框架结构设计
《框架结构设计》课件
《框架结构设计》课件课程目标：1. 了解框架结构的基本概念和特点；2. 掌握框架结构的设计原则和方法；3. 能够应用框架结构设计原理进行实际项目的框架设计。
第一部分：框架结构的基本概念和特点1.1 框架结构的基本概念1.1.1 框架的定义1.1.2 框架与传统的结构形式的区别1.1.3 框架结构的分类1.2 框架结构的特点1.2.1 空间刚度大1.2.2 抗震性能好1.2.3 框架结构自身的重量轻1.2.4 施工方便，施工周期短第二部分：框架结构的设计原则和方法2.1 框架结构的设计原则2.1.1 安全性原则2.1.2 经济性原则2.1.3 适用性原则2.2 框架结构的设计方法2.2.1 框架结构的平面设计2.2.2 框架结构的立面设计2.2.3 框架结构的剖面设计第三部分：框架结构设计的实际应用3.1 项目背景及设计要求3.1.1 项目背景3.1.2 设计要求3.2 框架结构设计流程3.2.1 初步设计阶段3.2.2 详细设计阶段3.2.3 设计评审阶段3.3 框架结构设计案例分析3.3.1 案例一：多层框架结构设计3.3.2 案例二：高层框架结构设计第四部分：框架结构设计注意事项及常见问题解析4.1 框架结构设计注意事项4.1.1 合理选择框架梁、柱的截面尺寸4.1.2 注意框架结构的连接节点设计4.1.3 考虑框架结构的抗震设计4.2 常见问题解析4.2.1 问题一：框架结构梁、柱节点钢筋锚固问题4.2.2 问题二：框架结构柱梁截面尺寸的确定方法4.2.3 问题三：框架结构柱的偏心加载问题第五部分：总结与展望5.1 总结5.2 展望科学性：1. 内容基于结构工程领域的公认原理和标准，如国际建筑规范和工程实践。
2. 使用最新研究和industry best practices 来确保信息的准确性和时效性。
3. 课件中的案例分析和问题解析基于实际工程项目，提供了具体的数据和解决方案。
4. 引用权威的参考资料和学术研究，以支持课件中的理论和设计方法。
建筑结构设计中框架结构设计的应用
建筑结构设计中框架结构设计的应用
框架结构是建筑结构设计中常见的一种设计形式，它通过构件之间的相互连接而形成一个稳定的整体。
框架结构具有以下应用：
1. 高层建筑：框架结构在高层建筑中得到广泛应用。
高层建筑的框架结构通常由纵向的柱子和横向的梁构成，柱子负责承重，将荷载传递到地基上，梁则起到连接和稳定的作用。
框架结构能够确保高层建筑的整体稳定性和安全性。
2. 建筑群体：框架结构也可以用于建筑群体中，例如商业综合体、办公楼、住宅小区等。
通过采用框架结构，可以将各个建筑之间进行连通，形成一个整体的群体。
框架结构还可以为群体中的建筑提供稳定的支撑和保护。
3. 桥梁：框架结构在桥梁设计中也有广泛的应用。
桥梁的主要功能是承载车辆和行人的重量并跨越水体、河谷等障碍物。
桥梁的框架结构可以通过合理的布置和连接来保证桥梁的稳定性和承载能力。
4. 大跨度结构：框架结构还常被用于大跨度结构的设计中，例如体育馆、展览馆、机场候机楼等。
大跨度结构需要能够承担较大的荷载和提供较大的空间，而框架结构能够提供稳定的支撑同时充分利用空间。
5. 工业建筑：框架结构在工业建筑中也得到广泛应用，例如工厂、仓库等。
工业建筑通常需要具备较大的空间，能够容纳大型设备和储存物品。
框架结构可以提供稳定的支撑，以满足工业建筑的需求。
框架结构是建筑结构设计中常见的一种设计形式，它在各个领域都有广泛的应用。
通过合理的布置和连接，框架结构能够提供建筑的稳定性和安全性，同时充分利用空间，满足建筑的功能需求。
建筑结构设计中的框架结构与空间网格设计
