 各层楼面和屋面处，并合并于迎风面一侧。对 某一楼面，取相邻上、下各半层高度范围内分 布荷载之和，并且该分布荷载按均布考虑。一 般风荷载要考虑左风和右风两种可能。
多高层框架结构的计算简图及荷载
（2）水平地震作用。地震作用是地震时 作用在建筑物上的惯性力，一般当抗震设防烈 度在6度以上时考虑。
地震时，房屋在地震波的作用下既上下颠 簸又左右摇晃，这时房屋既受到垂直方向的地 震作用，又受到水平方向的地震作用，分别称 为竖向地震作用和水平地震作用。
多高层框架结构的计算简图及荷载
在一般建筑物中，地震的竖向作用并不明显， 只有在抗震设防烈度为9度及9度以上的地震区，竖 向地震作用的影响才比较明显。因此，《建筑抗震 设计规范》（GB 50011—2010）规定，对于在抗 震设防烈度为8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9 度时的高层建筑，应计算竖向地震作用，其余的建 筑物不需要考虑竖向地震作用的影响。
多高层框架结构的计算简图及荷载
1. 竖向荷载
竖向荷载包括结构构件和非结构构件的自重（恒荷 载）、楼面活荷载、屋面均布活荷载和雪荷载等。
（1）恒荷载。竖向荷载中的恒荷载按相应材料和构 件的自重，根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—201 2）的规定进行计算。

多层框架结构计算的几个问题

多层框架结构计算的几个问题

ｆ Ａ３６Ｎ ｖ（．Ｋ ，６６） ２
Ｉ （ ２４Ｋ ・） ４ ・２Ｎｍ ０
．
Ｖ ３ ． ２ Ｎ Ａ（６ ７ Ｋ ） 图 ２ 左 震 组 合 梁 端 受 力
图 １ 右 震 组 合 梁端 受力 图
下 梁 端 弯 矩 才 允 许 调 幅 ，而 水 平 荷 载 作 用 产 生 的 梁 端 弯 矩 不 得 调 幅 。有 的 资 料 做 法 是 ，在 内 力组 合前 对 梁 端 弯 矩 不 作 调 幅 ，而 在 配 筋 计 算 时 将 组 合 内 力设 计 值 调 幅 ，这 样 ，水 平 荷
实 际状 态 ，计 算 公 式 应 为 ：
Ｍ Ｍ± ／
式 中 ：Ｒ为 配 筋 计 算 时 非 地 震 组 合 内 力 设 计 值 ；
为 建
筑 物 重 要 性 系 数 ；Ｒ为组 合 表 中 的非 地 震 组 合 内 力设 计 值 而 采 用 地 震 组 合 内 力设 计 值 进 行 配 筋 计 算 时 要 乘 以 抗 震
其 计算 、结果 Ｍ总 比 Ｍ 小 ，即 ＩＩＩ，，这是不正 确’ 。 值 Ｍ ＜ＭＩ 的 事实 上 ，Ｉｌ Ｍ 可能 比 Ｉ 小 ， 可能 比 Ｉ Ｉ 。 ＭＩ 也 Ｍ 大
问 题 进 行 了探 讨 。
关 键 词 ：框 架 ：结 构 ；设 计 方 法 中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ ８ ４ Ｕ ７ ． 文 献标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ － ２ ７ （ ０ ２ Ｏ 一 Ｏ ５ 一 Ｏ ０８ １４２０） １ Ｏ ３ ２
目前 ，很 多 关 于 多 层 框 架 结 构 设 计 计算 的工 具 书 、教 科 书等 资 料 ，对 框 架 结 构 设 计 中 以下 几 个 问题 的做 法 和 要求 不 尽 一 致 ，为 此 作 者 依 据 有 关 规 范进 行 了 一 些 探 讨 ，可 供 有 关 人员参考。

