第6章框架梁柱设计及步骤

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土木工程毕业设计第六章竖向荷载(恒载活载)作用下框架内力计算讲解

第六章竖向荷载（恒载+活载）作用下框架内力计算第一节框架在恒载作用下的内力计算本设计用分层法计算内力，具体步骤如下：①计算各杆件的固端弯矩②计算各节点弯矩分配系数③弯矩分配④调幅并绘弯矩图⑤计算跨中最大弯矩、剪力和轴力并绘图一、恒载作用下固端弯矩计算（一）恒载作用下固端弯矩恒载作用下固端弯矩计算(单位：KN·m) 表6.1弯矩图恒载作用下梁固端弯矩计算统计表6.2（二）计算各节点弯矩分配系数用分层法计算竖向荷载，假定结构无侧移，计算时采用力矩分配法，其计算要点是：①计算各层梁上竖向荷载值和梁的固端弯矩。

②将框架分层，各层梁跨度及柱高与原结构相同，柱端假定为固端。

③计算梁、柱线刚度。

对于柱，假定分层后中间各层柱柱端固定与实际不符，因而，除底层外，上层柱各层线刚度均乘以0.9修正。

有现浇楼面的梁，宜考虑楼板的作用。

每侧可取板厚的6倍作为楼板的有效作用宽度。

设计中，可近似按下式计算梁的截面惯性矩：一边有楼板：I=1.5Ir两边有楼板：I=2.0Ir④计算和确定梁、柱弯矩分配系数和传递系数。

按修正后的刚度计算各结点周围杆件的杆端分配系数。

所有上层柱的传递系数取1/3，底层柱的传递系数取1/2。

⑤按力矩分配法计算单层梁、柱弯矩。

⑥将分层计算得到的、但属于同一层柱的柱端弯矩叠加得到柱的弯矩。

（1）计算梁、柱相对线刚度图6.1 修正后梁柱相对线刚度（2）计算弯矩分配系数结构三层=5.37÷(5.37+1.18)=0.820①梁μB3C3μ=5.37÷(5.37+3.52+1.18)=0.533C3B3=3.52÷(5.37+3.52+1.18)=0.350μC3D3=3.52÷(3.52+1.18)=0.749μD3C3=1.18÷(5.37+1.18)=0.180②柱μB3B2=1.18÷(5.37+3.52+1.18)=0.117μC3C2=1.18÷(3.52+1.18)=0.251μD3D2结构二层①梁μ=5.37÷(1.18+1.18+5.37)=0.695B2C2=5.37÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.477μC2B2μ=3.52÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.313 C2D2=3.52÷(1.18+1.18+3.52)=0.5986 μD2C2=1.18÷(1.18+1.18+5.37)=0.1525②柱μB2B3μ=1.18÷(1.18+1.18+5.37)=0.1525B2B1=1.18÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.105 μC2C3μ=1.18÷(1.18+1.18+5.37+3.52)=0.105 C2C1=1.18÷(1.18+1.18+3.52)=0.2007 μD2D3μ=1.18÷(1.18+1.18+3.52)=0.2007D2D1结构一层=5.37÷(1.18+1+5.37)=0.711①梁μB1C1=5.37÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.485 μC1B1=3.52÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.318 μC1D1=3.52÷(1.18+1+3.52)=0.618μD1C1=1.18÷(1.18+1+5.37)=0.156②柱μB1B2=1÷(1.18+1+5.37)=0.133μB1B0=1.18÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.107μC1C2=1÷(1.18+1+5.37+3.52)=0.090μC1C0μ=1.18÷(1.18+1+3.52)=0.207D1D2μ=1÷(1.18+1+3.52)=0.175D1D0（三）分层法算恒载作用下弯矩恒载作用下结构三层弯矩分配表6.3B C D上柱偏心弯矩分配系数0固端弯矩分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递合计一次分配14.650 -13.883 226.915 20.861 -251.346 84.509 -112.810 二次分配14.512 -14.512 228.818 21.278 -250.096 105.707 -105.707恒载作用下结构二层弯矩分配表6.40.768 12.717 -28.301↑↑↑B C D偏心弯矩分配系数固端弯矩分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递合计一次分配 6.931 4.431 -4.607 308.811 46.295 47.232 -385.113 169.804 -113.072 -92.837二次分配 5.901 3.401 -9.302 300.595 44.486 45.423 -390.504 191.416 -105.826 -85.591恒载作用下结构一层弯矩分配表6.52.127 9.081 -7.935↑↑↑B C D偏心弯矩分配系数固端弯矩分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递分配传递合计一次二次7.030 5.338 -12.368 267.469 35.352 22.097 -324.919 357.349 -46.247 -15.172 -295.930图6.2 弯矩再分配后恒载作用下弯矩图（KN·m）（四）框架梁弯矩塑性调幅为了减少钢筋混凝土框架梁支座处的配筋数量，在竖向荷载作用下可以考虑竖向内力重分布，主要是降低支座负弯矩，以减小支座处的配筋，跨中则应相应增大弯矩。

