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文檔簡介
第二章章框框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)設計計2.1結(jié)構(gòu)布布置1、框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)組成成由梁、柱柱、節(jié)節(jié)點及基礎組成,,節(jié)點構(gòu)構(gòu)造十分重重要。。圖框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)剖面面示意意圖(a)多層多多跨框框架的的組成成;((b)缺梁的的框架架(2)柱網(wǎng)網(wǎng)尺寸寸不宜宜大于于10m*10m;梁柱柱軸線線宜重重合在在一個個平面面內(nèi);;當梁梁柱軸軸線不不在一一個平平面內(nèi)內(nèi)時,,偏心心距不不宜大大于柱柱截面面在該該方向向邊長長的1/4。2、結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置一般般原則則(1)高層層框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)應雙雙向布布置框框架,,如下下圖。。(3)如偏偏心距距大于于該方方向柱柱寬的的1/4時,可可采用用增設設梁的的水平平加腋腋等措措施,,設置置水平平加腋腋后,,仍需需考慮慮梁柱柱偏心心不利利影響響。3、注意意事項項(1)考慮慮抗震震設防防時不不宜采采用單單跨框框架;;單跨框框架的的耗能能能力力較弱弱,超超靜定定次數(shù)數(shù)少,,一但但柱子子出現(xiàn)現(xiàn)塑性性鉸,,出現(xiàn)現(xiàn)連續(xù)續(xù)倒塌塌的可可能性性很大大。(2)不應應采用用砌體體墻承承重與與框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)承重重的混混合結(jié)結(jié)構(gòu)框架結(jié)結(jié)構(gòu)與與砌體體結(jié)構(gòu)構(gòu)是兩兩種截截然不不同的的結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系,兩兩種體體系所所用的的承重重材料料完全全不同同,其其抗側(cè)側(cè)剛度度、變變形能能力等等相差差很大大,若若將這這兩種種結(jié)構(gòu)構(gòu)在同同一建建筑物物中混混合使使用,,又不不以抗抗震縫縫將其其分開開,對對建筑筑物的的抗震震能力力將產(chǎn)產(chǎn)生很很不利利的影影響。。因此,,框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)考慮慮抗震震設計計時,,不應應采用用部分分由砌砌體墻墻承重重的混混合方方式。。其突突出屋屋面的的電梯梯機房房等也也不應應采用用砌體體墻承承重。。(3)避免免砌體體填充充墻對對結(jié)構(gòu)構(gòu)的不不利影影響框架結(jié)結(jié)構(gòu)常常采用用砌體體填充充,為為了防防止填填充墻墻在地地震時時造成成結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞壞,應應注意意以下下問題題:A、框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)在上上部若若干層層的填填充墻墻布置置較多多,而而底部部墻體體較少少時,,會形形成上上、下下剛度度突變變,地地震發(fā)發(fā)生時時,底底部容容易破破壞,,導致致房屋屋倒塌塌。