框架结构课程设计11级

1、结构设计的主要内容：结构设计的主要内容： 结构选型结构选型结构布置结构布置确定计算简图确定计算简图 选择合理方法进行各种荷载下内力计算选择合理方法进行各种荷载下内力计算荷载组合、内力组合荷载组合、内力组合 截面配筋设计（计算、构造）截面配筋设计（计算、构造）绘制施工图绘制施工图 取出一榀取出一榀 横向框架横向框架 计算简图计算简图 取典型一取典型一 榀框架进榀框架进 行计算行计算 计算单元取该榀横向计算单元取该榀横向 框架及其左右相邻各框架及其左右相邻各 一半开间一半开间 框架梁跨度取柱轴线框架梁跨度取柱轴线 间距离间距离 除底层外，框架柱的除底层外，框架柱的 长度取建筑层高长度取建筑层高 底

2、层柱的高度取基础底层柱的高度取基础 顶面到二层楼板顶面顶面到二层楼板顶面 之间的距离之间的距离 梁、柱节点为刚接节梁、柱节点为刚接节 点点 框架柱下端固结于基框架柱下端固结于基 础顶面础顶面 水平荷载水平荷载 竖向荷载竖向荷载 自重及楼（屋面）自重及楼（屋面） 活荷载，一般为分布活荷载，一般为分布 荷载，有时也有集中荷载，有时也有集中 荷载。荷载。 风荷载和水平地震风荷载和水平地震 作用，一般简化为作作用，一般简化为作 用于节点的水平集中用于节点的水平集中 力。力。 框架梁框架梁h=(1/101/12)l b=1/21/3h 边框架边框架边框架边框架中框架中框架 框架柱框架柱,b=h=(1/1

3、21/16)H1 H1为层高为层高 21 142 . 1, 9 . 0 LLnN f N A c c , n为楼层数为楼层数 中框架梁中框架梁 边框架梁边框架梁 边框架边框架边框架边框架中框架中框架 现浇框架现浇框架 边框架梁：边框架梁： 中框架梁：中框架梁： 双双 向向 板板 双向板双向板 单单 向向 板板 等截面梁固端弯矩及梁端剪力等截面梁固端弯矩及梁端剪力 竖向荷载作用下的分层法竖向荷载作用下的分层法 等截面梁固端弯矩及梁端剪力等截面梁固端弯矩及梁端剪力 竖向荷载作用下的分层法竖向荷载作用下的分层法 弯矩二次分配弯矩二次分配 p将节点不平衡力矩进行再次分配，得最终弯矩图将节点不平衡力矩进

4、行再次分配，得最终弯矩图 竖向荷载作用下的分层法竖向荷载作用下的分层法 弯矩图弯矩图 竖向荷载作用下的分层法竖向荷载作用下的分层法 框架梁剪力图框架梁剪力图 p取梁、柱为隔离体，进行梁、柱端剪力计算取梁、柱为隔离体，进行梁、柱端剪力计算 p取节点为隔离体，进行柱轴力计算取节点为隔离体，进行柱轴力计算 A2B2 A1B1C1 15.81kN 15.81kN 27.39kN31.77kN 59.16kN C2 22.33kN 22.33kN 29.01kN 20.89kN33.11kN38.67kN 72.36kN35.53kN 49.9kN144.14kN64.36kN 28.83kN 竖向荷载

5、作用下的分层法竖向荷载作用下的分层法 A1B1C1 A0B0C0 A2 B2C2 15.81 29.01 49.9 64.3 59.16 72.36 158.54 144.14 22.33 35.53 78.76 64.63 框架柱轴力图框架柱轴力图 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 风载作用下框架计算简图风载作用下框架计算简图风载作用下框架柱剪力图风载作用下框架柱剪力图 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 风载作用下框架计算简图风载作用下框架计算简图 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 风载作用下框架弯矩图风载作用下框架弯矩图 反弯点反弯点 反弯点反弯点 h yh

6、y：反弯点：反弯点 高度比高度比 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 m k n ji VFV 1 jkij jjkjk uDV 设在水平荷载作用下，第设在水平荷载作用下，第j层层 柱的侧移为柱的侧移为uj（忽略梁的轴向变忽略梁的轴向变 形形）。则：）。则： 因此，因此， jjmjj2j j1 j uDuDuDV m k D V u 1 jk j j j 1 jk jk jk V D D V m k 各柱的剪力按自身的抗侧刚度与该各柱的剪力按自身的抗侧刚度与该 楼层所有框架柱抗侧刚度之比分配。楼层所有框架柱抗侧刚度之比分配。 2 12 h i D 2 c 12 h i D 水平荷载作用

