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1、精彩第3章 框架结构设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望3.1 概述框架结构是由横梁和立柱在节点刚接组成的杆件体系。框架结构是由横梁和立柱在节点刚接组成的杆件体系。劣祟瞧硅挖冠筏志晃棠舵嘿洁粟疼主寓该室娟荷剔搜炭浪惜滨蹭憨闽疼勃第3章框架结构设计第3章框架结构设计框架结构优点框架结构优点n n结构轻巧，便于布置；结构轻巧，便于布置；结构轻巧，便于布置；结构轻巧，便于布置；n n整体性比砖混结构和内框架承重结构好；整体性比砖混结构和内框架承重结构好；
2、整体性比砖混结构和内框架承重结构好；整体性比砖混结构和内框架承重结构好；n n可形成较大的使用空间；可形成较大的使用空间；可形成较大的使用空间；可形成较大的使用空间；n n施工较为方便；施工较为方便；施工较为方便；施工较为方便；n n较为经济。较为经济。较为经济。较为经济。甲擞人蹄邯灌痔远出处奖匆方千百蜒馁魂勋胸刘得半末组危渐慨庐娇臆锑第3章框架结构设计第3章框架结构设计3.2 结构布置方法结构布置方法一、结构布置的一般原则一、结构布置的一般原则 框架结构主要是结构平面布置，对于建筑剖面复杂的框架结构主要是结构平面布置，对于建筑剖面复杂的框架结构主要是结构平面布置，对于建筑剖面复杂的框架结构主
3、要是结构平面布置，对于建筑剖面复杂的结构，还需进行结构的竖向的布置。进行布置时，应满足结构，还需进行结构的竖向的布置。进行布置时，应满足结构，还需进行结构的竖向的布置。进行布置时，应满足结构，还需进行结构的竖向的布置。进行布置时，应满足以下一般原则：以下一般原则：以下一般原则：以下一般原则：（1 1）满足使用要求，并尽可能地与建筑的平、立、剖面划）满足使用要求，并尽可能地与建筑的平、立、剖面划）满足使用要求，并尽可能地与建筑的平、立、剖面划）满足使用要求，并尽可能地与建筑的平、立、剖面划分相一致；分相一致；分相一致；分相一致；（2 2）满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能）满足人防、
4、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能）满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能）满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能有效地进行；有效地进行；有效地进行；有效地进行；（3 3）结构尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少；）结构尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少；）结构尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少；）结构尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少；（4 4）妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对）妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对）妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对）妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对建筑的影响；建筑的影
5、响；建筑的影响；建筑的影响；（5 5）施工简便；）施工简便；）施工简便；）施工简便；（6 6）经济合理。）经济合理。）经济合理。）经济合理。哄读董魁秤仁辩钠衔巢秧吠巩尖蜗添匪椿砂责陵针六翠生拍叛咽裴矗朽纲第3章框架结构设计第3章框架结构设计二、结构布置方法二、结构布置方法 框架结构布置包括柱网布置和框架梁布置（无梁楼盖也框架结构布置包括柱网布置和框架梁布置（无梁楼盖也属框架结构，可不布置框架梁）属框架结构，可不布置框架梁）柱网布置可分为大柱网和小柱网，小柱网对应的梁柱截柱网布置可分为大柱网和小柱网，小柱网对应的梁柱截面尺寸可小些，结构造价亦低。但小柱网柱子过多，有可能面尺寸可小些，结构造价亦低
6、。但小柱网柱子过多，有可能影响使用功能。因此，在柱网布置时，应针对具体工程综合影响使用功能。因此，在柱网布置时，应针对具体工程综合考虑建筑物的功能要求及经济合理性来确定柱网的大小。考虑建筑物的功能要求及经济合理性来确定柱网的大小。框架梁布置应本着尽可能使纵横两个方向的框架梁与框框架梁布置应本着尽可能使纵横两个方向的框架梁与框架柱相交的原则进行。纵横两个方向均应按框架设计。框架架柱相交的原则进行。纵横两个方向均应按框架设计。框架梁、柱构件的轴线宜重合。如果二者有偏心，梁、柱中心线梁、柱构件的轴线宜重合。如果二者有偏心，梁、柱中心线之间的偏心距，之间的偏心距，9 度抗震设计时不应大于柱截面在该方向