建筑结构设计中的框架结构与空间网格设计在建筑结构设计中，框架结构与空间网格设计是两个重要的概念。
框架结构是一种通过梁、柱和框架等构件相互连接组成的结构形式，而空间网格设计则是通过将结构构件以网格形式排列来实现。
一、框架结构设计框架结构设计在建筑领域中得到广泛应用。
它采用梁柱框架作为建筑承重结构，通过竖向传递荷载的柱子和横向传递荷载的梁构件来支撑建筑物的自重和外部荷载。
框架结构设计具有以下几个特点：1. 承载能力强：框架结构通过将荷载分散到不同的构件上来提供足够的承载能力，能够支撑大跨度建筑物的需求。
2. 空间利用率高：框架结构设计能够最大程度地减少非结构性部分占用空间的面积，使得建筑内部的空间得到有效利用。
3. 施工便利：框架结构设计中的构件形式相对简单，施工过程中比较容易组装和安装，有利于提高施工效率。
4. 设计灵活性强：框架结构适用于各种不同形式和功能的建筑物，可以根据具体的设计需求进行灵活调整。
在框架结构设计中，还有一种常见的变种结构，即钢结构。
钢结构以钢材为主要构件，具有质量轻、强度高、耐腐蚀等特点，被广泛应用于高层建筑、大跨度厂房等场所。
二、空间网格设计空间网格设计是一种将结构构件按照网格形式排列的设计方法。
其主要特点是将结构构件组成规则的网格状，使得力的传递更加均匀，从而提高结构的稳定性和承载能力。
1. 节约材料：空间网格设计中，构件之间呈规则排列，能够最大程度地减少材料的使用量，实现节约。
2. 高自重比：由于空间网格设计中结构构件紧密排列，结构的自重比较高，能够有效抵抗水平荷载和抗震能力较强。
3. 空间灵活性：空间网格设计具有较强的空间适应性，可以根据不同的空间需求进行灵活调整和变化。
4. 视觉效果好：空间网格设计中的规则构件排列形成了一种美观的视觉效果，能够提升建筑物的整体观感。
空间网格设计在现代建筑中得到广泛应用。
它能够满足大跨度结构和空间设计的需要，为建筑物提供了更加稳定和灵活的结构形式。
建筑结构设计中框架结构设计的应用
建筑结构设计中框架结构设计的应用框架结构是建筑结构设计中常见的一种结构形式，它以框架为基础，通过布置在空间中的柱、梁、墙等构件来承载楼板和屋顶的重力荷载，并将其传递到地基上。
框架结构设计的应用广泛，可以用于各类建筑，包括住宅、商业建筑、工业建筑等。
框架结构的应用主要体现在以下几个方面：1. 跨度大、净高要求高的场所：框架结构可以提供较大的跨度，能够满足大空间内的布局需求，减少柱子对空间的影响。
框架结构常被应用于大型展览馆、体育馆、机场等场所。
2. 大厦建筑：框架结构设计非常适用于高层建筑，尤其是超高层建筑。
由于其承载能力强、刚度大，可以抵抗高层建筑受风力和地震力的影响，确保建筑的稳定和安全。
3. 配电站和工业厂房：框架结构的设计简洁、灵活，适应于不同功能和使用要求的工业建筑。
它能够提供足够的层高和开放空间，便于设备的布置和操作。
4. 建筑群和整体规划：框架结构设计常被用于建筑群和大型建筑项目的整体规划中。
通过统一的框架结构，不仅可以保持建筑群的风格一致性，还能够方便建筑之间的连通和交通流线的布置。
在框架结构设计中，还会应用一些具体的设计技术和方法，以确保结构的合理性和安全性。
1. 结构分析和计算：在框架结构的设计中，需要进行详细的结构分析和计算，包括受力分析、刚度分析、稳定性计算等。
通过这些分析和计算，可以确定合理的材料使用和结构尺寸，保证结构的安全和经济性。
2. 建筑材料选择：框架结构设计中，材料的选择非常重要。
常见的结构材料包括钢材、混凝土、木材等。
不同材料具有不同的力学性能和特点，需要根据具体的使用环境和要求来进行选择。
