1 1第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋第十二章第十二章 多层多层框架框架结构房屋结构房屋本章提要本章提要 ： 本章简要介绍多高层建筑的概念、结构体系及其适本章简要介绍多高层建筑的概念、结构体系及其适用范围，叙述框架结构房屋的结构布置原则、结构布用范围，叙述框架结构房屋的结构布置原则、结构布置方案和结构计算简图确定，重点叙述框架结构在竖置方案和结构计算简图确定，重点叙述框架结构在竖向荷载和水平力作用下的内力及侧移近似计算方法，向荷载和水平力作用下的内力及侧移近似计算方法，并对框架结构的内力组合、截面设计及节点构造作简并对框架结构的内力组合、截面设计及节点构造作简要介绍，同时附有框架结构房屋的结构设计实例。要介绍，同时附有框架结构房屋的结构设计实例。 2 2第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋第一节第一节 多高层建筑结构体系简介多高层建筑结构体系简介 第二节第二节 框架结构房屋的结构布置框架结构房屋的结构布置 第三节第三节 框架杆件的截面尺寸和计算简图框架杆件的截面尺寸和计算简图 第四节第四节 竖向荷载作用下的内力近似计算竖向荷载作用下的内力近似计算 第五节第五节 水平力作用下的内力近似计算水平力作用下的内力近似计算 第六节第六节 框架结构侧移的近似计算及限值框架结构侧移的近似计算及限值 第七节第七节 框架结构的内力组合与截面设计要点框架结构的内力组合与截面设计要点第八节第八节 现浇框架结构的节点构造现浇框架结构的节点构造 3 3第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋第一节第一节 多高层建筑结构体系简介多高层建筑结构体系简介 一、多高层建筑的概念一、多高层建筑的概念 1. 多高层建筑的多高层建筑的定义定义 高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010（简称（简称高规高规）规定：）规定： 10层及层及10层以上或房屋高度大于层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑的住宅建筑和房屋高度大于和房屋高度大于24m的其他民用建筑物，称为的其他民用建筑物，称为高层建高层建筑筑。否则，称为多层建筑。否则，称为多层建筑。 房屋高度房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度，：自室外地面至房屋主要屋面的高度，不包括突出屋面的电梯机房、水箱及构架等高度。不包括突出屋面的电梯机房、水箱及构架等高度。 4 4第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 2. 高层建筑的高层建筑的特点特点节约用地；节约用地；减少市政基础设施投资；减少市政基础设施投资；美化城市环境；美化城市环境； 工程造价高；工程造价高；结构在水平力作用下的内力和侧移大；结构在水平力作用下的内力和侧移大；技术水平要求高。技术水平要求高。 5 5第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋二、多高层建筑的结构体系二、多高层建筑的结构体系 1.框架结构体系框架结构体系 1）组成）组成 以梁和柱为主要承重构件组成的结构体系。以梁和柱为主要承重构件组成的结构体系。 2）分类）分类 按施工方法不同，分为现浇框架、预制框架和装配整体按施工方法不同，分为现浇框架、预制框架和装配整体式框架。式框架。 6 6第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 3）特点）特点 建筑平面布置灵活，便于设置大空间的房间；结构抗侧建筑平面布置灵活，便于设置大空间的房间；结构抗侧刚度小，水平力作用下的变形大。刚度小，水平力作用下的变形大。 4）适用建筑）适用建筑 办公楼、医院、学校等多层建筑及高度不大的高层建筑。办公楼、医院、学校等多层建筑及高度不大的高层建筑。 2.剪力墙结构体系剪力墙结构体系 1）组成）组成 由纵、横向钢筋混凝土剪力墙组成的结构体系。由纵、横向钢筋混凝土剪力墙组成的结构体系。 7 7第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 2）特点）特点 刚度大、承载力高、整体性较好；在水平力作用下的侧刚度大、承载力高、整体性较好；在水平力作用下的侧向变形较小，抗震性能好；平面布置不够灵活；结构自重较大。