所所以,,應避避免上上、下下層剛剛度變變化很很大;;B、在外外墻柱柱子之之間,,一般般有通通長的的整開開間的的窗臺臺墻,,嵌砌砌在柱柱子之之間,,使柱柱子的的凈高高減少少很多多,形形成短短柱。。地震震發(fā)生生時,,墻以以上的的柱會會形成成交叉叉剪切切裂縫縫。因因此,,應避免免形成成短柱柱。圖框框架結(jié)結(jié)構(gòu)布布置(a)橫向承承重框框架;;(b)縱向承承重框框架;;(c)縱橫橫向承承重框框架5、框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置:橫向承承重、、縱向向承重重、縱縱橫雙雙向承承重4、框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)種類類:按施工工方法法不同同分::整體式式、裝裝配式式、裝裝配整整體式式1、計算算單元元的確確定2.2框架結(jié)結(jié)構(gòu)的的計算算簡圖圖當框架架較規(guī)規(guī)則時時,為為了計計算簡簡便,,常不不考慮慮結(jié)構(gòu)構(gòu)縱向向和橫橫向之之間的的空間間整體體作用用,將將縱向向框架架和橫橫向框框架分分別按按平面面框架架進行行分析析計算算。如如圖所所示::2、節(jié)點點的簡簡化現(xiàn)澆框框架結(jié)結(jié)構(gòu)中中,梁梁、柱柱的縱縱向鋼鋼筋都都將穿穿過節(jié)節(jié)點或錨入入節(jié)點點區(qū),,節(jié)點點可視視為剛剛接節(jié)節(jié)點。。3、各跨跨梁的的計算算跨度度與層層高的的確定定在結(jié)構(gòu)構(gòu)計算算簡圖圖中,,桿件件用其其軸線線來表表示。??蚣芰毫旱目缈缍纫话闳∪№攲訉又S軸線之之間的的距離離;當當上下下層柱柱截面面尺寸寸有變變化時時,一一般以以最小小截面面的形形心線線來確確定,,即取取頂層層柱中中心線線的間間距。??蚣苤牡膶痈呒纯蚣苤拈L度度可取相相應的建建筑層高高,即取取本層樓樓面至上上層樓面面的高度度,但底層的的層高則則應取基基礎頂面面到二層層樓板頂頂面之間間的距離離。4、梁截面面尺寸的的估算A、框架梁梁截面尺尺寸應根根據(jù)承受受豎向荷荷載大小小、跨度度、抗震震設防烈烈度?;旎炷翉姀姸鹊燃壖壍戎T多多因素綜綜合考慮慮確定。。B、在一般般荷載情情況下框架梁截截面高度度:h=(1/10~1/12)L0,且不小小于400,也不宜宜大于1/4凈跨;梁的寬度度:b=(1/2-1/3)h,且不應應小于200mm。為了降降低樓層層高度,,或便于于通風管管道等通通行,必必要時可可設計成成寬度較較大的扁扁梁,此此時應根根據(jù)荷載載及跨度度情況,,滿足梁梁的撓度度限值。。C、現(xiàn)澆框框架梁的的混凝土土強度等等級,一一般不低低于C20,也不宜宜大于C40。裝配整整體式樓樓蓋疊合合梁部分分的混凝凝土強度度等級不不宜低于于C30。5、柱截面面尺寸的的估算B、按軸壓壓比估::框架柱的的截面尺尺寸也可可根據(jù)軸軸壓比初初估,即即根據(jù)柱柱支承的的樓層面面積由豎豎向荷載載產(chǎn)生的的設計軸軸力,按按下列公公式進行行計算::A、按層高高估:框架柱截截面高度度:h=(1/8~1/14)H,抗震設設計時不不小于300mm,H為層高;;柱寬:b=(1~2/3)h;其中n為柱負荷荷層數(shù),,12-14為框架結(jié)結(jié)構(gòu)平均均設計荷荷載(KN/m2),活荷載載大、隔隔墻多時時取大值值。柱設計軸軸力可按按下式估估算:—柱軸壓比比限值系系數(shù)當房屋高高度大、、層數(shù)多多、柱距距大時,,由于單單柱軸向向力很大大,受軸軸壓比限限制而使使柱截面面尺寸過過大,這這不僅會會加大結(jié)結(jié)構(gòu)自重重和材料料消耗,,而且影影響建筑筑使用功功能。減小柱截截面尺寸寸通常采用用以下方方法:采用高強強混凝土土、鋼管管混凝土土和型鋼鋼混凝土土。結(jié)構(gòu)類型抗震等級一級二級三級框架0.700.800.90板柱-剪力墻、框架-剪力墻、框架-核心筒、筒中筒0.750.850.95部分框支剪力墻0.600.70-框架柱軸壓比限值6、構(gòu)件截截面抗彎彎剛度((EI)計算在進行框框架的內(nèi)內(nèi)力和位位移計算算時,現(xiàn)現(xiàn)澆樓板板、上有有現(xiàn)澆疊疊合層的的預制樓樓板和樓樓板雖無無現(xiàn)澆疊疊合層但但為拉開開預制板板板縫且且有配筋筋的裝配配整體疊疊合梁,,均可考考慮梁的的翼緣((樓板))作用。。增大梁梁的慣性性矩。此此時框架架梁的慣慣性矩可可按下表表取值。。I0為梁的實實際截面面的慣性性矩
梁部位樓板邊框架梁中框架梁預制樓板I=1.2I0I=1.5I0現(xiàn)澆樓板I=1.5I0I=2.0I0豎向荷載載恒荷載——結(jié)構(gòu)自重重活荷載7、荷載計計算水平荷載載風荷載地震荷載載A、活荷載載最不利利布置在高層民民用建筑筑中,當當活荷載載為1.5~2.5KN/m2,與恒載及及水平荷荷載產(chǎn)生生的內(nèi)力力相比,,它產(chǎn)生生的內(nèi)力力比較小小,因此此,可以以不考慮慮活荷載載的不利利布置,,而采用用與恒載載相同的的滿布方方式進行行內(nèi)力計計算。為為了安全全,可以以把框架架梁的跨跨中彎矩矩乘以1.1~1.2的放大系系數(shù)?!陡邔釉O計計規(guī)程》中規(guī)定,,當活荷荷載值大大于4.0kN/m2時,應需需考慮樓樓面活荷荷載的最最不利布布置引起起的梁彎彎矩的增增大。(1)豎向活活荷載??P278(2)水平風風荷載的的計算((P276)(3)水平地地震作用用的計算算當多層框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)高度不不超過40米,且質(zhì)質(zhì)量和剛剛度沿高高度分布布比較均均勻時,,可采用用底部剪剪力法計計算水平平地震力力,詳見見本書第第13章。對框架結(jié)結(jié)構(gòu)進行行內(nèi)力和和位移計計算,通通??梢砸园逊课菸莺喕癁闉檠貦M方方向和縱縱方向的的平面框框架,承承受豎向向荷載和和水平荷荷載??蚩蚣茉诮Y(jié)結(jié)構(gòu)力學學中稱為為剛架。。2.3豎向荷載載作用下下的框架架內(nèi)力分分析---分層法本章主要要討論多多層多跨跨框架結(jié)結(jié)構(gòu)的近近似計算算方法,,豎向荷載載作用時時的分層層法,水平荷載載作用時時的反彎彎點法和和D值法。剛架的內(nèi)內(nèi)力計算算和位移移計算方方法很多多。比較較常用的的手算方方法有::力矩分分配法、、無剪力力分配法法、迭代代法等,,均為精精確計算算法。在在實用上上更為精精確、更更省人力力的計算算機程序序分析法法(矩陣陣位移法法)。但但是,一一些手算算的近似似計算方方法,由由于其簡簡單容易易掌握,,又能反反映剛加加受力和和變形的的基本特特點,目目前在實實際工程程中應用用較多,,特別是是在初步步設計需需要估算算時,手手算的近近似方法法仍為工工程師們們所常用用。(1)忽略梁梁、柱軸軸向變形形及剪切切變形;;(2)在豎向向荷載下下結(jié)構(gòu)的的側(cè)移很很小,因因此在作作豎向荷荷載下計計算時,,假定結(jié)結(jié)構(gòu)無側(cè)側(cè)移。