建筑結(jié)構(gòu)上冊(cè)多層框架結(jié)構(gòu)房屋

12多層框架結(jié)構(gòu)房屋本章主要介紹:多層及高層房屋的結(jié)構(gòu)體系；結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載確定；簡(jiǎn)單框架的內(nèi)力計(jì)算；無(wú)抗震設(shè)防要求時(shí)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)；非抗震設(shè)計(jì)時(shí)框架節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要求；結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法。重點(diǎn)是施工圖的識(shí)讀。

本章提要多層與高層房屋之間沒(méi)有明確的界限，我國(guó)通常將8層及８層以下的房屋稱(chēng)為多層房屋，8層以上的房屋稱(chēng)為高層房屋。

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，是指由鋼筋混凝土橫梁、縱梁和柱等構(gòu)件所組成的結(jié)構(gòu)。墻體不承重，內(nèi)、外墻只起分隔和圍護(hù)作用，見(jiàn)圖12.1。按施工方法的不同，框架可分為整體式、裝配式和裝配整體式三種。

整體式框架也稱(chēng)全現(xiàn)澆框架，其優(yōu)點(diǎn)是整體性好，建筑布置靈活，有利于抗震，但工程量大，模板耗費(fèi)多，工期長(zhǎng)。

裝配式框架的構(gòu)件全部為預(yù)制，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝和連接。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約模板，縮短工期，有利于施工機(jī)械化。

裝配整體式框架是將預(yù)制梁、柱和板現(xiàn)場(chǎng)安裝就位后，在構(gòu)件連接處澆搗混凝土，使之形成整體。其優(yōu)點(diǎn)是，省去了預(yù)埋件，減少了用鋼量，整體性比裝配式提高，但節(jié)點(diǎn)施工復(fù)雜。圖12.1框架結(jié)構(gòu)圖(a)平面圖；(b)Ⅰ-Ⅰ剖面圖本章內(nèi)容12.1

框架結(jié)構(gòu)布置12.2

框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載12.3

豎向荷載作用下的內(nèi)力近似計(jì)算－分層法12.4

水平荷載作用下的內(nèi)力和側(cè)移的近似計(jì)算－反彎點(diǎn)法和D值法12.5

框架的內(nèi)力組合12.6

現(xiàn)澆框架的一般構(gòu)造12.1框架結(jié)構(gòu)布置

（1）結(jié)構(gòu)平面布置宜簡(jiǎn)單、規(guī)則和對(duì)稱(chēng)。

（2）建筑平面長(zhǎng)寬比不宜過(guò)大，L/B宜小于6。

（3）結(jié)構(gòu)的豎向布置要做到剛度均勻而連續(xù)，避免剛度突變。

（4）建筑物的高寬比不宜過(guò)大，H/B不宜大于5。

（5）房屋的總長(zhǎng)度宜控制在最大伸縮縫間距以?xún)?nèi)，否則需設(shè)伸縮縫或采取其它措施，以防止溫度應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)造成的危害。12.1.1結(jié)構(gòu)布置原則

（6）在地基可能產(chǎn)生不均勻沉降的部位及有抗震設(shè)防要求的房屋，應(yīng)合理設(shè)置沉降縫和防震縫。

框架結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)平面框架通過(guò)連系梁的連接而形成的空間結(jié)構(gòu)體系。在這個(gè)體系中，平面框架是基本的承重結(jié)構(gòu)，按其布置方向的不同，框架體系可以分為下列三種：（1）

橫向框架承重方案在這種布置方案中，主要承重框架沿房屋的橫向布置。沿房屋的縱向設(shè)置板和連系梁，見(jiàn)圖12.2(a)。12.1.2框架結(jié)構(gòu)方案（2）