3. 框架节点设计：框架结构的节点是连接构件的重要部分，关系到结构的整体刚度和稳定性。
框架节点设计需要考虑力学性能、施工难度和经济性等因素，确保节点的强度和刚度满足要求。
框架结构设计在建筑领域中具有广泛的应用。
它不仅可以满足不同建筑的结构要求，还能够通过合理的设计和施工，保证建筑的安全和功能性。
框架结构的设计步骤
框架结构的设计步骤一、明确需求。
要设计框架结构呢，第一步肯定得先搞清楚需求呀。
就像你要盖房子，得知道这房子是用来住人呀，还是做仓库啥的。
是要盖个小别墅，还是高楼大厦呢？这需求不同，那框架结构的设计方向可就差远喽。
得和客户或者相关人员好好聊一聊，把功能需求、空间要求、预算之类的都摸个透。
二、确定结构体系。
知道需求了，就该琢磨用啥样的结构体系啦。
这就好比给房子选骨架呢。
是用纯框架结构呀，还是框架 - 剪力墙结构呢？这里面学问可大了。
要考虑建筑的高度、抗震要求、使用功能等好多因素。
如果是比较矮的建筑，纯框架可能就够啦，简单又实用。
要是高楼呢，可能就得加上剪力墙来增加稳定性，就像给房子的骨架加上一些加固的支撑一样。
三、初步布局。
好啦，结构体系定了，就可以开始初步布局啦。
这就像给房子的框架搭个大概的样子。
柱子放哪儿呢？梁又该怎么连呢？要根据建筑的平面形状、功能分区来安排。
比如说客厅的地方，柱子不能太影响空间的使用，要巧妙地布局，让空间看起来既宽敞又合理。
而且柱子和梁的布置也要考虑传力的合理性，就像接力赛一样，力要能顺利地从板传到梁，再传到柱子，最后到基础。
四、荷载计算。
接下来就是算荷载啦。
这就像知道房子要承受多少重量一样。
这里面有恒载，就是房子本身的重量，像楼板、墙这些的重量。
还有活载，就是人呀、家具呀这些可能变动的重量。
这可得算仔细喽，要是算少了，房子可能就会有危险；算多了呢，又可能会造成浪费。
就像给人做饭，不能做太多也不能做太少。
五、内力分析。
荷载算好了，就该分析内力啦。
这内力就像是房子框架内部的力量分配。
哪些地方受力大，哪些地方受力小，得搞清楚。
这时候就可以用一些计算软件或者手算的方法来分析。
就像给房子做个体检，看看它的骨架哪里压力大，哪里压力小，这样才能合理地设计构件的尺寸呢。
六、构件设计。
内力分析完了，就到构件设计啦。
根据内力的大小来确定柱子、梁、板的尺寸和配筋。
柱子要足够粗，梁要足够结实，板也要能承受住上面的重量。
框架结构设计说明包括的内容
框架结构设计说明包括的内容一、前言随着信息化、智能化的快速发展，软件工程也在不断地演化和发展，框架结构设计是软件开发过程中的重要环节。
软件开发需要不断地保证研发速度和质量，因此，框架设计的精度和效率都起到了至关重要的作用。
框架结构设计是一个体系化的工程，需要完整、规范、统一、清晰地描述构建软件的分层设计、组成结构、模块划分、模块调用、数据传递等。
二、框架结构设计定义和意义框架结构设计是对软件系统整体结构进行分层设计与组织，以确定软件系统各个模块的功能和调用关系，并将这些模块组织到一个整体框架中，提高软件系统的可维护性和可扩展性。
框架结构设计包含的内容见下：1.系统分层设计系统分层设计是建立在功能划分的基础上的，将一个复杂的系统功能模块进行分层，使得每层的功能结束相对独立、尽可能少依赖其它层，便于进行单层调试、修改、扩展。
同时，分层设计允许一层的改变而不影响其他层的功能、从而增加了系统的灵活性。
2.模块划分和模块调用在分层的基础上，每个层次内部又有若干个相互关联的模块，要将它们按照功能、业务等划分成若干个子模块以加强封装性；同时，这些模块之间需要有相应的调度关系，也就是模块之间的调用关系的设定，保证了调用的正确性，提高了系统的可读性，易于维护。