(3)桿件為為等截面面(等剛剛度),,以桿件件軸線作作為框架架計算軸軸線;考考慮現(xiàn)澆澆板對梁梁剛度的的有利影影響,取取梁截面面慣性矩矩為:中中間跨I=2.0I0、邊跨I=1.5I0,I0為矩形截截面梁的的截面慣慣性矩。。(4)每層梁梁上的荷荷載對其其他各層層梁的影影響很小小,可以以忽略不不計。1、按近似似法進行行計算的的基本假假定:2.3.1豎向荷載載作用下下的框架架內(nèi)力分分析--分層法豎向荷載載作用下下的內(nèi)力力計算近近似采用用分層法法;將作作用在某某層框架架柱上的的豎向荷荷載只對對本樓層層及與本本層相連連的框架架柱產(chǎn)生生彎矩和和剪力。。2、分層法法原理(a)原始框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)((b)單層開開口則架架(框架架)框架的分分層圖除底層以以外,其其他各層層柱的線線剛度均均承以0.9的折減系系數(shù);柱柱的彎矩矩傳遞系系數(shù)取為為1/3。3、分層法法的具體體計算步步驟(1)將框架架分層,,各層梁梁跨度及及柱高與與原結(jié)構(gòu)構(gòu)相同,,假定柱柱端為固固定端;;(2)計算梁梁柱線剛剛度:內(nèi)內(nèi)力計算算時所有有構(gòu)件均均采用彈彈性剛度度。除底層外外,其余余各層柱柱線剛度度乘以0.9倍的修正正系數(shù);;(以消除除將柱遠遠端視為為固定端端所造成成的影響響);(3)計算和和確定梁梁柱彎矩矩分配系系數(shù)μ和傳遞系系數(shù)c:傳遞系數(shù)數(shù):梁的彎矩矩傳遞系系數(shù)C=1/2;底層柱向向柱腳的的彎矩傳傳遞系數(shù)數(shù)取C=1/2;其余各柱柱的彎矩矩傳遞系系數(shù)取C=1/3。(4)計算各各層梁上上豎向荷荷載值和和梁的固固端彎矩矩;(5)按力矩矩分配法法進行各各剛加梁梁端彎矩矩的分配配和傳遞遞;(6)將分層層計算得得到的同同一層柱柱的柱端端彎矩進進行疊加加;(7)分配各各節(jié)點由由于疊加加彎矩所所造成的的不平衡衡彎矩。。(8)在豎向荷荷載作用用下,可可以考慮慮梁端塑塑性變形形內(nèi)力重重分布而而對梁端端內(nèi)力進進行調(diào)幅幅,調(diào)幅系數(shù)數(shù)如下::現(xiàn)澆框架架:0.8——0.9裝配式框框架:0.7——0.8(9)調(diào)幅后后,梁端端負彎矩矩減小,,應按平平衡條件件計算調(diào)調(diào)幅后的的跨中彎彎矩。梁梁的跨中中正彎矩矩至少應應取按簡簡支梁計計算的跨跨中彎矩矩的一半半。若為為均布荷荷載,則則(10)豎向荷荷載產(chǎn)生生的梁彎彎矩應先先進行調(diào)調(diào)幅,再再與風荷荷載和水水平地震震作用產(chǎn)產(chǎn)生的彎彎矩進行行組合,,求出各各控制截截面的最最大最小小彎矩值值。2.3.2水平豎向向荷載作作用下的的框架內(nèi)內(nèi)力近似似計算——反彎點法法1、反彎點點法原理理框架所受受的水平荷載載主要是風風力和地地震作用用,他們們都可以以化成作用用在框架架樓層結(jié)結(jié)點上的的水平集集中力,如下圖圖所示。。這時框框架的側(cè)側(cè)移是主主要的變變形因素素。對于于層數(shù)不不多的框框架,柱柱子軸力力較小,,截面也也較小,,當梁的的線剛度度ib比柱的線線剛度ic大的多時時,采用用反彎點點法計算算其內(nèi)力力,誤差差比較小小。多層多跨跨框架在在水平荷荷載作用用下的彎彎矩圖通通常如下下圖所示示。