框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計（PPT60）

框架結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)設(shè)計彭亞萍萍框架結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)設(shè)計目目標(biāo)三水準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)防防目標(biāo)標(biāo)具有足夠的的強度度足夠的的剛度度足夠的的延性性（耗耗能能能力））框架結(jié)結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)設(shè)計內(nèi)內(nèi)容概念設(shè)設(shè)計抗震計計算構(gòu)造措措施概念設(shè)設(shè)計（（方案案設(shè)計計）體型簡簡單、、對稱稱、規(guī)規(guī)則扭轉(zhuǎn)不規(guī)則凹凸角不規(guī)則概念設(shè)設(shè)計（（方案案設(shè)計計）體型簡簡單、、對稱稱、規(guī)規(guī)則局部不連續(xù)大開洞錯層概念設(shè)設(shè)計（（方案案設(shè)計計）體型簡簡單、、對稱稱、規(guī)規(guī)則合理設(shè)設(shè)置防防震縫縫L1L2L1L2L2L1<4L2L1概念設(shè)設(shè)計（（方案案設(shè)計計）體型簡簡單、、對稱稱、規(guī)規(guī)則合理設(shè)設(shè)置防防震縫縫基礎(chǔ)概念設(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置方案案）1.工程概概況或或設(shè)計計資料料抗震等等級：：一一一抗震墻一一二二三三四框架≤

50>60≤

60>60≤

60>60≤

60高度（m)一劇場,體育館等大跨度公共建筑一一二二三三四

框架≤

25>30≤

30>30≤

30>30≤

30高度（m)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型烈度6879三二一三二現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級概念設(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置方案案）2.結(jié)構(gòu)選選型與與結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置（1）結(jié)構(gòu)構(gòu)豎向向承重重體系系縱向框框架承承重、、橫向框框架承承重、、縱縱橫雙雙向框框架承承重柱網(wǎng)布布置要要簡單單規(guī)整整貫通通（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)水平平承重重體系系（樓樓屋面面結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置）現(xiàn)澆鋼鋼筋混混凝土土樓屋屋面：：肋梁樓樓蓋（（單單向板板、雙雙向板板）井式樓樓蓋（（雙雙向板板）梁板布布置要要傳力力明確確、簡簡潔，，美觀觀經(jīng)濟濟3.構(gòu)件截截面尺尺寸估估算（（以肋肋梁樓樓蓋為為例））3.1板的厚厚度（1）按施施工條條件控控制的的最小小厚度度類別施工方法不埋線管埋鐵皮管埋塑料管屋蓋現(xiàn)澆60mm80mm90mm樓蓋民用建筑現(xiàn)澆7080100工業(yè)建筑現(xiàn)澆80100120陽臺、雨篷的根部現(xiàn)澆100

--

概念設(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置方案案）（2）按工工程經(jīng)經(jīng)驗選選擇類別梁距板厚屋蓋2.0m左右60-80mm樓蓋2.0m左右80-100mm整塊樓蓋3.3-4.0m左右120-180mm陽臺、雨篷懸桃1.2-2.0m左右根部120-200mm概念設(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置方案案）（3）按變變形條條件選選擇（4）注意意所選選擇的的板厚厚，不不得小小于按按施工工要求求及按按變形形控制制的板板厚。。類別簡支板h/l連續(xù)板h/l懸臂板h/l單向板1/351/40根部1/12雙向板1/451/50

概念設(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置方案案）3.2梁的截截面尺尺寸（1）考慮慮施工工條件件①次次梁高高度至至少應(yīng)應(yīng)比主主梁高高度小小50mm。②框框架縱縱向梁梁高度度應(yīng)比比橫梁梁高度度小50mm。③梁梁載面面尺寸寸一般般以50mm為模數(shù)數(shù)，當(dāng)當(dāng)大于于800mm時以100mm為模數(shù)數(shù)。概念設(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置方案案）（2）截面面尺寸寸選擇擇類型類別高跨比h/l高寬比h/b

