多层框架结构组成与布置PPT（120页）

1、13.1.1 框架结构种类按所用材料：混凝土框架结构钢框架结构组合框架结构（钢骨混凝土、钢管混凝土）按施工方法：整体式框架（混凝土框架而言）装配式框架装配整体式框架（混凝土框架而言）框架结构是多层房屋的主要结构形式，也是高层建筑的基本结构单元。3.1 多层框架结构组成与布置2装配式混凝土框架预制长柱预制主梁预制槽形板预制卡板装配整体式混凝土框架预制短柱迭合梁装配整体式混凝土框架装配整体式混凝土框架预制长柱3钢框架铰接连接角钢柱梁1111钢框架刚接T形连接件4框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成框架结构由梁、柱连结而成。梁柱一般为刚接，有时为了方便施工也有做成铰接或半铰接（半刚

2、接的）。3.1.2 框架结构组成5框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成柱截面实腹式（矩形、箱形、圆形、I形、H形、L形、T形、十字形等）格构式（对钢结构而言）梁截面实腹式（矩形、箱形、T形、倒 L形、I形、H形、花篮梁等）格构式（对钢结构而言）6矩形梁箱形梁倒L形梁T形梁花篮梁框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成混凝土梁形式73.1.3 框架结构布置一、柱网布置典型的柱网有内廊式、等跨式和不等跨式。内廊式等跨式框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成3.1.3布置满足建筑功能的要求原则8结构受力合理（均匀、对称、对直、贯通，尽量避免缺梁抽柱）框

3、架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成3.1.3布置9方便施工框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成3.1.3布置10二、承重（竖向荷载）框架的布置横向框架承重方案纵向布置连系梁。横向抗侧刚度大。有利采光和通风。纵向框架承重方案横向布置连系梁。横向抗侧刚度小。有利获得较高净空。框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成3.1.3布置11纵横向框架承重方案两个方向均有较好的抗侧刚度。框架承重方案与楼盖布置有关单向板楼盖双向板楼盖框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成3.1.3布置12等效梁等效梁无梁楼盖密肋楼盖板柱结构框架设计3.1 组成

4、与布置3.1.1种类3.1.2组成3.1.3布置13四、变形缝设置三、框架的立面布置规则框架内收外挑复式框架缺梁抽柱错层框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成3.1.3布置143.1.4 梁柱截面尺寸的估算混凝土柱根据柱的负荷面积，估算柱在竖向荷载下的轴力混凝土梁梁高h取；梁宽取取按轴压构件估算截面积抗震设计时，取要求满足：（抗震等级三级）（抗震等级二级）（抗震等级一级）3.1.4尺寸估算框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成3.1.3布置该柱的负荷面积15钢柱估算轴力，乘以1.21.3倍按轴心受压构件估算截面尺寸。定计算长度、（60100）假定长细比计算回转半

5、径根据钢材类别、截面类别和根据近似关系、由A、b、h选择截面尺寸。确定b、h3.1.4尺寸估算框架设计3.1 组成与布置3.1.1种类3.1.2组成3.1.3布置纵向框架横向框架3.2.1 框架分析模型一、计算单元 满足结构均匀、荷载均匀，可用平面框架代替空间框架。 对横向和纵向分别取图示计算单元作为分析的对象。框架设计3.2.1分析模型3.2 框架结构内力与侧移的近似计算方法3.1 组成与布置3.2 结构分析二、结构形式、轴线尺寸及截面特征结构形式：梁柱刚接，柱固接于基础顶面。轴线尺寸跨度：等截面柱，截面形心线；变截面柱，较小部分截面形心。层高：横梁形心线（也可取楼板顶面）截面特征钢柱、砼柱

6、：钢骨砼柱：取钢骨和砼抗弯刚度之和框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析对于砼梁整体式楼盖梁：考虑楼板的作用。中框架边框架装配整体式楼盖中框架边框架装配式楼盖对于钢梁，当采用砼楼板时中框架乘1.5，边框架乘1.2；S1Snbc1bc2b0bcehc对于钢骨砼梁取两者抗弯刚度之和。也可按组合截面的惯性矩取框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析19三、荷载竖向荷载自重楼面活荷载水平荷载风荷载地震作用楼面荷载对于双向板，短跨方向梁承受三角形分布荷载，长跨方向梁承受梯形分布荷载；对于单向板则仅短跨方向的梁承受均布荷载；如果存在次梁，框架梁承受次梁传来的集中荷