它的特點點是,各桿件的的彎矩圖圖均為直直線,每每桿均有有一零彎彎矩點,,稱為反反彎點,該點有有剪力,,如圖中中所示的的V1、V2、V3。如果能能定出這這些V1、V2、V3及其反彎彎點y,那么各各柱彎矩矩就可算算出,進進而可算算出梁端端彎矩。。(1)確定柱柱的側(cè)移移剛度,,進行層層間剪力力分配;;(2)確定各各層柱的的反彎點點高度,,計算柱柱端彎矩矩。2、反彎點點法的基基本假定定(1)各柱上上下端不不發(fā)生角角位移,,即認為為梁柱線線剛度比比無限大大。(2)除底層層外,各各層上、、下柱兩兩端轉(zhuǎn)角角相同,,所以,,反彎點點的位置置固定不不變,底層柱反反彎點距距基礎2/3層高處,,其余各各層柱的的反彎點點在層高高的中點點。3、反彎點點法計算算包括以以下兩方方面:當柱上下下兩端有有相對單單位位移移時柱頂頂所需施施加的水水平力為為d(即柱側(cè)側(cè)移剛度度)為::(1)柱的側(cè)側(cè)移剛度度d:圖柱剪力與水平位移的關(guān)系反彎點法法的計算算:上式中::h為層高;;EI為柱抗彎彎剛度;;ic為柱線剛剛度。側(cè)移剛度度d的物理意意義:柱柱上下兩兩端有相相對單位位側(cè)移時時柱中產(chǎn)產(chǎn)生的剪剪力。設本框架架共有n層,則每每層層間間總剪力力為:V1、V2………Vi………Vn,每層m個柱列,,則第i層第j根柱所承承擔的剪剪力為Vij;由每一一層的反反彎點處處切開,,有:(A)層間總總剪力和和外荷載的的關(guān)系-----++=+==nnnnnnnnn?==niiiiPVPPPVPPVpV?==niiPV1121211MMV2V1(2)層間總總剪力V31V32V33V3imijiiiinmnjnnnnVVVVVVVVVVVVKKMKK++++=+++++=321321VVVV++=3332313:,m,n有個柱列每層有層框架對于(B)層間總總剪力和和同層各各柱的剪力之之間的關(guān)關(guān)系V1設第i層同層各各柱剪力力為Vi1、Vi2、…Vij、…Vin,根據(jù)層層間剪力力平衡,,有由于同層層各柱柱柱端水平平位移相相等,則則每層的的層間相相對位移移也相等等,均為為δ(指相對位位移),,按側(cè)移移剛度d的定義,,有:(3)層間總總剪力在在同層各各柱間的的剪力分分配把上式代代入式((a)式于是有::有:其中:式中:μi為剪力分分配系數(shù)數(shù)(物理理意義??);dij為第i層第j根柱的側(cè)側(cè)移剛度度;∑d為第i層各柱側(cè)側(cè)移剛度度的總和和;Vi為第i層的層間間剪力,,即第i層以上所所有水平平荷載總總和;Vij為第i層第根柱柱的剪力力。式上式即為為計算各柱柱剪力的的公式。(4)各層柱柱的反彎彎點高度度比y反彎點高高度比y為反彎點點高度和和柱高的的比值。當梁柱線線剛度之之比超過過3時,柱端的的轉(zhuǎn)角很很小,反反彎點接接近中點點,除底底層柱外外,可假假定各柱柱反彎點點就在中中點,即y=0.5。對于底層柱由于底端端固定而而上端有有轉(zhuǎn)角,,反彎點點向上移移,通常常假定反彎點在在距柱底底端2h/3處,即y=2/3。歸納起來來,反彎彎點法的的計算步步驟如下下:(1)多層多多跨框架架在水平平荷載作作用下,,當梁柱柱剛度比比大于3(ib/ic?3)時,可可采用反彎點法法計算桿件件內(nèi)力。。(2)求節(jié)點點集中力力將均布風風荷載化化為節(jié)點集中中力:設框架架結(jié)構(gòu)共共有n層,作用用于框架架上的水水平均布布風荷載載為w(KN/m);則每一一層作用用的節(jié)點點集中力力為:4、反彎點點法計算算步驟(6)求層間間總剪力力在同層層各柱中中的剪力力分配,,按下式式把該層層總剪力力分配給給每個柱柱子。(4)按式