多层框架梁、柱的截面尺寸和计算简图

多层框架梁、柱的截面尺寸和计算简图

现浇楼面
2.0I0
装配整体式楼面
1.5I0
注：I0 －－为矩形截面梁惯性矩。
1.5I0 2.0I0
框架柱的抗弯刚度按实际截面计算。
3. 框架计算简图
（1）计算单元
一般情况下，框架是均匀布置的，各榀框架 刚度相同，荷载分布均匀，其空间作用不明显。 为了简化计算，可从各榀纵向框架和横向框架中 选出一榀或几榀有代表性的框架作为计算单元， 按平面框架进行计算（图7-7）。
对于不等跨框架，当各跨跨度相差不超过10%时，按 等跨考虑。
建筑结构概论
建筑结构概论
多层框架梁、柱的截面尺寸和计算简图
1. 梁、柱截面的选择 （1）截面形状
图7-6 梁的截面形状
（2）截面尺寸
框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及 延性等要求确定。初步设计时，通常由经验估算 选定截面尺寸，然后进行承载力、变形验算，检 验所选构件截面尺寸是否合适。
1）框架梁。
框架梁截面高度可根据跨度来估算。框架 梁高一般取 h (1/ 8 ～1/12)l (为梁的跨度)，梁 高不宜大于1/4净跨，以防止梁发生剪切脆性破 坏。框架梁宽 b (1/ 2～ 1/ 3)h ，且不少于1/2柱宽 和200mm，宽度不宜小于梁高的1/4。框架连系 梁的截面高度取h (1/12 ～ 1/15)l 。
0.7
—
对以承受竖向荷载为主的框架柱，可按负荷面积 估算柱轴力，再按轴心受压柱验算，考虑到弯矩的影响， 将轴向力乘以1.2～1.4的系数。
2. 构件的截面惯性矩
框架梁截面惯性矩可以按照材料力学的方法计 算，但应考虑楼板与梁的共同工作，一般按下述规 定取值。
表7-5 梁截面惯性矩取值
中框架梁 边框架梁
图7-7 框架计算单元及计算简图

多层框架结构设计

多层框架结构设计
3）由于每根框架柱同时属于一榀横向平面框架和一榀纵 向平面框架，因此，用于配筋计算的框架柱轴力为两方向 平面框架算得的柱轴力之和。
4）《荷载规范》规定的楼面活荷载值，是根据大量调查资 料所得到的等效均布活荷载标准值，且是以楼板的等效均 布活荷载作为楼面活荷载。
5）当竖向活荷载与恒荷载之比小于0.5时，可以不考虑活 荷载的不利布置。工程中常用满布荷载法，即当活荷载作 用相对较小时，把活荷载作用于框架所有的梁上，该法支 座弯矩足够准确，跨中弯矩须乘以1.1～1.2的调整系数。此 法常用活荷载1.5～2.0kN/m2。
主梁截面宽度可取bb = (1/3~1/2)hb，且不宜小于200mm。 为了保证梁的侧向稳定性，梁截面的高宽比（hb/bb）不宜大 于4。（对于一般民用建筑，以选用下限为宜）
当一根框架梁的各跨跨度相差较大时，这种框架梁各 跨的截面宽度应该相同，以利于梁内上部纵筋的贯通和下 部纵筋的锚固；但梁各跨的截面高度应该取不同值。
非抗震设计
高度限制（m）
70
抗震设防烈度
6度
7度 8度 9度
60
55
45
25
高宽比限制
5
4
3
2
框架结构适用于非抗震时的多层及高层建筑，抗震设计时的 多层及小高层建筑（7度区以下）。7度区以下、小于等于3层的多 层建筑可不采用框架结构。
一般8度区高度超过20m采用框架结构不经济，因此6层以上 的建筑结构宜采用框架—剪力墙结构或剪力墙结构。
梁水平加腋厚度可取梁截面高度，其水平尺寸宜满足 下列要求：
bx / lx ≤ 1/2 ， bx / bb ≤ 2/3 ， bb + bx + x ≥ bc/2 梁水平加腋后，改善了梁柱节点的受力性能，故节点有 效宽度bj宜按下列规定取值： 当x = 0时，bj按下式计算：bj ≤ bb + bx 当x≠0时，bj取下列二式计算的较大值：

