框架结构课程设计11级课件.ppt

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层柱的高度取基础底层柱的高度取基础

2、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=(1/121/16)H1 H1为层高为层高 21142.1,9.0LLnNfN

3、Acc,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

4、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A2B2A1B1C115.81kN15.81kN27.39kN31.77kN59.16kNC222.33kN22.33kN29.01kN20.89kN33.11kN38.67kN72.36kN35.53kN49.9kN144.14kN64.36kN28.83kN竖向荷载作用下的分层法竖向荷载作用下的分层法A1B1C1A0B0C0A2B2C215.8129.0149.964.359.1672.36158.54144.1422.3335.5378

5、.7664.63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hyhy：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mknjiVFV1jkijjjkjkuDV 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：

6、）。则：因此，因此，jjmjj2jj1juDuDuDVmkDVu1jkjjj1jkjkjkVDDVmk 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。212hiD 2c12hiD水平荷载作用下的水平荷载作用下的D值法值法j1jkjki1jkjkjkVDDFDDVmknjimk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+y3y0y1y2 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

7、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10-4y0: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2c12hiDy

8、=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。j1jkjki1jkjkjkVDDFDDVmknjimkjjktcjk)1(hyVMjjkbcjkyhVMD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2jjktcjkhVM2jjkbcjkhVM311ktc1khVM3211kbc1khVM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lcMucMlbMrbM)(lcucrblblblbMMiiiM)(lcucrblbrbrbMMiiiM六

9、、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。lMMVVlbrblbrb 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：得柱轴力 0ylbVrbV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

10、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mkDVu1jkjj总层间侧移总层间侧移（顶点水平位移）（顶点水平位移）njuu1j ehu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

11、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)(bpgVV2bVMM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

12、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”）Q1KQ1GKGSSSQiKQi1GKG9.0SSSni（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”）QiKciQi1GK35.1SSSni1.恒恒+活，活，2.恒恒+风风恒恒+0.9(活活+风风)框架梁的最不利内力组合框架梁的最不利内力组合框架柱的最不利内力组合框架柱的最不利内力组合梁端截面梁端截面:跨中截面跨中截面:maxmaxmaxVMM、maxMVNM和及相应的max柱端截面柱端截面:VMN和及相应的maxVMN和及相应的min六、框架结构的结构构件设计六、框架结构的结构构件设计