混凝土框架结构设计手算步骤

一．确定结构方案与结构布置1．结构选型是否选用框架结构应先进行比较。

根据何广乾的模糊评判法，砼结构8~18层首选框剪结构，住宅、旅馆则首选剪力墙。

对于不需要电梯的多层采用框架较多。

2．平面布置注意L,l,l’,B的关系。

3．竖向布置注意高宽比、最大高度（分A、B两大类，B类计算和构造有更严格的要求），力求规则，侧向刚度沿竖向均匀变化。

4．三缝的设置按规范要求设置，尽量做到免缝或三缝合一。

5．基础选型对于高层不宜选用独立基础。

但根据国勤兄的经验，对于小高层当地基承载力标准值300kpa以上时可以考虑用独基。

6．楼屋盖选型高层最好选用现浇楼盖1）梁板式最多的一种形式。

有时门厅，会议厅可布置成井式楼盖，其平面长宽比不宜大于1.5，井式梁间距为2.5~3.3m，且周边梁的刚度强度应加强。

采用扁梁高度宜为1/15~1/18跨度，宽度不超过柱宽50，最好不超过柱宽。

2）密肋梁方形柱网或接近方形，跨度大且梁高受限时常采用。

肋梁间距1~1.5m，肋高为跨度的1/30~1/20，肋宽150~200mm。

3）无梁楼盖地震区不宜单独使用，如使用应注意可靠的抗震措施，如增加剪力墙或支撑。

4）无粘结预应力现浇楼板一般跨度大于6m，板厚减薄降低层高，在高层中应用有一定技术经济优势。

在地震区应注意防止钢筋端头锚固失效。

5）其他二．初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级1．柱截面初定分抗震和非抗震两种情况。

对于非抗震，按照轴心受压初定截面。

对于抗震，Ac=N/(a*fc) N=B*F*Ge*n B=1.3（边柱），1.2（等跨中柱），1.25（不等跨中柱）Ge=12~15kN/m2 a为轴压比fc为砼抗压强度设计值F为每层从属面积n为层数。

框架柱上下截面高度不同时，每次缩小100~150为宜。

为方便尺寸标注修改，边柱一般以墙中心线为轴线收缩，中柱两边收缩。

柱截面与标号的变化宜错开。

2．梁截面初定梁高为跨度的1/8~1/14，梁宽通常为1/2~1/3梁高。

框架结构设计及规范细节

框架结构设计及规范细节
设计大致步骤(计算书大纲)
1. 框架结构选型与布置
2. 框架结构计算简图
3. 框架结构荷载计算
4. 框架结构内力计算 (分层法、D值法等等)
5. 荷载效应组合
6. 框架结构构件设计
7. 框架结构构造要求
8. 绘制施工图
框架结构设计及规范细节
步骤1 结构选型与布置
1. 整体结构形式的选择； 2. 楼盖结构形式的选择； 3. 梁、板、柱、墙(基础)的尺寸估计。
步骤4 结构内力计算
1. 恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载的效应分别计算；
2. 竖向荷载手算采用分层法，支座可以调幅； 3. 水平荷载手算采用D值法。
提示： 1)计算量很大，手算应选择最有代表性的一榀框架进行分析；
2)至少掌握两个以上结构内力分析软件。
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常用相关规范
《建筑结构荷载规范》 GB 50009— 2001 《混凝土结构设计规范》 GB 50010— 2002 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3—2002 《建筑抗震设计规范》GB 50011－2001
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荷载效应组合 2 地震作用效应组合时
S G SGE S Eh Ehk EV SEVK W W SWK
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步骤6 结构构件设计
抗震等级要求
调整内力组合结果满足：强剪弱弯、强柱弱梁
(一、二、三级)
梁设计
柱设计