計算各柱側(cè)移剛度d,(5)求各柱柱剪力分分配系數(shù)數(shù)μi(3)求各層層層間總總剪力::上層柱::上、下下端彎矩矩相等,,即:底層柱::上端彎彎矩下端彎矩矩(7)根據(jù)各各柱分配配到的剪剪力及反反彎點位位置,計計算柱端端彎矩。。(8)根據(jù)結(jié)點點平衡計計算梁端端彎矩如右圖所所示,對于邊柱柱有:圖結(jié)結(jié)點力矩矩平衡對于中柱柱,設梁的的端彎矩矩與梁的的線剛度度成正比比,則有有:(8)根據(jù)結(jié)點點平衡計計算梁端端彎矩如右圖所所示,對于邊柱柱有:式中:ib左為左邊梁梁的線剛剛度;ib右為右邊梁梁的線剛剛度。(9)由梁兩兩端的彎彎矩,根根據(jù)梁的的平衡條條件,可可得梁的的剪力(10)由梁的的剪力,,根據(jù)結(jié)結(jié)點的平平衡條件件,可求求出柱軸軸力圖框框架梁力力矩平衡衡綜上所述述,反彎彎點法的的要點::一是確確定反彎彎點高度度;二是是確定剪剪力分配配系數(shù)μi。在確定定它們時時都假設設結(jié)點轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角為零零,即認認為梁的的剛度為為無窮大大。這些些假設,,對于層層數(shù)不多多的框架架誤差不不會很大大。但對對于高層層框架,,由于柱柱截面加加大,梁梁柱相對對線剛度度相應減減小,反反彎點法法的誤差差較大。。需要對對此計算算方法進進行修正正。對于規(guī)則則框架,,反彎點點法十分分簡單。。2.3.3多層多跨跨框架在在水平荷荷載作用用下的內(nèi)內(nèi)力計算算——改進反彎彎點法((D值法)1、對反彎彎點法改改進的原原因與內(nèi)內(nèi)容反彎點法法在考慮慮柱側(cè)移移剛度d時,假定定結(jié)點轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角為0,亦即橫橫梁的線線剛度假假設為無無窮大。。對于層層數(shù)較多多的框架架,由于于柱軸力力大,柱柱截面也也隨著增增大,梁梁柱相對對線剛度度比較接接近,甚甚至有時時柱的線線剛度反反而比梁梁大,這這樣,上上述假設設將產(chǎn)生生較大誤誤差。另另外,反反彎點法法計算反反彎點高高度比y時,假設設柱上下下結(jié)點轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角相等等,固定定了反彎彎點的位位置,這這樣誤差差也較大大,特別別在最上上和最下下數(shù)層。。日本武藤藤清在分分析多層層框架的的受力特特點和變變形特點點的基礎礎上,對對框架在在水平荷荷載作用用下的計計算,提提出了修正柱的的側(cè)移剛剛度和調(diào)調(diào)整反彎彎點高度度的方法法。修正正后的柱柱側(cè)移剛剛度用D表示,故故稱為D值法。D值法的計計算步驟驟與反彎彎點法相相同,因因而計算算簡單、、實用、、精度比比反彎點點法高,,在高層層建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設計計中得到到廣泛應應用。D值法要解解決兩個個主要問問題:確定側(cè)移移剛度和和反彎點點高度。。圖水水平荷載載作用下下的框架架變形2、柱側(cè)移移剛度D值的計算算當梁柱剛剛度比為為有限值值時,在在水平荷荷載作用用下,框框架不僅僅有側(cè)移移,且各各結(jié)點還還有轉(zhuǎn)角角,見下下圖。D值法柱側(cè)側(cè)移剛度度:對于框架架的底層層柱,由由于底端端為固結(jié)結(jié)支座,,無轉(zhuǎn)角角,亦可可采用類類似方法法推導,,所得底底層柱的的K值及α值不同于于上層柱柱。各種《高層建筑筑結(jié)構(gòu)》教材中都都給出了了K值和柱側(cè)側(cè)移剛度度修正系系數(shù)α的計算表表(見如如下表))
