第三章 框架内力计算
3.1计算方法
框架结构一般承担的荷载主要有恒载、使用活荷载、风荷载、地震作用，其中恒载、活荷载一般为竖向作用，风荷载、地震则为水平方向作用，手算多层多跨框架结构的内力（M、N、V）及侧移时，一般采用近似方法。如求竖向荷载作用下的内力时，有分层法、弯矩分配法、迭代法等；求水平荷载作用下的内力时，有反弯点法、改进反弯点法（D 值法）、迭代法等。这些方法采用的假设不同，计算结果有所差异，但一般都能满足工程设计要求的精度。本章主要介绍竖向荷载作用下无侧移框架的弯矩分配法和水平荷载作用下D
值法的计算。在计算各项荷载作用效应时，一般按标准值进行计算，以便于后面荷载效应的组合。
1. 弯矩分配法
在竖向荷载作用下较规则的框架产生的侧向位移很小，可忽略不计。框架的内力采用无侧移的弯矩分配法进行简化计算。具体方法是对整体框架按照结构力学的—般方法，计算出各节点的弯矩分配系数、计算各节点的不平衡弯矩，然用进行分配、传递，在工程设计中，每节点只分配两至三次即可满足精度要求。
相交于同一点的多个杆件中的某一杆件，其在该节点的弯矩分配系数的计算过程为：
（1）确定各杆件在该节点的转动刚度
杆件的转动刚度与杆件远端的约束形式有关，如图3-1：
（a）杆件在节点A处的转动刚度
（b）某节点各杆件弯矩分配系数
图 3-1 A节点弯矩分配系数（图中lEIi）
（2）计算弯矩分配系数μ
（3）相交于一点杆件间的弯矩分配
弯矩分配之前，还需先要求出节点的固端弯矩，这可查阅相关静力计算手册得到。表3-1为常见荷载作用下杆件的固端弯矩。在弯矩分配的过程中，一个循环可同时放松和固定多个节点（各个放松节点和固定节点间间隔布置，如图3-2），以加快收敛速度。计算杆件固端弯矩产生的节点不平衡弯矩时，不能丢掉由于纵向框架梁对柱偏心所产生的节点弯矩。具体计算可见例题。
常见荷载作用下杆件的固端弯矩 表3-1
第一章绪论
混凝土中受力钢筋的作用：
◆提高结构或构件的承载能力
◆提高结构或构件的变形能力
◆但不能有效改善梁抵抗开裂的能力
受力钢筋发挥作用的两个条件：
◆钢筋和混凝土共同工作（变形一致）
◆钢筋的位置、锚固长度和数量正确（对配
筋的要求）
钢筋与混凝土共同工作的条件：
◆钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，
在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，
共同受力
◆钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨
胀系数（钢材为1.2×10-5，混凝土为
(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两
种材料不会产生过大的变形差而导致两者
间的粘结破坏
混凝土结构的优点：
◆经济性
◆可模性好
◆耐久性，维护费用低
◆耐火性
◆刚度大
◆易于就地取材
混凝土结构的缺点：
◆自重大
◆抗裂性差
◆承载力有限
◆施工复杂，工序多，工期长
◆修复、加固、补强比较困难
第二章材料的物理力学性能
钢筋的品种：
热轧钢筋
预应力钢筋
热轧钢筋的特点：◆应力－应变曲线具有明显的屈服点和流
幅
◆断裂时有劲缩现象
◆延伸率较大
热轧钢筋的用途：
•纵向受力的主导钢筋为400MPa、
500MPa级热轧带肋钢筋
•梁、柱和斜撑构件的纵向受力配筋应采用
400MPa、500MPa级高强钢筋
•500MPa级高强钢筋将主要应用于高层
建筑的柱、大跨度与重荷载梁的纵向受力配
筋
•335MPa级热轧带肋钢筋的规格限于直
径6mm～14mm，可将小直径的HRB335
钢筋用于中小跨度楼板与多层、小高层剪力
墙的受力钢筋，包括箍筋与构造配筋
•300MPa级光圆钢筋的规格限于直径
6mm～14mm，用于小规格梁柱的箍筋与
构造配筋
钢筋四项检验指标：
•屈服强度
•极限抗拉强度
•伸长率
•冷弯性能