向变形较小，抗震性能好；平面布置不够灵活；结构自重较大。 3）适用建筑）适用建筑 住宅、旅馆等开间较小的高层建筑。住宅、旅馆等开间较小的高层建筑。3.框架框架剪力墙结构体系剪力墙结构体系 1）组成组成 在框架结构中布置一定数量的剪力墙所组成的结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙所组成的结构体系。 8 8第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 2）特点）特点 具有框架结构和剪力墙结构共同的特点。具有框架结构和剪力墙结构共同的特点。 3）适用建筑）适用建筑 公共建筑和办公楼等建筑中得到广泛应用。公共建筑和办公楼等建筑中得到广泛应用。 4.板柱板柱-剪力墙结构体系剪力墙结构体系 由无梁楼盖和柱组成的板柱框架与剪力墙共同承受竖向和由无梁楼盖和柱组成的板柱框架与剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。水平作用的结构。 5.筒体结构体系筒体结构体系 1）组成）组成 由竖向筒体为主组成的结构体系。由竖向筒体为主组成的结构体系。 2）特点特点 空间受力性能好；承载力和刚度大；抗弯、抗扭性能良好。空间受力性能好；承载力和刚度大；抗弯、抗扭性能良好。 9 9第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 3）分类）分类 框架框架核心筒结构核心筒结构 筒中筒结构筒中筒结构 成束筒成束筒 6.巨型结构体系巨型结构体系 由若干个由若干个“巨大巨大”的竖向支撑的竖向支撑结构（如组合柱、角筒体等）作结构（如组合柱、角筒体等）作为柱并与梁式或桁架式转换楼层为柱并与梁式或桁架式转换楼层结合形成的结构体系。结合形成的结构体系。 1010第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋三、高层建筑结构的适用高度和高宽比三、高层建筑结构的适用高度和高宽比 1.高层建筑的高层建筑的最大适用高度最大适用高度 A级高度级高度：指符合表：指符合表12-1最大适用高度的高层建筑，最大适用高度的高层建筑，工程常用。工程常用。 B级高度级高度：超过：超过A级高度的框架级高度的框架-剪力墙、剪力墙及剪力墙、剪力墙及筒体结构。其高度不应超过表筒体结构。其高度不应超过表12-2规定，并应采取更规定，并应采取更加严格的计算和构造措施。加严格的计算和构造措施。 2. 高层建筑的高层建筑的高宽比高宽比H/B 为对结构刚度、整体稳定、承载能力及经济合理为对结构刚度、整体稳定、承载能力及经济合理性进行宏观控制，其高宽比不宜超过表性进行宏观控制，其高宽比不宜超过表12-3的规定。的规定。 1111第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋一、布置原则一、布置原则 1）房屋的开间与进深）房屋的开间与进深尺寸尺寸应尽可能应尽可能统一统一，以减少构，以减少构件的类型和规格，方便设计和施工。件的类型和规格，方便设计和施工。 2）房屋的）房屋的平面平面布置应尽可能布置应尽可能规则、对称规则、对称，使结构传，使结构传力直接、受力明确。力直接、受力明确。 3）房屋的）房屋的竖向竖向布置应力求布置应力求体形简单体形简单，使结构刚度沿，使结构刚度沿高度分布均匀，避免突变。高度分布均匀，避免突变。 4）合理的合理的设置设置伸缩缝、沉降缝、防震缝等伸缩缝、沉降缝、防震缝等结构缝结构缝。 第二节第二节 框架结构房屋的结构布置框架结构房屋的结构布置 1212第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋二、布置方案二、布置方案 1横向框架承重方案横向框架承重方案 1）布置）布置 由主梁和柱组成的承重由主梁和柱组成的承重主框架沿房屋的横向布置，主框架沿房屋的横向布置，纵向由连系梁将横向框架连纵向由连系梁将横向框架连成空间结构体系（如图成空间结构体系（如图) )。 2）特点特点 横向刚度较大，有利于抵抗横向水平力。纵向连横向刚度较大，有利于抵抗横向水平力。纵向连系梁的截面尺寸小，有利于房屋室内的采光和通风。系梁的截面尺寸小，有利于房屋室内的采光和通风。 