3.数据传递在系统之间的数据的传递方面，需要进行良好的约定，这样可以明确数据的规范和标准，比如XML、JSON、SOAP 等格式，避免出现格式混乱和数据意义歧义的问题协议等格式，从而提高了信息交互的准确性、可靠性和易用性，降低了维护和升级的成本。
三、框架结构设计主要目的1.降低应用开发复杂度和工作量设计好框架可以提高代码复用率，降低应用研发和实现的难度和工作量。
对于企业及其业务来说，一次性投入建立高效的框架是值得的，可以让企业承担更多的业务和人员规模的扩大，节约项目的预算和时间。
2.提高软件系统的模块化、可维护性和可扩展性框架的优雅和灵活再加上组件化、渐进式提供的功能，可以提高软件应用的可维护性、模块化水平和可扩展性等，维护成本下降，同时也能够随着业务需求的变化持续的优化和调整。
框架结构设计思路
框架结构设计思路一、什么是框架结构设计1.1 框架的定义1.2 框架结构的意义二、框架结构设计原则2.1 单一责任原则2.2 开闭原则2.3 依赖倒置原则2.4 接口隔离原则2.5 迪米特法则三、框架结构设计步骤3.1 确定系统架构目标3.2 分析需求和问题3.3 划分功能模块3.4 设计模块之间的关系3.5 定义数据结构和接口3.6 确定流程设计和业务逻辑3.7 设计模块的组织结构3.8 制定开发规范和标准四、典型框架结构设计方法4.1 分层结构4.2 MVC模式4.3 插件化结构4.4 微服务架构五、框架结构设计的实践与总结5.1 优点5.2 风险与挑战5.3 实践案例分析5.4 总结和展望一、什么是框架结构设计1.1 框架的定义框架是指在某个特定领域中，提供了解决一类问题的基本结构、规范和工具的体系。
它是一种能够被复用的软件架构模板，用于解决特定领域的常见问题。
1.2 框架结构的意义框架结构的设计是软件开发过程中至关重要的一环。
好的框架结构设计可以提高开发效率、降低维护成本，同时能够保证系统的稳定性和可扩展性。
二、框架结构设计原则在进行框架结构设计时，需要遵循一些基本的设计原则，以确保框架的质量和稳定性。
2.1 单一责任原则单一责任原则要求一个类只负责一项职责，避免将多个职责耦合在一个类中。
2.2 开闭原则开闭原则要求软件实体（类、模块、函数等）对扩展开放，对修改关闭。
即应该通过扩展来实现系统的新功能，而不是直接修改已有代码。
2.3 依赖倒置原则依赖倒置原则要求高层模块不依赖于底层模块，而是通过抽象来实现对底层模块的依赖。
这样可以降低模块之间的耦合度，提高系统的灵活性和可维护性。
2.4 接口隔离原则接口隔离原则要求尽量使用多个专门的接口，而不是使用单一的总接口。
客户端应该仅依赖于其实际使用的接口。
2.5 迪米特法则迪米特法则要求模块之间的通信要尽量通过少数几个接口进行。
模块之间应该是松耦合的，不直接依赖于具体的实现细节。
建筑知识：建筑结构设计中的框架结构
建筑知识：建筑结构设计中的框架结构框架结构是一种广泛应用于建筑结构设计中的结构形式。
根据其名称，框架结构就是一种由多个框架组成的结构。
框架结构的设计和施工都需要一些重要的考虑因素，本篇文章将对其进行详细介绍。
1.框架结构的构成框架结构主要由梁柱框架组成，通过连接器将各部分框架相连接。
梁柱框架由水平的梁和竖直的柱构成，它们承受荷载，并将荷载传输到地面。
连接器包括节点和连接板、连接钉等，它们将框架连接起来形成一个整体。
2.框架结构的设计考虑因素框架结构的设计需要考虑以下因素：（1）荷载分析：荷载分析是框架结构设计的重要部分，包括重量荷载、风荷载、地震荷载和温度变化影响等。