条件屈服强度：残余应变为0.2%所对应的
应力
总伸长率gt：对应最大应力时应变，包括
了残余应变和弹性应变，反映了钢筋真实的变形能力
00bgtslllE
屈服强度：是钢筋强度的设计依据，屈服上
限与加载速度有关，不太稳定，一般取屈服
下限作为屈服强度
混凝土结构设计原理》电子教案
第一章：混凝土结构基本概念
1.1 混凝土结构的定义
1.2 混凝土结构的分类
1.3 混凝土结构的特点及应用范围
1.4 混凝土结构设计原理的基本内容
第二章：混凝土与钢筋材料性能
2.1 混凝土的材料性能
2.2 钢筋的材料性能
2.3 混凝土与钢筋的粘结性能
2.4 材料性能对混凝土结构设计的影响
第三章：混凝土结构的基本计算方法
3.1 结构力学的计算方法
3.2 弹性计算方法
3.3 塑性计算方法
3.4 极限状态计算方法
第四章：混凝土结构设计的基本规定
4.1 混凝土结构设计的基本原则
4.2 混凝土结构设计的极限状态设计法
4.3 混凝土结构构件的承载力计算
4.4 混凝土结构构件的稳定计算
第五章：混凝土结构的设计计算实例 5.1 框架结构设计计算实例
5.2 楼盖结构设计计算实例
5.3 柱结构设计计算实例
5.4 梁结构设计计算实例
第六章：荷载作用及组合
6.1 荷载的分类
6.2 荷载的传递与组合效应
6.3 常用荷载及其作用效应
6.4 荷载组合的设计方法
第七章：结构分析方法
7.1 结构分析的基本方法
7.2 弹性分析方法
7.3 塑性分析方法
7.4 有限元分析方法
第八章：钢筋混凝土构件设计
8.1 钢筋混凝土梁设计
8.2 钢筋混凝土柱设计
8.3 钢筋混凝土墙设计
8.4 钢筋混凝土板设计
第九章：预应力混凝土结构设计
9.1 预应力混凝土基本概念
9.2 预应力混凝土材料与锚具 9.3 预应力混凝土梁设计
9.4 预应力混凝土板设计
第十章：混凝土结构抗震设计
10.1 地震与地震作用
10.2 混凝土结构抗震设计原则
10.3 抗震设计方法与要求
10.4 抗震设计的实例分析
第十一章：施工与验收
11.1 混凝土结构施工技术
11.2 钢筋施工技术
11.3 预应力施工技术
11.4 混凝土结构施工质量验收
第十二章：检测与鉴定
- 1 - 第三章 受弯构件正截面承载力
一、填空题
1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中，0
，cu 。
2、梁截面设计时，可取截面有效高度：一排钢筋时，0hh ；两排钢筋时，0hh 。
3、梁下部钢筋的最小净距为 mm及≥d上部钢筋的最小净距为
mm及≥1.5d。
4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A、I；B、Ia；C、II；D、IIa；E、III；F、IIIa。①抗裂度计算以 阶段为依据；②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以 阶段为依据；③承载能力计算以 阶段为依据。
5、受弯构件min是为了 ；max是为了 。
6、第一种T形截面梁的适用条件及第二种T形截面梁的适用条件中，不必验算的条件分别是 及 。
7、T形截面连续梁，跨中按 截面，而支座边按 截面计算。
8、界限相对受压区高度b需要根据 等假定求出。
9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为 ，否则应 。
10、在理论上，T形截面梁，在M作用下，fb越大则受压区高度 。内力臂 ，因而可 受拉钢筋截面面积。
11、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 3种。
12、板内分布筋的作用是：(1) ；(2) ；(3) 。
13、防止少筋破坏的条件是 ，防止超筋破坏的条件是 。
14、受弯构件的最小配筋率是 构件与 构件的界限配筋率，是根据 确定的。