1313第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 2纵向框架承重方案纵向框架承重方案 1）布置）布置 由纵向主梁与柱构成的由纵向主梁与柱构成的承重主框架沿房屋的纵向布置，承重主框架沿房屋的纵向布置，横向连系梁将纵向框架连成横向连系梁将纵向框架连成空间结构体系（如图）。空间结构体系（如图）。 2）特点特点 纵向刚度大，有利于调整纵向地基不均匀沉降；横向连纵向刚度大，有利于调整纵向地基不均匀沉降；横向连系梁的截面尺寸较小，房屋的横向刚度较差，但有利于设备管系梁的截面尺寸较小，房屋的横向刚度较差，但有利于设备管线的穿行，并可获得较高的室内净空。主要线的穿行，并可获得较高的室内净空。主要适用于适用于层数较少的层数较少的工业房屋。工业房屋。 1414第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 3纵横向框架承重方案纵横向框架承重方案 1）布置）布置 在房屋的两个方向均在房屋的两个方向均布置承重主框架形成的布置承重主框架形成的承重方案（如图）。承重方案（如图）。 2）特点）特点 房屋的双向刚度均较大，适用于柱网平面形状为房屋的双向刚度均较大，适用于柱网平面形状为方形或楼面荷载较大的情况，楼盖常采用现浇混凝土方形或楼面荷载较大的情况，楼盖常采用现浇混凝土双向板或井式梁。双向板或井式梁。 1515第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋一、杆件截面尺寸一、杆件截面尺寸 1.框架梁框架梁 截面形式：截面形式：矩形、矩形、T形、倒形、倒L形等。形等。 截面高度截面高度: 截面宽度截面宽度: ,且不宜小于且不宜小于200mm。 2.框架柱框架柱 截面形式：截面形式：矩形、方形、圆形或多边形等；矩形、方形、圆形或多边形等； 截面高、宽截面高、宽可取（可取（1/151/20）的层高；同时要求：）的层高；同时要求： 截面宽度不宜小于截面宽度不宜小于250mm,截面高度不宜小于截面高度不宜小于400mm。 截面尺寸以截面尺寸以50mm为模数。为模数。 柱的净高与柱截面长边之比不宜小于柱的净高与柱截面长边之比不宜小于4。 第三节第三节 框架杆件的截面尺寸和计算简图框架杆件的截面尺寸和计算简图 1616第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋二、计算简图二、计算简图 1.计算单元计算单元 竖向荷载按单元范围确定；水平作用力则需按整竖向荷载按单元范围确定；水平作用力则需按整体结构考虑。体结构考虑。 1717第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 2.计算模型计算模型 杆件一般用其截面形心轴线表示。变截面杆件则杆件一般用其截面形心轴线表示。变截面杆件则以该杆最小截面的形心轴线表示。现浇框架各节点均以该杆最小截面的形心轴线表示。现浇框架各节点均视为刚节点。框架柱在基础顶面为固定支座。视为刚节点。框架柱在基础顶面为固定支座。 梁的跨度取柱轴线之间的距离；柱高取层高；低梁的跨度取柱轴线之间的距离；柱高取层高；低层柱高取至基础顶面。层柱高取至基础顶面。 1818第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 3.梁柱线刚度梁柱线刚度 梁、柱的线刚度分别为梁、柱的线刚度分别为 和和 现浇框架梁的截面惯性矩现浇框架梁的截面惯性矩Ib：中框架梁取：中框架梁取2.0Io；边；边框架梁取框架梁取1.5 Io。 柱的截面惯性矩柱的截面惯性矩Ic按实际尺寸进行计算。按实际尺寸进行计算。 4.荷载计算荷载计算 竖向荷载和水平风荷载按荷载规范计算。水平竖向荷载和水平风荷载按荷载规范计算。水平风荷载可转化为作用于框架节点处的水平集中力，并风荷载可转化为作用于框架节点处的水平集中力，并合并于迎风面一侧。合并于迎风面一侧。 1919第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋一、弯矩二次分配法一、弯矩二次分配法 计算步骤计算步骤： 1）计算每一跨梁在竖向荷载作用下的固端弯矩。）计算每一跨梁在竖向荷载作用下的固端弯矩。 2）计算各节点的分配系数。）计算各节点的分配系数。 3）将各节点的不平衡弯矩同时进行分配并向远端传递后，）将各节点的不平衡弯矩同时进行分配并向远端传递后，再对各节点分配一次即结束。再对各节点分配一次即结束。二、分层法二、分层法 1.基本假定基本假定 1) )竖向荷载作用下框架无侧移。