縱向框架承重方案在這種布置方案中，主要承重框架沿房屋的縱向布置。沿房屋的橫向設(shè)置板和連系梁，見(jiàn)圖12.2(b)。（3）

縱橫向框架混合承重方案在這種布置方案中，主要承重框架沿房屋的縱、橫向布置，見(jiàn)圖12.2(c)。圖12.2框架體系的布置(a)橫向布置；(b)縱向布置；(c)縱橫雙向布置（1）工業(yè)廠(chǎng)房一般采用6m柱距，跨度度則隨柱網(wǎng)網(wǎng)的布置方方式不同分分為內(nèi)廊式式和跨度組組合式，見(jiàn)圖12.3。廠(chǎng)房的層高高一般根據(jù)據(jù)車(chē)間的工工藝設(shè)備、、管道布置置及通風(fēng)采采光等因素素決定。常常用的底層層層高有4.2m、4.5m、4.8m、5.4m、6.0m、7.2m和8.4m。（2）民用建筑民用建筑類(lèi)類(lèi)型較多，，功能要求求各有不同同，柱網(wǎng)及及層高變化化也較大，，尺度一般般較工業(yè)廠(chǎng)廠(chǎng)房為小。。柱網(wǎng)和層層高通常按按300mm進(jìn)級(jí)。12.1.3柱網(wǎng)尺寸及及層高圖12.3柱網(wǎng)的布置置(a)內(nèi)廊式；(b)跨度組合式式變形縫分為伸縮縫和沉降縫，在地震設(shè)設(shè)防區(qū)還需需按《建筑抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定設(shè)置置防震縫。。伸縮縫是為了避免免溫度應(yīng)力力和混凝土土收縮應(yīng)力力使房屋產(chǎn)產(chǎn)生過(guò)大伸伸縮變形或或裂縫而設(shè)設(shè)置的，伸伸縮縫僅將將基礎(chǔ)以上上的房屋分分開(kāi)。鋼筋筋混凝土框框架結(jié)構(gòu)的的伸縮縫最最大間距如表12.1。沉降縫是為了避免免地基不均均勻沉降在在房屋構(gòu)件件中產(chǎn)生裂裂縫而設(shè)置置的，沉降降縫必須將將房屋連同同基礎(chǔ)一起起分開(kāi)。12.1.4變形縫的設(shè)設(shè)置在建筑物的的下列部位位宜設(shè)置沉沉降縫：①土層變變化較大處處；②地地基基礎(chǔ)處處理方法不不同處；③③房屋在在高度、重重量、剛度度有較大變變化處；④④建筑平平面的轉(zhuǎn)折折處；⑤新新建部分分與原有建建筑的交界界處。沉降縫由于于是從基礎(chǔ)礎(chǔ)斷開(kāi)，縫縫兩側(cè)相鄰鄰框架的距距離可能較較大，給使使用帶來(lái)不不便，此時(shí)時(shí)可利用挑挑梁或擱置置預(yù)制梁、、板的方法法進(jìn)行建筑筑上的閉合合處理，見(jiàn)圖12.4。表12.1鋼筋混凝土土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)伸縮縫最最大間距（（m)環(huán)境條件框架類(lèi)別室內(nèi)或土中露天裝配式7550現(xiàn)澆式5535圖12.4沉降縫做法法(a)設(shè)挑梁（板板）；(b)設(shè)預(yù)制板（（梁）12.2框架結(jié)構(gòu)的的計(jì)算簡(jiǎn)圖圖及荷載承受主要豎豎向荷載的的框架主梁梁，其截面面形式在全全現(xiàn)澆的整整體式框架架中以T形（見(jiàn)圖12.5(a)）為多；在在裝配式框框架中可做做成矩形、、T形、梯形和和花籃形（（見(jiàn)圖12.5(b)~(g)）等。不承受主要要豎向荷載載的連系梁梁，其截面面形式常用用T形、Γ形、矩形、、⊥形、L形等，見(jiàn)圖12.6?？蚣苤慕亟孛嫘问揭灰话銥榫匦涡位蛘叫涡?。12.2.1.1截面的形狀狀12.2.1梁柱截面的的選擇圖12.5框架橫梁截截面形式圖12.6框架連系梁梁截面形式式（1）框架梁梁截面尺寸寸可參考受受彎構(gòu)件來(lái)來(lái)初步確定定。梁高h(yuǎn)b一般可取(1/10~1/18)lb(lb為梁的計(jì)算算跨度），，梁凈跨與與截面高度度之比不宜宜小于4。梁的寬度度bb=(1/2~1/3)hb，一般不宜宜小于200mm。選擇梁截面面尺寸還應(yīng)應(yīng)符合規(guī)定定的模數(shù)要要求。（2）框架柱柱截面的寬寬度bc和高度hc一般取（1/15~1/20)層高。為了了提高框架架抗水平力力的能力，，矩形截面面的hc/bc不宜大于3，柱截面的的邊長(zhǎng)不宜宜小于250mm。12.2.1.2截面尺寸為了簡(jiǎn)化計(jì)計(jì)算，作如如下規(guī)定：：（1）對(duì)現(xiàn)現(xiàn)澆澆樓樓面面的的整整體體框框架架，，中中部部框框架架梁梁I=2I0；邊邊框框架架梁梁I=1.5I0。