7、载。框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析20风荷载框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析水平面荷载乘以框架的负荷宽度得到沿高度分布的线荷载；将线荷载简化为楼层节点荷载。ijklmn3.2.2 竖向荷载下的分层法MiMj1/21/2MikMjlMljMki一、基本假定框架没有侧移；每一层框架梁上的竖向荷载只对本层的梁及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力，忽略对其它各层梁、柱的影响。二、简化计算模型iiiiiiii0.9i0.9i0.9i0.9i0.9i0.9i0.9i0.9i刚度系数：传递系数：两端固定一端固定一端铰接一端固定一端弹簧铰框架设计3.2

8、.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法多层框架在各层竖向荷载同时作用下的内力，可以分解为一系列开口框架进行计算。除底层柱子外，其余各层柱的线刚度乘以0.9的折减系数，弯矩传递系数取为1/3。框架设计3.2 .1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2 .2分层法三、计算方法用弯矩分配法计算各开口框架的内力；开口框架梁的内力即为原框架相应层的内力；原框架柱的内力需将相邻两个开口框架中相同柱号的内力叠加；内力叠加后对于不平衡弯矩较大的节点，可再作一次分配，但不传递。梁柱弯距框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法24lMbrMbl

9、VblVbrq梁剪力框架设计3.2 .1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2 .2分层法25假定梁与柱铰接，于是柱轴力等于简支梁的支座反力。柱轴力框架设计3.2 .1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2 .2分层法3.2.3 水平荷载下的反弯点法MABMBA假定：框架梁的线刚度相对框架柱的线刚度为无限大。则在忽略柱子轴向变形的情况下，节点的转角为零。根据转角位移方程：反弯点杆件中点的弯矩为零，称为反弯点。在工程设计中，底层柱的反弯点取为距基础顶面2/3柱高处；其余各层柱的反弯点取为柱高的中点。一、简化分析模型3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置

10、3.2 结构分析3.2.2分层法ABABhuAB二、计算方法FnFjVj1VjkVjmFnFjF1Vj1VjkVjm将框架在某一层的反弯点切开。根据几何条件（忽略梁轴向变形）求柱剪力根据平衡条件，有3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法当杆件两端发生单位侧移时，杆件内的剪力称为抗侧刚度，用表示。如果杆件两端没有转角，杆件内的剪力为：抗侧刚度 为： 对于j层第k柱，其侧移为 ，相应的剪力可表示为（物理条件）根据平衡条件、几何条件和物理条件，可求得为j层k柱的剪力分配系数；为水平荷载在j层产生的层间剪力。3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分

11、析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法逐层取脱离体，利用上式求得各柱剪力后，根据各层反弯点位置，可以求出柱上、下端的弯矩底层柱：Vj1VjkVjmVj1hj/2Vj1hj/2Vjkhj/2Vjkhj/2Vjmhj/2Vjmhj/2其余层柱：求柱端弯矩3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法MctMcbMbrMbl求梁端弯矩lVbMbrMblVb求梁端剪力3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法三、计算步骤在各层反弯点处切开柱反弯点处的剪力剪力分配柱端弯矩梁端弯矩利用节点

12、力矩平衡条件梁端剪力柱轴力节点竖向力平衡条件VlbnVrbnNnkNnkNn-1,kVlb,n-1Vrb,n-1求柱轴力从上到下利用节点竖向力平衡条件。3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法3.2.4 水平荷载下的修正反弯点法在反弯点法中，各层柱的反弯点位置是一个定值，各柱的抗侧刚度只与柱本身有关。对于两端同时存在转角位移和相对线位移的杆件，其转角位移方程可以为：可见反弯点位置与 有关；同样，柱的抗侧刚度也与 有关。3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法一、修正

13、抗侧刚度BACDEFGHicicici1i2i3i4hjujABCDEFGHhj柱AB两端节点及上下、左右相邻节点的转角全等于 ；柱AB及与其上下相邻柱的弦转角均为 ；柱AB及与其上下相邻柱的线刚度均为 。假定：3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法其中：3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法柱AB剪力：柱AB抗侧刚度： 反映了梁柱线刚度比对柱抗侧刚度的影响，它是小于1的一个系数。当 时， ，即为反弯点法采用的抗侧刚度。3.2 .4修正反弯

