第4章 混凝土框架结构2.ppt

4.4 竖向荷载作用下框架内力计算 一、分层法 1、计算假定 (1) 在竖向荷载作用下，多层框架的侧移忽略不计； (2)每层梁上的荷载对其他各层梁的影响忽略不计。 2、计算要点 （1）将框架分解成若干个彼此互不关联的单层敞口框架。分层后的荷载、柱高以及梁跨均与原结构相同。 （2）用力矩分配法分别计算各层框架的杆端弯矩。 减少计算误差，除底层柱外，其他各层柱的线刚度均乘以折减系数0.9，并取相应的传递系数为1／3(底层柱线刚度不折减，弯矩传递系数仍为l／2)。 （3）所计算得到的梁端弯矩即为最后弯矩，柱端弯矩为上、下两层柱的弯矩叠加。 （4）利用静力平衡计算出梁端剪力及跨中弯矩。 框架分层示意图 用分层法计算框架的内力，当柱端弯矩叠加后，在节点处的弯矩不平衡，可将该节点不平衡弯矩反符号在本节点内分配一次。 二、弯矩二次分配法 将各节点的不平衡弯矩同时进行分配和传递。弯矩分配以二次为限，即弯矩分配—传递—再分配。 计算步骤： 1、计算各节点的弯矩分配系数； 2、计算各跨梁在竖向荷载作用下的固端弯矩； 3、将各节点处的不平衡力矩同时进行分配，向远端传递，再将各个节点不平衡弯矩再分配一次，即可结束。 4、将各杆件的固端弯矩、分配弯矩和传递弯矩叠加，即得各杆端弯矩。 例: 用弯矩二次分配法计算图示框架的弯矩，并绘出弯矩图。假设框架边跨横梁上荷载设计值为58kN/m，中跨横梁上荷载设计值为14.5kN/m。梁柱相对线刚度系数如图所示。 解：1、计算各节点分配系数 结点B,N： 同理，可计算出其他节点的弯矩分配系数，见图。 2、梁固端弯矩计算 弯矩分配 图 一、反弯点法 框架在水平风荷载作用下柱的弯矩图都是直线形的，均有一个反弯点，若能求出反弯点的位置及其剪力，框架内力即可确定。 反弯点法适用于各层结构比较均匀(各层层高变化不大，梁的线刚度变化不大)、节点梁柱线刚度比较大(Σib /Σic ≥3)的多层框架。 反弯点法计算步骤： 1、各柱剪力计算； 2、柱反弯点位置确定； 底层柱反弯点在距柱底2/3高度处，其他各层柱的反弯点位置在柱高的1/2处。 3、柱端弯矩计算； 4、梁端弯矩计算。 例： 用反弯点法求图示框架的弯矩,并作弯矩图。 解 :（1）求各柱剪力 ①顶层柱 由于各层柱的截面尺寸相同，柱高度相等，则 （2）求各柱反弯点高度：底层柱反弯点在距柱底2/3高度处，其他各层柱的反弯点位置在柱高的中点。 弯矩图 二、D值法 D值法又称改进反弯点法。是在反弯点法的基础上，考虑了框架节点转动对柱的抗侧移刚度D和反弯点高度h的影响。D值法对柱抗侧移刚度D和反弯点高度h进行修正，计算过程同反弯点法。 D值法计算精度高于反弯点法。 2、柱的反弯点高度比y的修正 梁、柱的线刚度之比不很大，上、下层横梁刚度不同，上、下层层高变化，计算柱所在楼层等，都对柱的反弯点高度有影响。 各柱的反弯点高度比可用以下公式计算： 三、 框架结构侧移的近似计算 　（1）层间侧移： 4.6 框架荷载效应组合和构件设计 一、荷载效应组合 在构件设计时，通过荷载效应组合找出构件控制截面上的最不利内力，作为截面配筋设计的依据。 （一）控制截面及最不利内力 1、框架梁 2、框架柱 每层框架柱的控制截面： 框架柱的不利内力（对称配筋）： 注意： 支座截面计算的结果是柱形心轴线位置的内力。而梁支座截面的最不利位置是柱边缘处。因此，应换算出柱边梁截面的弯矩和剪力 ，来进行配筋计算。 （二）活荷载的不利布置 1、分层分跨组合法：这种方法是将活荷载逐层逐跨单独施加到框架上分别计算内力，然后根据指定的控制截面叠加不利的内力。常用于计算机程序计算。 2、最不利位置法：根据影响线原