多层框架结构房屋.ppt

当横梁线刚度与柱的线刚度之比不很大时，柱的两端转角相差较大，尤其是最上层和最下几层，其反弯点并不在柱的中央，它取决于柱上下两端转角：当上端转角大于下端转角时，反弯点移向柱上端；反之，则移向柱下端。各层柱反弯点高度可统一按下式计算：y=yh=(y0+y1+y2+y3)h12.4.2.2柱的反弯点高度（1）标准反弯点高度比y0标准反弯点高度比y0主要考虑梁柱线刚度比及结构层数和楼层位置的影响，它可根据梁柱相对线刚度比（表12.3)、框架总层数m、该柱所在层数n、荷载作用形式由表12.4查得。（2）上下层横梁线刚度不同时的修正值y1当某层柱的上梁与下梁刚度不同，则柱上下端转角不同，反弯点位置有变化，修正值为y1，见图12.21。根据α1和K值由表12.5查得y1上下层层高变化时的修正值y2、y301当柱所在楼层的上下楼层层高有变化时，反弯点也将偏移标准反弯点位置，见图12.22。02令上层层高h上与本层层高h之比为α2，即α2=h上/h。由α2和K从表12.6查得修正值y2。03【例12.3】用D值法求图12.23所示框架的弯矩图，图中括号内数字为各杆的相对线刚度。【解】（1）求各柱所分配的剪力值V(kN)。计算过程及结果如表12.7所示。(2)求各柱反弯点高度(m)。计算过程及结果如表12.8所示。(3)根据剪力和反弯点高度求柱端弯矩柱上端弯矩M上=V（h-y)柱下端弯矩M下=V·y(4)根据节点平衡条件求梁端弯矩(5)绘弯矩图如图12.24所示。表12.4规则框架承受均布水平荷载作用时标准反弯点高度比y0表12.5上下层横梁线刚度比对y0的修正值y1图12.21横梁刚度变化对反弯点位置的影响图12.22层高变化对反弯点位置的影响表12.6上下层高变化对y0的修正值y2和y3图12.23例12.3表12.7图12.24M图（单位：kN·m)表12.812.4.3水平荷载作用下侧移的计算框架的侧移主要是由水平荷载引起，框架的侧移包括两部分：一是顶层最大位移，若过大会影响正常使用；二是层间相对侧移，过大会使填充墙出现裂缝。因而必须对这两部分侧移加以限制。框架结构在水平荷载作用下的侧移，可以看做是梁柱弯曲变形（图12.25(a)）和柱的轴向变形（图2.25(b)）所引起的侧移的叠加。图12.25框架在水平荷载作用下的变形梁柱弯曲变形；(b)柱的轴向变形侧移刚度的物理意义是柱两端产生单位层间侧移所需的层剪力。当已知框架结构某一层所有柱的侧移刚度D值和层剪力后，按照侧移刚度的定义，可得第j层框架的层间相对侧移Δuj应为框架顶点的总侧移Δ应为各层层间相对侧移之和，即4.3.1用D值法计算框架的侧移在水平荷载作用下框架结构层间相对侧移Δu的限值要求是：高度不大于150m的框架结构Δu≤h/550高度等于或大于250m的框架结构Δu≤h/500高度在150~250m之间的框架结构按Δu≤h/550-Δu≤h/500线形插入4.3.2侧移限值对于框架横梁，其控制截面通常是两个支座截面及跨中截面。梁支座截面是最大负弯矩及最大剪力作用的截面，在水平荷载作用下可能出现正弯矩；而跨中控制截面常常是最大正弯矩作用的截面。01在组合前应经过换算求得柱边截面的弯矩和剪力，见图12.26。01柱的控制截面为柱的上、下两个端截面。0112.5框架的内力组合12.5.1控制截面及最不利内力|M|max及相应的N、V。01Nmax及相应的M、V。02Nmin及相应的M、V。03柱的最不利内力可归纳为以下三种类型：图12.26梁端控制截面弯矩及剪力12.5.2楼面活荷载的最不利布置作用于框架结构上的竖向荷载包括恒荷载和活荷载。恒荷载是长期作用在结构上的荷载，任何时候必须全部考虑。在计算内力时，恒荷载必须满布，如图12.27。但是活荷载却不同，它有时作用，有时不作用。各种不同的布置就会产生不同的内力，因此应该由最不利布置方式计算内力，以求得截面最不利内力。可以不考虑活荷载不利布置，与恒荷载一样均按满布方式计算内力，从而使计算工作量大为减少。图12.27永久荷载分布风荷载可能沿某方向的正、反两个方向作用。在对称结构中，只需进行一次内力计算，荷载在反向作用时，内力改变符号即可，如图12.28所示。025.3风荷载的布置0112.3竖向荷载作用下的内力近似计算－分层法多层多跨框结构在竖向荷载作用下，用位移法或力法等精确方法计算的结果表明，框架的侧移