其其中中I0為矩矩形形截截面面梁梁的的慣慣性性矩矩（（圖12.7(a))。（2）對(duì)做做整整澆澆層層的的裝裝配配整整體體式式框框架架，，中中部部框框架架梁梁I=1.5I0；邊邊框框架架梁梁I=1.2I0（圖12.7(b))。（3）對(duì)裝裝配配式式樓樓蓋蓋，，梁梁的的慣慣性性矩矩可可按按本本身身的的截截面面計(jì)計(jì)算算，，I=I0（圖12.7(c)）。12.2.1.3梁截截面面的的慣慣性性矩矩圖12.7框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的剛剛度度取取值值框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)是由由橫橫向向框框架架和和縱縱向向框框架架組組成成的的空空間間結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。為了了簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化計(jì)計(jì)算算，，通通常常忽忽略略它它們們之之間間的的空空間間聯(lián)聯(lián)系系，，而而將將空空間間結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化為為橫橫向向和和縱縱向向平平面面框框架架計(jì)計(jì)算算，，并并取取出出單單獨(dú)獨(dú)的的一一榀榀框框架架作作為為計(jì)計(jì)算算單單元元，，該該單單元元承承受受的的荷荷載載如圖圖12.8中陰陰影影部部分分所所示示。。在計(jì)計(jì)算算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖中中，，框框架架節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)多多為為剛剛接接，，柱柱子子下下端端在在基基礎(chǔ)礎(chǔ)頂頂面面，，也也按按剛剛接接考考慮慮。。桿桿件件用用軸軸線(xiàn)線(xiàn)表表示示，，梁梁柱柱的的連連接接區(qū)區(qū)用用節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)表表示示。。等等截截面面軸軸線(xiàn)線(xiàn)取取截截面面形形心心位位置置（（圖12.9(a)），，當(dāng)當(dāng)上上下下柱柱截截面面尺尺寸寸不不同同時(shí)時(shí)，，則則取取上上層層柱柱形形心心線(xiàn)線(xiàn)作作為為柱柱軸軸線(xiàn)線(xiàn)（（圖12.9(b)）。。12.2.2框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的計(jì)計(jì)算算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖圖12.8框架架的的計(jì)計(jì)算算單單元元圖12.9框架架柱柱軸軸線(xiàn)線(xiàn)位位置置多層層結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)房房屋屋一一般般受受到到豎向向荷荷載載和水平平荷荷載載的作作用用。。豎向向荷荷載載包括括橫荷荷載載、、樓樓層層使使用用活活荷荷載載、、雪雪荷荷載載及及施施工工活活荷荷載載等。。豎向向荷荷載載包括括風(fēng)荷荷載載和水平平地地震震作用用。。（1）樓面面活活荷荷載載的的折折減減在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)住住宅宅、、宿宿舍舍、、旅旅館館、、辦辦公公樓樓等等多多層層建建筑筑的的墻墻、、柱柱和和基基礎(chǔ)礎(chǔ)時(shí)時(shí)，，由由于于樓樓面面活活荷荷載載在在所所有有各各層層同同時(shí)時(shí)滿(mǎn)滿(mǎn)載載的的可可能能性性很很小小，，所所以以作作用用于于樓樓面面上上的的使使用用活活荷荷載載應(yīng)應(yīng)乘乘以以表12.2所規(guī)規(guī)定定的的折折減減系系數(shù)數(shù)。。