多层钢筋混凝土框架结构设计分析

多层钢筋混凝土框架结构设计分析

多层钢筋混凝土框架结构设计分析由梁、柱组成的结构称为框架结构，可同时抵抗竖向及水平荷载。

建筑平面布置灵活是它的突出优点。

钢筋混凝土框架结构构件类型少，设计、计算、施工都比较简单，是目前应用最广泛的结构形式之一，但其结构设计中还存在许多问题。

本文针对结构设计计算、构造措施、设计注意事项等方面分析钢筋混凝土框架结构设计中需要注意的问题。

标签结构设计；钢筋混凝土；框架结构1、引言改革开放以来，随着我国经济的迅猛发展，我国的多层建筑也发展迅速，设计思想也在不断更新。

钢筋混凝土框架结构是目前应用最广泛的结构形式之一。

钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的，由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。

在合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求，起到平面、立面变化的建筑效果。

框架结构具有较好的抗震性能，它们延性大、耗能能力强。

但是，在框架结构设计中，仍然存在着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以高度重视，以确保结构设计质量。

2、结构设计2.1 正确选取重要的结构计算参数结构设计计算时，除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外，正确选择抗震设防烈度和场地类别、合理选取电算软件中的其他各项参数也是十分重要的。

各类房屋建筑首先应当根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010确定建筑类别。

对于丙类建筑，其地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。

对于乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，但是抗震措施（主要体现为抗震等级）在一般情况下，当抗震设防烈度为6～8 度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求；当为9 度时，应符合比9 度抗震设防更高的要求。

