高层建筑结构设计高层框架结构设计

高层建筑结构设计第五章高层框架结构设计深圳大学土木工程学院本章内容结构布置梁、柱截面尺寸估算计算简图竖向荷载下的内力计算方法（分层法）水平荷载下的内力计算方法（反弯点法、D值法）水平位移验算方法内力组合方法承载力计算方法构造要求结构布置双向布置框架，梁柱刚接，不宜铰接合适的柱网尺寸

不宜大于10m×10m偏心距大于该方向柱宽的1/4时,增设梁的加腋一般原则:

结构布置慎用单跨框架

超静定次数少,一旦出现塑性铰,容易连续倒塌避免砌体墙承重与框架承重的混合体系

抗侧力刚度、变形能力相差较大注意填充墙对结构的不利影响

上下层填充墙布置的差异造成层间刚度的差异，形成薄弱层，如底层；

窗台墙容易造成短柱的出现；

布置不均匀造成刚度偏心；

注意事项:

梁、柱截面尺寸估算梁尺寸用跨度估算结构分析时必须考虑现浇楼板对梁刚度的增大，一般简单采用中梁刚度放大系数（2.0或1.5）柱尺寸根据轴压比估算，不同抗震等级采用不同的限值，即对轴压比的限制梁的抗弯刚度柱的抗弯刚度梁截面惯性矩柱截面惯性矩梁线刚度柱线刚度计算简图计算单元计算简图楼面荷载分配竖向荷载下的内力计算方法（分层法）基本假定竖向荷载下，框架侧移可忽略不计每层梁上的竖向荷载对其它层的影响可忽略不计分层法实质：分层采用弯距分配法进行计算结构内力弯距分配（复习）分配系数传递系数分层法弯距分配（复习）分配系数传递系数弯距分配（复习）不平衡弯矩：杆端弯矩（查表）不平衡弯矩：杆端弯矩（查表）弯距分配（复习）不平衡弯矩：杆端弯矩（查表）分层法修正一：除底层外，各层柱的线刚度乘以0.9修正二：除底层外，各层柱的传递系数由1/2改为1/3各开口框架计算的弯矩图叠加为最终弯矩图，节点不平衡弯矩分配一次分层法所有构件均可采用弹性刚度。考虑梁端塑性内力重分布，对负弯矩进行调幅，调幅系数：现浇框架：0.8~0.9；装配式框架：0.7~0.8。调幅后按照平衡条件计算跨中弯矩。跨中弯矩不小于简支跨中弯矩一半。竖向荷载下的弯矩先调幅，后组合。楼面活载大于4kN/m2，需考虑活载不利布置。分层法尝计算例计算披各杆就件的相对线刚止度分别计辟算顶层旷、中间顿层和底骨层开口区框架的太弯矩图叠加样各弯丧矩图钞得到拣总弯丑矩图1.计算各胜杆件线称刚度截面：酿梁：25同0×600中柱建：700×700边柱：60役0×600中梁泡刚度颈放大路系数桂：2左边跨养梁右边跨平梁底层迁中柱底层边说柱其余层框中柱其余层草边柱相对线贷刚度令左做边梁解的相拌对线屡刚度呀为1，则左边跨眠梁=1右边跨但梁=3缠.6删6/宴4.东3=痒0.较85底层中莫柱=13复.1/遍4.3舟=3.战0底层标边柱=7.迅02/盆4.3奋=1.茂63其余蚕层中用柱=18相.29榆/4.熔3=4晒.25其余躺层边凡柱=9.同87/准4.3奥=2.辆302.1顶层开拜口框架陕弯矩计院算2.睛1顶层开暗口框架塑弯矩计羊算2.2中间层届开口框裕架弯矩炕计算2.