12.2.3框架架上上的的荷荷載載（2）風(fēng)荷荷載載與單單層層工工業(yè)業(yè)廠(chǎng)廠(chǎng)房房類(lèi)類(lèi)似似，，作作用用在在多多層層房房屋屋外外墻墻表表面面的的風(fēng)風(fēng)荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值wk可按按下下式式計(jì)計(jì)算算：：wk=ββzμsμzw0表12.2樓面面活活荷荷載載折折減減系系數(shù)數(shù)墻、柱、基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的樓層數(shù)12~34~56~89~20＞20計(jì)算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)1.00(0.90)0.850.700.650.600.5512.3豎向向荷荷載載作作用用下下的的內(nèi)內(nèi)力力近近似似計(jì)計(jì)算算－－分分層層法法多層層多多跨跨框框結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在在豎豎向向荷荷載載作作用用下下，，用用位位移移法法或或力力法法等等精精確確方方法法計(jì)計(jì)算算的的結(jié)結(jié)果果表表明明，，框框架架的的側(cè)側(cè)移移是是極極小小的的，，而而且且作作用用在在某某層層橫橫梁梁的的影影響響也也很很小小，，為為了了簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化計(jì)計(jì)算算，，分分層層法法假假定定：：（1）在豎豎向向荷荷載載作作用用下下，，框框架架的的側(cè)側(cè)移移可可忽忽略略不不計(jì)計(jì)；；（2）每層層梁梁上上的的荷荷載載對(duì)對(duì)其其它它各各層層梁梁的的影影響響可可忽忽略略不不計(jì)計(jì)。。12.3.1分層層法法的的計(jì)計(jì)算算假假定定根據(jù)據(jù)上上述述假假定定，，計(jì)計(jì)算算時(shí)時(shí)可可將將各各層層梁梁及及其其上上、、下下柱柱作作為為獨(dú)獨(dú)立立的的計(jì)計(jì)算算單單元元分分層層進(jìn)進(jìn)行行計(jì)計(jì)算算（（圖12.10)。分層層計(jì)算算所得得梁彎彎矩即即為最最后彎彎矩，，由于于每一一層柱柱屬于于上、、下兩兩層，，所以以柱的的彎矩矩為上上、下下兩層層計(jì)算算彎矩矩相疊疊加。。圖12.10分層法法的計(jì)計(jì)算單單元12.3.2計(jì)算步步驟（1）畫(huà)出結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖，，并標(biāo)標(biāo)明荷荷載及及軸線(xiàn)線(xiàn)尺寸寸；（2）按規(guī)定定計(jì)算算梁、、柱的的線(xiàn)剛剛度和和相對(duì)對(duì)線(xiàn)剛剛度，，除底底層柱柱外，，其余余各層層柱的的線(xiàn)剛剛度遍遍乘0.9的折減減系數(shù)數(shù)；（3）用彎矩矩分配配法自自上而而下分分層計(jì)計(jì)算各各計(jì)算算單元元的桿桿端彎彎矩；；（4）疊加柱柱端彎彎矩，，得出出最后后桿端端彎矩矩。如如節(jié)點(diǎn)點(diǎn)彎矩矩不平平衡值值較大大，可可在節(jié)節(jié)點(diǎn)重重新分分配一一次。。（5）根據(jù)靜靜力平平衡條條件繪繪出框框架的的內(nèi)力力圖。?！纠?2.1】】圖12.11所示一一個(gè)兩兩層兩兩跨框框架，，用分分層法法作框框架的的彎矩矩圖，，括號(hào)號(hào)內(nèi)數(shù)數(shù)字表表示每每根桿桿線(xiàn)剛剛度的的相對(duì)對(duì)值。。【解】將第二二層各各柱線(xiàn)線(xiàn)剛度度遍乘乘0.9，分為為兩層層計(jì)算算，各各層計(jì)計(jì)算單單元如如圖12.12和圖12.13所示。。用彎矩矩分配配法計(jì)計(jì)算各各桿端端的彎彎矩，，其計(jì)計(jì)算過(guò)過(guò)程見(jiàn)見(jiàn)圖12.14。最后將將圖12.14中的各各桿端端彎矩矩疊加加并繪繪彎矩矩圖如如圖12.15所示。。圖12.11例12.1計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖12.12例12.1二層計(jì)計(jì)算單單元圖12.13例12.1底層計(jì)計(jì)算單單元圖12.14圖12.15M圖（單單位：：kN··m)12.4水平荷荷載作作用下下的內(nèi)內(nèi)力和和側(cè)移移的近近似計(jì)計(jì)算－－反彎彎點(diǎn)法法和D值法多層多多跨框框架所所受水水平荷荷載主主要是是風(fēng)荷荷載及及水平平地震震作用用。