1、框架結構的計算簡圖豎向荷載作用下的近似計算水平荷載作用下的反彎點法水平荷載作用下的D值法水平荷載作用下位移的近似計算框架結構的內力組合框架梁的設計框架柱的設計框架節點的設計 計算單元 梁的跨度 算層 層高 樓面荷載分配58qq 23(1 23)qq框架節點可簡化為剛接節點、鉸接節點和半鉸節點。考慮樓板的影響，框架梁的截面抗彎剛度應適當提高 。現澆鋼筋混凝土樓蓋： 中框架：I2 I 0 邊框架：I1.5I0 裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋： 中框架：I1.5I0 邊框架：I1.2I0 裝配式鋼筋混凝土樓蓋： 中框架：II0 邊框架：II0 注：I0 為矩形截面框架梁的截面慣性矩基本假定基本假定: :豎

2、向荷載下，框架側移可忽略不計每層梁上的豎向荷載對其它層的影響可忽略不計,每層梁上的荷載只在該層及與該層梁相連的柱上分配和傳遞除底層外，各層柱的線剛度乘以0.9，傳遞系數由1/2改為1/3。梁彎矩為最終彎矩，柱的最終彎矩為與各柱相連的兩層計算彎矩疊加。若節點彎矩不平衡，再分配一次。內力與位移計算中，所有構件均采用彈性剛度。考慮梁端塑性內力重分布，對梁端負彎矩進行調幅，調幅系數：現澆框架：0.80.9；裝配式框架：0.70.8。調幅后按照平衡條件計算跨中彎矩。跨中正彎矩不小于按簡支梁計算的跨中彎矩一半。豎向荷載下的彎矩先調幅，后組合。樓面活載大于4kN/m2，需考慮活載不利布置。 分層法 近似法

3、反彎點法 D值法 力矩分配法力矩分配法漸近法漸近法 迭代法迭代法 無剪力分配法無剪力分配法 力法力法精確法精確法 位移法位移法 框架結構內力與框架結構內力與位移的計算方法位移的計算方法l反彎點：M=0，V0l框架彎矩圖要解決幾個問題：1、各柱V的大小；2、柱反彎點的位置；3、由柱端彎矩求梁端彎矩。u梁的線剛度與柱的線剛度之比為無限大。u除底層外，各層柱端轉角相等，底層柱反彎點在2/3層高處，其它層反彎點在1/2層高處。u梁端彎矩可由節點平衡條件求出，并按節點左右梁的線剛度進行分配。212hiVdc1 . 柱的側移剛度2 . 層間剪力分配 第j層總剪力 第j層第i根柱的剪力jmjjFjVVVV2

4、1FjmkjkjkjkViiV13 . 柱端彎矩 根據各柱分配到的剪力及反彎點位置，計算柱端彎矩：上層柱：上下端彎矩相等 底層柱： 上端彎矩： 下端彎矩：11131hVMktkc11132hVMkbkcjjkbcjktcjkhVMM214 . 梁端彎矩計算根據梁柱節點平衡計算梁端彎矩 邊柱 中柱 tcbcbMMMrblblbdcuclbiiiMMM）(rblbrbdcucrbiiiMMM）(5 . 框架梁柱剪力、柱軸力計算同豎向荷載作用下的內力計算一樣，可以通過梁的隔離體平衡，求出梁端剪力與柱的軸力。6 .反彎點法總結檢驗運用反彎點法的條件：梁的線剛度與柱的線剛度比大于等于3；計算各柱的抗側剛

5、度；把各層總剪力分配到每個柱；反彎點的確定；計算柱端彎矩；計算梁端彎矩；計算梁的剪力、柱的軸力。l反彎點法的缺點柱的反彎點位置是個定值 柱的抗側剛度只與柱的線剛度及層高有關 lD值法的改進之處柱的抗側剛度的修正（考慮梁、柱剛度比）柱的反彎點位置的修正（考慮梁、柱剛度比和上、下層的層高影響）l柱抗側移剛度修正系數c312hEIDcciiiiik24321kk2ciiik21kk25 . 0樓層簡圖k k一般柱邊柱 底層柱固結 2 . 柱的剪力計算 柱的值確定后，同一層各柱底側移相等，可由下式求得各柱剪力：FjmkjkjkjkVDDV1ly=y0+y1+y2+y3l標準反彎點高度比y0與該層所在的