14、点法3.2 .3反弯点法框架设计3.2 .1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2 .2分层法二、修正反弯点高度作如下假定：同层各节点的转角相等；横梁中点无竖向位移。各柱的反弯点高度与该柱上下端的转角比值有关。影响转角的因素有：层数、柱子所在层次、梁柱线刚度比及上下层层高变化。3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法梁柱线刚度比及层数、层次对反弯点高度的影响ichicicicichhhhy0hi2i2i2i2i2假定梁的线刚度、柱的线刚度和层高沿框架高度不变，按图示计算简图可求出各层柱的反弯点高度 ，称为标准

15、反弯点高度。 ichicicicichhhhi2i2i2i4i4(y0 + y1)h上下层线刚度比对反弯点的影响当某层柱的上下横梁刚度不同时，反弯点不同于标准反弯点，修正值用 表示。3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法ici2hi2i2i2icicicichh2hi22h(y0 + y2)hici2hi2i2i2icicicic3hhhi23h(y0 + y3)h层高变化对反弯点高度的影响上层层高变化，反弯点高度的变化值用表示；下层层高变化，反弯点高度的变化值用 表示。顶层柱没有 修正值；底层柱没有 修正值。经过各

16、项修正后，柱反弯点高度：3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法3.2.5 水平荷载下的侧移计算及限值u1ujuN框架结构水平荷载下的侧移由两部分组成：梁柱弯曲变形引起的侧移和柱轴向变形引起的侧移。3.2.5侧移计算3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法一、梁柱弯曲变形引起的侧移顶点侧移：层间侧移：对于规则框架，各层柱的抗侧刚度大致相等，而层间剪力自上向下逐层增加，因而层间侧移自上向下逐层增加，整个结构的变形曲线类似悬臂构件剪切变形引起的位移

17、曲线，故称为“剪切型”。框架结构3.2 .5侧移计算3.2 .4修正反弯点法3.2 .3反弯点法框架设计3.2 .1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2 .2分层法如果D按反弯点法计算，有无考虑梁的弯曲变形?二、柱轴向变形引起的侧移水平荷载作用下，外侧柱子的轴力大，内侧柱子的轴力小。为了简化，忽略内柱的轴力。近似取外侧柱轴力为：BzH1BzH1BH-zNN在高度z处BzH13.2.5侧移计算3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法是水平外荷载在框架底面产生的总剪力。对于高度不大于50m或高宽比H/B4的钢筋

18、混凝土框架办公楼，柱轴向变形引起的顶点位移越占框架梁柱弯曲变形引起的顶点侧移的5%11%。3.2.5侧移计算3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法框架结构除了要保证梁的挠度不超过规定值外，尚应验算结构的侧向位移。结构侧向位移的验算包括层间位移和顶点位移，要求分别满足：三、侧移的限值3.2.5侧移计算3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法443.2.6分析模型讨论一、复式框架水平荷载下的内力计算pLLhhC柱EI1EI2EI3EI4EI5右图

19、所示框架有缺梁，称为复式框架。3.2.5侧移计算3.2.4修正反弯点法3.2.3反弯点法框架设计3.2.1分析模型3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法假定横梁刚度无限大，各柱的抗弯刚度如图，求C柱剪力。各柱的抗侧刚度：45平衡条件pV1V2V5pV3V4V5从各层反弯点处切开，有平衡方程物理条件3.2.5侧移计算3.2.3反弯点法框架设计3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法3.2.4修正反弯点法3.2.6模型讨论一、复式框架内力分析46几何条件p解联列方程，得到3.2.5侧移计算3.2.3反弯点法框架设计3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法3.2.4修

20、正反弯点法3.2.6模型讨论一、复式框架内力分析473.2.5侧移计算3.2.3反弯点法框架设计3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法3.2.4修正反弯点法3.2.6模型讨论二、框排架结构内力分析6m12m4.5m4.5m15kN20kN图示结构，左边是框架；右边是排架，同样可以采用剪力分配法计算水平荷载下的内力，区别仅在于框架柱和排架柱的抗侧刚度不同。48？3.2.5侧移计算3.2.3反弯点法框架设计3.1 组成与布置3.2 结构分析3.2.2分层法3.2.4修正反弯点法3.2.6模型讨论三、模型转换框架结构在竖向荷载下采用分层法，简化为一系列的开口框架。如果梁的线刚度相对柱的线