整體現(xiàn)澆T形梁（樓蓋、屋蓋）多跨連續(xù)主梁1/8-1/14

2-3多跨連續(xù)次梁1/12-1/18懸臂梁1/6-1/8矩形截面獨立梁

1/12-1/15

框架梁整澆T形梁1/8-1/12概念設(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置方案案）（3）對于于抗震震結(jié)構(gòu)構(gòu)，梁梁截面面寬度度不小小于200mm，高寬寬比不不宜大大于4，凈跨跨與高高度之之比不宜宜小于于4。3.3柱的截截面尺尺寸（1）框架架柱截截面可可按軸軸心受受壓估估算。。①近似似地取取靜荷荷載（（10-15）kN/m2，填充充墻較較少時時取小小值。。②軸力力N=負荷面面積×層數(shù)×單位面面積上上的荷荷載。。即：N=1.2恒+1.4活③柱子子的截截面Ac由下式式計算算（Ac=b×h）：概念設(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置方案案）（2）對于于抗震震結(jié)構(gòu)構(gòu)，應(yīng)應(yīng)驗算算柱軸軸壓比比是否否滿足足下表表的要要求：：結(jié)構(gòu)類型抗震等級一級二級三級框架結(jié)構(gòu)0.70.80.9框架-抗震墻、板柱-抗震墻及筒體0.750.850.95部分框支抗震墻0.60.7-異形柱0.60.70.8概念設(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置方案案）4.現(xiàn)澆樓樓屋面面結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計（肋肋梁樓樓蓋））4.1現(xiàn)澆樓樓面（（屋面面）板板設(shè)計計一般樓樓面板板可采采用塑塑性計計算方方法。。屋面板板采用用彈性性計算算方法法。4.2多跨連連續(xù)次次梁設(shè)設(shè)計（（畢業(yè)業(yè)設(shè)計計不要要求））樓面次次梁可可采用用塑性性計算算方法法。屋面次次梁采采用彈彈性計計算方方法。。注意：：主梁梁在分分析框框架內(nèi)內(nèi)力時時計算算其內(nèi)內(nèi)力。?？拐鹩嬘嬎阍O(shè)設(shè)計（（結(jié)構(gòu)構(gòu)計算算）5.梁柱剛剛度及及計算算簡圖圖5.1框架梁梁的抗抗彎剛剛度EIb及線剛剛度ibI0為主梁梁矩形形截面面的慣慣性矩矩中框架架梁：：Ib=2I0邊框架架梁：：Ib=1.5I05.2框架柱柱的抗抗彎剛剛度EIc及線剛剛度ic柱截面面的慣慣性矩矩為：：Ic抗震計計算設(shè)設(shè)計（（框架架內(nèi)力力計算算）選取一一榀代代表框框架5.3框架柱柱的側(cè)側(cè)移剛剛度（（混混P177）6.豎向荷載載下的內(nèi)內(nèi)力計算算6.1計算簡圖圖計算豎向向荷載，，并標(biāo)注注在計算算簡圖上上；活荷載滿滿布，梁梁跨中彎彎矩擴大大1.1-1.2倍；活荷載、、恒載分分開計算算，只計計算標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值?？拐鹩嬎闼阍O(shè)計（（框架內(nèi)內(nèi)力計算算）6.2按分層法法或彎矩矩二次分分配法計計算內(nèi)力力活荷載、、恒載分分別計算算6.3疊合成整整體框架架彎矩圖圖，不平平衡彎矩矩再分分配一一次6.4計算梁端端剪力，，及剪力力圖6.5柱子軸力力，及軸軸力圖抗震計算算設(shè)計（（框架內(nèi)內(nèi)力計算算）抗震計算算設(shè)計（（框架內(nèi)內(nèi)力計算算）豎向荷載載作用下下的梁端端彎矩調(diào)調(diào)幅調(diào)幅系數(shù)數(shù)：0.8-0.85M0:按簡支梁梁計算的的跨中彎彎矩7.水平地震震作用下下的內(nèi)力力計算7.1計算單元元（縱向向、橫向向）每個抗震震縫區(qū)段段取為一一個結(jié)構(gòu)構(gòu)計算單單元。7.2選擇計算算方法一般規(guī)則則的多層層框架結(jié)結(jié)構(gòu)采用用底部剪剪力法。。以下按底底部剪力力法說明明計算步步驟?？