柱側(cè)移剛度修正系數(shù)α底層柱
一般柱
αK簡
圖
樓
層
α稱為柱側(cè)側(cè)移剛度度修正系系數(shù)。式中:Vij為第i層第j柱的剪力力;Dij為第i層第j柱的側(cè)移移剛度D值;∑Dij為第i層所有柱柱D值的總和和;Vi為第i層由外荷荷載引起起的總剪剪力。有了D值以后,,與反彎彎點類似似,假定定同一樓樓層各柱柱的側(cè)移移剛度相相等,可可得各柱柱的剪力力如下::3、計算各各柱分配配的剪力力4、確定反反彎點高高度比y(反彎點高高度yh)(1)柱標準準反彎點點高度比比y0標準反彎彎點高度度比是在在各層等等高、各各跨度相相等、各各層梁和和柱線剛剛度都不不改變的的多層框框架在水水平荷載載作用下下求得的的反彎點點高度比比。為使使用方便便,已把把標準高高度比的的值制成成表格,,在均布布水平荷荷載作用用下的y0、在倒三角角形分布布荷載作作用下的的y0。在頂點點集中荷荷載作用用下的y0均有不同同的表格格供設計計查取,,設計時時根據(jù)框框架總層層數(shù)n及該層所所在j以及梁柱柱線剛度度比K值,可以以從表格格中查得得標準反反彎點高高度比y0。(2)上下梁梁剛度變變化時反反彎點高高度比修修正值y1當某柱的的上梁與與下梁的的剛度比比不等,,柱上、、下結(jié)點點轉(zhuǎn)角不不同時,,反彎點點位置有有變化,,應將標標準反彎彎點高度度比y0,加以修正正,修正值值為y1,見下圖當i1+i2<i3+i4時,令αc=(i1+i2)/(i3+i4),根據(jù)αc和K值從附表查查出y1,這時的反反彎點應向向上移動,,y1取正值。當i3+i4<i1+i2時,令αc=(i3+i4)/(i1+i2),仍由αc和K值從附表查查出y1,,這時的反彎彎點應向下下移動,y1取負值。對于底層,,不考慮y1的修正值。。層高有變化化時,反彎彎點也有移移動。令上層層高高和本層層層高之比h上/h=α2,由附表可可查得修正正值y2。當α2>1時,y2為正值,反反彎點向上上移。當α2<1時,y2為負值,反反彎點向下下移。(3)上下層高高度比變化化反彎點高高度比修正正值y2和y3同理,令下下層層高和和本層層高高之比h下/h=α3,由附表可可查得修正正值y3。圖上上下層高高變化時的的反彎點高高度比修正正綜上所述,,各層柱的的反彎點高高度比由下下式計算::圖上上下梁剛剛度變化時時的反彎點點高度比修修正圖圖上上下層高變變化時的反反彎點高度度比修正2.3.4水平荷載作作用下側(cè)移移驗算方法法圖懸臂臂柱側(cè)移1、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)的變形構(gòu)構(gòu)成一根懸臂柱柱在水平荷荷載作用下下,其總變變形由彎曲曲和剪切變變形組成,,二者沿高高度的變形形曲線形狀狀不同,可可以分別計計算,如右右圖所示,,由剪切變變形形成的的曲線下部部突出,底底部相對變變形較大,,由彎曲變變形形成的的曲線上部部向外甩出出,上部的的相對變形形較大。由剪力引起起的變形曲曲線稱為剪剪切型,由由彎矩引起起的變形曲曲線稱為彎彎曲型。水水平荷載在在框架中產(chǎn)產(chǎn)生彎矩,,此彎矩形形成框架柱柱的軸向拉拉力或壓力力(如圖))框架的彎曲變形主主要是柱軸軸向變形引引起的,在在層數(shù)不多多的結(jié)構(gòu)中中柱軸向變變形很小,,一般不予予考慮;在在層數(shù)比較較多的高層層建筑中,,彎曲變形形所占比例例較大,不不可忽略。。