7、下的水平荷载作用下的D值法值法 j 1 jk jk i 1 jk jk jk V D D F D D V m k n ji m k 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 y=y0+y1+y2+y3 y0 y1 y2 y3 标准反弯点高度比标准反弯点高度比 由由水平荷载形式水平荷载形式、梁柱线刚度比梁柱线刚度比、结构总层数及该柱所在层次结构总层数及该柱所在层次查得查得 反映上下横梁线刚度比对反弯点高度的影响反映上下横梁线刚度比对反弯点高度的影响 由由柱上下横梁线刚度比柱上下横梁线刚度比查得查得 反映上下层层高变化对反弯点高度的影响反映上下层层高变化对反弯点高度的影响 y2由由上层层高与该层

8、层高比上层层高与该层层高比查得查得 y3由由下层层高与该层层高比下层层高与该层层高比查得查得 附表附表10-1 附表附表10-2 附表附表10-3 附表附表10-4 y0: 附表附表10-1：框架承受均布水平力：框架承受均布水平力（风荷载）（风荷载）作用时作用时 附表附表10-2：承受倒三角形分布力：承受倒三角形分布力（地震作用）（地震作用）作用时作用时 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 2 c 12 h i D y=y0+y1+y2+y3 求得柱剪力和柱反弯点高度后，即可进行求得柱剪力和柱反弯点高度后，即可进行梁端弯矩梁端弯矩、梁剪力梁剪力及及柱柱 轴力轴力计算。计算。 j 1 j

9、k jk i 1 jk jk jk V D D F D D V m k n ji m k jjk t cjk )1 (hyVM jjk b cjk yhVM D值法值法 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 四、柱端弯矩四、柱端弯矩 2 j jk t cjk h VM 2 j jk b cjk h VM 3 1 1k t c1k h VM 3 2 1 1k b c1k h VM 五、梁端弯矩五、梁端弯矩 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 l c M u c M l b M r b M )( l c u c r b l b l b l b MM ii i M )( l c u c

10、 r b l b r b r b MM ii i M 六、梁剪力、柱轴力等六、梁剪力、柱轴力等 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 同用分层法进行竖向荷载下内力计算，即：同用分层法进行竖向荷载下内力计算，即： 取各梁为隔离体，由平衡关系取各梁为隔离体，由平衡关系 求得梁端剪力。求得梁端剪力。 l MM VV l b r b l b r b 取各节点为隔离体，由平衡关系取各节点为隔离体，由平衡关系 求得各柱轴力。求得各柱轴力。 水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法 六、梁剪力、柱轴力等六、梁剪力、柱轴力等 同用分层法进行竖向荷载下内力计算，即：同用分层法进行竖向荷载下内力计算，即：

11、 得柱轴力 0y l b V r b V 得柱轴力 0y 柱轴力（可能为拉力）柱轴力（可能为拉力） 框架结构在水平荷载作用下的侧移计算及限值框架结构在水平荷载作用下的侧移计算及限值 四、框架结构在水平荷载下的侧移计算及限值四、框架结构在水平荷载下的侧移计算及限值 层间侧移层间侧移 m k D V u 1 jk j j 总层间侧移总层间侧移 （顶点水平位移）（顶点水平位移） n j uu 1 j e h u 弹性层间位移角弹性层间位移角 e 由高层建筑混凝土结构技术规程规定，为由高层建筑混凝土结构技术规程规定，为1/550 五、框架结构的内力组合五、框架结构的内力组合 框框 架架 梁梁 框框 架

12、架 柱柱 （1）两端节点边缘截面）两端节点边缘截面 （2）跨中截面）跨中截面 负弯矩绝对值最大负弯矩绝对值最大 剪力最大剪力最大 可能正弯矩最大可能正弯矩最大 近似认为正弯矩最大近似认为正弯矩最大 上下端截面上下端截面 弯矩绝对值最大弯矩绝对值最大 框架梁：取框架梁：取节点边缘节点边缘的内力的内力 2 )( b pgVV 2 b VMM 框架柱：取节点截面框架柱：取节点截面 的内力进行计算的内力进行计算 框架结构荷载效应组合与排架结构相同，但一般没有吊车荷框架结构荷载效应组合与排架结构相同，但一般没有吊车荷 载作用。载作用。 恒载恒载屋楼面活载屋楼面活载风载风载 以上荷载可能出现的荷载组合有以

13、上荷载可能出现的荷载组合有4种，分别是：种，分别是： 建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范规定，对于一般排架、框架结构，可采规定，对于一般排架、框架结构，可采 用简化规则，在下列荷载效应组合中取不利值确定：用简化规则，在下列荷载效应组合中取不利值确定： （1）由可变荷载效应控制的组合）由可变荷载效应控制的组合 “恒荷载恒荷载”+ +任一种任一种“活荷载活荷载” “恒荷载恒荷载”+ +0.9（任意两种或两种以上（任意两种或两种以上“活荷载活荷载”） Q1KQ1GKG SSS QiKQi 1 GKG 9 . 0SSS n i （2）由永久荷载效应控制的组合）由永久荷载效应控制的组合 “恒荷载恒荷载”+ +0.9（任意两种或两种以上（任意两种或两种以上“活荷载活荷载”） QiKciQi 1 G