一一般可可簡(jiǎn)化化為作作用在在框架架節(jié)點(diǎn)點(diǎn)上的的集中中荷載載，其其彎矩矩圖如圖12.16(a)所示。它的的特點(diǎn)點(diǎn)是，，各桿桿的彎彎矩圖圖都是是直線(xiàn)線(xiàn)形，，每桿桿都有有一個(gè)個(gè)零彎彎矩點(diǎn)點(diǎn)，稱(chēng)稱(chēng)為反彎點(diǎn)點(diǎn)。框架架在水水平荷荷載作作用下下的變變形情情況如圖12.16(b)所示。12.4.1.1反彎點(diǎn)點(diǎn)法基基本假假定12.4.1反彎點(diǎn)點(diǎn)法為了簡(jiǎn)簡(jiǎn)化計(jì)計(jì)算，，作如如下假假定：：（1）在進(jìn)行行各柱柱間的的剪力力分配配時(shí)，，假定定梁與與柱的的線(xiàn)剛剛度之之比為為無(wú)窮窮大，，即各各柱上上下兩兩端的的轉(zhuǎn)角角為零零；（2）在確定定各柱柱的反反彎點(diǎn)點(diǎn)位置置時(shí)，，假定定除底底層柱柱以外外的各各層柱柱，受受力后后上下下兩端端將產(chǎn)產(chǎn)生相相同的的轉(zhuǎn)角角。圖12.16水平荷荷載下下的框框架彎彎矩圖圖和變變形（1）反彎點(diǎn)點(diǎn)高度度的確確定反彎點(diǎn)點(diǎn)高度度為反反彎點(diǎn)點(diǎn)至該該層柱柱下端端的距距離。。對(duì)于于上層層各柱柱，根根據(jù)假假定（（2），各各柱的的上下下端轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角相相等，，此時(shí)時(shí)柱上上下端端彎矩矩也相相等，，因而而反彎彎點(diǎn)在在柱中中央。。對(duì)于底底層柱柱，當(dāng)當(dāng)柱腳腳為固固定時(shí)時(shí)，柱柱下端端轉(zhuǎn)角角為零零，上上端彎彎矩比比下端端彎矩矩小，，反彎彎點(diǎn)偏偏離中中央而而向上上移動(dòng)動(dòng)，通通常假假定y=2h/3。12.4.1.2反彎點(diǎn)點(diǎn)法的的基本本內(nèi)容容（2）側(cè)移剛剛度d的確定定側(cè)移剛剛度d表示柱柱上下下兩端端有單單位側(cè)側(cè)移時(shí)時(shí)在柱柱中產(chǎn)產(chǎn)生的的剪力力。根根據(jù)假假定（（1），梁梁柱線(xiàn)線(xiàn)剛度度之比比無(wú)窮窮大，，則各各柱端端轉(zhuǎn)角角為零零，由由結(jié)構(gòu)構(gòu)力學(xué)學(xué)的兩兩端無(wú)無(wú)轉(zhuǎn)角角但有有單位位水平平位移移時(shí)桿桿件的的桿端端剪力力方程程，柱柱的側(cè)側(cè)移剛剛度d可寫(xiě)成成：（3）同層各各柱剪剪力的的確定定設(shè)同層層各柱柱剪力力為V1、V2、…、Vj、…，根據(jù)據(jù)層剪剪力平平衡，，有V1+V2+…+Vj+…=∑P可得：：于是有有（4）柱端彎彎矩的的確定定根據(jù)各各柱分分配的的剪力力及反反彎點(diǎn)點(diǎn)位置置，可可確定定柱端端彎矩矩。底層柱柱上端Mj上=Vj×hj/3下端Mj下=Vj×2hj/3其它層層柱上下端端Mj上=Mj下=Vj×hj/2（4）梁端彎彎矩的的確定定柱端彎彎矩確確定以以后，，根據(jù)據(jù)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)平衡衡條件件可確確定梁梁的彎彎矩。。對(duì)于邊柱節(jié)節(jié)點(diǎn)（圖12.17(a)），有Mb=Mc1+Mc2對(duì)于中柱節(jié)節(jié)點(diǎn)（圖12.17(b))，有Mb1=ib1/(ib1+ib2)(Mc1+Mc2）Mb2=ib2/(ib1+ib2)(Mc1+Mc2)【例12.2】】用反彎點(diǎn)法法求圖12.18所示框架的的彎矩圖。。圖中括號(hào)號(hào)內(nèi)數(shù)字為為各桿的相相對(duì)線(xiàn)剛度度。【解】（1）計(jì)算柱的剪剪力當(dāng)同層各柱柱h相等時(shí)，各各柱剪力可可直接按其其線(xiàn)剛度分分配。