（2）材料的选择：材料的选择和使用在框架结构的设计中是非常重要的，主要包括钢材、钢筋混凝土和木材等。
（3）节点的设计：节点是框架结构设计中的关键部分，需要经过仔细细心的设计和计算，以确保连接器充分发挥其作用并保证框架的稳定性。
（4）水平和竖直支撑：水平和竖直支撑是保证框架结构稳定的关键因素，必须正确地计算支撑的数目和位置以避免产生不稳定性。
（5）耐火设计：建筑的耐火性能对框架结构设计也很重要，为了确保在火灾情况下的安全性，需要考虑隔热材料、消防设备的布置等因素。
3.框架结构的优点框架结构具有以下优点：（1）适应性强：框架结构可以以多种方式布置，适应不同的建筑风格和用途；（2）效率高：框架结构的施工速度快，重复利用率高，可以降低成本和能源消耗；（3）稳定性好：框架结构中每个节点只承载局部荷载，架构支撑的负载通过板或者索分散到整个结构上，从而保证其稳定性和可靠性；（4）外形美观：框架结构具有光洁的表面和各种形状的角度，从而创造出优美的建筑外观。
4.框架结构的应用场景框架结构广泛应用于多种类型的建筑中，例如大型工业厂房、大型仓库、住宅、学校、医院以及其他公共建筑等。
框架结构在这些场景中具有高效、稳定、安全的特点，并且可以在大面积的建筑中以较少的材料承受荷载，降低建筑成本。
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4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 框架结构体系 框架结构布置与计算简图 竖向荷载作用下的近似计算方法－分层法 水平荷载作用下的反弯点法 水平荷载作用下改进的反弯点法－D值法 水平荷载作用下框架结构侧移计算 框架结构内力组合 框架结构设计及构造
4.1 框架结构体系
节点简化
框架节点可以简化为刚接节点、铰接节点和半刚接节点。 现浇钢筋混凝土框架结构——刚接节点 装配式框架结构——铰接节点或半刚接节点 装配整体式框架结构——铰接节点 框架支座 现浇钢筋混凝土——刚接节点 预制柱杯形基础——刚接节点、铰接节点
截面尺寸估算
框架梁截面
梁高：承重 hb=(1/12～1/18) lb；非承重hb=(1/12 ～ 1/16)lb 梁宽：bb=(1/2 ～ 1/3) hb
节点平衡求梁端弯矩
节点平衡柱轴力
Vi1 Vi2
u=1
Vi3
Sum(Fi-n)=Sum(Vij) Vi1/di1=Vi2/di2 =… Vij=Sum(Fi-n) dij / Sum(dij)
d=12i/h2
习题1 试用反弯点法求图所示框架的弯矩图。图中括号内的数值 为该杆的线刚度比值。
37kN D 74kN C 80.7kN B (0.7)
=
0.5 K 2K
同层各柱剪力分配
求得修正后的柱抗侧刚度D后，与反弯点法类似，同层柱 按抗侧刚度分配剪力。
V jk ＝ Dk
D
l 1
m
F
i j
n
i
(4-5-2)
l
式中
V jk －第 j 层第 k 个柱子所承受的剪力；
m －第 j 层柱子数；
F
i j
n
i
－外荷载在第 j 层产生的总剪力。
修正后的反弯点高度
柱的反弯点位置与柱两端转角有关，若转角相同，反弯点在 柱的中央，如果柱上下端转角不同，则反弯点偏向转角较大的 一端，即反弯点偏向约束刚度较小的一端。如一端为铰接时， 反弯点在铰接端。
两式相加，则有
( i1 ＋ i2 ＋ i3 ＋ i4 ＋4 ic ) q －4 ic ＝0
4ic 2 2 = = q= i 4ic i 2ic 2 K 2
梁柱的线刚度之比
由抗侧刚度的定义：
12 iC 6 iC ( q A ＋q B ) V ＝ 2 u － h h