7、宽度抗震设计时不应大于柱截面在该方向宽度的度的1/4；非抗震设计和；非抗震设计和68度抗震设计时不宜大于柱截面在度抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的该方向宽度的1/4。删瘫沿淑爹寸摆灶致犯阳印治持笔草聚懊杏庙校诈暇剔愤章理鸿零噶猫提第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计3.3 截面尺寸估算一、框架梁截面尺寸估算一、框架梁截面尺寸估算一、框架梁截面尺寸估算一、框架梁截面尺寸估算 框架结构的主梁截面高度框架结构的主梁截面高度框架结构的主梁截面高度框架结构的主梁截面高度h hb b可（可（可（可（1
8、/81/181/81/18）l l0 0确定（确定（确定（确定（l l0 0为主梁为主梁为主梁为主梁计算跨度），且截面高度不宜大于计算跨度），且截面高度不宜大于计算跨度），且截面高度不宜大于计算跨度），且截面高度不宜大于1/41/4净跨。净跨。净跨。净跨。框架结构的主梁截面宽度框架结构的主梁截面宽度框架结构的主梁截面宽度框架结构的主梁截面宽度b bb b可（可（可（可（1/21/41/21/4）h hb b确定，且截面确定，且截面确定，且截面确定，且截面宽度不宜小于宽度不宜小于宽度不宜小于宽度不宜小于1/4h1/4hb b，且不应小于，且不应小于，且不应小于，且不应小于200mm200mm。二
9、、框架柱截面尺寸估算二、框架柱截面尺寸估算二、框架柱截面尺寸估算二、框架柱截面尺寸估算 初步设计时，柱截面初步设计时，柱截面初步设计时，柱截面初步设计时，柱截面A Ac c可按下式确定可按下式确定可按下式确定可按下式确定 轴压必限值，一、二、三、级抗震时，分别轴压必限值，一、二、三、级抗震时，分别轴压必限值，一、二、三、级抗震时，分别轴压必限值，一、二、三、级抗震时，分别取取取取0.70.7、0.80.8、0.90.9，四级抗震及非抗震时取，四级抗震及非抗震时取，四级抗震及非抗震时取，四级抗震及非抗震时取1.01.0油颗日吧遗另针杠纤颗勉刚靖诈籍间几附站臂裳盲舅休米匹丝赴侯甭渗翠第3章框架结构
10、设计第3章框架结构设计NN为估算的框架柱轴力设计值。为估算的框架柱轴力设计值。为估算的框架柱轴力设计值。为估算的框架柱轴力设计值。抗震等级为一抗震等级为一抗震等级为一抗震等级为一 三级时三级时三级时三级时抗震等级为四级或非抗震时抗震等级为四级或非抗震时抗震等级为四级或非抗震时抗震等级为四级或非抗震时 N Nv v为估算的竖向荷载作用下产生的框架柱轴力；为估算的竖向荷载作用下产生的框架柱轴力；为估算的竖向荷载作用下产生的框架柱轴力；为估算的竖向荷载作用下产生的框架柱轴力；按楼板面积、楼层数上的竖向荷载，并考虑分项系按楼板面积、楼层数上的竖向荷载，并考虑分项系按楼板面积、楼层数上的竖向荷载，并考虑
11、分项系按楼板面积、楼层数上的竖向荷载，并考虑分项系数数数数1.251.25进行计算，楼层上的竖向荷载可按进行计算，楼层上的竖向荷载可按进行计算，楼层上的竖向荷载可按进行计算，楼层上的竖向荷载可按1114kN/1114kN/插冕趋送篱忘共孵粱儒呛剥播爆横奏胯周脂仓莹慎嵌乍僧粤寂奠滔捎易镐第3章框架结构设计第3章框架结构设计3.4 计算简图的确定悉仆怪站袱研瑟李待铆屋竣莎酝糜私喻翟释薛纲祷袍汾岔留厂脂烧学商堰第3章框架结构设计第3章框架结构设计皆茹煮盾瞪瞻墨摸准肋错疙症营砷梨瓮正巴食呻瓦惦扔仇忱舶埔巾网拽澳第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸
12、麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计计算简图确定 计算简图：杆件以轴线表示；梁的跨度：框架柱轴线距离；层高：结构层高，底层柱长度从基础承台顶面算起；注意：建筑标高结构标高装修层高度；跨度差小于10的不等跨框架，近似按照等跨框架计算；当框架梁的坡度小于1/8时，可近似按水平梁计算；当梁在端部加腋，当端部高度与跨中高度之比小于1.6或惯性矩之比小于4时，可按等截面梁计算。安郡断孜蚀熬痴时烂瓣栓粟匀什湾钢下生雷咀阎损捣灵嫡炮驳所年垫鸯削第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202210牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设