21、刚度大许多，竖向荷载下的计算模型如何进一步简化？这便是楼盖中主梁的计算模型。(A)(B)(C)(D)12025060006000600060006000250120250120660066006600混凝土柱400400在层高范围内，框架柱是等截面的，每个截面具有相同的抗力；框架柱的弯矩、轴力沿柱高为线性变化（层高范围内剪力相等），因而上、下端截面为控制截面。3.4.1 设计内力3.4 框架结构构件设计一、控制截面框架梁两端的剪力和负弯矩最大，跨中正弯矩最大，因而控制截面有三个：左右端截面和跨中截面。框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计二、内力组合框架柱

22、属偏心受力构件，其最不利内力组合与单层排架柱相同。框架梁属受弯构件，最不利内力组合有：梁端截面的最大弯矩及最大剪力；梁跨中截面的最大弯矩。3.3 支撑框架仅考虑荷载效应最大的一项可变荷载，以标准值为代表值所有可变荷载以组合值为代表值，简化组合系数取0.90三、荷载效应组合框架结构一般由可变荷载效应控制,基本组合可采用简化规则：1.2恒载标准值+1.4楼面活荷载标准值1.2恒载标准值+1.4风荷载标准值1.2恒载标准值+1.4(0.9楼面活荷载标准值+0.9风荷载标准值）1.2重力荷载标准值+1.3地震作用标准值对抗震设防区尚需考虑地震作用效应组合框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.

23、2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架四、竖向活荷载的最不利作用位置利用影响线可确定竖向活荷载的最不利作用位置。ABC1框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架当竖向活荷载作用下的内力采用分层法计算时，对于梁端弯矩只需考虑本层活荷载的最不利布置；对于柱端弯矩只需考虑相邻上下层的活荷载最不利布置；对于柱最大轴力，可根据负荷范围计算。五、梁端弯矩调幅前面介绍的框架结构分析采用的是弹性理论，并且假定梁柱节点是完全刚性的。实际上，当梁端截面首先出现塑性时，将发生内力重分布；另外，对于装配式框架和装配整体式框架，节点并非完全刚性。为了方便施工，可

24、对竖向荷载下的梁端弯矩进行调幅。调幅系数 可取：现浇框架0.10.2；装配整体式框架0.20.3。框架设计3.1 组成与布置3.4 .1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架内力分析得到的梁端弯矩、剪力是指轴线处的，设计时可取梁端柱边的弯矩和剪力：六、设计内力的修正均布荷载集中荷载b框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架3.4.2 混凝土框架构件设计一、柱的计算长度现浇楼盖底层柱段其余各层装配楼盖底层柱段其余各层一般刚接框架：3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3

25、.3 支撑框架二、砼框架梁柱节点中间层边节点中间层中节点3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架顶层中节点顶层边节点（不少于65%的柱筋）角筋3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架三、迭合梁设计1. 概述是指在预制砼构件上再现浇一层砼形成共同工作的整体构件。组成：预制部分和后浇迭合层施工方法：预制部分吊装就位后浇迭合层分类：一阶段受力迭合构件（预制部分设有支撑，待后浇层达到设计强度后才撤去）二阶段受力迭合构件（预制部分不设支撑，因而在浇筑迭合层时就承

26、受施工荷载。以后又和迭合层一起承受使用荷载）3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架2. 受力特点bhh1h10h0bh0施工阶段作用M1CB使用阶段作用M2CBA3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架59 ，叠合梁在施工阶段的钢筋应变、挠度、裂缝宽度大于相同条件的整浇梁；可见：由于 的存在， 在分析开裂截面的应力时通常略去受拉砼的作用。ABC区域尽管在M2作用下是拉应变，但实际上是在抵消M1作用下的压应变，这一附加拉力不应忽略，其值用 表示 ；3.