干2中间层赚开口框趴架弯矩捕计算2.孝3底层抖开口元框架副弯矩械计算2.忧3底层开免口框架牙弯矩计食算2.3各开口级框架弯狼矩发叠盏加得到循总弯矩水平荷垫载下的偿内力计崇算方法狱（反敏弯点法屑）反弯流点：M=剪0，V≠薄0框架弯家矩图要喝解决几个咳问题伙：1、各柱V的大翅小；2、柱缩慧反弯省点的坏位置征；3、由柱陡端弯矩悬求梁端省弯矩柱反公弯点禽的位枕置与丢“反隐弯点热法”贷的假仔设反弯惊点位亿置与孕柱上爹下端移的约猛束条红件（乳转角雹）有砖关“反弯点千法”关于讲反弯录点位尝置的概假设微：除贡底层掉外各甩层柱径端转当角相变等，雅底层税柱反看弯点汉在2/麦3层高尊处，榆其它多层反唇弯点涛在1/栗2层高仇处柱抗率侧刚昌度柱抗膜侧刚少度与柱两端四相对线番位移与柱两得端转错角的关系“反弯氏点法”甩中柱抗肝侧刚度用的计算宁“反季弯点法眠”的假漏设柱抗念侧刚马度：田柱顶梯产生搞单位惜位移所需慢的水眠平力判（柱冈的剪钞力）“反弯亿点法”关于柱抗侧残刚度的假设饰：假设柱两端继转角为0，即勿认为库梁刚貌度为偿无穷恶大反弯点粉处剪力愈的计算蹈（楼绵层总剪雹力按抗惕侧刚度准分配给饥各柱）基本颈假定刷：同驶层各境点侧扮移相熊等（疏楼面幼刚度饮无穷贪大）框架弯劝矩的计朗算柱端印弯矩妇：柱刃剪力X反弯点擦至柱端走距离梁端弯厉矩：根拦据节点窗平衡和努梁线刚跑度分配“反弯牵点法”音总结计算挨步骤1、确定充各柱反萌弯点的资位置2、计算袭各层、惨各柱反泳弯点处诊的剪力3、计算捆柱端弯冰矩和梁习端弯矩适用奋范围岭：梁线加刚度/柱线库刚度同≥3，一般急为多层尤框架“反授弯点杨法”涨例题水平付荷载蠢下的睁内力念计算盗方法您（员改进握的反偏弯点笛法—D值法嚼）反弯重点法品的缺去点1、柱倚的反觉弯点缴位置年是个室定值2、柱的瓜抗侧刚欢度只与领柱的线捏刚度及迅层高有哪关D值法的以改进之或处1、柱的抗侧染刚度的触修正（片考虑梁隐、柱刚桐度比）2、柱的反嚼弯点索位置涝的修由正（叔考虑友梁、裹柱刚溉度比繁和上范、下饼层的斜层高违影响挪）柱的抗搁侧刚度铲的修正柱抗瞒侧移纽奉刚度娇修正粗系数αc柱的努反弯梨点位特置的旦修正y=逗y0+y1+y2+y3标准豪反弯写点高疏度比y0与该层含所在的询楼层位淹置，及吩梁、柱经线刚度界比有关因上、陵下横梁俯相对线吗刚度变供化的修音正值y1因上豆、下较层层景高变柴化的跟修正截值y2、y3“D值法膜”总目结计算步救骤“D值法”此例题求A轴各屈层的迎反弯瓶点位勤置与D值求B轴各层合的反弯统点位置旦与D值求C轴各砌层的志反弯长点位闸置与D值求A轴柱剪逢力与梁愈柱弯矩求B轴柱镜剪力浩与梁将柱弯料矩求C轴柱辽剪力盟与梁刑柱弯烈矩求最终广弯矩图水平位努移验算浇方法用D值法计亚算侧移层间侧谦移顶点侧询移水平羞位移吧验算穴方法找例题内力挤组合哭方法控制悄截面梁取三苗个控制高截面：油左端支辱座、跨绿中、右依端支座柱取护两个跪控制相截面抖：柱染顶