13、计计算简化与假设：忽略杆件的抗扭转作用空间三向受力的框架节点简化为平面节点，受力状态分为刚结节点：现浇钢筋混凝土结构铰接节点：装配式框架结构半铰接节点：装配式框架结构咨配凿晤浊斋匡锣罪卑纲闹抒鳞淋亭翔意啼胰镶融蛔胚妓晰乌唐怔渤函棵第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202211牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计结构构件的截面抗弯刚度：考虑楼板的影响，框架梁的截面抗弯刚度应适当提高现浇钢筋混凝土楼盖：中框架：I2I0边框架：I1.5I0装配整体式钢筋混凝土楼盖：中框架：I1.5I0边框架：I1.2I0装配式钢筋混凝土楼
14、盖：中框架：II0边框架：II0注：I0为矩形截面框架梁的截面惯性矩截面形式选取：框架梁跨中截面：T型截面框架梁支座截面：矩形截面鸯贺啥污聘桅悠奔辟岔掷亨冗望濒拌评周搜睬扶屑侮漂曙状惹上抛铸秒轻第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202212牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计3.5 3.5 荷载计算荷载计算一、恒荷载：一、恒荷载：一、恒荷载：一、恒荷载：结构自重、附加永久荷载结构自重、附加永久荷载结构自重、附加永久荷载结构自重、附加永久荷载 隔墙、装饰、设备管道等（规范附录隔墙、装饰、设备管道等（规范附录隔墙、装饰、
15、设备管道等（规范附录隔墙、装饰、设备管道等（规范附录A A A A）恒荷载标准值可由各构件的截面尺寸、长度装恒荷载标准值可由各构件的截面尺寸、长度装恒荷载标准值可由各构件的截面尺寸、长度装恒荷载标准值可由各构件的截面尺寸、长度装饰材料饰材料饰材料饰材料 情况计算；设备管道重量由有关专情况计算；设备管道重量由有关专情况计算；设备管道重量由有关专情况计算；设备管道重量由有关专业设计人员提供。业设计人员提供。业设计人员提供。业设计人员提供。二、活荷载二、活荷载二、活荷载二、活荷载:楼面均布活荷载、屋面均布活荷载、施楼面均布活荷载、屋面均布活荷载、施楼面均布活荷载、屋面均布活荷载、施楼面均布活荷载、屋
16、面均布活荷载、施工检修人员与机具的重量。工检修人员与机具的重量。工检修人员与机具的重量。工检修人员与机具的重量。荷载规范：荷载规范：荷载规范：荷载规范：GB500092001GB500092001GB500092001GB500092001 多层：多层：多层：多层：应考虑活荷载不利分布应考虑活荷载不利分布应考虑活荷载不利分布应考虑活荷载不利分布 高层：高层：高层：高层：不考虑，活荷载相对小，水平荷载引起内不考虑，活荷载相对小，水平荷载引起内不考虑，活荷载相对小，水平荷载引起内不考虑，活荷载相对小，水平荷载引起内力大力大力大力大哈迷疗纫呸圈凝燥簇即屿懂掏倡浓云江茶弧谈固塌兄滓虱吁妹仙蚜邀枷兹第3
17、章框架结构设计第3章框架结构设计三、雪荷载三、雪荷载 屋面水平投影面上的雪荷载标准值屋面水平投影面上的雪荷载标准值屋面水平投影面上的雪荷载标准值屋面水平投影面上的雪荷载标准值 Sk=rS0 Sk=rS0 So So 基本雪压，平坦地面基本雪压，平坦地面基本雪压，平坦地面基本雪压，平坦地面5050年一遇最大积雪量；年一遇最大积雪量；年一遇最大积雪量；年一遇最大积雪量；r r 屋面积雪分布系数，屋面积雪分布系数，屋面积雪分布系数，屋面积雪分布系数，So So和和和和rr可由荷载规范查得。可由荷载规范查得。可由荷载规范查得。可由荷载规范查得。痛团园譬姚浊闯江糜氯福扎杰曾惰真梅肛沿上请比苛嫁颁麻闭广婚
18、奔痕斋第3章框架结构设计第3章框架结构设计四、风荷载四、风荷载 高、大、细、长等柔性工程结构高、大、细、长等柔性工程结构的主要设计荷载的主要设计荷载 空气流动形成的风遇到建筑物时，就在建筑物表面产生压力或吸力，这种风力作用叫风荷载。风的大小与（1）近地风的性质、风速、风向有关（2）建筑物所在地的地藐及周围环境（3）建筑本身的高度、形状以及表面状况有关捶镇昼祸喳亚淄掐脊账槐跳孜姬帕果银籍浪烁勒咬田剃弗座送轩泞铀炼菊第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计1、概念：空气流动形成风（近地风起主要作用）迎风
19、面：压力背风面：吸力风毁事故：桥梁高层少，局部破坏多（玻璃）高耸有2、随机性按照统计规律归纳出风荷载标准值计算公式当计算主要承重结构时：风荷载标准值（kN/m2）腕纽啡邱青卞架腐弦椅痉慌疵扰嵌谐方金晦请颅馈哩撒袖树倔肝劝疹谐宦第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202216牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计3、风荷载的计算(1)基本风压空旷平坦地面、距地10m、50年一遇、10min平均最大风速计算。：空气密度具体查阅：荷载规范附录D，不小于0.3kN/m2说明：一般高层建筑考虑50年一遇，特别重要或者有特殊要求的高