27、4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架60 即叠合构件的钢筋应力、挠度和裂缝宽度大于相同条件的整浇梁，这种现象称钢筋应力超前；整浇梁迭合梁 即叠合构件压区边缘的砼应变小于对应的整浇梁，这种现象称砼应变滞后。3. 破坏特征基本同整浇梁。纵向钢筋屈服后继续加载，当压区边缘砼应变达到极限压应变时，构件破坏。3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架4. 设计方法施工阶段（第一阶段）按简支构件计算预制部分的受弯和受剪承载力。荷载：自重和施工荷载。使用阶段（第二阶段

28、）承载能力极限状态正常使用极限状态正截面承载力斜截面承载力叠合面受剪承载力裂缝宽度（抗裂，对预应力叠合构件）计算挠度计算3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架混凝土强度取值：抗弯计算：正弯矩取叠合层强度；负弯矩取预制部分强度。抗剪计算：取预制部分和叠合层两者强度的较小值。叠合面受剪承载力应满足：一阶段荷载和二阶段增加的荷载下的钢筋应力应分别计算。3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架yyxy1yyxxxxxyyy1yxxxxyyyyy1yxy1xy

29、xxxxyyy1yy13.4.3 钢框架构件设计一、截面选型3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、强度计算轴向力设计值；主轴平面的设计弯矩最大值；截面塑性发展系数；构件直接承受动力荷载时取1.0，疲劳验算时宜取1.0计算内容承载能力极限状态正常使用极限状态（刚度验算）强度计算稳定计算整体稳定局部稳定3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架65三、整体稳定验算单向实腹压弯构件平面内稳定弯矩作用平面轴压稳定

30、系数构件范围内设计弯矩最大值；考虑材料强度分项系数的欧拉临界力，材料强度分项系数，对Q235钢取1.087；Q345、Q390、Q420取1.111；等效弯矩系数，按下列规定取值：3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架无侧移框架柱和两端支承构件：为端弯矩，使构件产生同向曲率时取正号；反向曲率时取负号，其余情况取1.0。对于受压翼缘受到加强的的单轴对称截面，尚应满足下列公式较小翼缘的毛截面抵抗矩。3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.

31、4 构件设计3.3 支撑框架单向实腹压弯构件平面外稳定弯矩作用平面外的轴压稳定系数，对T型截面应考虑扭转效应，采用换算长细比确定；均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数调整系数，箱形截面取0.7，其他截面取1.0；等效弯矩系数，按下列规定确定：平面外有支承，构件段无横向荷载作用平面外有支承，构件段有横向荷载作用，端弯矩使构件产生反向曲率时，其余情况3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架格构式压弯构件弯矩绕虚轴作用时的稳定弯矩作用平面内由换算长细比确定。弯矩作用平面外的整体稳定性可不计算，但需计算分肢的稳定性

32、，分肢的轴力按桁架弦杆计算。格构式压弯构件弯矩绕实轴作用时的稳定弯矩作用平面内和平面外的整体稳定计算均与实腹压弯构件相同，注意在计算平面外整体稳定性时，长细比用换算长细比。3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架实腹式双向压弯构件的整体稳定格构式双向压弯构件的整体稳定按整体计算按分肢计算在作用下，按桁架弦杆计算轴力，按截面矩分配。3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架四、局部稳定验算翼缘工字形截面箱形截面腹

33、板工字形截面箱形截面上两式右边乘0.8T形截面3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架五、刚度验算六、节点设计梁与梁的拼接连接腹板承担全部剪力，翼缘和腹板共同承担弯矩。简化计算：弯矩全部由翼缘承担，剪力全部由腹板承担。对接焊缝角焊缝高强螺栓3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架柱与柱的拼接连接加劲板腹板和翼缘均为双剪连接腹板双剪、翼缘单剪连接坡口对接焊缝连接3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计

34、3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架等强设计法：实用设计法：柱翼缘同时承担轴向压力 和绕强轴的全部弯矩M；腹板同时承担轴向压力 和全部剪力V，其中轴力按面积分配。柱单侧翼缘连接所需高强螺栓数目腹板连接所需高强螺栓数目按连接柱的翼缘和腹板净截面面积的等强度进行连接设计。3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架柱与梁的连接分铰接连接、半刚性连接和刚性连接。刚性连接的精确计算法：腹板承担全部剪力，翼缘和腹板共同承担弯矩。刚性连接的常用计算法：梁端弯矩全部由翼缘

35、承担；梁端剪力全部由腹板承担，腹板与柱的连接强度尚应不小于腹板净截面面积抗剪承载力的1/2或梁端弯矩下的剪力值。钢框架刚接T形连接件连接角钢柱梁3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架柱脚柱脚分铰接和刚接，刚接柱脚有露出式、埋入式和包脚式三种。露出式柱脚的传力路线柱端内力靴梁底板和锚栓基础露出式柱脚的设计内容包括：靴梁、底板和锚栓。底板底板宽度根据构造确定，长度根据砼抗压承载力确定，底板厚度按底板最大弯矩确定3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2