、纹柱底最不亡利内质力组肥合的这种类梁：支克座-Mma欺x、Vmax，跨阶中Mma叨x柱(一般情期况下)：Mmax及相应N、V-Mma护x及相应N、VNma企x及相应M、VNmin及相警应M、VVmax及相应M、N内力组淋合例题三跨六米层框架篇，内力吧计算过初程（分谎层法和D值法）满略对二层方梁和二贩层柱进兵行内力嘱组合延性框稻架设计框架结虎构的延具性构件贝和结挥构屈漆服后平，具需有承覆载能写力不胳降低桐或基洲本不贯降低约、且肤具有诞塑性叉变形震能力覆的一过种性廊能结构罚延性施的作脂用结构的有延性指晌标提高结狮构延性倚的措施结构毒的延万性指央标——构件伍延性绸比构件圈位移卷延性冬比截面外曲率魔延性得比结构的垒延性指虚标——结构延荷性比结构户延性毯比地震作刘用与塑窝性变形畜的关系弹性蛋结构热与弹女塑性若结构华的比答较提高览结构耳延性幻玉的措镇施“强柱弱玩梁”设计原快则——控制塑堪性铰的刮位置“强剪弱浮弯”设计底原则——控制橡构件努的破疼坏形奶态“强节点速弱构件”设计原惯则“强柱瓣弱梁”设计原墨则合理唉的框辛架屈论服机属制梁比远柱的仁塑性伤屈服墙尽可含能早遮发生泡和多猪发生底层高柱柱融根的贫塑性灵铰较嫩晚形茄成各层校柱子筛的屈柱服顺川序应捡错开涛，不伙要集百中在滤某一脾层延性梁酒设计（匀一）：优强剪弱舞弯梁端掀设计仓剪力呼的规硬定注意区圾别不同框抗震等喉级的规处定延性梁按设计（河二）：怀纵筋量彻与延性受压区厨高度最大受艰拉钢筋判配筋率最小受率压钢筋友配筋量延性梁优设计（慎三）：睡箍筋与黑延性梁端并箍筋夺加密姜（加坡密区弊长度蚀、最蔑大间宗距、薪最小匹直径胃）箍筋份形式延性梁痰设计（绒四）：愈剪压细比和截铲面限制狡要求无地震贴作用组像合时有地戴震作食用组卧合时延性而柱设蚁计（扬一）:剪跨洋比与舌长、环短柱剪跨比长柱捡，压渡弯破绿坏，违延性揉较好短柱非，剪恭切破防坏，植延性鹊较差极短旱柱，截剪切圆斜拉初破坏肿，延捧性极浴差延性柱纽奉设计（晚二）:轴压比延性床柱设映计（电三）:配箍访率与疫箍筋缸形式配箍特逼征值与迟体积配罗箍率箍筋检形式另与约仓束作友用延性柱译设计（敌四）:柱的疑加强语部位调整蔽柱端闷弯矩陶，实淋现强县柱弱将梁底层固阻定端弯赶矩增大猛，推迟电其屈服加大角她柱设计代内力，宏提高其然承载力延性敌梁设铲计（蜜五）宰：强酷剪弱梳弯柱端设功计剪力扩的规定注意区欣别不同棒抗震等称级的规恒定延性妖柱设他计（喇六）肿：扁剪压辱比和纹截面蓬限制杰要求无地震臣作用组粱合时有地震陆作用组预合时强节点“弱”构件抗震等魄级为一秘、二级构时，根臭据剪力臣设计值身验算框代架节点楼核心区寻的抗剪俱承载力抗震排等级妥为三分、四孝级时房诚，按针构造厕要求初配置统箍筋节点区箭钢筋锚须固——非抗震卫设计梁下部今钢筋伸誓入支座啄要求边梁碧上部庙钢筋袖锚入母支座冻要求梁上部批钢筋与夸架立钢写筋搭接校要求柱顶毅钢筋撇要求节点区文钢筋锚青固——抗震设立计梁下但部钢融筋伸悉入支