第四-五節(jié) 框架梁柱內(nèi)力組合

1、第四五節(jié) 框架梁柱內(nèi)力組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)條件框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖框架橫向剛度計(jì)算 豎向荷載計(jì)算 橫向水平地震作用計(jì)算及位移驗(yàn)算 水平地震作用下橫向框架內(nèi)力分析 豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力分析 框架內(nèi)力組合 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 框架梁、柱配筋計(jì)算 滿足位移驗(yàn)算要求不滿足位移驗(yàn)算要求框架結(jié)構(gòu)計(jì)算書繪制框架結(jié)構(gòu)施工圖不滿足豎向設(shè)計(jì)要求滿足豎向設(shè)計(jì)要求九、框架內(nèi)力組合1、內(nèi)力組合的一般原則1）非抗震時(shí)荷載規(guī)范第3.2.3條、第3.2.4條規(guī)定：可變荷載效應(yīng)控制的組合：永久荷載效應(yīng)控制的組合：關(guān)于風(fēng)： 1）不能肯定的說(shuō)：非地震組合時(shí)，加風(fēng)不起控制作用； 2）西安地區(qū)風(fēng)荷載較?。?3）畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間有限。本次設(shè)

2、計(jì)不考慮風(fēng)荷載九、框架內(nèi)力組合1、內(nèi)力組合的一般原則故上述內(nèi)力組合為：可變荷載效應(yīng)控制的組合：永久荷載效應(yīng)控制的組合：屋面：取屋面活荷載與雪載的大值樓面：取樓面活荷載屋面：取屋面活荷載與雪載的大值樓面：取樓面活荷載 0.7：荷載規(guī)范表4.1.1 組合值系數(shù)。九、框架內(nèi)力組合1、內(nèi)力組合的一般原則2）抗震時(shí)抗震規(guī)范第5.4.1條規(guī)定：豎向地震作用： 抗震規(guī)范第5.1.1條規(guī)定： 8、9度的大跨、長(zhǎng)懸臂及9度高層結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用。 抗震規(guī)范第5.4.1條規(guī)定：水平地震重力豎向地震風(fēng)風(fēng)：抗震規(guī)范第5.4.1條規(guī)定：九、框架內(nèi)力組合3） 截面驗(yàn)算1、內(nèi)力組合的一般原則為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為承載力抗震

3、調(diào)整系數(shù)非抗震時(shí)抗 震 時(shí)4） 結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)：抗震規(guī)范第6.1.2條 抗震規(guī)范第3.2.3條 寫成（方便比較）九、框架內(nèi)力組合2、地震內(nèi)力的調(diào)整1）強(qiáng)柱弱梁的抗震要求（柱彎矩調(diào)整）（1）抗震規(guī)范第6.2.2條：一、二、三級(jí)框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱的節(jié)點(diǎn)外，柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求： 式中: Mc節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和， 上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值，可按彈性分析分配；Mb節(jié)點(diǎn)左右梁端截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和， 一級(jí)框架節(jié)點(diǎn)左右梁端均為負(fù)彎矩時(shí)，絕對(duì)值較小的彎矩應(yīng)取零；c 柱端彎矩增大系數(shù)，一級(jí)取1

4、.4，二級(jí)取1.2，三級(jí)取1.1。 注：當(dāng)反彎點(diǎn)不在柱的層高范圍內(nèi)時(shí)，柱端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值可乘 以上述柱端彎矩增大系數(shù)。 九、框架內(nèi)力組合2、地震內(nèi)力的調(diào)整（2）抗震規(guī)范第6.2.3條：一、二、三級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25 和1.15。底層柱縱向鋼筋宜按上下端的不利情況配置。注：底層指無(wú)地下室的基礎(chǔ)以上或地下室以上的首層。 頂層及軸壓比0.15： 取原值 底層柱底截面： 1.25原值 其它節(jié)點(diǎn)： 對(duì)無(wú)節(jié)點(diǎn)彎矩的柱： 1.2原值 對(duì)有節(jié)點(diǎn)彎矩的柱： 先算Mb，然后算1.2Mb， 再按節(jié)點(diǎn)上下柱端彎矩比分配得新值。 （與原值比較取大值）根據(jù)

5、以上要求，對(duì)1.2SGE+1.3SEhk作用下的柱端彎矩進(jìn)行調(diào)整（二級(jí)）：九、框架內(nèi)力組合2）強(qiáng)剪弱彎的抗震要求2、地震內(nèi)力的調(diào)整 抗震規(guī)范第6.2.4條：一、二、三級(jí)的框架梁和抗震墻中跨高比大 于2.5的連梁，其梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整：式中：vb 梁端剪力增大系數(shù)，一級(jí)取1.3，二級(jí)取1.2，三級(jí)取1.1；VGb 梁在重力荷載代表值作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪 力設(shè)計(jì)值；Mlb 、 Mrb 分別為梁左右端截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值。 梁端剪力調(diào)整（1）九、框架內(nèi)力組合2、地震內(nèi)力的調(diào)整式中： Hn柱的凈高； Mbc 、 Mtc分別為柱的上下端順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚪?/p>

6、面組合的彎 矩設(shè)計(jì)值（已經(jīng)過(guò)柱端彎矩調(diào)整）； vc柱剪力增大系數(shù)，一級(jí)取1.4，二級(jí)取1.2，三級(jí)取1.1。 抗震規(guī)范第6.2.5條：一、二、三級(jí)的框架柱和框支柱組合的剪力 設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整：（2）柱端剪力調(diào)整九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組合（1）表中M以梁下部受拉為正，單位kNM； 剪力以向上為正，單位kN。（2）表中內(nèi)力均為構(gòu)件軸心內(nèi)力。（3）表中SGk 、SQk 、SGE三列中的梁端彎矩為經(jīng)過(guò)調(diào)幅后的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值， 調(diào)幅系數(shù)取0.8。（依據(jù)高規(guī)第5.2.3條）剪力不乘以調(diào)幅系數(shù)。（4）非地震內(nèi)力組合中，對(duì)辦公樓： 可變控制 永久控制（5）表中 的取值：受彎 =0.75，受剪 =0.

