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1、建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.1 结构体系及布置高层建筑：8层及8层以上的房屋；多层建筑：一般认为8层以下的建筑为多层建筑。多层、高层结构体系一般采用框架、框架剪力墙、剪力墙和筒体结构等。12.1.1 框架结构体系12.1.1.1 框架结构组成框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式。12.1.1.2 框架结构的种类按照施工方法划分:整体式、装配整体式和装配式三种。建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.1.1.3 框架结构的布置按照承重方案的不同划分为三种:横向承重、纵向承重和纵横向双向承重。建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构
2、房屋多层框架结构房屋12.1.3 框架梁柱截面尺寸12.1.3.1 梁柱截面形状13.1.3.2 梁柱截面尺寸(1)梁截面尺寸一般尺寸:h=(1/8-1/12)L,L为梁的跨度；悬臂梁：h=(1/6-1/8)L.h不易大于净跨的四分之一；截面宽度：b=(1/2-1/3)h,且不宜小于0.5柱宽,且不应小于250mm建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋当采用扁梁时，h=(1/15-1/18)L当采用迭合梁时，后浇部分截面高度不宜小于120毫米；（2）柱截面尺寸柱截面高度h=(1/15-1/20)H,H为层高；柱截面宽度b=(1-2/3)h;应注意的问题：轴压比的概念：N-柱
3、轴压力；A-柱的全截面面积；-柱的轴压比；-混凝土轴心抗压强度设计值。柱的截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm;h=(1/8-1/12)Lh=(1/8-1/12)L建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.1.4 框架结构计算简图12.1.4.1 平面计算单元将框架结构的空间形式,简化成平面形式,如图类别抗震等级一二三框架柱0.70.80.9表12.1 柱轴压比限值建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.1.4.2 计算简图框架杆件用其轴线表示;杆件之间用节点表示;杆件长度用节点之间的距离表示.计算跨度取框架之间轴线距离;柱的计算高度
4、可以取层高,底层柱一般渠道基础顶面的距离;跨度相差不超过10%时,按等跨计算内力;屋面斜梁坡度不超过1/8时,按水平梁计算.建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.2 竖向荷载作用下框架分析的近似计算方法12.2.1 分层法12.2.1.1 计算假定(1)框架的侧移和侧移力矩忽略不计;(2)每层梁荷载对其它层梁和柱的影响忽略不计.12.2.1.2 计算要点柱的侧移刚度乘以0.9;传递系数为1/3;建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋分层法的适用条件:分层法适用于节点梁柱线刚度比12.2.2 弯矩二次分配法是一种计算竖向荷载作用下框架结构内力的一种近
5、似方法;假定节点的不平衡弯矩值对于该节点相交的各杆件的远端有影响,对其余各杆件的影响忽略不计;先对各节点的不平衡弯矩进行第一次分配,并向远端传递(传递系数为1/2);在将传递弯矩产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配,整个弯矩分配和传递结束.建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.3 水平荷载作用下框架结构内力和位移计算框架结构在水平荷载作用下的内力计算有两种近似计算方法:反弯点法和修正反弯点法(D值法).12.3.1 反弯点法使用条件:结构比较均匀,层数不多,梁的线刚度ib比柱的线刚度ic大较多时。12.3.1.1 基本假定(1)在剪力分配时,认为梁的线刚度与柱的线刚度之
6、比为无限大,两端无转角;(2)确定各柱的反弯点位置时,认为除底层外其余各层柱上下两端的转角相同;(3)不考虑柱的轴向变形,同一层各节点的水平位移相等.建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.3.1.2 同层柱的剪力分配柱的侧移刚度:第i层的总剪力:建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.3.1.4 柱中反弯点的位置对于上柱，反弯点的位置位于柱的中点；对于下柱，反弯点的位置位于柱距上部2/3h处。12.3.1.5 框架梁柱内力计算柱的内力根据柱间剪力和反弯点的位置确定,梁端弯矩由平衡条件求出.(1)柱端弯矩:(2)梁端弯矩:建筑结构第十二章第十二章
7、 多层框架结构房屋多层框架结构房屋(3)梁端剪力根据梁的平衡条件求出.(4)柱的轴力结点左右梁端剪力之和求出:建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.3.2 改进反弯点法两点改进:柱的侧移刚度和柱反弯点的位置;12.3.2.1 柱的侧移刚度建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.3.2.2 柱反弯点的位置(1)标准反弯点高度比y0(2)上下层梁线刚度比变化时反弯点高度比修正系数y1(3)上下层高变化时反弯点高度比修正系数y2,y3建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.3.3 框架结构侧移近似计算框架结构在水平荷载作用下的
8、变形由总体剪切变形和总体弯曲变形两部分组成。建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋总体剪切变形是由梁柱弯曲变形应起的框架变形；由于它的侧移曲线和悬臂梁的剪切变形曲线曲线相似，称为剪切变形。总体弯曲变形是由框架两侧柱的轴向变形导致的框架变形，它的侧移曲线与悬臂梁的弯曲变形相似，称为弯曲变形。对于层数不多的框架结构，只考虑剪切变形；对于较高的框架（H50米）或较柔的框架(H/B4),考虑框架的弯曲变形.12.3.3.1 由梁柱弯曲变形引起的侧移第i层的相对侧移和顶点位移：建筑结构第十二章第十二章 多层框架结构房屋多层框架结构房屋12.3.3.2 由柱轴向变形引起的侧移轴力是使柱产生轴向变形,两边受力较大,中柱受力较小,可以忽略不计.边柱产生的轴力为框架顶点的最大水平位移为: