第80講第十六章結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、【例17-11J鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，抗震設(shè)計要求“強(qiáng)柱弱梁”是為了防止出現(xiàn)（）的破壞模式。A. 梁中發(fā)生剪切破壞，從而造成結(jié)構(gòu)倒塌B. 柱先于梁進(jìn)入受彎屈服，從而造成結(jié)構(gòu)倒塌C. 柱出現(xiàn)失穩(wěn)破壞，從而造成結(jié)構(gòu)倒塌D. 柱出現(xiàn)剪切破壞，從而造成結(jié)構(gòu)倒塌解：地震作用下，框架柱的破壞，一般均發(fā)生在柱的上下端，對于一般的框架結(jié)構(gòu)，柱內(nèi)彎矩以地震 作用產(chǎn)生的彎矩為主，“強(qiáng)柱弱梁”就是為了防止柱先于梁受彎屈服，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)破壞。答案：B5. 對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要求非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備、口身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應(yīng)進(jìn)行抗震 設(shè)計。1）附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件附著于樓、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以及樓

2、梯間的非承重墻體，應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接和錨 固，避免地震時倒塌，傷人或砸壞重要設(shè)備。2）框架結(jié)構(gòu)圍護(hù)墻和隔墻應(yīng)考慮其設(shè)置對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，避免不合理設(shè)置而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的破壞。3）室外裝飾物幕墻、裝飾貼面與主體結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠連接，避免地震時脫落傷人。4）附屬設(shè)備安裝在建筑上的附屬機(jī)械、電氣設(shè)備系統(tǒng)的支座和連接，應(yīng)符合地震時使用功能的要求，II不應(yīng)導(dǎo) 致相關(guān)部件的損壞。6. 隔震和消能減震隔震和消能減震設(shè)計，可用丁對抗震安全性和使用功能有較高要求或?qū)ｉT要求的建筑。7. 結(jié)構(gòu)材料與施工抗震結(jié)構(gòu)對材料和施工質(zhì)量的特別要求，應(yīng)在設(shè)計文件中注明。1）砌體結(jié)構(gòu)材料（1）普通磚和多孔磚的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于

3、MU10,其砌筑砂漿強(qiáng)度等級不應(yīng)低于M5：（2）混凝土小型空心砌塊的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于MU7. 5,其砌筑砂漿強(qiáng)度等級不應(yīng)低于Mb7. 5。2）混凝土結(jié)構(gòu)材料混凝土的強(qiáng)度等級，框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，不應(yīng)低T- C30, 構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20。混凝土的強(qiáng)度等級，抗震墻不宜超過C60；其他構(gòu)件，9度時不宜超過C60, 8度時不宜超過C70。3) 鋼筋普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和焊接性較好的鋼筋；普通鋼筋的強(qiáng)度等級，縱向受力鋼筋宜選用 符合抗震性能指標(biāo)的不低于HRB400級熱軋鋼筋，也可釆用符合抗震性能指標(biāo)的HRB335級熱軋鋼筋；箍 筋宜

4、選用符合抗震性能指標(biāo)的不低于HRB335級熱軋鋼筋，也可選用HPB300級熱軋鋼筋?？拐鸬燃墳橐患?、二級的框架結(jié)構(gòu)，起縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈 服強(qiáng)度實(shí)測值的比值不應(yīng)小于1. 25,且鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3,且鋼 筋在最大拉力下的總伸長率實(shí)測值不應(yīng)小于9%o在施工中，當(dāng)需要以強(qiáng)度等級較高的鋼筋替代原設(shè)計中的縱向受力鋼筋時，應(yīng)按照鋼筋抗拉承載力 設(shè)計值相等的原則換算。并應(yīng)滿足最小配筋率要求。4) 鋼結(jié)構(gòu)的材料(1) 鋼材的屈服強(qiáng)度實(shí)測值與抗拉強(qiáng)度實(shí)測值的比值不應(yīng)大于0. 85o(2) 鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺階。且伸長率應(yīng)大于20%。(3)

5、鋼材應(yīng)有良好的焊接性和合格的沖擊韌性。(4) 鋼材宜采用Q235等級B、C、D的碳素結(jié)構(gòu)鋼及Q345等級B、C、D、E的低合金髙強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼： 鋼筋混凝土構(gòu)造柱和底部框架抗震墻中的砌體抗震墻，施匸應(yīng)先砌墻后澆構(gòu)造柱和框架梁柱。二、構(gòu)造要求結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計包括概念設(shè)計、抗震驗算與構(gòu)造要求三部分。(-)框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施1. 梁的截面尺寸(1) 截面寬度不宜小J" 200mma(2) 截面高寬比不宜大于4。(3) 凈跨與截面高度之比不宜小r 4。2. 對梁配筋要求1)縱向鋼筋(1) 梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大于2. 5%,且計入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，抗震等級為一級時

6、不應(yīng)大于0. 25,二、三級不應(yīng)大于0.35。(2) 梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值(即A,' /A,),除按計算確定外,一級不應(yīng)小于0. 5, 二、三級不應(yīng)小于0.3 (因為梁端有箍筋加密區(qū)，這對于發(fā)揮受壓鋼筋的作用，起了很好的保證作用。 所以可以將受壓區(qū)的實(shí)際配筋計入，則受壓區(qū)高度x不大于0. 25h0 (一級)或0. 35ho (二、三級)的條 件較易滿足。)。(3) 沿梁全長頂而和底面的配筋，一、二級不應(yīng)少7-2<1)14, 11分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱向 配筋巾較大截面面積的1/4,三、四級不應(yīng)少于2212。(4) 一、二、三級框架梁內(nèi)貫通中柱的每根縱向

