混凝土结构设计（a）教学辅导10
一、 本讲知识思维图。
二、 控制截面及最不利内力。
框架结构在荷载作用下的内力确定后，在进行框架梁柱截面配筋设计之前，必须进行荷载效应组合，求出构件各控制截面的最不利内力，以此作为梁、柱配筋的依据。对于每一个控制截面，要分别考虑各种荷载最不利的作用状态的可能性，从几种组合中选取最不利组合，求出最不利内力。
1． 荷载效应组合。
1）组合规则
恒荷载+活荷
恒荷载+风荷载
恒荷载+0.9（活荷载+风荷载）
2）竖向荷载最不利布置
满布活荷载法
活荷载分跨布置
3）水平荷载方向（向左、向右两个方向）
2． 控制截面。
框架柱的弯矩，轴力和剪力沿柱高是线性变化的。因此可取各层柱的上、下端截面作为控制截面。对于框架梁，在水平和竖向荷载共同作用下，剪力沿梁轴线呈线性变化，弯矩则呈抛物线形变化（指竖向分布荷载），因此，除取梁的两端为控制截面以外，还应在跨间取最大正弯矩的截面为控制截面。
为了简便，不再用求极限的方法确定最大正弯矩控制截面，而直接以梁的跨中截面作为控制截面。
1） 框架梁——支座截面和跨中截面
由于在进行内力分析时是以柱轴线处考虑的，实际上梁支座截面的最不利位置在柱边缘处，在进行截面配筋计算时，应根据梁轴线处的弯矩和剪力算出柱边缘的弯矩和剪力，见图13-10。其计算式为：
图13-10框架梁端控制截面。
2）框架柱——柱的上下端
其原因是柱的内力包括弯矩、剪力和轴力。 柱子弯矩最大值发生在柱的两端， 剪力和轴力在同一层中无变化或变化很小。需要注意的是，在梁轴线处柱的内力也应换算成梁边柱端截面的内力。
3.最不利内力。
梁的支座截面一般要考虑两个最不利内力：一个是支座截面可能的最不利负弯矩 ，另一个是支座截面可能的最不利剪力 。用前一个最不利内力进行支座截面的正截面设计，用后一个最不利内力进行支座截面的负截面设计，以保证支座截面有足够的承载力。
跨中截面一般只要考虑截面可能的最不利正弯矩。
如果由于荷载的作用，有可能使梁的支座截面出现正弯矩和跨中截面出现负弯矩时，亦应进行支座截面正弯矩和跨中截面负弯矩的组合。
与梁相比，柱的最不利内力类型要复杂一些。柱的正截面设计不仅与截面上弯矩m和轴力n的大小有关，还与弯矩m与轴力n的比值即偏心距有关。对于大偏心受压的情况，当弯矩m相等或相近时，轴力愈小所需要配筋愈多；对于小偏心受压的情况，当弯矩m相等或相近时，轴力愈大所需要配筋愈多；不论是大偏心受压还是小偏心受压的情况，当轴力相等或相近时，弯矩m愈大所需要配筋愈多。
柱控制截面上最不利内力的类型为：
m|max及相应的 n、v；
nmax及相应的m；
nmin及相应的m。
三、 梁端弯矩调幅。
目的：减小梁端负弯矩，减少节点附近梁顶面的配筋量。
方法：现浇框架，支座弯矩的调幅系数采用0.8~0.9装配整体式框架，支座弯矩的调幅系数取0.7~0.8
注意：弯矩调幅应在内力组合之前进行。
四、 柱的计算长度。
1.一般多层房屋的框架结构柱的计算长度可取为
现浇楼盖：底层柱 l0=1.0h
其他层柱 l0=1.25h
装配式楼盖：底层柱l0=1.25h
其他层柱 l0=1.5h
2. 无侧移的框架结构 ： l0=0.7h（现浇楼盖）
l0=1.0h（装配式楼盖）
3. 特殊情况下的框架。
柱的计算长度应根据可靠设计经验或按计算确定。例如不设楼板或楼板上开孔较大的多层钢筋混凝土框架以及无抗侧力刚性墙的单跨钢筋混凝土框架等。
五、 框架节点的构造要求。
1.材料强度。
混凝土强度等级，应不低于柱子的混凝土强度等级。
在装配整体式框架中，后浇节点的混凝土强度等级宜比预制柱的混凝土强度等级提高5n／mm2。
2. 截面尺寸。
不能过小。梁上部钢筋的配筋特征值ξj要满足规范的要求，即式和两式。
3.箍筋。在框架节点范围内应设置水平箍筋，间距不宜大于250mm，并应符合对柱中箍筋的构造要求。
对四边均有梁与之相连的中间节点，节点内可只设矩形箍筋，而不设复合箍筋。
当顶层端节点内设有梁上部纵筋和柱外侧纵筋的搭接接头时，节点内水平箍筋的布置应依照纵筋搭接范围内箍筋的布置要求确定。
4.梁柱纵筋在节点区的锚固。
1）上部纵向钢筋的切断：应贯穿中间节点，钢筋自柱边伸向跨中的截断位置应根据梁端负弯矩确定。
2）梁下部纵筋的锚固：梁下部纵向钢筋的锚固要求见图13-11。
图13-11 框架梁柱节点。
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