I0
I＝ 2I0 I0 I ＝1.5I0 I0 I ＝1.0I0
I ＝1.2I0 I0 I0 I ＝1.5I0 c)装配式楼盖 a)现浇楼盖 b)装配式 整体楼盖
•这里I0为框架梁截面矩形部分的惯性矩。
4.3 竖向荷载作用下的近似计算方法－分层法
两个基本假设
无侧移框架 相邻层弯矩
计算要点
梁柱线刚度修正
4.2.2 计算简图
计算单元的确定
•近似计算假定 •各榀框架在自身平面内刚度很大，而平面外刚度很小； •楼板可以看作是刚度无限大的平板； •框架结构在使用荷载作用下材料处于县弹性阶段。 纵向框架
横向框架
跨度与层高
框架梁的跨度 柱子轴线间的距离。当上下层柱子截面变化时，一般 以最小截面的形心线来确定。 框架的层高(框架柱的长度) 相应的建筑层高，底层柱的长度应从基础顶面算起。
框架结构体系的组成
• 梁和柱组成 • 承受竖向和水平作用的空间体系 • 框架节点一般采用刚性连接，能传递N、V、M
框架结构体系的特点
• 平面布置灵活 • 侧向刚度主要取决于梁柱的截面尺寸 • 因侧向刚度较小，属于柔性结构，侧向位移大 • 在水平荷载作用下，其变形为剪切型。
框架结构类型
• 按材料划分：RC、钢、型钢、组合 • 按施工方法划分：全现浇、半现浇、装配式、装配整体式
(4-4-8)
ibr u M ＝ l r ( M c ＋ M cd ) ib ib
r b
(4-4-9)
注：对于层数不多的框架，误差不大。但对于多高层框架，由 于主截面加大，梁柱相对线刚度比值相应减小，故得出的计算 内力，误差较大。
计算方法及步骤
水平力平衡 刚度分配柱剪力
柱平衡求柱端弯矩
梁平衡求梁剪力
计算和确定梁、柱弯矩分配系数和传递系数、各计算单元按弯 矩分配法分析内力；
ij
i---第i节点 j--第i节点处第j杆件
S
i
S ij
i节点第j杆件的转动刚 度，在数值上等于使 （4-2） 杆端产生单位转角时 需要施加的力矩。
i节点发生单位转角各杆转动刚度之和
平面框架水平荷载作用下的内力分析方法
柱网布置
• • • • 柱网布置——建筑（功能）、结构（合理）、施工（方便） 柱网尺寸与梁的跨度和屋盖结构布置有直接关系。 梁的跨度一般在6～9m之间为宜。 柱网各跨应避免小于2.4m
结构平面布置
由于高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，因此都应 做成刚接框架结构，保持尽可能多次超静定，特别在抗震设计 时，由于纵向地震作用往往大于横向，因此纵向框架不仅不能 削弱，相反必须加强。 高层框架中不存在“纵向联系梁”的说法，纵横两向都是框架 梁，截面都不能太小。 相应地，为了保证纵横两方向都有足够的承载力和刚度，高层 框架柱宜采用方形、圆形、多边形或接近正方形的截面，使两 个方向上尺寸和刚度都相近。 9度时梁柱轴线偏心距不得大于截面相应边长的0.25倍。 在高层框架中设置钢砼电梯井时，井壁应贴在框架梁布置，不 宜离开框架独立设置，以保证电梯井在地震时不至于因变形过 大而破坏。
框架结构变形特点
竖向荷载作用下的受力变形特点
• 梁受弯为主
• 两端弯矩和跨中弯矩为控制内力
水平荷载作用下的受力变形特点
• 框架柱——水平剪力和柱端弯矩 • 总变形由整体弯曲变形和整体剪切变形组成
4.2 框架结构布置与计算简图
4.2.1 结构平面布置 结构的平面布置
• • • •
力求简单、规则——正方形、矩形、等边多边形 复杂的平面布置易使结构产生扭转效应。 竖向布置——结构的刚沿高度分布均匀，避免结构刚度突变。 框架承重方案——横向、纵向、纵横向