7、鋼筋直徑，對矩形截面柱，不宜大于柱在該方向截 面尺寸的1 /20；對圓形截面柱，不宜大于縱向鋼筋所在位置柱截面弦長的l/20o2)箍筋在框架梁的兩端為塑性餃區(qū)，加強(qiáng)與加密箍筋，對提高梁端抗震性能有利。3. 柱的截面尺寸(1) 柱的截面寬度和高度，四級或不超過2層時均不宜小于300mm ( 、八三級400mm),圓柱直 徑不宜小 J' 350mm (一、'.、三級 450mm)。(2) 剪跨比宜大于2。(3) 截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。(4) 軸丿*比Q/£bh)不宜超過表17-27的規(guī)定柱軸壓比限值U 17-27結(jié)構(gòu)類型抗震等級二三四框架結(jié)構(gòu)0. 650. 7

8、5Q. 850. 90框架-銃篠墻，板柱-抗震墻、 框架二核心筒及筒中筒0-750. 850. 900. 95部分框支抗褸堆0.60.74. 柱的配筋要求1)縱向鋼筋柱縱向鋼筋的最小總配筋率應(yīng)按表17-28采用，同時每一側(cè)配筋率不應(yīng)小J O. 2%o柱的縱向鋼筋配置，尚應(yīng)符合下列要求：(1) 宜對稱布置：(2) 截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大丁- 200mm：(3) 柱的總配筋率不應(yīng)大于5%;(4) 一級11剪跨比不大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1. 2%：(5) 邊柱、角柱及抗震墻端柱小偏心受拉時，柱內(nèi)縱向鋼筋總截面面積應(yīng)比計算值增加25$；(6) 柱縱向鋼筋的綁扎接

9、頭應(yīng)避開柱端的箍筋加密區(qū)。2)箍筋加密區(qū)(1) 柱箍筋加密范圍，應(yīng)按下列規(guī)定釆用： 柱端：取截面高度(圓柱直徑)、柱凈高的1/6和500mm三者中的最大值； 底層柱的柱根：不小于柱凈高的1/3,當(dāng)有剛性地面時，除柱端外尚應(yīng)取剛性地面上下各500mm： 剪跨比不大于2的柱和設(shè)置填充墻等形成的柱凈高與柱截而高度之比不大于4的柱，取全高： 框支柱，取全高： 一級及二級框架的角柱，取全高。(2) 柱箍筋加密區(qū)的箍筋間距和直徑，應(yīng)符合下列要求： 一般情況下，箍筋的最大間距和最小直徑，應(yīng)按表17-29采用。 二級框架柱的箍筋直徑不小于10mm 11箍筋肢距不大T 200mm時，除柱根外，最大間距應(yīng)允許 采

10、用150mm；三級框架柱的截面尺寸不大f 400mm時，箍筋最小直徑應(yīng)允許采用6mm：四級框架柱剪跨 比不大于2時，箍筋直徑不應(yīng)小于8mm。 框支柱和剪跨比不大于2的柱，箍筋間距不應(yīng)大J： lOOmmo(3) 柱箍筋加密區(qū)箍筋肢距，一級不宜大于200mm,二、三級不宜大于250mm,四級不宜大于300mm。 至少每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋或拉筋約束：采用拉筋復(fù)合箍時，拉筋宜緊靠縱向鋼筋并鉤 住箍筋。(4) 柱箍筋加密區(qū)的體積配筋率，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定釆用(參見復(fù)習(xí)教程P383)。5. 砌體填充墻鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的砌體填充墻，宜與柱脫開或采用柔性連接，并應(yīng)符合下列耍求：(1) 填充墻的平面和豎

11、向的布置，宜均勻?qū)ΨQ，宜避免形成薄弱層或短柱。(2) 砌體的砂漿強(qiáng)度等級不應(yīng)低于M5；實(shí)心塊體的強(qiáng)度等級不宜低J： MU2.5,空心塊體的強(qiáng)度等級 不宜低于MU3. 5：墻頂應(yīng)與框架梁密切結(jié)合。(3) 填充墻應(yīng)沿框架全高每隔500600mm設(shè)2 "6拉筋，拉筋伸入墻內(nèi)的長度，抗震設(shè)防烈度為6 度、7度時，宜沿墻全長貫通；8度、9度時，應(yīng)沿墻全長貫通。(4) 墻長大丁 5m時，墻頂與梁宜有拉結(jié)；墻長超過8m或?qū)痈?倍時，宜設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱；墻高超過4m時，墻體半高宜設(shè)置與柱連接1L沿墻全長貫通的鋼筋混凝土水半系梁。(二) 抗震墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施(1) 抗震墻的厚度。(2) 在重力荷載

12、代表值作用下墻肢的軸壓比。(3) 抗震墻豎向、橫向分布鋼筋的配筋率要求。(4) 抗震墻豎向和橫向分布鋼筋的配置規(guī)定。(5) 抗震墻兩端和洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件。邊緣構(gòu)件包括暗柱、端柱和翼墻，并應(yīng)符合有關(guān)要求。(6) 抗震墻的墻肢長度不大于墻厚的3倍時，應(yīng)按柱的有關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計；矩形墻肢的厚度不大于 300mm時，尚宜全高加密箍筋。(7) 跨高比較小的高連梁，可設(shè)水平縫形成雙連梁、多連梁或采取其他加強(qiáng)受剪承載力的構(gòu)造。頂 層連梁的縱向鋼筋伸入墻體的錨固長度范圍內(nèi)，應(yīng)設(shè)置箍筋。(三) 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施(1) 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻厚度和邊框設(shè)置，應(yīng)符合要求。(2) 抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋，配筋率均不