钢筋混凝土框架结构设计计算书完整版

摘要本设计是武汉地区一大学宿舍楼。

该工程占地40002m，共六层，层高均为3m;结构形式为钢筋混凝土框架结构；抗震要求为六度设防。

本结构设计只选取一榀有代表性的框架（8号轴对应的框架）进行计算。

本设计包括以下内容：一、开题报告，即设计任务，目的要求；二、荷载计算，包括恒荷载，活载，风荷载；三、内力计算和内力组合；四、框架梁柱配筋计算；五、现浇板，楼梯和基础计算；六、参考文献，结束语和致谢。

该设计具有以下特点：一、在考虑建筑结构要求的同时考虑了施工要求及可行性；二、针对不同荷载特点采用多种不同计算方法，对所学知识进行了全面系统的复习；三、框架计算中即运用了理论公式计算又运用了当前工程设计中常用的近似计算方法。

AbstractThis article is to explain a design of a 6-storey-living building in Wuhan. The building is to use frame structure with steel and concrete with the seismic requirements for the minimum security 7.The structural design only selected the framework on the 7th axis for calculation. Throughout the design, it mainly used some basic concept such as the structural system selection, the structure of planar and vertical layout, columns and beams section to determine, load statistics, combination of internal forces, together with the methods of construction and structure.On the preliminary design stage, in order to determine or estimate the structure of layout elements cross-section size, it requires the use of some simple approximate calculation methods, in order to solve the problem quickly and provincially. Therefore, in the designing, the use of a framework structure similar to hand-counting methods, including the role of vertical load under the hierarchical method, the level of seismic shear and D value method to master the basic methods of structural analysis to establish the structure of mechanical behavior of the basic concepts; in the design of the foundation, foundation bearing capacity of soil is an important basis for the design. Bearing capacity of foundation soil is not only related to the nature of soil, but also based on the form and size of upper part. I selected the reinforced concrete foundation which has a better shear capacity and bending capacityKeywords: frame structure, load statistics, combination of internal forces, shear method, carrying capacity1 绪论我所学的专业是土木工程，偏向建筑结构方向，专业的主要课程是力学和结构两大类，注重培养学生侧重于力学理论在结构工程中的应用；可以熟练地对建筑结构进行计算并应用所学的力学理论对计算结果进行分析。

框架剪力墙结构设计

总框架的反力pF(x)；框架：总剪力墙的反力pF(x)。
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悬臂剪力墙内力和变形的关系
d2 y
Mw EIw dx2
（6.4）
VwddM w xEw Idd3x3y
（6.5）
p (x)pF(x)pw (x)d dw V x Ewd d I44 yx
总剪力墙的抗弯刚度：
≥50ｍｍＣ20～Ｃ40
Φ6～8@150～宜≥40ｍｍ 200
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（２）框架和剪力墙的布置方式：灵活、对称 ① 框架与剪力墙（单片墙、联肢墙或较小井筒）分
开布置； ② 在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙（带边框剪力
墙）； ③在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙； ④ 上述两种或三种形式的混合。
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一、计算简图
框架—剪力墙结构铰接体系:剪力墙与框架之间只
通过刚性楼板联系，共同承担水平荷载；
框架—结构刚接体系：部分或全部剪力墙与框架
之间有连梁联系，连梁对与之相连的剪力墙有约束作用；（当连梁的尺寸较小时，对墙肢的约束很弱，也可视为铰接体）。刚接结点数目确定。
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二、水平荷载作用下框架—剪力墙结构内力和位移计算
设计条件７０，Ⅱ类土
构件截面面积与楼面面积之比（ＡＷ+ＡＣ）／Ａｆ
0.03～0.05
剪力墙截面面积与楼面面积之比ＡＷ／Ａｆ
0.02～0.03
８０，Ⅲ类土
0.04～0.06
0.03～0.04
１、ＡＷ—剪力墙截面面积、ＡＣ—柱截面面积、Ａｆ—楼面面积；2、表中数值是纵横两方面的总量，应使两个方向的剪力墙数量接近；3、高度较大的框架—剪力墙结构，宜取表中的上限值。