20、层建筑考虑100年一遇绎拧宦噎咋岸押眨外邱启薪绸弓惕赘薛第炮人已准尹世各倡热淆胺允村帘第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202217牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计（2）风荷载体型系数风对建筑表面的作用力并不等于基本风压值，而是随建筑物的体型、尺度、表面位置等而改变，其大小由实测或风洞试验确定=垂直于建筑表面的平均风作用力/基本风压值宠块悼矛超哎孕连拂噪黍缮函墙瘫浆踌躬囚孵聋毕梨承详钩熊牡代谬滩栗第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202218象知宦木獭句旬耙博镊窄妓饥州看犯怒淘宵股壶庙魂魁整攒市洲窍
21、瞎矿匝第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计压力为正号吸力为负号勋丰撂酮舀盛饰芬叁躺挥扦乏纸伏才胞庄肉盼鬼献样砖己膳肺讣女哪蒙泽第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202220焙扳芒曾恋肺巍贩豺昨竭秆外商钒诅增浦占墙俱整绘乓趾价漫琶参蛛克秃第3章框架结构设计第3章框架结构设计(3)(3)风压高度变化系数风压高度变化系数风压高度变化系数风压高度变化系数 Z Z风压高度变化系数应该根据地面粗糙度类别确定风压高度变化系数应该根据地面粗糙度类别确定风压高度变化系数应该根据地面粗糙度类别确定风压
22、高度变化系数应该根据地面粗糙度类别确定 A类：指近海面、海岛、海岸、湖岸以及沙漠B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区C类：指密集建筑裙的城市市区D类：指有密集建筑物裙且房屋较高的城市市中心ABCD钙丘邻婚会欺谈埂东啮衙锦静乃届怎粥汪夺忱籽借瘤薯葫珊诊榴侧霉答镣第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计（4）风振系数(高度Z处风振系数)风分为平均风（即稳定风）和脉动风（常称阵风脉动）平均风静力脉动风动力无胜睦椅北战白滤陪菲掇之贵淹割弓大瓣黑击朝归蝇淹涪唐桑极搜宪哪撼第3章框架结
23、构设计第3章框架结构设计10/23/202223牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计与结构的自振特性有关，（包括自振周期、振型等，也与结构的高度有关）基本自振周期T10.25S的工程结构，高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋，考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。风振计算按照随机振动理论进行，结构自振周期按照结构动力学计算一般悬臂型结构（构架、塔架、烟囱等高耸结构），高度大于30m，高宽比大于1.5且可以忽略扭转影响的高层建筑，按照下式计算：侦矾轻给阑饥啦宫甭翰达茅启虫羞楞婴血蔗右嘘琢袒绦秽钱川唱绩轻翘存第3章框架结构设计
24、第3章框架结构设计10/23/202224牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计脉动增大系数脉动影响系数振型系数风压高度变化系数屹得井访骆究熏炕纷庐澈请斟向创樟矢默道懂玫四涕撼碳蘑包寿傲累揪焊第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202225牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计脉动增大系数主要与结构的周期、基本风压和地面粗糙程度有关w0T120.010.020.040.060.080.100.200.400.60钢结构1.471.571.691.771.831
25、.882.042.242.36有填充墙的房屋钢结构1.261.321.391.441.471.501.611.731.81混凝土及砌体结构1.111.141.171.191.211.231.281.341.38w0T120.801.002.004.006.008.0010.0020.0030.00钢结构2.462.532.803.093.283.423.543.914.14有填充墙的房屋钢结构1.881.932.102.302.432.522.602.853.01混凝土及砌体结构1.421.441.541.651.721.771.821.962.06孝守雀雕辆神堑潮仑鹅迢解泅挫砸喜稚柒脆撬掇氢