拐鹩嬎闼阍O(shè)計（（框架內(nèi)內(nèi)力計算算）7.3計算各層層重力荷荷載代表表值GiGi=自重的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值+活荷載的的組合值值（1）每層劃劃分：上上、下層層各一半半；（2）外墻重重：墻、、窗分別別考慮；；（3）內(nèi)墻重重：不考考慮扣除除門洞；；（4）樓梯間間：近似似按10kN/m2(包括恒+活)；（5）活荷荷載組合合值：屋屋面活荷荷不考慮慮；樓面面取0.5活?？拐鹩嬎闼阍O(shè)計（（框架內(nèi)內(nèi)力計算算）7.4等效重力力荷載代代表值Geq結(jié)構(gòu)總重重力荷載載代表值值：結(jié)構(gòu)等效效總重力力荷載代代表值：：抗震計算算設(shè)計（（框架內(nèi)內(nèi)力計算算）7.5計算結(jié)構(gòu)構(gòu)自振周周期（基基本周期期）結(jié)構(gòu)的基基本周期期可采用用能量法法或頂點點位移法法計算。。兩種方法法都要考考慮填充充墻的影影響。頂點位移移法：抗震計算算設(shè)計（（框架內(nèi)內(nèi)力計算算）7.6確定地震震參數(shù)（P40)（1）確定特特征周期期Tg根據(jù)建筑筑場地類類別和地地震分組組，查表表3-2得特征周期Tg。（2）取結(jié)構(gòu)阻尼尼系數(shù)ζ=0.05（3）確定水平地地震影響系數(shù)數(shù)根據(jù)設(shè)防烈度度，查表3-3得：αmax按照反應(yīng)譜確確定水平地震震影響系數(shù)：：α1抗震計算設(shè)計計（框架內(nèi)力力計算）7.7計算底部總剪剪力7.8是否考慮頂部部附加地震作作用抗震計算設(shè)計計（框架內(nèi)力力計算）7.9計算各層質(zhì)點點上的水平地地震作用7.10層間地震剪力力抗震計算設(shè)計計（框架內(nèi)力力計算）7.11計算梁、柱內(nèi)內(nèi)力（1）按柱子剛度度Dij分配得到各根根柱的地震剪剪力。（2）計算柱端彎彎矩?？拐鹩嬎阍O(shè)計計（框架內(nèi)力力計算）上端彎矩：下端彎矩：（3）計算梁端彎彎矩、剪力。。（4）計算柱子軸軸力。例題抗震計算設(shè)計計（框架內(nèi)力力計算）左梁端彎矩：：右梁端彎矩：：8.多遇地震作用用下層間彈性性位移驗算（1）第i層層間地震剪剪力：（2）第i層層間剛度：：（3）第i層層間彈性位位移：（4）層間彈性位位移驗算：例題抗震計算設(shè)計計（框架彈性性側(cè)移驗算））9.框架內(nèi)力組合合9.1內(nèi)力組合方式式無地震作用組組合：（1）1.2恒+1.4活（2）1.2恒+0.9×1.4（活+風(fēng)）（3）1.35恒+0.7×1.4活地震作用組合合：（4）1.2（恒+0.5活）+1.3震抗震計算設(shè)計計（框架內(nèi)力力組合）可變荷載控制制永久荷載控制制9.2框架梁截面內(nèi)內(nèi)力組合（1）控制截面面每跨梁的兩端端及跨中三個個截面。（2）組合目標(biāo)最大正彎距Mmax(支座、跨中)最大負彎矩-M（支座、跨中中也有可能））最大剪力Vmax(支座)注意：左風(fēng)右右風(fēng)、左震右右震參與組合合抗震計算設(shè)計計（框架內(nèi)力力組合）9.3框架柱截面內(nèi)內(nèi)力組合（1）控制截面面每層柱的上下下端。（2）內(nèi)力組合合（基本同單單廠柱）框架柱通常對對稱配筋，取取三種情況：：①|(zhì)M|max及相應(yīng)的N，V②Nmax及相應(yīng)的M，V③Nmin及相應(yīng)的M，V抗震計算設(shè)計計（框架內(nèi)力力組合）例題10.構(gòu)件截面設(shè)計計10.1框架梁截面（（受彎、受剪剪配筋）（1）設(shè)計梁截面面時，應(yīng)取柱柱邊緣處的內(nèi)內(nèi)力值。（2）受彎：負彎彎矩按矩形截截面；正彎矩矩按T形截面計算配配筋?？拐鹩嬎闩c構(gòu)構(gòu)造措施非抗震設(shè)計抗震設(shè)計抗震計算與構(gòu)構(gòu)造措施非抗震設(shè)計抗震設(shè)計