竖向荷载作用下框架无侧移。 2) )竖向荷载仅对其作用层的梁及其相连的上、下柱有影响。竖向荷载仅对其作用层的梁及其相连的上、下柱有影响。 3) )柱柱的远端为固定端。的远端为固定端。第四节第四节 竖向荷载作用下的内力近似计算竖向荷载作用下的内力近似计算 2020第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 2.计算方法计算方法 将每层梁及其相连的上、下柱所组成的开口框架作为一个将每层梁及其相连的上、下柱所组成的开口框架作为一个独立的计算单元，用力矩分配法计算。独立的计算单元，用力矩分配法计算。 计算时，底层以上各层柱的线刚度均乘以折减系数计算时，底层以上各层柱的线刚度均乘以折减系数0.9，并，并取传递系数为取传递系数为1/3；底层柱及梁的传递系数仍为；底层柱及梁的传递系数仍为1/2。 计算所得梁中弯矩即为该梁在荷载作用下的弯矩；柱端弯计算所得梁中弯矩即为该梁在荷载作用下的弯矩；柱端弯矩则为该柱在其相应的上、下两层中计算所得柱端弯矩的叠加。矩则为该柱在其相应的上、下两层中计算所得柱端弯矩的叠加。当节点弯矩不平衡时，可再进行一次弯矩分配。当节点弯矩不平衡时，可再进行一次弯矩分配。 2121第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 一、反弯点法一、反弯点法 1.水平力作用下的水平力作用下的受力特点受力特点 1） 弯矩特点弯矩特点 各杆的弯矩图形均为斜直线；各杆的弯矩图形均为斜直线； 每杆均有一个弯矩为零的反弯点。每杆均有一个弯矩为零的反弯点。第五节第五节 水平力作用下的内力近似计算水平力作用下的内力近似计算 2222第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 2）变形特点）变形特点 除底层柱下端，各柱除底层柱下端，各柱的上下端均有侧向位移的上下端均有侧向位移和柱端转角。和柱端转角。 忽略梁的轴向变形，忽略梁的轴向变形，同一层各柱上下端的相同一层各柱上下端的相对水平位移相同对水平位移相同。 2323第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 2. 水平力作用下的水平力作用下的计算特点计算特点 确定柱的剪力和反弯点位置。确定柱的剪力和反弯点位置。 3. 基本假定基本假定 1）确定各柱剪力时，假定梁的线刚度无限大，即认）确定各柱剪力时，假定梁的线刚度无限大，即认为各柱端无转角。为各柱端无转角。 2）确定各柱反弯点位置时，除底层柱外，各层柱上、确定各柱反弯点位置时，除底层柱外，各层柱上、下端节点的转角相同。下端节点的转角相同。 2424第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 4. 反弯点法柱中反弯点法柱中剪力计算剪力计算 以以4层框架结构的顶层为例。沿各柱的反弯点处切开，层框架结构的顶层为例。沿各柱的反弯点处切开，反弯点以上部分的受力图如图。根据水平力的平衡条件得反弯点以上部分的受力图如图。根据水平力的平衡条件得 2525第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 根据假定根据假定1），柱中剪力），柱中剪力V与相对水平位移的关系式为与相对水平位移的关系式为 令令 则则 d为柱上下两端产生单位为柱上下两端产生单位相对水平相对水平位移时需施加的水位移时需施加的水平集中力，称为柱的平集中力，称为柱的抗侧移抗侧移刚度刚度（如图）。（如图）。 d可根据柱的线刚度和柱高求得。可根据柱的线刚度和柱高求得。 2626第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 对顶层任一柱，可写出对顶层任一柱，可写出 于是有于是有 由此可解得由此可解得 因此因此 2727第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 同理，可求得其它各层柱的剪力。写为通式，同理，可求得其它各层柱的剪力。写为通式，则任意一层（第则任意一层（第i层）的任意一根柱（第层）的任意一根柱（第j柱）的剪力柱）的剪力可表示为可表示为 5. 反弯点位置反弯点位置 根据假定根据假定2），反弯点的位置为），反弯点的位置为 底层柱：距柱底底层柱：距柱底2/3的底层柱高处。的底层柱高处。 底层以上柱：柱高的底层以上柱：柱高的1/2处。处。 