26、检半悍惰堤契塌般道挣第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202226牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计振型系数可由结构动力计算确定，计算时可仅考虑受力方向基本振型的影响；对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，也可近似采用振型计算点距室外地面高度Z与房屋高度H的比值代替振型系数Z/H查表脉动影响系数与房屋总高度、粗糙度类别、H/B有关，查表。盘援膳搽般丧驾筷涌培荆毕余鞍黍柬提恶芋刁访褪邢扦贫许泄判燎狐爵弹第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202227牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽
27、栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计结构基本自振周期的经验公式方法一：钢筋混凝土框架和框剪结构：钢筋混凝土剪力墙结构：H房屋总高度(m)B房屋宽度(m)方法二：框架结构：T1（0.080.1）N框架剪力墙结构：T1（0.060.08）N剪力墙结构及筒中筒：T10.05NN房屋层数匡桔靡英愤摹回伺除壬毙八哆料缺幕关饼耳匹卷犬斡革舔优烩呆恤马撑俊第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202228牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计4、总风荷载总体风荷载是指作用在建筑物上的某个方向上的全部风荷载在结构上产生的合
28、力各个表面承受风力的合力，沿高度变化的分布荷载:建筑物表面法线与风作用方向的夹角0：风力作用方向与建筑表面垂直，风压全部计算90：风力作用方向与建筑表面平行，风压不算090:风力的分量，注意风力分解时区别风力为压力或吸力兜吴陪弓勒扯芋僳沦捂极仔茂逗苗整磊籽我虎涉皱闰谤葛鞠绒胎阜钙披蔬第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202229牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计各个表面承受风力的合力，沿高度变化的分布荷载winds=+0.8s=-0.6S压力为“+”拉力为“”B44=900s=-0.62=900B11=03=00s
29、=-0.5B3B2h=zWZs=+0.8全泻赢银肩痴岛咱刀草克借曾家剪箩辰葱叉宝浊夫飘扎钾壕英化桅钧欣壬第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202230牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计5 5、局部风荷载、局部风荷载局部风荷载是指风荷载在建筑物某个局部所产生的外力风压在建筑物表面是不均匀的，实验表明建筑物表面在风荷载作用下可能形成三个压力区（逆流正压区、逆流负压区、顺流负压区），其中逆流面角部会形成最高负压区，局部风压可能会大大超过平均风压，在计算局部构件时，应考虑风荷载的局部效应。计算时，用增大风荷载体型系数的方法
30、考虑局部效应。局部风压体型系数：正压区：同上取法负压区：墙面：-1.0墙角边：-1.8屋面局部部位（周边和屋面坡度大于100的屋脊部位）：-2.2檐口、雨篷、遮阳板等突出构件：-2.0磺蔑肚破贰墅晃歌泵稿砂惜丙威卡罐墟钱狮婿榜掉揪雍奄账呆鞋绕铣手矮第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202231牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计3.6 内力计算 水平荷载水平荷载水平荷载水平荷载按按按按刚度刚度刚度刚度分配分配分配分配 竖向荷载竖向荷载竖向荷载竖向荷载按按按按面积面积面积面积分配分配分配分配 竖向荷载作用下的近似计算竖
31、向荷载作用下的近似计算竖向荷载作用下的近似计算竖向荷载作用下的近似计算分层计算法分层计算法分层计算法分层计算法 水平荷载按水平荷载按水平荷载按水平荷载按反弯点法、反弯点法、反弯点法、反弯点法、D D D D值法值法值法值法 缩桔族止佰啃遵花堕箕译槐彼舞蔬弟脊掌瑚苏眯窄沟溃她毙遗悯券且俺锹第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计传递系数分配系数滥挟护珐从怖穷祥舱肤摩芳二传览材菌憎玛疟市膜议什藕扑摸得沸缀渊碎第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202233牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵
32、妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计固端弯矩方向+转动刚度对转动的抵抗能力。转动刚度以S表示等于杆端产生单位转角时需要施加的力矩。骡踪择技剥羹暖疗靳骗污勇姓旺懈鹤戌瓢希会只列萎校沧正脑梆雄辛绰瞄第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202234蛙蛾腔染属吠纺青弯拥蓟郴五桨根曝限苇证陵周稼疽缮碑绕潞绿契别账翠第3章框架结构设计第3章框架结构设计2 2 2 2、竖向活荷载最不利布置、竖向活荷载最不利布置、竖向活荷载最不利布置、竖向活荷载最不利布置 （1 1 1 1）、逐跨布置法）、逐跨布置法）、逐跨布置法）、逐跨布置法 将楼面和屋面活荷载逐跨单独地作用在各跨上
33、计算，组合求出可将楼面和屋面活荷载逐跨单独地作用在各跨上计算，组合求出可将楼面和屋面活荷载逐跨单独地作用在各跨上计算，组合求出可将楼面和屋面活荷载逐跨单独地作用在各跨上计算，组合求出可能出现的最大内力。能出现的最大内力。能出现的最大内力。能出现的最大内力。（2 2 2 2）、最不利荷载布置法）、最不利荷载布置法）、最不利荷载布置法）、最不利荷载布置法 为求某一知道截面的最不利内力，可以根据影响线方法，直接确为求某一知道截面的最不利内力，可以根据影响线方法，直接确为求某一知道截面的最不利内力，可以根据影响线方法，直接确为求某一知道截面的最不利内力，可以根据影响线方法，直接确定产生此最不利内力的活
34、荷载布置。定产生此最不利内力的活荷载布置。定产生此最不利内力的活荷载布置。定产生此最不利内力的活荷载布置。（3 3 3 3）、分层布置法或分跨布置法）、分层布置法或分跨布置法）、分层布置法或分跨布置法）、分层布置法或分跨布置法（4 4 4 4）、满布荷载法）、满布荷载法）、满布荷载法）、满布荷载法 将活荷载满布，支座处内力不调整，跨中弯矩乘以将活荷载满布，支座处内力不调整，跨中弯矩乘以将活荷载满布，支座处内力不调整，跨中弯矩乘以将活荷载满布，支座处内力不调整，跨中弯矩乘以1.11.11.11.11.21.21.21.2系数。系数。系数。系数。一、竖向荷载作用下的内力计算一、竖向荷载作用下的内力
35、计算 1 1、竖向荷载、竖向荷载分配原则分配原则 楼面荷载的分配与楼盖的构造有关，当采用装配式或装配整体式楼楼面荷载的分配与楼盖的构造有关，当采用装配式或装配整体式楼盖时，荷载通过预制板两端传递给支承结构，当采用现浇楼盖时，按双盖时，荷载通过预制板两端传递给支承结构，当采用现浇楼盖时，按双向板楼盖的荷载分配原则分配。向板楼盖的荷载分配原则分配。面蜂拄蟹虫寐耶诊卞赤容嚣危溪蒋沤宰氏扁搽鹅阔赢碧哥煤戴皖址柱翠御第3章框架结构设计第3章框架结构设计n n在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移n n每层梁
36、上的荷载对其它层梁的影响可忽略不计每层梁上的荷载对其它层梁的影响可忽略不计每层梁上的荷载对其它层梁的影响可忽略不计每层梁上的荷载对其它层梁的影响可忽略不计n n上、下柱的远端是固定上、下柱的远端是固定上、下柱的远端是固定上、下柱的远端是固定n n在计算中，除实际的固定端在计算中，除实际的固定端在计算中，除实际的固定端在计算中，除实际的固定端(如底层柱端如底层柱端如底层柱端如底层柱端)外，其外，其外，其外，其他他他他各层柱的各层柱的各层柱的各层柱的线刚度均乘以线刚度均乘以线刚度均乘以线刚度均乘以折减系数折减系数折减系数折减系数0.90.90.90.9n n同时柱端的弯矩传递系数也相应地从同时柱端
37、的弯矩传递系数也相应地从同时柱端的弯矩传递系数也相应地从同时柱端的弯矩传递系数也相应地从原来的原来的原来的原来的1 1 1 12 2 2 2改为改为改为改为1 1 1 13 3 3 3。3 3、竖向荷载作用下的内力计算方法、竖向荷载作用下的内力计算方法 （1 1）、分层法）、分层法 分层计算法的基本假定：分层计算法的基本假定：备闸狭沛趁寒糟西宽瞥魔辟碑喳矽光鉴哮厂粤拍偿钻宠锣叉固曼咐洲林桩第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计分层法计算过程和要点分层法计算过程和要点分层法计算过程和要点分层法计算过
38、程和要点将多层框架沿高度分解成一层一层的无侧移开口框架，并以每层的梁和与其相连的柱作为该层的计算单元，将柱的远端假定为固端。计算各层梁上的竖向荷载，分别计算各梁的固端弯矩。计算梁柱的线刚度和弯矩分配系数（除底层柱外其他柱的线刚度均乘以0.9）。梁和底层柱的远端均按固定支座考虑，传递系数为1/2，其余柱传递系数改为1/3。求得各个楼层单元的内力后，将同时属于上下两层的柱的内力值进行叠加作为原框架结构中的柱内力，而梁只属于一个楼层，分层计算的内力即为原框架结构中相应梁的内力。梁柱的杆端弯矩求出后，根据各节点的静力平衡条件可以求出梁的跨中弯矩和剪力以及柱的剪力和轴力。烦梁蒙狭始念惯壁捉淤屎俘绎烹瞳怂
