第13章钢筋混凝土框架结构
§13.1 框架结构体系及布置
*多层及高层建筑的范围：
（1）《高层建筑混凝土结构技术规程》（高规）JGJ3-2002、J186-2002适用于10层及10层以上或高度超过28m的建筑；
（2）多层及高层建筑的大致范围：
多层建筑：2-8（10）层；（＞8层需电梯、消防等要求）
高层建筑：>8（10）层；习惯上，对其中8（10）-18层的建筑又称为小髙层建筑，18-40层的建筑称为高层建筑，>40层的建筑称为超高层建筑。
*多层及高层建筑常用的结构体系：
框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、框架-筒体结构等。
*框架结构的特点：建筑平面布置灵活，立面处理容易，可适应不同房屋造型；但侧移刚度相对较小，房屋高度不宜过高。
13.1.1 框架结构体系
1.框架结构组成
由梁、柱、节点及基础组成，节点构造十分重要。
2.框架结构种类（P150）
按施工方法的不同可分为：现浇整体式、装配式、装配整体式。
现浇框架是指梁、柱、楼盖均为钢筋砼现场浇注的，故整体性强、抗震性能好。缺点：工作量大、需大量的模板。
装配式框架是指…
装配整体式框架是指…
13.1.2框架结构布置
1.柱网布置
（1）柱网布置应满足生产工艺的要求
（2）柱网布置应满足建筑平面的要求
（3）柱网布置要使结构受力合理
（4）柱网布置应方便施工
2.承重框架的布置
为计算分析方便起见，可把实际框架结构看成纵、横两个方向的平面框架。
纵向框架和横向框架分别承受各自方向上的水平力，而竖向荷载则以楼盖结构布置方式的不同而按不同的方式传递。一般应在承受较大竖向荷载的方向布置框架承重梁.
(1)横向框架承重方案
主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度.
(2)纵向框架承重方案
可利用纵向框架的刚度来调整房屋的不均匀沉降.缺点是房屋的横向抗侧刚度较差.
(3)纵横双向框架承重方案
当楼面上作用有较大荷载或楼面有较大开洞时采用.
3.变形缝的设置（P155-156）
变形缝是沉降缝、伸缩缝和防震缝的总称.
伸缩缝的设置,主要与结构的长度有关,防止热胀冷缩.见《混凝土结构设计规范》或附录8。
沉缩缝的设置,主要与基础受到的上部荷载及场地的地质条件有关.沉降缝处的基础应断开.
沉降缝与伸缩缝的宽度一般不宜小于50mm.
防震缝的设置主要与建筑平面形状、高差、刚度、质量分布等因素有关。防震缝的设置应使各结构单元简单、规则、和质量分布均匀,以防地震作用下的扭转效应.
防震缝的宽度不得小于70mm.
在非地震区的沉降缝,可兼作伸缩缝. 在地震区的伸缩缝或沉降缝应符合防震缝的要求.
§13.2框架结构内力与水平位移的近似计算方法
13.2.1 框架结构计算简图
框架结构是一个空间受力体系,如图(b)所示.结构分析时有按空间结构分析和简化成平面结构分析两种方法.
空间结构分析常根据结构力学位移法的基本原理编制电算程序计算.但为计算方便,也可近似的简化为平面结构,用手算的分析方法.
平面结构分析方法虽然计算精度较差,但概念明确,能够直观地反应框架结构的受力特点.
1.平面计算单元
2.节点(计算简图) 当按平面框架结构分析时,节点可简化为“刚接节点”。
3.跨度与层高
框架梁的跨度可取柱子轴线之间的距离,当上下层柱截面尺寸有变化时,一般以最小截面的形心线来确定.
框架柱的层高即框架柱的长度,可取本层楼面至上层楼面的高度,但底层的层高则应取基础顶面到二层楼板顶面之间的距离.
当框架梁是有支托的加腋梁时，若I I m <4或h
h m <1.6，则可以不考虑支托的影响,简化为无支托的等截面梁。式中，m I 、m h 分别是支托端最高截面的惯性矩和高度，而I 、h 则是跨中截面的惯性矩和高度。
4.构件截面弯曲刚度的计算
（1）梁、柱截面形状
（2）梁、柱截面尺寸
①梁截面尺寸（主要考虑跨高比的影响）
②柱截面尺寸（主要考虑层髙、竖向荷载、及轴压比的影响）
轴压比： A
f N c =λ 轴压比限值：
（3）梁截面惯性矩（考虑楼板参加工作的影响）
在计算框架梁截面惯性矩I 时应考虑到楼板的影响。在框架梁两端节点附近，梁承受负弯矩，顶部的楼板受拉，楼板对梁的截面弯曲刚度影响较小；而在框架梁的跨中，梁承受正弯矩，楼板处于受压区形成T 形截面梁，楼板对梁的截面弯曲刚度影响较大。为方便设计，假定梁的截面惯矩I 沿轴线不变，对现浇楼盖，中框架取I ＝20I ，边框架取I =1.50I ；对装配整体式楼盖，中框架取I =1.50I 。，边框架取I =1.20I ；这里0I 为矩形截面梁的截面惯性矩。对装配式楼盖，则按梁的实际截面计算I 。
5.荷载计算
作用于框架结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种。竖向荷载包括结构自重及楼(屋)面活荷载，一般为分布荷载，有时也有集中荷载。水平荷载包括风荷载和水平地震作用，一般均简化成作用于框架节点的水平集中力。
（1）楼(屋)面活荷载
多、高层建筑中的楼面活荷载，不可能以荷载规范所给的标准值同时满布在所有的楼面上，所以在结构设计时可考虑楼面活荷载折减。
对于住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园的楼面梁，当其负荷面积大于25m 2时，折减系数为0.9。
对于墙、柱、基础，则需根据计算截面以上楼层数的多少取不同的折减系数，如表13-1所示。
(2)风荷载
风荷载的计算方法与单层厂房相同，风载体型系数s μ可按《建筑结构荷载规范》GBJ50009—2001取用。
(3)水平地震作用
多层框架结构，当高度不超过40m ，且质量和刚度沿高度分布比较均