计算中应严格注意地震区的划分，选取正确的设计基本地震加速度值，这一项对地震作用效应的影响极大。

对于较高层建筑，当不考虑扭转耦联时，振型数应不小于3；当振型数多于3 时，宜取为3 的倍数，但不能多于层数；当房屋层数不大于 2 时，振型数可取层数。

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第二节 分层法
二 计算要点
4. 横梁的最后弯矩即分层计算所得弯矩。
5. 柱端的最后弯矩为上、下两相邻简单刚 架柱的弯矩叠加。对叠加后节点的不平衡 弯矩可在该节点内作一次分配平衡。
多层框架结构简化计算要求
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第二节 分层法
三 注意点
当框架梁、柱线刚度之比 ib/ic5
，或框架不规则时，分层法不适用。
2.两端固定，作用其他荷载时，可用上式
通过积分求得。
qdx q
A x dx
B
l
M
l
q
BA
0
d(lxx)x2 l2
M ql2
同理： BA 12
ql2
M
AB
12
多层框架结构简化计算要求
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第二节 分层法
三 注意点
例3－1：下图为一两跨二层框架，用分层 计算法作弯矩图。括号内的数字表示梁柱相 对线刚度i值。
…….. 3.利用分层法求节点弯矩
多层框架结构简化计算要求
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第二节 分层法
三 注意点
3.利用分层法求节点弯矩 13.13×0.668=
0.332 0.668
G -13.13
传递1/2
4.36 8.77
0.353 0.175 0.472 0.864 0.136 13.13 H -7.32 7.32 I
二 截面估算
梁和柱的截面尺寸通常在初步设计时， 根据经验估算，然后通过承载力和侧移验算 后确定。
其估算方法如前所述。
多层框架结构简化计算要求
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三 计算简图
根据假定，将空间结构简化成了平面结 构，使每榀框架可分别进行计算。
多层框架结构简化计算要求
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第二节 分层法
多层多跨刚架（框架）在竖向荷载作 用下，通过用力法或位移法计算，其侧移 较小。一般可按无侧移的刚架来处理。
1.弹性假定
在竖向荷载及风荷载作用下，结构应保持使用
状态下处于弹性阶段，当抗震设计时，在进行承
载力和小震下变形计算时，结构处于不坏的弹性
阶段，故按弹性方法进行计算。
多层框架结构简化计算要求
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第一节 概述
一 计算方法
2.平面结构假定
一般情况下，将空间结构简化成平面结构。
◎ 在正交布置时，抗侧力结构在平面外刚度 忽略不计，每一主轴方向的水平力由该方向 的平面抗侧力结构承受，垂直于该方向的抗 侧力结构不参加工作。
H I 7.6 3 1.1 2 0.2 0 1 4.1 2 1 0.90.472
1 0 .175 HE多层框架结构简H 化计算G 要求 HI
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第二节 分层法
三 注意点
2.求固端弯矩
M G H M H G 1 1 2 2 .8 7 .5 2 1.1 3 K 3 .m N
M H I M IH 1 1 2 2 .8 5 .6 2 7 .3K 2 .m N
多层框架结构简化计算要求
1/3 F
-0.26返回
第二节 分层法
三 注意点
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第二节 分层法
作业：用分层法计算图示框架弯矩，并绘制弯矩图
20kN/m
10kN/m
20kN/m
C
C/
(7)
F (8.88×2) F/
(7)
(1.78)
◎ 当抗侧力构件与主轴斜交时，可将抗侧力 构件的抗侧刚度转换到主轴方向再进行计算。
多层框架结构简化计算要求
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第一节 概述
一 计算方法
3.刚性楼面假定
一般假定楼盖在自身平面内刚度无穷大， 在平面外刚度不考虑。当楼盖在平面内的最 大相对位移小于建筑物长度的1/12000时， 可认为属刚性楼盖。
据以上假定，在水平力作用下，由于抗 侧构件在同一标高处的水平位移相等，各片 抗侧力构件按其抗侧刚度的大小分配相应的 水平力。
多层框架结构简化计算要求
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第二节 分层法
三 注意点
解：1.求各节点的分配系数 （注意∑μ＝1）
G节点：
G
7.63 H 7.6 34.2 10.90.66
8
4.2 10.9 0.332
GD 7.6 34.2 10.9
H节点：
7.63 0.353
HG7.6 3 1.2 0 1 4.2 1 0.9
二 计算要点
1. 将多层框架分层，每层梁与上下柱构成 的单层框架作为计算单元，柱远端假定为 固端。
2.各计算单元按弯矩分配法分配内力，层 间传递系数为1/2。
3.由于柱实际上为弹性支撑，为减少误差，
各层柱的线刚度乘以折减系数0.9（底层除
外），楼层柱弯矩传递系数为1/3，底层柱
为1/2。
多层框架结构简化计算要求
补充：固端弯矩、固端剪力，见结构力学
1.两端固定，作用一集中力时
P
Aa
b
l
B
M Pab2
AB
l2
QABPl2b2 (12la)
M Pba2 Q Pa2 (12b)
BA
l2
BA
l2
l
返回 杆端弯矩以顺时针为正，求得固端弯矩后，可根据
平衡条件求出剪力。 多层框架结构简化计算要求
第二节 分层法
三 注意点
一 基本假定 二 计算要点 三 注意点
多层框架结构简化计算要求
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第二节 分层法
一 基本假定
1.在竖向荷载作用下，可以忽略框架的侧 移。
2. 本层梁上的荷载对其他各层梁的内力 影响忽略不计。
据此，多层框架在竖向荷载作用下便可 分层计算。
多层框架结构简化计算要求源自返回第二节 分层法
二 计算要点
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第二节 分层法
多层框架结构简化计算要求
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第一节 概述
一 计算方法
（二）框架结构计算方法分类
1.精确法：
（力法、位移法）接近实际状态，但计 算复杂，利用计算机求解。
2.渐近法：
（力矩分配法、迭代法、无剪力分配法） 数字运算，逐次逼近。
3.近似法：
（分层法、反弯点法、D值法）手算。
多层框架结构简化计算要求
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第一节 概述
多层框架结构简化计算要求
多层框架结构简化计算要求
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 分层法 反弯点法 D值法 侧移计算
多层框架结构简化计算要求
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第一节 概述
一 计算方法 二 截面估算 三 计算简图
多层框架结构简化计算要求
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第一节 概述
一 计算方法
（一 ） 基本假定
由于框架是高次超静定结构，而地震作用的 随机性及钢筋混凝土的弹塑性，使其受力状态很 复杂，为便于计算，必须进行计算简化，使计算 模型简化。
4.39
-3.16 -6.32 -1.00
-1.25 0.41 0.84 4.77 -4.77
1/3 1.59 D
-2.49 -1.23 -3.32 -1.66
0.42
0.72 1.43 0.23
-0.4 -0.2 -0.54 0.77 -0.77
15.05 -1.43 -13.62
E 1/3 -0.48