框架式梁柱节点连接技术

框架式梁柱节点连接技术装配式建筑节点连接按构件种类可分为梁柱框架节点连接与墙板连接，就目前发展现状来看，这两种节点连接的主要连接方式为干连接与湿连接两种。

湿连接即湿作业施工连接方式，亦称现浇连接，这种连接方式的主要步骤为：第一步，在工厂完成预制构件的制作工作，第二步，将预制构件运至施工现场进行一系列的吊装，第三步，在节点浇筑混凝土或水泥砂浆进行锚固，达到一种“后浇整体式结构”。

干连接即干作业施工连接方式，其主要步骤为：第一步，在工厂完成预制构件的制作工作，并在连接构件中植入钢板等部件，第二步，通过螺栓连接或者焊接连接达到构件连接目的。

框架节点的处理异常重要，安全良好的建筑要保证“强柱弱梁”“强剪弱弯”“强节点，弱杆件”，具有良好的整体性及耗能能力，抗震性能良好。

“强节点，弱杆件”即着重强调节点连接的重要性，使塑性铰出现在梁端，这亦要求建筑节点处的承载能力要强于杆件的承载力，进而提高建筑结构变形能力，增强抗震性能。

否则，整个建筑物在一系列作用下会发生节点失稳破坏，节点失稳破坏无异于框架的整体失效。

就目前发展而言，装配式建筑梁柱框架节点的连接方法多样，干连接的方法主要有机械套筒连接、牛腿连接、焊接连接、螺栓连接、榫式连接等；湿连接的方法主要有浆锚连接、普通现浇连接、普通后浇整体式连接、灌浆拼装连接、预应力技术的整浇连接等。

框架式梁柱节点连接的主要操作形式可以分为一维构件组合模式、二维构件组合模式和三维构件组合模式。

1.一维构件组合模式把梁、柱按楼层分段制作，通过合理的连接方法连接成一个整体，如同搭积木。

预制构件端部伸出的预留钢筋采用焊接或用钢套筒连接，然后现场浇筑混凝土。

这种方式的优点是构件生产、运输、吊装及施工方便，可做到等同现浇结构，结构性强，但节点处受力较大，对施工技术的要求高，连接难度大。

2.二维构件组合模式把柱梁制作成一个整体，呈平面T形或十字形，竖向主要通过柱与柱之间的连接实现，水平向主要通过梁与梁之间的连接实现，其整体性较前一种组合方式强，但生产运输不方便。

建筑抗震设计规范

第6章建筑抗震设计规范</CENTER>6.1 一般规定第6.1.1条本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.1.1的要求。

平面和竖向均不规则的结构或建造于IV 类场地的结构，适用的最大高度应适当降低。

注：本章的"抗震墙"即国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的剪力墙。

现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(m)表6.1.1第6.1.2条钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。

丙类建筑的抗震等级按表6.1.2确定。

现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级表6.1.2第6.1.3条钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求：1框架-抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加。

2裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。

裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。

3当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。

地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况彩三级或更低等级。

4抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑，应按本规范第3.1.3条规定和表6.1.2确定抗震等级；其中，8度乙类建筑高度超过表6.1.2规定的范围时，应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。