36、结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架锚栓则需要的锚栓总有效面积为当底板与砼基础之间出现拉应力时，拉力全部由锚栓承担。对压力合力点取矩，得到锚栓的总拉力3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架3.3.4 钢骨砼构件设计钢骨砼构件是以型钢为骨架，周围配以钢筋，浇筑砼后，钢骨与外包钢筋砼成为一体的组合构件。一、特点与砼构件相比可以减小截面尺寸；比砼构件的延性好；钢骨可以承受施工荷载，减少脚手架；与钢结构相比可以提高防火和防锈性能；提高钢件的稳定性；费用高于砼构件，低于钢构件。3.4.4 钢骨砼构件设计3

37、.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、钢骨砼梁设计3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架1. 破坏形态实验表明：钢骨砼梁破坏形态以型钢上翼缘以上砼突然压碎、型钢下翼缘达到屈服为标志；截面砼、钢筋和型钢的应变基本保持平面。与钢筋砼梁类似。bh1h0AsAsAaAaaaash02h02.基本假定截面应变保持平面；不考虑受拉砼的作用；受压砼极限压应变取0.003，相应的最大应力取fc

38、.钢的应力取=E，但不大于强度设计值；正截面承载力793.基本公式bh1h0AsAsAafAafaaash02h0截面几何尺寸MufyAsfaAaffyAsfaAaffcfafa截面应力分布Mu截面应变分布cu3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、钢骨砼梁设计803.基本公式简化：受压砼应力采用等效矩形分布，等效压区高度取实际高度的0.8；钢腹板的轴向合力用Naw表示；对受拉钢筋和受拉翼缘合力点的 力矩用Maw表示。MufyAsfaAaffyAsfaAaffc Naw等

39、效应力分布x截面应力分布xaMufyAsfaAaffyAsfaAaffcfafa3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、钢骨砼梁设计813.基本公式MufyAsfaAaffyAsfaAaffc Naw等效应力分布x：型钢腹板承受的轴向合力。：型钢腹板承受的轴向合力对型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点的力矩。3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、钢骨砼

40、梁设计823.基本公式 Nawxxafafa1h02h0 ？如果：；说明中心轴位于腹板之间。3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、钢骨砼梁设计833.基本公式 Nawxxafafa1h02h0？3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、钢骨砼梁设计844.适用条件xbah0适筋破坏cu由界限破坏的截面应变分布受压钢筋和受压翼缘达到设计强度3.4.4

41、钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、钢骨砼梁设计斜截面承载力3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架1.破坏形态钢骨砼梁斜截面破坏形式主要有两种：剪压破坏和斜压破坏；前者通过承载力计算来保证；后者可通过截面控制条件来避免；型钢部分对受剪承载力的贡献主要是型钢腹板部分的受剪承载力。2.简化假定钢骨砼梁斜截面承载力等于钢筋砼部分的承载力与型钢部分的承载力之和；型钢部

42、分仅考虑腹板部分的作用，并假定腹板全截面处于纯剪状态。二、钢骨砼梁设计863.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架3.计算公式二、钢骨砼梁设计：型钢腹板厚度；：型钢腹板高度；钢材的屈服剪应力集中荷载作用下：计算截面剪跨比，。4.截面限制条件变形计算长期刚度：按荷载效应的标准组合计算的弯矩值；3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架：按荷载效应的准永久组合计算

43、的弯矩值；：考虑荷载长期效应组合对挠度增加的影响系数其中：当；当；二、钢骨砼梁设计裂缝宽度计算将型钢受拉翼缘和部分腹板作为受拉钢筋，采用钢筋砼构件的裂缝计算公式。3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、钢骨砼梁设计bh1/4hh0hwbfh0sh0fh0wkhwtf三、钢骨砼柱设计正截面承载力3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架（采用与受弯构件类似的

44、截面应力图形）NuyAsaAaffyAsfaAaffc Nawxh1h0AsAsAafAafaaash02h0aaase90三、钢骨砼柱设计正截面承载力3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架；当，属大偏压，取当，属小偏压，；其中91三、钢骨砼柱设计正截面承载力3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架如果：；说明中心轴位于腹板之间如果：；说明中心轴位于腹板之

