多層框架結構創(chuàng)新設計指導

1、多層框架結構創(chuàng)新設計指導4、計算單元及計算簡圖的選取選擇具有代表性的一榀框架作為即將進行計算的框架，選取該框架兩側各1/2開間的范圍作為計算單元（圖）。 計算簡圖：柱取軸線或中心線；梁的跨度即柱中心間的距離。 層高：底層對于現(xiàn)澆樓板取基礎頂面到二層樓板頂面之間的距離； 其他層取層高。 橫向框架 選有代表性的一榀；縱向排架 分別計算則上圖中的橫向與縱向框架的計算簡圖為：5.荷載統(tǒng)計包括：恒載樓屋面（含梁）的恒荷載（根據(jù)建筑設計說明里選用的建筑做法，查荷載規(guī)范確定面層重量）、柱或墻體的恒荷載；樓屋面的活荷載（按設計任務書取用）； 風荷載（按設計任務書提出的地點、風壓以及荷載規(guī)范計算）。 民用建筑樓

2、面均布活荷載標準值及其組合值、頻遇值和準永久值系數(shù)6對初步選定的框架梁、柱截面尺寸進行驗算1)梁：根據(jù)作用在梁上的荷載，計算M、V。 斜截面：cfcbh0；受彎：M1fcbx(h0-x/2)，xbh0。 2)柱： 對于內柱：按軸壓構件來驗算，按負荷面積估算其承擔的荷載設計值。 用公式N0.9(fcA+fyAs)來計算As，要求As/bh0。 對于外柱：應考慮到彎矩的影響。 風荷載引起的每根柱上的彎矩標準值（粗略計算）：MPw（h/2）/n，n為一榀框架柱總數(shù)外柱軸向力標準值，按負荷面積估算。 計算出設計值，分項系數(shù)：活載起控制作用時，恒載，活載；恒載起控制作用時，恒載，活載；并適當加大軸向力值

3、，乘以的系數(shù)。 按對稱配筋驗算底層柱和頂層柱。 7.計算梁柱線剛度：iEI/l 在框架結構中，現(xiàn)澆層的樓面可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，在計算梁截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取II0（I0為梁的截面慣性矩），對中框架梁取II0 除底層柱外，其它各層柱的線剛度均乘以。 I0I0二、框架內力計算、內力組合和梁柱配筋計算 豎向荷載作用下，采用分層法計算框架內力； 水平荷載作用下，采用修正的反彎點法（D值法）計算框架內力。 豎向荷載作用下的分層法基本假定在豎向荷載下，多層多跨框架的側移忽略不計；作用在本層粱上的豎向荷載只對本層粱和與本層粱相連的柱有影響，而對其他各層粱和柱的影響忽略不計。

4、 12.3 框架結構內力及水平位移的近似計算 分層法的計算簡圖將每層柱的上下端支座簡化為固定端。 則框架在豎向荷載下的計算簡圖可簡化為： 用分層法計算簡圖所得內力計算結果的誤差分析誤差分析誤差調整措施：除底層柱外，其它各層柱的線剛度均乘以；除底層柱外，其它各層柱的彎矩傳遞系數(shù)均取1/3。 分層法計算結果的處理：分層計算所得的梁端彎矩即為框架梁的最后彎矩；框架柱端彎矩應由相鄰兩個開口剛架所得的同位置 柱端彎矩疊加而得。 最后框架節(jié)點彎矩不平衡時，可對該結點不平衡彎 矩進行一次分配，但不傳遞。 5 分層法計算步驟：畫出框架計算簡圖（標準荷載、軸線尺寸、節(jié)點編號）；按規(guī)定計算梁、柱的線剛度及相對線剛

5、度；除底層柱外，其他各層柱的線剛度應乘以系數(shù)；(4)計算各節(jié)點處的彎矩分配系數(shù)，用彎矩分配法從上至下分層計算各個計算單元的桿端彎矩；(5)疊加有關桿端彎矩，得出最后彎矩圖；(6)按靜力平衡條件求出框架的其他內力（軸力及剪力圖）。 水平荷載作用下的反彎點法節(jié)點作用水平集中力時框架的受力特點： 各桿件的彎矩圖都是直線； 各桿件上的彎矩均有一個零彎矩點反彎點。 反彎點法的要點基本假定在進行各柱剪力分配時，認為梁與柱的線剛度之比為無限大；柱的反彎點高度：認為除底層柱以外，其余各層柱的反彎點均在柱的中點。 底層柱在距支座 2/3層高處。 梁的彎矩可由節(jié)點平衡條件求出。 同層各柱剪力Vji的求法取j層反彎

6、點以上部分為隔離體,由力的平衡得：由結力知：兩端固定柱的抗側移剛度。 側向剛度的物理意義可得，j層各柱頂?shù)奈灰?為：將此式代入上式，j樓層中任意柱k在層間剪力Vj中分配到的剪力Vjk為：（1）柱端彎矩：各柱反彎點處剪力求得后，剪力乘以反彎點距柱上端、下端截面的距離，便可求得柱上下截面彎矩，即底層柱其它層框架梁柱彎矩計算（2）梁端彎矩：可由節(jié)點平衡求得：反彎點法的適用條件：框架節(jié)點梁柱線剛度之比3時。 節(jié)點右側的梁端彎矩節(jié)點右側的梁的線剛度節(jié)點左側的梁的線剛度節(jié)點左側的梁端彎矩節(jié)點上下端柱彎矩(3) 梁端剪力根據(jù)梁的平衡條件求出.(4) 柱的軸力結點左右梁端剪力之和求出:反彎點法的適用條件：框架

7、節(jié)點梁柱線剛度之比3時。 水平荷載下的D值法D值法的引入： 當梁柱的線剛度之比不滿足3時，反彎點法的梁柱線剛度比為無窮大的假設，將引起較大的計算誤差，以至于工程設計結果不能接受。 故引入改進反彎點法（又稱為D值法）。 計算誤差表現(xiàn)在：柱的側向剛度按兩端固定柱計算不準確，不能將梁視為柱的不動鉸支座；柱的反彎點位置將受到與之相關的上下梁、上下層的影響，不能簡單認為在柱的中央。 修正柱的側移剛度，將*記作D修正反彎點高度 改進后的柱側移剛度D當梁柱的線剛度比無窮大時，。 *D =柱的側移剛度修正系數(shù)，反映梁柱線剛度比對側移剛度的影響，計算見下表。 修正后的柱反彎點高度柱的反彎點位置：取決于該柱上下兩端轉角的比值。 反彎點偏向轉角較大的一端。 影響柱兩端轉角的主要因素： 梁柱線剛度比；柱與上下梁的線剛度比；上層層高的變化；下層層高的變化等。 修正后的反彎點高度按下式計算：yh = (y0+y1+y2+y3)hy反彎點高度比；y0 標準反彎點高度比，由附表7-1、7-2查得；y1 上下橫梁線剛度不同對反彎點高度的修正系數(shù)；y2 y3 上層、下層層高變化對反彎點高度的修正系數(shù)。 D值法的計算步驟和計算內容與反彎點法相同。 框架結構側移計算及限制側移的近似計算 用層間位移與層間剪力的關系可得： j層的層間位移 為：框架頂端總水平位移 u 為：層數(shù)剪切型變形彎曲型變