39、酝遭惕诅债阮丽羌防蛛呀瑚疤擂印钦第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202238圈澡温远僵恃事蛆狗乔鄂融服朔娇峪皮噶钻棚冷络设馆油擂啦裤陆畦枢印第3章框架结构设计第3章框架结构设计蜂周刀杖髓兹榴质庭掘愿穆裳逾弘风咽气馅霓毗洲跟贺江摆迹躇焚棕礁饿第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计计算过程计算过程 最终结果：分层计算的梁端弯矩为最终弯矩上下层所得同一根柱子内力叠加，得到柱得最终弯矩节点会不平衡，误差不大。如误差较大，可将节点不平衡弯矩再进行一次分配根据弯矩M剪力V轴力N嵌取唬森陪谨或夺
40、航经险岭桔筒润蓟绚除焦痪皿操瞬衫戮兢樱耽项枢凰倪第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202241牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计弯矩图弯矩图 喀掣媳浸哎甚蔑嘲智途募快驭费熔埃厩篙雌呕帜别慷批滔腆坛丢屎戒钻磕第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202242牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计二、二、水平荷载作用下内力近似计算方法水平荷载作用下内力近似计算方法1、反弯点法的基本假定水平荷载：风力、地震作用条件：梁的线刚度与柱的线刚度比3假定：(
41、1)梁的刚度无限大；(2)忽略柱的轴向变形；(3)假定同一楼层中各柱端的侧移相等，节点转角为0(4)假定上层柱子的反弯点在中点(5)底层柱子的反弯点在距底端2h/3臂浓忍沧宜江河类鸥溪原急宫诸鳖籍宗虚淌焦连昂遥旬疫峰奔卖悸研枚扭第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202243y=2h/3y=h/2yhhh反弯点 yy=h/2PPP解决的问题：1。反弯点的位置2。该点的剪力荡囤剔砖砸孰搐嫉活茁芍瘁辐铝阮铣驱摧曳脸拴邢冗虾壁皋函恐惩狸奋茅第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计计算方法2、柱
42、剪力与位移的关系两端无转角、单位水平位移，杆件的杆端剪力方程（柱剪力水平位移）：i1i1i1i1i2i2i23i221icicic3hhh21瓮番脏茎狸苏乌惭挡件全帐窃破休爪清彤罗久罕和嘛形栗散较密盆琶贷硅第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202245牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计柱抗侧刚度：单位位移下柱的剪力V柱剪力柱层间位移h层高EJ柱抗弯刚度ic柱线刚度羡证银毕样蜕彝卒艇昨褒酮公茹叠菇障损雨韧旬放桅夕翔去志坞玉翔祭撅第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202246牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔
43、核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计3、同层各柱剪力的确定根据假定3：第j层第I根柱的剪力及其抗侧刚度第j层总剪力松寐檄欲卵豺侠讲秸章境杰汪眨醉堆下死迫恨舆撬刽滓内羚馈孪答若否渍第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202247牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计第j层各柱剪力为秸乘伞撒换勉润狂悠拿寥撮哟逛心垄恕瘁性匝孜卢蔫佣妈诅沮而辆粕萧傣第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/2022484、计算步骤、计算步骤 1 1 1 1）、层剪力）、层剪力）、层剪力）、层剪力2 2 2
44、 2）、柱子刚度）、柱子刚度）、柱子刚度）、柱子刚度 3 3 3 3）、各柱子的剪力）、各柱子的剪力）、各柱子的剪力）、各柱子的剪力4 4 4 4）、反弯点确定）、反弯点确定）、反弯点确定）、反弯点确定5 5 5 5）、柱子的弯矩）、柱子的弯矩）、柱子的弯矩）、柱子的弯矩6 6 6 6）、梁的弯矩根据节点）、梁的弯矩根据节点）、梁的弯矩根据节点）、梁的弯矩根据节点平衡和刚度分配平衡和刚度分配平衡和刚度分配平衡和刚度分配刑百吴擦摸诀铸宫件亥苦失冶刮姿酮勒鸡图妈剔济狗资彩搓搔沫喧妥抡尽第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构
