框架受竖向荷载

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五、六讲的要点问题,1、高层民用建筑结构设计中，水平荷载的主要形式是什么？,2、高层建筑结构设计中风荷载舒适度是什么？所有结构都应考虑风荷载舒适度问题？风荷载舒适度通过什么控制？风荷载舒适度计算时的重现期为多少年？而基本风压一般采用多少年的重现期？,3、什么是建筑物的总体风荷载？什么是建筑物的局部风荷载？,4、什么是风振系数？风荷载与地貌有怎样的关系？什么样的建筑平面最有利于抗风？,5、风荷载沿建筑高度的分布大致呈什么形状？地震作用的分布呢？,5、计算高层结构地震作用的最常用方法是什么？底部剪力法适用于什么情况？所有结构都应做时程分析？,第七讲,结构手算法的基本问题,第 5 章,框架、剪力墙、框架剪力墙结构,的近似计算方法与设计概念,框架结构、剪力墙结构、框架,剪力墙结构是多层和高层建筑结构最常用的结构体系。,本章主要介绍框架结构、剪力墙结构、框架,剪力墙结构的近似计算方法，建立高层结构设计的基本概念。,有限元方法,计算工作量大，当计算模块准确时精度较高，适用于计算机的程序操作；,手算近似方法,是相对简化的计算方法，计算精度相对较低；但它概念清楚，易于分析、判断。常用于初步设计时的快速估算；施工设计中对计算结果的分析判断，可以修正程序假定的某些缺陷及运算中的些微误差,(,参数选择、输入等,),。,51 计算基本假定,结构手算法的原理：,1）,抗侧结构平面内刚度很大，平面外刚度较小（略）,框架、剪力墙在自身平面内的抗侧刚度较大，但平面外刚度很小。,2),楼板平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小可略,在侧向力作用下，楼板可作刚体平移或转动，楼板连接并使各个平面的抗侧力构件协同工作，变形协调。,基本假定：,1）,分解,结构,为,若干个,平面抗侧结构,，,楼板、连梁连接各,抗侧结构,成整体,，,2）各,平面抗侧结构,共同,抵抗,该平面方向的侧向荷载,。,3）,楼板、连梁,的作用是联系和传递水平荷载。,楼板作刚体,平移+,刚体,转动,52 框架结构的近似计算方法,框架是典型的杆件体系，主要的手算法是：,忽略梁、柱轴向变形及剪切变形；,等截面杆件，以杆件轴线作为框架计算轴线；,竖向荷载作用下的侧移很小，忽略。,竖向荷载作用下的内力分析方法,分层组合法,水平荷载作用下的内力分析方法,D,值法或反弯点法,框架结构近似手算法的三点其它假定：,5.2.1 竖向荷载下的近似计算,分层（力矩分配）法,计算单元及计算简图：,1）忽略框架结构纵向与横向框架之间的空间联系，忽略空间作用；,注意：跨度差小于,10,的不等跨框架，近似按照等跨框架计算,2）杆件以轴线表示，梁的跨度取框架柱中线距离；,3）框架层高：上层取楼面梁的结构标高，,底层柱长度自基础承台顶面算起，（结构标高建筑标高装修层高度），,1)竖向荷载作用下,多层,多跨,框架的侧移很小,；,分层法计算结构的内力、位移的理论,依据据,：,2)本层梁的固端弯矩、剪力对其他层梁的内力影响不大；,分层（力矩分配）法的计算要点及步骤,8)上柱传来的竖向荷载(柱轴力)加本层轴力(各梁端的剪力和)得柱轴力。,1),分层,，假定各层梁跨度、柱高同原结构，柱端固结；,2),算,梁、柱线刚度,i,jk,，,并,按规范修正：,A、底层柱乘以,修正系数,0.9,；,B、带翼缘的,现浇板梁,截面惯性矩乘以,修正系数,1.5,(单侧)或,2.0,(双侧）。,3),算,各层,梁,在竖向荷载作用下,的,固端弯矩,。M,jk,4),算,结点弯矩分配系数,和,杆端弯矩传递系数,k,ij,:,梁,：向,固结端,传取,1/2,；向,滑动端,传取,1,；,柱,：,上层柱取1/3，底层柱取1/2,。,5)分配、传递,结点的,总不平衡弯矩，再汇总；经,一次或多次结点,不平衡弯矩的分配、传递，得到单层梁、柱的结点(杆端)计算弯矩。,6)各层柱在同一位置处的杆端计算弯矩叠加得柱端弯矩。,7)分层计算法所得杆端弯矩通常在结点不平衡。精确的结果应继续分配结点的不平衡弯矩，直到精度满足要求。,框架竖向荷载作用下的分层法图解,柱线刚度修正系数,：,底层1.0;上层-0.9；,框架梁柱弯矩传递系数,上层柱及梁:1/2；底层柱:1/3,梁固端弯矩,结点不平衡,弯矩分配,不平衡弯矩向,杆件远端传递,结点弯矩叠加,结点新,不平衡弯矩,校核,由梁柱弯矩,反算柱剪力及柱轴力,计算步骤：,结点新不平衡弯矩,较大时，再重分配,结点新不平衡弯矩,收敛后,例题5-1,用分层法计算图示框架弯矩分布图，括号内数值为杆件的线刚度,i,jk,弯矩传递系数C,例题5-1a,图示为,框架,标准层平面，用分层法计算第5轴的弯矩分布图.,