注：本章"一、二、三、四级"即"抗震等级为一、二、三、四级"的简称。

第6.1.4条高层钢筋混凝土房屋宜避免采用本规范第3.4节规定的不规则建筑结构方案，不设防震缝；当需要设置防震缝时，应符合下列规定：1防震缝最小宽度应符合下列要求：1)框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。

gAAA型钢混凝土框架梁柱节点

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• 地震相关参数: 本工程抗震设防烈度为7度，地基无液化问题，场地类别为上海地区IV类。设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，特征周期0.9s。
• 本工程各单体均属于丙类建筑，安全等级为二级，设计使用年限为 50年，高层住宅抗震等级详见附表。
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• 框支框架是特一级 • 底部加强部位剪力墙是一级 • 非底部加强部位剪力墙是一级
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2. 当梁上集中荷载靠近支座时（转换柱在支座附近），钢骨混凝土可分为二种情况
2.1）支座处：剪力大、弯矩小：
•计算：型钢按左（无翼缘，有腹板）——中（有工字型钢骨）——右（无翼缘，有腹板） •构造：钢腹板参与抗剪，钢筋（箍）共同承担支座剪力， •腹板进入邻跨钢筋混凝土梁中>1/4梁的跨度。 •梁端至钢骨截断处以外2倍梁高范围内钢筋混凝土梁箍筋加密。
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型钢混凝土框架梁柱节点电算
型钢混凝土框架梁柱节点电算要点 1.钢骨混凝土梁承受跨中弯矩较大时（梁上集中力
作用在梁跨中附近）。计算（电算）采用分三段，左（无钢骨）——中（有工字型钢骨）——右（无钢骨），工字型钢骨仅考虑承受跨中弯矩，支座处仅腹板伸进柱内（爪子），起构造作用。支座处的弯矩和剪力全部由钢筋混凝土梁承受。
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超限情况说明
• 高度超限：在本工程中，B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度为120m。
• 平面不规则：突出长度l/Bmax大于0.35。 • 竖向抗侧力构件不连续：一～五号楼部
分抗震剪力墙的内力由水平转换大梁向下传递。
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结构超限处理措施：
计算分析：根据超限情况说明，本大楼平面和竖向均存在

第6章_高层建筑结构设计_框架-剪力墙结构设计

6.1 框架—剪力墙结构概念设计
1.构件截面尺寸估算框架梁、柱、节点等的截面尺寸估算与框架结构相同，可按4.1.3的有关规定进行。 2.材料强度等级的选定现浇框架梁、柱及节点的混凝土强度等级，按一级抗震等级设计时，不应低于C30，二~四级和非抗震设计时，不应低于C20。现浇框架梁的混凝土强度等级不宜大于C40。框架柱的混凝土强度等级,抗震设防烈度为９度时不宜大于Ｃ６０，抗震设防烈度为８度时，不宜大于C70。剪力墙结构混凝土强度等级不应低于Ｃ２０，有短肢的剪力墙结构的混凝土强度等级不应C25。
6.1 框架—剪力墙结构概念设计
(3) 框剪结构应设计成双向抗侧力体系，且在抗震设计，结构两主轴方向均应布置剪力墙，并使结构各主轴方向的侧向刚度接近。 (4) 主体结构构件之间除个别节点外不应采用铰接，梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合。 (5)剪力墙布置须满足本书第2.3.5中第４小节对框架－剪力墙结构体系的相关要求。 (6)对长矩形平面或平面有一方向较长时（L或T形平面），需对横向剪力墙间距的最大值作出限制,其值须满足附表 8.9的要求。 (7)纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端。 (8)板柱－剪力墙结构的布置要求比框架－剪力墙结构更严格。
刚接体系此种结构体系中的框架与剪力墙通过连系梁将框架和剪力墙连系，连杆一端与剪力墙刚接，另一端与框架铰接。
在此计算图中，总剪力墙中包含２榀剪力墙（横向）或4榀剪力墙（纵向），总框架中含有６榀框架（横向）或２榀框架和１４根柱（纵向）。
刚接体系和铰接体系的根本区别在于连梁对剪力墙墙肢有无约束作用。
6.2 内力和位移的简化近似计算
1. 铰接体系的内力和位移计算铰接体系计算模型
将连杆切开，可得连杆的集中力F i j。