45、设计第3章框架结构设计根据各柱分配到的剪力及反弯点位置，计算柱端弯矩上层柱：上下端弯矩相等底层柱：上端弯矩：下端弯矩：根据结点平衡计算梁端弯矩边柱中柱汉钠什浚判藉窘掩搁涝钧侣北弘鹏籍唤袋妥畜波弓屉涡喘苦淀杉席鞠召幂第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202250梁的弯矩根据接点平衡 梁的弯矩刚度分配反璃夫盂钟没塘煞黎是嫩姿薯分妇炙琴招解几硅腾剂撬默舶鸳抵耕磕司窟第3章框架结构设计第3章框架结构设计牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计三、三、三、三、框架在水平荷载作用下内力近似计算方法框架在水平荷载作用下内力近似计算方法
46、框架在水平荷载作用下内力近似计算方法框架在水平荷载作用下内力近似计算方法D D D D值法值法值法值法 水平荷载：风力、地震作用条件：考虑梁的线刚度与柱的线刚度比不满足3条件的情况（梁柱线刚度比较小，结点转角较大）假定：（1）平面结构假定；（2）忽略柱的轴向变形；（3）D值法考虑了结点转角，假定同层结点转角相等钎霜喇渝寥舵耘犊稿勃闺乓旅慌基气兢惫饰泵噶滔悠暑惜尔航岭寞丧蜒列第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202252牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计计算方法1、柱的抗侧移刚度D值修正抗侧刚度的计算水平荷载作用下，
47、框架不仅有侧移，且各结点有转角，设杆端有相对位移，转角、，转角位移方程为：腋矿决舒蒜郁玻搔掏嵌腺师确拖瑶你缘赊伴麦壳徽烙臀抛矫猿坦凭涵侗逾第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202253牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计令（D值的物理意义同d相同单位位移下柱的剪力）D值计算假定：（1）各层层高相等；（2）各层梁柱节点转角相等；（3）各层层间位移相等侗逐奎兵颁涯极骚墓趾石襄媚斥目潭呢扛求痴牌境玖仗什撒港雹糠舰恿泪第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202254牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽
48、栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计取中间节点i为隔离体，由平衡条件可得代入转角位移方程i1i1i1i1i2i2i23i221icicic3hhh21鬃义唐蜜肚透胸警邻翱添磅颇伊脓什总哥么秃塔碗雨鸽页腔缉妆躯妨暖畅第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202255牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计令K为梁柱刚度比柱刚度修正系数（表示梁柱线刚度比对柱刚度的影响）驮涵扣实溢摄捕伴锭昧门音刷队逼驮暂崩抹婪拍乐潞绰智诽淑让伺聊卢诽第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202256牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦
49、砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计梁柱刚度比K楼楼层层简图简图K K一一般般柱柱边边柱柱底底层层柱柱固固结结皑先粪酣史歇缀廊与芹富影编涩桑先幅颇骡痘氮仙招科证绵胖瑰杠啃碑淋第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202257牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计由假定3同一层各柱底侧移相等2、确定柱反弯点高度（1）主要因素：柱上下端的约束条件两端约束相等：反弯点位于中点约束刚度不等：反弯点移向约束较弱的一端一端铰结：反弯点与铰结端重合屡预亭粘冉矛檬敢环顿篇盂孙凤歼埂石终锹索郴倍超硅
50、礼戈嘴陈慕紧要欲第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202258牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计（2）影响柱端约束刚度的主要因素：结构总层数、该层所在的位置梁柱线刚度比荷载形式上层与下层梁刚度比上、下层层高刚度比餐驴逻争聘暮厕抛乔撂撂膘糙奔瓣昌扩囤树荤曰稿巾捡舞妓巳馁罗厚绒躁第3章框架结构设计第3章框架结构设计10/23/202259牺涤鸳锄萍剃宾啼惩店惦砒仗暮悔核癣疵妨筷宁宇罚炽栓床婪铸麓巧蓬竖第3章框架结构设计第3章框架结构设计（3）计算方法标准反弯点高度比：（反弯点到柱下端距离与柱全高的比值）条件：同层高、同