2828第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 6. 反弯点法反弯点法计算步骤计算步骤 1）计算）计算dij； 2）计算）计算Vij； 3）根据）根据Vij和反弯点位置，计算柱端弯矩；和反弯点位置，计算柱端弯矩； 4）根据节点力矩平衡计算梁端弯矩；）根据节点力矩平衡计算梁端弯矩； 5）根据力平衡原理，由梁两端的弯矩求出梁的剪）根据力平衡原理，由梁两端的弯矩求出梁的剪 力；力； 6）绘制内力图（弯矩图、剪力图）绘制内力图（弯矩图、剪力图） 7.反弯点法反弯点法适用情况适用情况 框架框架各层结构比较均匀，梁柱节点线刚度之比各层结构比较均匀，梁柱节点线刚度之比 的多层框架。的多层框架。 2929第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋二、二、D D值法值法 1.问题的提出问题的提出 框架层数增多时，柱的截面尺寸增大，梁柱线刚度比小框架层数增多时，柱的截面尺寸增大，梁柱线刚度比小于于3。此时，节点转角对内力和反弯点的高度影响大，用反。此时，节点转角对内力和反弯点的高度影响大，用反弯点法计算误差大。弯点法计算误差大。 采用修正柱的抗侧移刚度和调整柱反弯点高度的采用修正柱的抗侧移刚度和调整柱反弯点高度的改进反改进反弯点法弯点法，即，即D值法值法。 2.柱抗侧移刚度柱抗侧移刚度D计算计算 影响抗侧移刚度影响抗侧移刚度D因素：柱的线刚度因素：柱的线刚度ic、柱高、柱高h、梁柱线、梁柱线刚度比刚度比K。 经推导，柱的抗侧移刚度经推导，柱的抗侧移刚度D按下按下式计算：式计算： 3030第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 c称为柱的抗侧移刚度影响（降低）系数，可根据柱所称为柱的抗侧移刚度影响（降低）系数，可根据柱所在层的梁柱线刚度比在层的梁柱线刚度比K按表列公式计算。按表列公式计算。 3.柱反弯点高度修正柱反弯点高度修正 通过力学分析，得到规则框架的标准反弯点高度比通过力学分析，得到规则框架的标准反弯点高度比yo，然后考虑影响柱反弯点高度的因素，对然后考虑影响柱反弯点高度的因素，对yo修正。修正。（1）标准反弯点高度比标准反弯点高度比yo yo根据框架的总层数根据框架的总层数m、柱所在层次、柱所在层次n和梁柱线和梁柱线刚度比刚度比K以及荷载形式查表得到。以及荷载形式查表得到。 3131第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋（2）上下梁）上下梁线刚度度变化化对柱反弯点高度比修正柱反弯点高度比修正值 y1 y1根据上下横梁根据上下横梁线刚度比度比1和梁柱和梁柱线刚度比度比K查表得到。表得到。 当上横梁当上横梁线刚度度小于小于下横梁下横梁线刚度度时，y1取取正正值； 当上横梁当上横梁线刚度度大于大于下横梁下横梁线刚度度时，y1取取负值； 对于于底底层柱柱，取，取y1=0。 （3）层高高变化化对柱反弯点高度比的修正柱反弯点高度比的修正值y2和和y3 1）y2根据上根据上层层高与本高与本层层高之比高之比2和梁柱和梁柱线刚度比度比K查表得到。表得到。 3232第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 当当21时，时，y2取取正正值；值； 当当21时，时，y2取取负负值；值； 对于对于顶层顶层y2=0。 2）y3根据下层层高与本层层高之比根据下层层高与本层层高之比3和梁柱线刚度和梁柱线刚度比比K查表得到。查表得到。 当当31时，时，y3取取负负值；值； 当当21时，时，y3取取正正值；值； 对于对于底层柱底层柱，取，取y3=0。 总之，各层柱的反弯点总之，各层柱的反弯点高度比计算公式为高度比计算公式为 3333第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 4. D值法计算步骤值法计算步骤 首先首先计算计算Dij，接着计算，接着计算Vij，此时需将反弯，此时需将反弯点法计算点法计算Vij公式中的公式中的dij用用Dij代替；代替； 然后然后计算反弯点高度计算反弯点高度yh；其余其余步骤同反弯步骤同反弯点点法。法。 3434第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 一、侧移的近似计算一、侧移的近似计算 水平力作用下的侧移主要由梁和柱的弯曲变形引起。水平力作用下的侧移主要由梁和柱的弯曲变形引起。 