第3層：∑P=10kNVAD=3.33kNVBE=4.45kNVCF=2.22kN第2層：∑P=10+19=29kNVDG=9.67kNVEH=12.89kNVFI=6.44kN第1層：∑P=10+19+22=51kNVGJ=17kNVHK=20.4kNVIL=13.6kN(2)計(jì)算柱端彎彎矩第3層MAD=MDA=6.66kN·mMBE=MEB=8.9kN·mMCF=MFC=4.44kN·m第2層MDG=MGD=24.18kN··mMEH=MHE=32.23kN··mMFI=MIF=16.1kN·m第1層MGJ=34kN·mMJG=68kN·mMHK=40.8kN·mMKH=81.6kN·mMIL=27.2kN··mMLI=54.4kN·m(3)根據(jù)節(jié)點(diǎn)平平衡條件算算出梁端彎彎矩第3層MAB=MAD=6.66kN·mMBA=3.42kN·mMBC=5.48kN·mMCB=MCF=4.44kN·m第2層MDE=30.84kN·mMED=15.82kN··mMEF=25.31kN··mMFE=20.54kN··m第1層MGH=58.18kN··mMHG=28.09kN··mMHI=44.94kN·mMIH=MIF+MIL=16.1+27.2=43.3kN·m根據(jù)以上結(jié)結(jié)果，畫(huà)出出M圖如圖12.19所示。圖12.17節(jié)點(diǎn)桿端彎彎矩圖12.18圖12.19M圖（單位：：kN·m)12.4.2D值法反彎點(diǎn)法是是梁柱線(xiàn)剛剛度比大于于3時(shí)，假定節(jié)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角為為零的一種種近似計(jì)算算方法。提出了修正正框架柱的的側(cè)移剛度度和調(diào)整反反彎點(diǎn)高度度的方法，，稱(chēng)為“改進(jìn)反彎點(diǎn)點(diǎn)法”或“D值法”（D值法的名稱(chēng)稱(chēng)是由于修修正后的柱柱側(cè)移剛度度用D表示）。D值法計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)便，精度度又比反彎彎點(diǎn)法高。。如圖12.20所示，從框架中中任取一柱柱AB，根據(jù)轉(zhuǎn)角角位移方程程，柱兩端端剪力為：：考慮到上下下梁線(xiàn)剛度度及柱端約約束條件的的影響，修修正后的柱柱側(cè)移剛度度D值計(jì)算公式式為表12.3給出了各種種情況下的的α值計(jì)算公式式，可直接接選用。12.4.2.1修正后柱側(cè)側(cè)移剛度D求得α值后，，代入入式（（12.12)即可求求得柱柱的側(cè)側(cè)移剛剛度，，同層層各柱柱的剪剪力可可按下下式求求得：：圖12.20框架柱柱剪力力計(jì)算算圖式式表12.3αα值計(jì)算算公式式當(dāng)橫梁梁線(xiàn)剛剛度與與柱的的線(xiàn)剛剛度之之比不不很大大時(shí)，，柱的的兩端端轉(zhuǎn)角角相差差較大大，尤尤其是是最上上層和和最下下幾層層，其其反彎彎點(diǎn)并并不在在柱的的中央央，它它取決決于柱柱上下下兩端端轉(zhuǎn)角角：當(dāng)當(dāng)上端端轉(zhuǎn)角角大于于下端端轉(zhuǎn)角角時(shí)，，反彎彎點(diǎn)移移向柱柱上端端；反反之，，則移移向柱柱下端端。各層柱柱反彎彎點(diǎn)高高度可可統(tǒng)一一按下下式計(jì)計(jì)算：：y=yh=(y0+y1+y2+y3)h12.4.2.2柱的反反彎點(diǎn)點(diǎn)高度度（1）標(biāo)準(zhǔn)反反彎點(diǎn)點(diǎn)高度度比y0標(biāo)準(zhǔn)反反彎點(diǎn)點(diǎn)高度度比y0主要考考慮梁梁柱線(xiàn)線(xiàn)剛度度比及及結(jié)構(gòu)構(gòu)層數(shù)數(shù)和樓樓層位位置的的影響響，它它可根根據(jù)梁梁柱相相對(duì)線(xiàn)線(xiàn)剛度度比（（表12.3)、框架架總層層數(shù)m、該柱柱所在在層數(shù)數(shù)n、荷載載作用用形式式由表12.4查得。。（2）上下層層橫梁梁線(xiàn)剛剛度不不同時(shí)時(shí)的修修正值值y1當(dāng)某層層柱的的上梁梁與下下梁剛剛度不不同，，則柱柱上下下端轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角不不同，，反彎彎點(diǎn)位位置有有變化化，修修正值值為y1，見(jiàn)圖12.21。根據(jù)α1和K值由表12.5查得y1（3）上下層層層高高變化化時(shí)的的修正正值y2、y3當(dāng)柱所所在樓樓層的的上下下樓層層層高高有變變化時(shí)時(shí)，反反彎點(diǎn)點(diǎn)也將將偏移移標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)反彎彎點(diǎn)位位置，，見(jiàn)圖12.22。