2020年专升本(建筑学专业)第7章第2节学习课程:框架侧移近似计算及限值

院校:西藏大学继续教育 发布时间:2019-11-06 11:28:41

    4.框架侧移近似计算及限值

   (1)框架侧移近似计算

    抗侧移刚度D的物理意义是产生单位层间侧移所需的剪力(该层间侧移是梁柱弯曲变形引起的)。当已知框架结构第;层所有柱的D值(ZD。)及层剪力V后,则可得近似计算层间侧移A,的公式:

    n一框架的总层数。以上算出的层间侧移和顶点的总侧移是梁柱弯曲变形引起的。事实上,框架的总变形应由梁柱弯曲变形和柱轴向变形两部分组成。在层数不多的框架中,柱轴向变形引起的侧移很小,常常可以忽略。在近似计算中,只需计算由梁柱弯曲引起的变形。

   (2)框架侧移限值

    为保证多层框架房屋具有足够的刚度,避免因产生过大的侧移而影响结构的强度、稳定性和使用要求,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)规定:高度不大于150m的框架结构,其楼层层间最大位移与层高之比不宜大于1/550。

    5.控制截面及最不利内力组合

    框架结构承受的荷载有恒载、楼(屋)面活载、风荷载和地震力(抗震设计时需考虑)。对于框架梁,一般取两梁端和跨间最大弯矩处截面为控制截面。对于柱,取各层柱上、下两端为控制截面。最不利内力组合就是使得所分析杆件的控制截面产生不利的内力组合,通常是指对截面配筋起控制作用的内力组合。对于框架结构,针对控制截面的不利内力组合类型如下:

    ①梁端截面:+Man;-Mc;Van。

    ②梁跨中截面:+M…;Man。

    ③柱端截面:+|M1及相应的N,V;N.及相应的M,V;Na及相应的M,V。

    6.竖向活荷载不利布置及其内力塑性调幅

    竖向活荷载不利布置的方法有最不利荷载位置法和满布活载法。满布活载法把竖向活荷载同时作用在框架的所有的梁上,即不考虑竖向活荷载的不利分布,大大地简化了计算工作量。这样求得的内力在支座处与按最不利荷载位置法求得的内力很接近,可以直接进行内力组合。但跨中弯矩比最不利荷载位置法计算结果明显偏低,用此法时常对跨中弯矩乘以l.1~1.2的调整系数予以提高。经验表明,对楼(屋)面活荷载标准值不超过5.0kN/m2的一般工业与民用多层及高层框架结构,此法的计算精度可以满足工程设计要求。

    在竖向荷载作用下,可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅。装配整体式框架的调幅系数为0.7~0.8;现浇框架的调幅系数为0.8-0.9。梁端负弯矩减小后,应按平衡条件计算调幅后的跨中弯矩(与调幅前的跨中弯矩相比有所增加)。截面设计时,梁跨中正弯矩至少应取按简支梁计算的跨中弯矩的一半。竖向荷载产生的梁的弯矩应先进行调幅,再与风荷载和水平地震作用产生的弯矩进行组合。

    7.框架构件设计

   (1)梁柱截面形状及尺寸对于框架梁,截面形状一般有矩形、T形、工字形等。框架结构的主梁截面高度h。可按(1/10-1/18)l。(l.为主梁的计算跨度)确定,且不宜大于1/4净跨。主梁截面的宽度b:不宜小于1/4h,且不宜小于200mm。对于框架柱,截面形状一般有矩形、T形、工字形、圆形等。框架矩形截面柱的边长不宜小于250mm,圆柱直径不宜小于350mm,截面高度与宽度的边长比不宜大于3。

   (2)材料强度等级

    现浇框架的混凝土强度等级不应低于C25,梁、柱混凝土强度等级相差不宜大于5MPa,超过时,梁、柱节点区施工时应做专门处理,使节点区混凝土强度等级与柱相同。纵向钢筋应采用HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500钢筋。

   (3)配筋计算

    ①框架梁。框架梁纵向钢筋及横向钢筋的配置,分别由受弯构件正截面承载力和斜截面承载力计算确定,并满足变形和裂缝宽度要求,同时满足构造规定。

    ②框架柱。框架柱为偏心受压构件,其配筋按偏心受压构件计算。通常,中间轴线上的柱可按单向偏心受压考虑,位于边轴线上的角柱应按双向偏心受压考虑。

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