特点特点:框架下部的层间位移较大，上部的层间位移较小。框架下部的层间位移较大，上部的层间位移较小。 对任意一层的层间位移，可采用对任意一层的层间位移，可采用D值法按下式近似计算：值法按下式近似计算： 第六节第六节 框架结构侧移的近似计算及限值框架结构侧移的近似计算及限值 3535第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 结构顶点的位移为各结构顶点的位移为各层层间位移的总和，即层层间位移的总和，即二、侧移限值二、侧移限值 侧移过大，会影响侧移过大，会影响结构的承载力、稳定性结构的承载力、稳定性和使用要求。因此，要和使用要求。因此，要求框架结构的楼层层间求框架结构的楼层层间最大位移与层高之比最大位移与层高之比 3636第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 首先首先计算框架计算框架在恒荷载、活荷载及风荷载作用下的在恒荷载、活荷载及风荷载作用下的内力内力，然后进行然后进行内力组合内力组合，求得各构件控制截面的，求得各构件控制截面的最不利内力最不利内力，对梁、，对梁、柱进行柱进行配筋计算配筋计算和和设计基础设计基础。 一、竖向活荷载的不利布置一、竖向活荷载的不利布置 恒荷载必须考虑，竖向活荷载考虑最不利布置。恒荷载必须考虑，竖向活荷载考虑最不利布置。 对一般框架结构，当楼面活荷载不超过对一般框架结构，当楼面活荷载不超过5kN/m2时，可把活时，可把活荷载同时作用于框架的各层梁上计算内力，但应将梁的跨中弯荷载同时作用于框架的各层梁上计算内力，但应将梁的跨中弯矩乘以增大系数矩乘以增大系数1.11.2。第七节第七节 框架结构的内力组合与截面设计要点框架结构的内力组合与截面设计要点 3737第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋二、控制截面及最不利内力二、控制截面及最不利内力 1.框架梁框架梁 控制截面：梁的两端截面（与柱相交处）和跨中截控制截面：梁的两端截面（与柱相交处）和跨中截面。面。 最不利内力：梁端截面最大负弯矩和最大剪力以及最不利内力：梁端截面最大负弯矩和最大剪力以及最大正弯矩。最大正弯矩。 跨中截面为最大正弯矩和可能出现的最大负弯矩。跨中截面为最大正弯矩和可能出现的最大负弯矩。 2.框架柱框架柱 控制截面：柱的上、下端截面（梁底面和现浇梁板控制截面：柱的上、下端截面（梁底面和现浇梁板的顶面处）。的顶面处）。 最不利内力：一般采用对称配筋，有如下最不利内力：一般采用对称配筋，有如下3种种： 3838第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 及相应的及相应的N、V。 Nmax及相应的及相应的M、V。 Nmin及相应的及相应的M、V。 风荷载在内力组合时，应考虑左风和右风，取其风荷载在内力组合时，应考虑左风和右风，取其不利的一种组合。不利的一种组合。 三、梁端弯矩调幅三、梁端弯矩调幅 1. 调幅目的调幅目的 保证结构具有必要的塑性变形能力，提高框架结保证结构具有必要的塑性变形能力，提高框架结构的延性，减少节点附近梁顶面的配筋量，节约钢构的延性，减少节点附近梁顶面的配筋量，节约钢材，便于施工。材，便于施工。 3939第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋 2. 调幅方法调幅方法 现浇整体式框架在竖向荷载作用下的梁端负弯现浇整体式框架在竖向荷载作用下的梁端负弯矩乘以调幅系数矩乘以调幅系数=0.8.，同时将跨中弯矩乘，同时将跨中弯矩乘以以1.21.1的增大系数的增大系数 ，而且是先调整再与水平荷，而且是先调整再与水平荷载作用下的内力组合。载作用下的内力组合。四、截面设计要点四、截面设计要点 框架梁按受弯构件设计计算。框架梁按受弯构件设计计算。 框架柱按受压构件对称配筋计算。框架柱按受压构件对称配筋计算。 对一般现浇框架结构，底层柱的计算长度对一般现浇框架结构，底层柱的计算长度lo取基取基础顶面至一层楼板顶面的高度；其余各层柱的计算础顶面至一层楼板顶面的高度；其余各层柱的计算长度长度lo取取1.25倍层高。倍层高。 4040第十二章第十二章第十二章第十二章 多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋多层结构房屋第八节第八节 现浇框架结构的节点构造现浇框架结构的节点构造 （自学、辅导、讨论）（自学、辅导、讨论）