6、樓層位置，及梁、柱線剛度比有關 l因上、下層梁相對線剛度變化的修正值y1 l因上、下層層高變化的修正值y2、y3計算步驟：求各柱的抗側剛度（修正值）求各柱的反彎點位置（修正值）計算各層、各柱反彎點處的剪力計算柱端彎矩和梁端彎矩l用D值法計算側移l層間側移l頂點側移本公式并未考慮梁柱軸線變形和截面剪切變形所產生的位移正常使用條件下的變形驗算要求各層的層間側移值與該層的層高之比不宜超過1/550。ijPjjDVunjjuu1控制截面 梁取三個控制截面：左端支座、跨中、右端支座 柱取兩個控制截面：柱頂、柱底最不利內力組合的種類 梁：支座-Mmax、Vmax 、 Mmax ，跨中Mmax 柱(一般情況

7、下)： Mmax及相應N、V-Mmax及相應N、VNmax及相應M、VNmin及相應M、VVmax及相應M、N框架結構的內力組合梁端控制截面的組合用內力:梁端控制截面彎矩及剪力 設某框架AB在豎向荷載作用下，梁端最大負彎矩分別為MA0、MB0，梁跨中最大正彎矩為Mc0，則調幅后梁端彎矩可取：彎矩調幅系數（現澆框架：=0.8-0.9 框架梁端：=0.7-0.8）BOBAOAMMMM002ABCMMMM影響框架梁延性及其耗能能力的因素：1）縱筋配筋率 2）剪壓比 3）跨高比 4）塑性鉸區的箍筋用量框架梁的設計1 . 框架梁的正截面受彎承載力計算框架梁的正截面受彎承載力計算可參見鋼筋混凝土結構教材。

8、只是在有地震作用組合時，應考慮相應的承載力抗震調整系數。為保證框架梁的延性，在梁端截面必須配置受壓鋼筋，同時要限制混凝土受壓區高度。具體要求為: 一級抗震 x0.25h0 二、三級抗震 x0.35h0梁跨中截面受壓區高度限制為:b2.梁的斜截面受剪承載力計算 為保證框架梁在地震作用下呈梁鉸型延性機構，減少梁端塑性鉸區發生脆性剪切破壞的可能性，梁端的斜截面受剪承載力應高于正截面受彎承載力，即應將框架梁設計成為“強剪弱彎”型構件。 為實現“強剪弱彎”的設計目標，梁端剪力設計值應根據梁端彎矩進行調整。抗震設計時，框架梁端部截面組合的剪力設計值，一、二、三級應按下列公式計算；四級時可直接取地震作用組合

9、的剪力計算值。1.梁端剪力設計值 9度抗震設計的結構和一級抗震的框架結構 GbnrblbvbVlMMV/0/obuasyksREMA fhar1.1lrbuabuaGbnMMVVl2.梁斜截面受剪承載力計算值無地震作用均布荷載集中荷載 地震作用組合均布荷載集中荷載 000.71.25svbtyvAVf bhfhs001.751svbtyvAVf bhfhs0010.421.25svbtyvREAVf bhfhrs0011.051svbtyvREAVf bhfhrs3.梁受剪截面限制條件無地震作用 地震作用組合當梁跨高比大于2.5當梁跨高比不大于2.5 00.25bccVf bh010.2bcc

10、REVf bhr010.15bccREVf bhr現澆框架梁的混凝土強度等級，按一級抗震等級設計時，不應低于C30，按二四級和非抗震設計時，不應低于C20。同時，不宜大于C40。框架梁截面高度可按跨度的1/101/18估算后確定，且不小400mm，也不宜大于梁凈跨的1/4。框架梁截面寬度可取梁截面高度的1/31/2，且不宜小于200mm，截面高度和截面寬度的比值不宜大于4，以保證梁平面外的穩定性。（1 1）. .最大配筋率最大配筋率l 抗震設計時，梁端縱向受拉鋼筋抗震設計時，梁端縱向受拉鋼筋maxmax=2.75%=2.75%（分清是否抗震設計）（分清是否抗震設計）（2 2）. .最小配筋率最