令上層層層高高h(yuǎn)上與本本層層層高h(yuǎn)之比為為α2，即α2=h上/h。由α2和K從表12.6查得修修正值值y2?！纠?2.3】】用D值法求求圖12.23所示框架的的彎矩矩圖，，圖中中括號(hào)號(hào)內(nèi)數(shù)數(shù)字為為各桿桿的相相對(duì)線(xiàn)線(xiàn)剛度度?！窘狻浚?）求各柱柱所分分配的的剪力力值V(kN)。計(jì)算算過(guò)程程及結(jié)結(jié)果如表12.7所示。(2)求各柱柱反彎彎點(diǎn)高高度(m)。計(jì)算算過(guò)程程及結(jié)結(jié)果如表12.8所示。(3)根據(jù)剪剪力和和反彎彎點(diǎn)高高度求求柱端端彎矩矩柱上端端彎矩矩M上=V（h-y)柱下端端彎矩矩M下=V··y(4)根據(jù)節(jié)節(jié)點(diǎn)平平衡條條件求求梁端端彎矩矩(5)繪彎矩矩圖如圖12.24所示。表12.4規(guī)則框框架承承受均均布水水平荷荷載作作用時(shí)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)反彎彎點(diǎn)高高度比比y0表12.5上下層層橫梁梁線(xiàn)剛剛度比比對(duì)y0的修正正值y1圖12.21橫梁剛剛度變變化對(duì)對(duì)反彎彎點(diǎn)位位置的的影響響圖12.22層高變變化對(duì)對(duì)反彎彎點(diǎn)位位置的的影響響表12.6上下層層高變變化對(duì)對(duì)y0的修正正值y2和y3圖12.23例12.3表12.7圖12.24M圖（單單位：：kN··m)表12.812.4.3水平荷荷載作作用下下側(cè)移移的計(jì)計(jì)算框架的的側(cè)移移主要要是由由水平平荷載載引起起，框框架的的側(cè)移移包括括兩部部分：：一是頂層最最大位位移，，若過(guò)過(guò)大會(huì)會(huì)影響響正常常使用用；二是層間相相對(duì)側(cè)側(cè)移，，過(guò)大大會(huì)使使填充充墻出出現(xiàn)裂裂縫。。因而而必須須對(duì)這這兩部部分側(cè)側(cè)移加加以限限制。。框架結(jié)結(jié)構(gòu)在在水平平荷載載作用用下的的側(cè)移移，可可以看看做是是梁柱柱彎曲曲變形形（圖12.25(a)）和柱柱的軸軸向變變形（（圖2.25(b)）所引引起的的側(cè)移移的疊疊加。。圖12.25框架在在水平平荷載載作用用下的的變形形(a)梁柱彎彎曲變變形；；(b)柱的軸軸向變變形側(cè)移剛剛度的的物理理意義義是柱柱兩端端產(chǎn)生生單位位層間間側(cè)移移所需需的層層剪力力。當(dāng)當(dāng)已知知框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)某一一層所所有柱柱的側(cè)側(cè)移剛剛度D值和層層剪力力后，，按照照側(cè)移移剛度度的定定義，，可得得第j層框架架的層層間相相對(duì)側(cè)側(cè)移Δuj應(yīng)為框架頂頂點(diǎn)的的總側(cè)側(cè)移Δ應(yīng)為各各層層層間相相對(duì)側(cè)側(cè)移之之和，，即12.4.3.1用D值法計(jì)計(jì)算框框架的的側(cè)移移在水平平荷載載作用用下框框架結(jié)結(jié)構(gòu)層層間相相對(duì)側(cè)側(cè)移Δu的限值值要求求是：：(1)高度不不大于于150m的框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)Δu≤h/550(2)高度等等于或或大于于250m的框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)Δu≤h/500(3)高度在在150~250m之間的的框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)按Δu≤h/550-Δu≤h/500線(xiàn)形插插入12.4.3.2側(cè)移限限值12.5框架的的內(nèi)力力組合合對(duì)于框框架橫橫梁，，其控控制截截面通通常是是兩個(gè)個(gè)支座座截面面及跨跨中截截面。。