7、85。 （依據(jù)抗震規(guī)范第5.4.2條）九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組合 Mlb 、 Mrb分別為梁左右端截面順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值（取兩方向之大值）。取 一列數(shù)據(jù)，注意M符號(hào)。 （6）地震內(nèi)力梁端剪力計(jì)算：左 震順時(shí)針 Mlb + Mrb =122.04+240.34=362.38 kNm右 震反時(shí)針 Mlb + Mrb =195.03+89.08=284.11 kNm九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組合注：有時(shí)V計(jì)算值較大，不滿足最小截面尺寸要求，如果Mlb 和 Mrb為軸心 內(nèi)力，跨度宜用計(jì)算跨度。 ln為梁凈跨，為簡(jiǎn)化，本設(shè)計(jì)取凈跨，而M lb + M rb為軸心內(nèi)力

8、，如此， 梁端剪力增大，偏安全。 VGb為梁在重力荷載代表值作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值。 為梁端剪力增大系數(shù)，二級(jí)取1.2。 （抗震規(guī)范第6.2.4條） 九、框架內(nèi)力組合3、框架梁的內(nèi)力組合受彎的抗震承載力調(diào)整系數(shù)。按單跨簡(jiǎn)支梁計(jì)算的支座中心處剪力。支座中心處剪力。（7）地震內(nèi)力中梁端V 內(nèi)力組合表中暫不計(jì)算，待截面設(shè)計(jì)時(shí)，須將梁軸心內(nèi)力換算為柱邊緣內(nèi)力，此時(shí)需用到哪組內(nèi)力再求V。 注：應(yīng)用（ ）列M、V值，不乘 。 九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組合（8）梁跨中Mmax 表中跨間MAB、MBC分別為AB跨和BC跨的跨間最大正彎矩。非震地震九、框架內(nèi)力組合 3、框架梁的內(nèi)力組

9、合 跨中Mmax與支座- Mmax不同時(shí)發(fā)生，因活荷載不利布置方式不同。 按滿布活載計(jì)算，梁端M略小于按不利布置梁端- Mmax，可不調(diào)整， 即相當(dāng)于已經(jīng)考慮活載不利布置。 按滿布計(jì)算的梁跨中Mmax偏小較多，故乘以1.11.3擴(kuò)大系數(shù)， 乘以擴(kuò)大系數(shù)后即可認(rèn)為已考慮了活載不利布置。 對(duì)支座- Mmax調(diào)幅后，相應(yīng)跨中M增大，按平衡條件求得。 乘1.11.3后的跨中M和調(diào)幅后的跨中M比較，取大。1.11.3只應(yīng)乘在活荷載作用下的內(nèi)力，而通常將（恒+活）跨中內(nèi) 力一起擴(kuò)大，偏多，恒載占主要1214kN/m2 ，活載23 kN/m2 ，占15%20%，活載影響較小。九、框架內(nèi)力組合4、框架柱的內(nèi)力

10、組合（1） 表中彎矩以左側(cè)受拉為正，單位為KNM；軸力以受壓為正， 單位為KN；剪力以對(duì)桿件端部順時(shí)針為正，單位為KN。（2） 表中內(nèi)力均為構(gòu)件軸心內(nèi)力。（3） 非震內(nèi)力V的計(jì)算：（4） 軸壓比計(jì)算時(shí)，N取 列數(shù)據(jù)，用每層柱 底軸力計(jì)算，驗(yàn)算軸壓比是否滿足要求。 （抗震規(guī)范第6.3.7條） 九、框架內(nèi)力組合4、框架柱的內(nèi)力組合 根據(jù)強(qiáng)柱弱梁要求，對(duì) 作用下柱M調(diào)整，對(duì)左、右震M大值進(jìn)行調(diào)整。 頂層及軸壓比0.15 ：取原值； 底層柱底 ：1.25原值； 其他節(jié)點(diǎn)柱 無(wú)節(jié)點(diǎn)M的柱 ：取1.2 原值 有節(jié)點(diǎn)M的柱 ：先算 ，然后1.2 ，再 按節(jié)點(diǎn)上下柱端彈性M比分配得新M值，如果比原值小，則取原值。（6） Mmax、Nmin、Nmax 在 非震內(nèi)力 非震內(nèi)力（5） 柱端彎矩調(diào)整 地震內(nèi)力 調(diào)整后的柱內(nèi)力 三組內(nèi)力中挑選。 九、框架內(nèi)力組合4、框架柱的內(nèi)力組合（7） 地震內(nèi)力V抗震規(guī)范第6.2.5條 （二級(jí)） Mbc 、 Mtc 分別為柱的上下端順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚪孛娼M合的彎矩設(shè)計(jì)值，經(jīng)柱端M調(diào)整后的值。取兩方向之大值，即直接取用柱端M調(diào)整后的那一列數(shù)據(jù)（但未乘 ）。左 震右 震反時(shí)針 Mbc + Mtc =202.93+42.30 =245.23順時(shí)針 Mbc + Mtc =343.66+86.53 =430.19九、框