框架计算简图及梁柱线刚度

一、框架梁柱线刚度初估梁柱截面尺寸：⑴、梁：493010104254103010604.2500250121,500250·1093.4780010373.1108.2,10373.165030012122300,2173273121(,650,65097512181(,7800mm I mm mm h b mmN l EI i C mm I I mmb mm ～　h ～b mm h mm mm ～l ～h mm l b ⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯=========次梁取级，混凝土用取）取）⑵、柱：混凝土用30C 级按层高确定截面尺寸：底层取mm H 71006504506000=++=，mmN i mm mm h b mm mm ～H ～b c ·10896.15400/100.3800121800800,355473201151(1144⨯=⨯⨯⨯=⨯=⨯==取）底层mm N i c ·10442.17100/100.38001211144⨯=⨯⨯⨯=取梁的线刚度值为基准值1，则柱为：846.3，底层柱为：925.2，见下图2：双向板板厚：mm h mm ～l ～h 100,785.97501401(===取） 1、恒荷载计算：（标准值）⑴、屋面恒载：屋10 KN/ m 2 100厚现浇混凝土屋面板 ×25= KN/ m 2 10厚水泥砂浆抹灰 ×20= KN/ m 2 合计： KN/ m 2⑵、楼面恒载：楼10 KN/ m 2结合层一道100厚现浇混凝土屋面板 ×25= KN/ m 2 10厚水泥砂浆抹灰 ×20= KN/ m 2 合计： KN/ m 2⑶、梁自重：主梁mm mm h b 650300⨯=⨯主梁自重 25×× KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 × ×2×20=m合计： KN/m 次梁自重 25××（）＝ KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 ×（）×2×20＝m合计： m⑷、柱自重：mm mm h b 800800⨯=⨯柱自重 25××＝16KN/m10厚水泥砂浆抹灰 ××4×20＝m合计： m⑸、外墙自重：粉煤灰轻渣空心砌块：自重取 KN/ m 3标准层 8××（）＝m水刷石外墙面 ×＝m 水泥粉刷内墙面（）×＝m合计： m 底层 8××（）＝m水刷石外墙面 ×＝ KN/m 水泥粉刷内墙面（）×＝ KN/m合计： KN/m⑹、内墙自重：(同外墙)标准层 8××（）＝ KN/m 水泥粉刷墙面（）×2×＝ KN/m合计： KN/m 底层 8××（）＝ KN/m 水泥粉刷墙面（）×2×＝ KN/m合计： KN/m 2、恒载作用下框架受力分析：板传到次梁以及次梁传到主梁的荷载按三角形和梯形进行传递，计算时折算为均布荷载。

框架柱设计-受剪承载力验算

例题－剪压比验算
框架柱的剪跨比 M c /(V chc0 )
本例题中剪跨比：
剪跨比
2时： V
1
RE
0.20c
fcbh0
REV 0.20
c fcbh0
Vc：计算剪跨比时采用组合弯矩设计值；而在计算剪压比时则采用调整后的剪力设计值
说明截面尺寸符合要求。
梁端箍筋加密区
框架柱端箍筋加密区
剪跨比
2时： V
1
RE
0.20c
fcbh0
剪跨比
2时： V
1
RE
0.15c
fcbh0
与梁的情况一样，这实际上是剪压比限值。
V — 柱剪力设计值； b —矩形截面宽度，T形、工字形截面的腹板宽度；
h0 —截面有效高度 c —混凝土强度的折减系数；
如果不满足上式应增大柱截面或提高混凝土强度等级。
Vb
M
l b
M
r b
ln
VGb
二、三级框架
梁和柱的剪力
增大系数相同
H—n 柱的净高；
M
t c
M
b c
—分别为柱上、下端顺时针或逆
时针方向截面组
合的弯矩设计值(注意这里是同一柱的上下端)
Mt cua
Mb cua
—分别为柱上下端顺时针或逆时针方向实配的正
截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值，可根据实配受压
第5章
多层及高层钢筋混凝土结构 6.3 框架柱抗震设计
6.3.3 受剪承载力验算
验算步骤：
1. 剪压比限值－截面尺寸验算(实际上应该先做)
2. 剪力设计值的强剪弱弯调整
Vc
vc
(M