一級框架：

二、三級框架：

（3）受剪：1)考慮“強剪弱弱彎”進行內(nèi)內(nèi)力調(diào)整(P188)2)對跨高比大于于2.5的梁，應(yīng)滿足足：抗震計算與構(gòu)構(gòu)造措施（3）受剪：3)承載力計算抗震計算與構(gòu)構(gòu)造措施（4）梁截面還應(yīng)應(yīng)考慮抗震構(gòu)構(gòu)造要求（二二級框架梁為為例）抗震構(gòu)造措施施

抗震構(gòu)造措施施腰筋與拉筋當(dāng)梁的腹板高高度大于等于于450mm時，在梁的兩兩個側(cè)面應(yīng)沿沿高度配置縱縱向構(gòu)造鋼筋筋（俗稱腰筋筋)，其間距應(yīng)小小于等于200mm。梁兩側(cè)對應(yīng)的的縱向構(gòu)造鋼鋼筋之間須設(shè)設(shè)拉筋,當(dāng)梁寬小于等等于350mm時，拉筋直徑徑為6mm，當(dāng)梁寬大于于350mm時，拉筋直徑徑為8mm。拉筋間距為為非加密區(qū)箍箍筋間距的兩兩倍。當(dāng)設(shè)有有多排拉筋時時，上下兩排排拉筋豎向錯錯開設(shè)置。抗震構(gòu)造措施施主次梁相交處處設(shè)附加橫向向筋（混P26-27)例題10.2框架柱截面（（偏心受壓構(gòu)構(gòu)件縱筋、抗抗剪箍筋）（1）采用對稱配配筋。（2）縱向配筋考考慮“強柱弱弱梁”要求。。（3）抗剪箍筋考考慮“強剪弱弱彎”要求。。（4）考慮柱的抗抗震構(gòu)造要求求?？拐鹩嬎闩c構(gòu)構(gòu)造措施抗震計算與構(gòu)構(gòu)造措施柱正截面設(shè)計計1）“強柱弱梁梁”內(nèi)力調(diào)整整為了推遲框架架結(jié)構(gòu)底層柱下端截面出現(xiàn)塑性性鉸，當(dāng)抗震震等級分別為為一、二、三三級時，底層層柱下端截面面組合的彎矩矩設(shè)計值，應(yīng)應(yīng)分別乘以增增大系數(shù)1.5、1.25、1.15。按兩個主軸方方向分別考慮慮地震作用時時，一、二、、三級框架結(jié)結(jié)構(gòu)的角柱，按上述原則則調(diào)整后的組組合彎矩設(shè)計計值應(yīng)乘以不不小于1.0的增大系數(shù)，，最大取為1.30?？拐鹩嬎闩c構(gòu)構(gòu)造措施柱正截面設(shè)計計2）柱軸壓比驗驗算二、三級框架架柱允許軸壓壓比為0.8、0.9抗震計算與構(gòu)構(gòu)造措施柱正截面設(shè)計計3）正截面承載載力計算抗震設(shè)計：非抗震設(shè)計：：抗震計算與構(gòu)構(gòu)造措施柱斜截面設(shè)計計1）“強剪弱彎彎”內(nèi)力調(diào)整整一、二、三級級框架結(jié)構(gòu)的的角柱，按上上述原則調(diào)整整后的組合剪剪力設(shè)計值應(yīng)應(yīng)乘以不小于于1.0的增大系數(shù)。?？拐鹩嬎闩c構(gòu)構(gòu)造措施柱斜截面設(shè)計計2）剪跨比限值值驗算對于剪跨比大大于2的柱：——框架柱的剪跨跨比，反彎點點位于柱高中中部的框架柱柱可按柱凈高高與2倍柱截面高度之比計算