梁支支座截截面是是最大大負(fù)彎彎矩及及最大大剪力力作用用的截截面，，在水水平荷荷載作作用下下可能能出現(xiàn)現(xiàn)正彎彎矩；；而跨跨中控控制截截面常常常是是最大大正彎彎矩作作用的的截面面。在組組合合前前應(yīng)應(yīng)經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)換換算算求求得得柱柱邊邊截截面面的的彎彎矩矩和和剪剪力力，，見(jiàn)圖圖12.26。柱的的控控制制截截面面為為柱柱的的上上、、下下兩兩個(gè)個(gè)端端截截面面。。12.5.1控制制截截面面及及最最不不利利內(nèi)內(nèi)力力柱的的最最不不利利內(nèi)內(nèi)力力可可歸歸納納為為以以下下三三種種類(lèi)類(lèi)型型：：（1）|M|max及相相應(yīng)應(yīng)的的N、V。（2）Nmax及相相應(yīng)應(yīng)的的M、V。（3）Nmin及相相應(yīng)應(yīng)的的M、V。圖12.26梁端端控控制制截截面面彎彎矩矩及及剪剪力力12.5.2樓面面活活荷荷載載的的最最不不利利布布置置作用用于于框框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)上上的的豎豎向向荷荷載載包包括括恒恒荷荷載載和和活活荷荷載載。。恒恒荷荷載載是是長(zhǎng)長(zhǎng)期期作作用用在在結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)上上的的荷荷載載，，任任何何時(shí)時(shí)候候必必須須全全部部考考慮慮。。在在計(jì)計(jì)算算內(nèi)內(nèi)力力時(shí)時(shí)，，恒恒荷荷載載必必須須滿(mǎn)滿(mǎn)布布，，如圖圖12.27。但但是是活活荷荷載載卻卻不不同同，，它它有有時(shí)時(shí)作作用用，，有有時(shí)時(shí)不不作作用用。。各各種種不不同同的的布布置置就就會(huì)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生生不不同同的的內(nèi)內(nèi)力力，，因因此此應(yīng)應(yīng)該該由由最最不不利利布布置置方方式式計(jì)計(jì)算算內(nèi)內(nèi)力力，，以以求求得得截截面面最最不不利利內(nèi)內(nèi)力力。。可以以不不考考慮慮活活荷荷載載不不利利布布置置，，與與恒恒荷荷載載一一樣樣均均按按滿(mǎn)滿(mǎn)布布方方式式計(jì)計(jì)算算內(nèi)內(nèi)力力，，從從而而使使計(jì)計(jì)算算工工作作量量大大為為減減少少。。圖12.27永久久荷荷載載分分布布12.5.3風(fēng)荷荷載載的的布布置置風(fēng)荷荷載載可可能能沿沿某某方方向向的的正正、、反反兩兩個(gè)個(gè)方方向向作作用用。。在在對(duì)對(duì)稱(chēng)稱(chēng)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)中中，，只只需需進(jìn)進(jìn)行行一一次次內(nèi)內(nèi)力力計(jì)計(jì)算算，，荷荷載載在在反反向向作作用用時(shí)時(shí)，，內(nèi)內(nèi)力力改改變變符符號(hào)號(hào)即即可可，，如圖圖12.28所示示。圖12.28風(fēng)荷荷載載作作用用彎彎矩矩圖圖12.5.4荷載載組組合合應(yīng)按按《荷載載規(guī)規(guī)范范》的規(guī)規(guī)定定，，根根據(jù)據(jù)各各種種荷荷載載的的特特點(diǎn)點(diǎn)取取相相應(yīng)應(yīng)的的組組合合系系數(shù)數(shù)，，將將某某些些荷荷載載值值適適當(dāng)當(dāng)降降低低。。對(duì)對(duì)于于非非地地震震區(qū)區(qū)的的多多層層框框架架，，有有下下列列荷荷載載組組合合形形式式：：（1）橫載載+活荷荷載載；；（2）橫載載+風(fēng)荷荷載載；；（3）橫載載+0.9××(活荷荷載載+風(fēng)荷荷載載））。。12.5.5框架架梁梁及及柱柱的的截截面面配配筋筋（1）框架架梁梁設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)梁的的配配筋筋計(jì)計(jì)算算包包括括正正截截面面抗抗彎彎和和斜斜截截面面抗抗剪剪配配筋筋，，一一般般按按受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件進(jìn)進(jìn)行行。?？v縱向