抗震第六章-2

用 D 值法计算框架内力的步骤如下： ( 1 ）计算各层柱的侧移刚度 D
式中 Kc― 柱的线刚度； h ― 楼层高度； α― 节点转动影响系数，由梁柱线刚度，按高层建筑结构中的表取用。
( 2 ）计算各柱所分配的剪力Vij
按侧移刚度分配
( 3 ）确定反弯点高度 y (查表求，见高层建筑结构)
柱剪力 Vij 与反弯点高度 y
取上述两种组合中的最不利情况作为截面设计用的内力设计值。注意：考虑地震组合时，构件截面设计值应除以承载力抗震调整系数
（五）框架结构位移验算框架结构构件尺寸往往决定于结构的侧移变形要求。１.多遇地震作用下层间弹性位移的计算对所有框架都应进行此项计算。钢筋混凝土框架结构［θｅ］取１／５５０。
第i层的地震剪力Vi
求得第i层的地震剪力Vi后，再按该层各柱的侧移刚度求其分担的水平地震剪力标准值。一般将砖填充墙仅作为非结构构件，不考虑其抗侧力作用。
（二）水平地震作用下框架内力的计算
1.反弯点法适用于层数较少、梁柱线刚度比大于３的情况，计算比较简单。２.Ｄ值法（改进反弯点）近似地考虑了框架节点转动对侧移刚度和反弯点高度的影响，比较精确，应用比较广泛。
M +M Vb = ηVb + VGb ln
l b r b
式6-28
9度和一级框架结构尚应符合：
Vb = 1.1
M
l bua
+M ln
r bua
+ VGb
式6-29
ln
l b
---梁的净跨；
VGb ---梁在重力荷载代表值（9度时高层建筑还应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设
式中 SGE ― 相应于水平地震作用下重力荷载代表值效应的标准值； SEh ― 水平地震作用效应的标准值。注意：考虑地震组合时，构件截面设计值应除以承载力抗震调整系数

第6章-钢结构建筑抗震与设防1

1985年墨西哥城地震中钢结构和钢筋混凝土结构的破坏情况
钢结构建造年份倒塌 1957年以前 1957一1976年 7 3 严重破坏 1 1
钢筋混凝土结构倒塌 27 51 严重破坏 16 23
1976年以后
0
0
4
6
6.1.1
节点连接破坏

主要有两种节点连接破坏，一种是支撑连接破坏，另一种是梁柱连接破坏，从1978年日本宫城县远海地震(里氏7.4级) 所造成的钢结构建筑破坏情况看(表6-2)，支撑连接更易遭受地震破坏。
（5）巨型框架体系巨型框架体系是由柱距较大的立体桁架梁柱及立体桁架梁构成。
( a ）桁架型；
( b ）斜格型；
( c ）框筒型
钢结构房屋适用的最大高度(m)
结构体系框架框架一支撑(剪力墙板) 筒体(框筒、筒中筒、束筒)和巨型框架设防烈度 6、7 110 220 8 90 200 9 50 140
300
260
180
钢结构房屋适用的最大高宽比
烈度最大高宽比 6、7 7.5 8 7.0 9 5.5
6.2.2 结构平面布置多高层钢结构的平面布置应尽量满足下列要求:
1)建筑平面宜简单规则，并使结构各层的抗侧力
刚度中心与质量中心接近或重合，同时各层刚心与质
心接近在同一竖直线上。 2)建筑的开间、进深宜统一，其常用平面的尺寸关系应符合表6-6和图6-12的要求。当钢框筒结构采用矩形平面时，其长宽比不应大于1.5:1;不能满足此项要求时，宜采用多束筒结构。
梁柱焊接连接处的失效模式
“人工”裂缝
梁柱刚性连接裂缝或断裂破坏的原因有: 1)焊缝缺陷，如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等。 2)三轴应力影响。分析表明，梁柱连接的焊缝变形由于受到梁和柱约束，施焊后焊缝残存三轴拉应力，使材料变脆。 3)构造缺陷。出于焊接工艺的要求，梁翼缘与柱连接处设有垫板，实际工程中垫板在焊接后就留在结构上，这样垫板与柱翼缘之间就形成一条“人工”裂缝，成为连接裂缝发展的起源。