11、小配筋率l 非抗震設計時，縱向受拉鋼筋非抗震設計時，縱向受拉鋼筋minmin不應小于不應小于0.2% 0.2% 和和 4545ft/ /fy 的較大者的較大者l 抗震設計時，縱向受拉鋼筋抗震設計時，縱向受拉鋼筋minmin不應小于不應小于P66表表4.13（3 3）. .梁端受壓鋼筋比值梁端受壓鋼筋比值l 一級抗震時，一級抗震時，ss. AA50 l 二、三級抗震時，二、三級抗震時，ss. AA30 （強制性條文）（強制性條文）（強制性條文）（強制性條文）: 為提高框架梁的延性為提高框架梁的延性l 加密區長度、箍筋最大間距、最小直徑加密區長度、箍筋最大間距、最小直徑P66P66表表4.14.1

12、（1 1）. .最小配筋率最小配筋率l 非抗震設計時，非抗震設計時，sv= =Asv / bs0.24 0.24 ft / /fyvl 一級抗震時，一級抗震時，sv0.30 0.30 ft / /fyvl 二級抗震時，二級抗震時，sv0.28 0.28 ft / /fyvl 三、四級抗震時，三、四級抗震時，sv0.26 0.26 ft / /fyv（2 2）. .抗震設計時箍筋要求抗震設計時箍筋要求l 非加密區箍筋最大間距非加密區箍筋最大間距加密區箍筋間距的加密區箍筋間距的2 2倍倍l 加密區箍筋肢距要求加密區箍筋肢距要求l 箍筋應有箍筋應有1351350 0彎鉤，彎鉤端部直段長度彎鉤，彎鉤端

13、部直段長度10d10d剪跨比2.0時，稱為長柱，柱的破壞形態為壓彎型破壞。只要構造合理，一般都能滿足柱強剪弱彎要求，并有一定的變形能力剪跨比1.52.0時，稱為短柱，柱將產生以剪切為主的破壞。當提高混凝土強度或配有足夠的鋼箍時，可能出現具有一定延性的剪壓破壞。剪跨比400400的柱，間距的柱，間距200200l 非抗震和四級，間距非抗震和四級，間距300300，凈距，凈距5050（抗震設計時）（抗震設計時）1.1.加密范圍（長邊尺寸，柱凈高的加密范圍（長邊尺寸，柱凈高的1/61/6、500500）maxmax2.2.加密區的最小直徑和最大間距加密區的最小直徑和最大間距3.3.加密區的箍筋體積配

14、筋率加密區的箍筋體積配筋率4.4.箍筋的肢數和形式箍筋的肢數和形式（強制性條文）表（強制性條文）表4.17yvcvkkvffsllla 21最小配箍特征值最小配箍特征值核心混凝土截面邊長核心混凝土截面邊長（從箍筋內到內的距離）（從箍筋內到內的距離）箍筋單肢截面面積箍筋單肢截面面積對應對應ak的箍筋單肢總周長（中到中的距離）的箍筋單肢總周長（中到中的距離）l 抗震設計，柱箍筋抗震設計，柱箍筋l非抗震設計，柱箍筋非抗震設計，柱箍筋1 . 框架梁柱節點區主要承受柱子傳來的軸向力、彎矩、剪力和梁傳來的彎矩、剪力的作用。在軸壓力和剪力的共同作用下，節點區發生由于剪切及主拉應力所造成的脆性破壞。2 . 影

15、響框架節點承載力及延性的因素主要有 ：（1）直交梁對節點核心區的約束作用（2）軸壓力對節點核心區混凝土抗剪強度及節點延性的影響（3）剪壓比和配箍率對節點受剪承載力的影響（4）梁縱筋滑移對結構延性影響1 . 節點剪力設計值節點受力簡圖由節點上半部的平衡條件可得：其他中間節點和端點：其他中間節點和端點：頂點中間節點：頂點中間節點：sbrblbjbjahMMV0bCsbsbbjbjhHahahMV0019 9度和一級框架節點剪力設計值尚不能小于度和一級框架節點剪力設計值尚不能小于sbrbualbuajahMMV015. 1頂點中間節點：頂點中間節點：其他中間節點和端點：其他中間節點和端點：bCsbsbbuarbualjhHahahMMV00115. 12 . 節點受剪承載力計算公式 設防烈度為9度時sahAfbbNhbfVsbsvjyvcjjjtjREjj005.