45、外xxafa1h02h0 Nawfafa钢骨砼柱斜截面承载力由钢筋砼和型钢二部分的承载力组成；压力对受剪承载力有有利影响；可只考虑型钢腹板部分的受剪承载力。斜截面承载力3.4.4 钢骨砼构件设计3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架三、钢骨砼柱设计1. 实验情况：框架柱计算剪跨比，可取2. 计算公式，：框架柱轴力设计值，当时，取截面限值剪压比限值轴压比限值n轴压力限值系数。3.4.4 钢骨砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架3.4.3

46、 钢构件设计3.4.2砼构件设计三、钢骨砼柱设计94四、钢骨砼梁柱节点钢骨砼梁、钢骨砼柱节点3.4.4 钢骨砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计95四、钢骨砼梁柱节点钢骨砼柱、钢筋砼梁节点搭接焊接3.4.4 钢骨砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计96钢骨砼柱、钢筋砼柱连接栓钉过渡层AA柱钢骨钢骨混凝土柱钢筋混凝土柱H柱全高箍筋加密Hh2200mm1A-A3.4.4 钢骨砼构件设计

47、框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计97hs过渡层钢柱钢骨混凝土(0.4-0.6)(EI)s+(EI)EICRS(EI)sCRSBB2hAAA-A钢骨砼柱、钢柱连接B-B钢骨拼接3.4.4 钢骨砼构件设计框架设计3.1 组成与布置3.4.1设计内力3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架3.4.3 钢构件设计3.4.2砼构件设计3.5.1 基础类型及其选型柱下条形基础柱下独立基础3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架十字形基

48、础3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架片筏基础梁板式片筏基础3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架101片筏基础平板式片筏基础3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架桩基础桩预制桩灌注桩机械打桩振动打桩静力压桩钻孔扩底桩人工挖孔桩沉管灌注桩3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架103单桩承台双桩承台三桩承台3.5 基础设计框架设计3.

49、1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架3.5.2 基础分析模型 上部结构、基础和地基是一个整体。为了减少计算工作量，简化分析模型常将上部结构与地基基础分开分析；任何一种分析模型都必须满足上部结构与基础、基础与地基之间的力的平衡和变形协调条件；基础受到来自上部结构的荷载和地基反力，前者通过上部结构内力分析得到，后者涉及地基模型。3.5.2 分析模型3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架105一、地基模型文克勒地基模型地基上任一点所受的压力强度p与该点的地基沉降s成正比，称为基床系数。某点沉降与

50、其他点上作用的压力无关，可以将地基看成一个个独立的土柱，类似一根根弹簧，该模型又称为弹簧地基模型。按照这一模型，地基沉降只发生在基地范围内，附加应力不会扩散。比较适用土层厚度不超过梁或板的短边宽度一半的薄压缩层地基。3.5.2 分析模型3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架106半空间地基模型弹性半空间表面作用竖向集中荷载P时，任一点地基表面的沉降可表示为该模型的扩散范围往往超过实际情况。压缩层地基模型该模型能较好地反映地基土扩散应力和应变的能力，容易考虑到土层沿深度和平面上的变化及非匀质性。3.5.2 分析模型3.5 基础设计

51、框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架二、基础模型刚性基础模型假定：基础刚度无限大基础沉降线性分布地基沉降线性分布基础与地基之间需保持变形协调基础受荷后仅发生刚体位移地基反力线性分布根据文克勒地基模型求出地基反力根据静力平衡条件3.5.2 分析模型3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架倒梁法模型上部结构刚度很大静力法模型上部结构刚度很小3.5.2 分析模型3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5 .1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架弹性基础模型地基系数法根据基础梁的挠度等于地基沉降以及地基沉降与基底反力之间的关系建立基础梁的弹性挠曲线微分方程；P0wp基础梁挠度微分方程为x其中3.5.2 分析模型3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架110求解微分方程，利用边界条件确定积分常数；求得基础梁的挠度后，利用挠度与截面弯矩、剪力的关系，得到基础梁截面内力。集中力P0作用于无限长梁时，作用点的沉降为：3.5.2 分析模型3.5 基础设计框架设计3.1 组成与布置3.5.1类型3.2 结构分析3.4 构件设计3.3 支撑框架111链杆法将梁底接触面等分成若干个段落，每个段落的中点设置