型钢混凝土柱设计及构造要求

N ss , M ss 邻近拼接处的构件端部截面型钢部分承担的轴力和弯矩设计值
M 邻近拼接处的构件端部截面承担的弯矩设计值
13
3、框架的梁－柱节点：型钢构造要求
节点类型
1. 型钢混凝土框架的梁－柱节点，分三类 2. 钢筋混凝土梁与型钢混凝土柱的连接。 3. 型钢混凝土梁和型钢混凝土柱的连接； 4. 钢梁与型钢混凝土柱的连接；
型钢混凝土柱设计及构造要求
1
型钢混凝土连接设计与构造
第一部分：框架的梁柱节点
第二部分：柱与柱、梁与墙的连接及柱脚设计
第三部分：框架节点承载力验算
Inner element
b
bj
Mc
Vc
dj
d
Mb
Effective joint region
Vb
Outer element Column
2
1
型钢混凝土梁柱节点的研究现状
（4）接头处内力设计值型钢混凝土梁、柱内的型钢接头采用螺栓拼接方式时，接头的内力设计值（需考虑不同抗震设防情况）：
N
ss j
N ss
M
ss j
M ss M
Mjຫໍສະໝຸດ Vss jM ss M
Vj
式中，N
ss j
,
M
ss j
,V
ss j
型钢接头所承担的轴力、弯矩、剪力设计值
M j ,Vj 型钢拼接处构件的弯矩、剪力设计值
8
1、型钢混凝土框架的梁柱节点研究
节点型钢贯通形式：柱型钢贯通，梁型钢贯通
柱贯通形
梁贯通形
9
2、型钢的接头
（1）接头的位置：型钢混凝土柱、梁内的型钢接头，应尽量选择杆件内力较小的截面位置。梁、柱内型钢接头的位置，应该与纵向钢筋接头错开。型钢接头的细部构造应力求简单，并应避开梁、柱内纵向钢筋和箍筋的密集区，以免影响该部位混凝土浇注的密室性。

混凝土梁柱节点设计技术规程

混凝土梁柱节点设计技术规程一、前言混凝土梁柱节点是建筑中最重要的连接部位之一，其设计质量直接影响着建筑的安全性和稳定性。

因此，在进行混凝土梁柱节点设计时，需要根据具体情况制定合理的技术规程。

本文将就混凝土梁柱节点设计技术规程进行详细阐述，以期能够对相关从业人员提供一定的指导和帮助。

二、设计原则1、承载力原则：混凝土梁柱节点的设计应该能够承受应力和荷载的作用，保证连接部位的稳定性和安全性。

2、可靠性原则：混凝土梁柱节点的设计应该能够在设计寿命内保持其功能，不出现破坏和失效现象。

3、经济性原则：混凝土梁柱节点的设计应该在满足上述两个原则的前提下，尽可能地减少造价和材料的消耗。

三、节点类型1、板式节点：板式节点是指将梁和柱的钢筋在节点处绑扎成网格状，然后再用混凝土浇筑。

板式节点适用于较小的荷载和跨度，且节点处不需要过多的轴力和剪力。

2、节点板式节点：节点板式节点是指在板式节点的基础上，增加了节点板，用来承受节点处的剪力和轴力。

节点板式节点适用于中等荷载和跨度，节点处有一定的轴力和剪力。

3、框架节点：框架节点是指在节点附近设置梁和柱之外的其他构件，用来承受节点处的剪力和轴力。

框架节点适用于较大的荷载和跨度，节点处有较大的轴力和剪力。

四、节点设计步骤1、确定节点类型：根据建筑的荷载、跨度和节点处的轴力和剪力等因素，确定所需的节点类型。

2、计算节点尺寸：根据节点类型和荷载等因素，计算出节点的尺寸。

其中，节点板的厚度应该不小于20cm，节点板和梁柱钢筋的连接应该采用机械连接或焊接。

3、确定节点钢筋布置：根据节点尺寸和荷载等因素，确定节点钢筋的布置方式和数量。

其中，节点板和节点板与梁柱的钢筋应该采用搭接的方式，梁柱钢筋应该采用弯折的方式连接到节点板上。

4、确定节点混凝土强度等级：根据节点的荷载和尺寸等因素，确定节点混凝土的强度等级。

一般来说，节点的混凝土强度等级应该不小于C30。

5、确定节点抗震性能：根据节点的地震烈度和建筑的地震等级，确定节点的抗震性能。