日本学者武藤清教授提出了改进的反弯点法，即D值法， 基本思想是：修正柱的抗侧移刚度及调整柱的反弯点高度。 解决的两个问题：确定柱的抗侧刚度、确定反弯点高度。
4.5 水平荷载作用下修正反弯点法－D值法
柱的抗侧刚度D值计算
柱AB及其上下相邻的柱子的线刚度均为ic ； 柱及其上下相邻柱的层间位移均为 ⊿U； 柱两端节点及 与其上下左右相邻的各个节点的转角均为 q； 与柱相交的横梁的线刚度分别为 i1 ， i2 ，i3 ， i4 。
i j n
(41 i j m
n
i
(4-4-3)
l
将式(4-4-3)代入式(4-4-1) 得到框架柱的剪力：
Vjk djk
d
k 1
m
F F
i j i jk i j jk
n
n
i
(4-4-4)
第j层k柱的剪力分配系数
柱端弯矩计算
对B点
i1 i2 M BF ＝4 i1 q ＋2 i1 q －6 u b1 ； M BH ＝4 i2 q ＋2 i2 q －6 ub 2 l1 l2
M BD ＝4 ic q ＋2 ic q －6
ic i u c ； M BD ＝4 ic q ＋2 ic q －6 c u c h1 h1
i1 F E
EI ic h
图 柱变形曲线
基本假定
梁柱线刚度比无穷大(>=3) •不考虑梁轴向变形，同层柱顶位移相等 柱上下端转角相等(底层除外) •中间层：反弯点居中 •底 层：反弯点2/3h 梁端弯矩由节点平衡确定且按梁线刚度分配
反弯点位置
图示结构AB长度为h，两端转角分别为qA和qB， 两端相对位移为，杆件线刚度为i。
iC iC iC iC K 12 2 = 12 2 = d D = V u =12 2 －12 q = h h 2 K h h
D = d
(4-5-1)
梁柱线刚度比值K与值得关系
楼层 简图
K
一般层
K=
i1 i2 i3 i4 2ic
=
K 2 K
底层
K=
i1 i2 ic
•梁线刚度－不变； •柱线刚度－底层柱不变； 其它各层乘以0.9 分配系数：不变； 传递系数：底层柱1/2：其它 层柱1/3：梁：不变(1/2)。
步骤
梁固端弯矩 弯矩叠加 节点分配 节点平衡 弯矩传递 构件平衡
分层法
梁柱剪力 节点平衡柱轴力
计算步骤
将框架分层，各层柱高及梁跨度均与原结构相同，柱远端视为 固定端； 各层梁上竖向荷载与原结构相同，计算竖向荷载在梁端的固端 弯矩； 计算梁、柱线刚度； EI EI ib b , ic c lb hc （4-1）
(1.5) (0.7) (1.7) G (2.4) F (0.6) A E (0.8) (0.9) H (0.6)
(0
(1
(
反弯点法的弊端
反弯点法假设梁柱线刚度之比为无限大，且假定柱的反弯点 为定值，这为计算带来了方便，但也带来了一定的误差。误 差的产生原因是： 框架柱的侧移刚度不仅与本身的线刚度有关，而且还与 梁的线刚度有关。因此应对反弯点法中框架柱的侧移刚 度进行修正。层数较多的框架结构，柱的轴向力大，截 面随之增大，梁柱的线刚度接近，上述假设产生较大误 差； 实际上反弯点位置随着柱 、梁之间的线刚度比而变化的。 因此应对框架柱的反弯点在柱高的二分之一的假定要进 行修正。
框架梁截面宽度还不宜小于柱宽的1/2，且不应小于200mm 框架柱截面——按柱的构造要求 截面高度： hc=(1/15 ～ 1/20) Hc ；易取≧400mm， Hc为层高 截面宽度： bc=(1 ～ 1/1.5) hc ；易取≧350mm 按轴心受压构件进行验算 非抗震框架：Ac≧（1.05 ～ 1.10Nv）/fc，（Nv——自重+ 活荷载效应） 抗震框架： Ac ≧ （1.1 ～ 1.2Nv）/(nfc) ，（n——轴压比）