水平荷載在在框架中產(chǎn)產(chǎn)生剪力,,此剪力引起框框架柱和梁梁的剪切變變形,由于梁柱柱剛度較小小,所以變變形較大,,因此框架架的剪切變變形所占比比例大,框架位移主主要考慮剪剪切變形。。知識回顧梁柱彎曲變變形產(chǎn)生的的側(cè)移根據(jù)上述側(cè)側(cè)移剛度計計算可知,,框架第i層的層間變變形為(上標M表示由桿件件彎曲變形形產(chǎn)生),,當柱總層層數(shù)為n時,得第i層相對(位位移)變形如下式式所示:第i層絕對側(cè)移移為:式中:j表示第i層中的第j根柱子。各層樓板標標高處側(cè)移移絕對值是是該層以下下各層層間間相對側(cè)移移之和,即即:框架結(jié)構(gòu)頂頂點絕對最最大側(cè)移為為:(共n層)由于框架結(jié)結(jié)構(gòu)層間剪剪力由下向向上逐漸減減小,而各各層的D值接近(柱柱截面及層層高接近)),由式可可見,,層間變形由由底層向上上逐漸減小小,形成“剪切型”。2.3.5例題部分1、例10.12、例10.22.4多層框架內(nèi)內(nèi)力組合1、控制截面面的確定(1)梁的控制制截面控制截面是是構(gòu)件進行行截面設計計時所選擇擇的最不利利截面。對于框架梁梁而言,在在豎向荷載載作用下,,梁的跨中中和支座處處彎矩最大大,在水平平荷載作用用下梁的支支座彎矩最最大,因此,梁正正截面設計計時的控制制截面,取取跨中和支支座處。圖梁梁柱控制截截面及內(nèi)力力式中:M、V—內(nèi)力計算得得到的柱軸軸線處的梁梁端彎矩和和剪力;g、q—作用在梁上上的豎向分分布恒荷載載和活荷載載。當計算算水平荷載載或豎向集集中荷載產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)力力時,則V=V’。由于進行框框架內(nèi)力計計算取截面面形心為框框架軸線,,計算所得得彎矩、剪剪力均為軸軸線處的值值,當柱截截面尺寸較較大時,柱柱邊彎矩、、剪力與軸軸線處彎矩矩剪力值差差距較大,,應取柱邊邊緣的彎矩矩、剪力進進行梁截面面的配筋計計算。如下圖所示示,柱邊緣緣彎矩、剪剪力如下::2、荷載效應應組合通常多層框框架的非地震作用用組合,應考慮以以下情況::(1)1.2х恒+1.4х風(2)1.2х恒+1.4х活(3)1.2х恒+1.4х0.9(活+風)(4)1.35х恒+1.4х0.7活《荷載規(guī)范》規(guī)定,對于于一般排架架和多層框框架結(jié)構(gòu),,荷載效應應的基本組組合可采用用簡化方法法,即對所所有可變荷荷載乘以一一個確定的的荷載組合合系數(shù),表表達式如下下:(2)柱的控制制截面框架柱的彎彎矩、剪力力和軸力沿沿柱高是線線性變化的的,因此可取各各層上、下下梁邊緣的的柱端截面面作為控制制截面。3、最不利內(nèi)內(nèi)力組合(1)梁端截面面:-Mmax、Vmax。(2)梁跨內(nèi)截截面:+Mmax;若水平荷荷載引起的的梁端彎矩矩不大,可以簡簡化取跨中中截面。(3)柱端截面面:Nmax及其相應的的M和V;Nmin及其相應的的M和V;|Mmax|及其相應的的N和V。4、豎向活荷荷載最不利利布置的影影響在民用建筑筑中,當活活荷載為1.5~2.5KN/m2,與恒載及水水平荷載產(chǎn)產(chǎn)生的內(nèi)力力相比,它它產(chǎn)生的內(nèi)內(nèi)力比較小小,因此,,可以不考考慮活荷載載的不利布布置,而采用與恒載載相同的滿滿布方式進進行內(nèi)力計計算。為了安全,,可以把框框架梁的跨跨中彎矩乘乘以1.1~1.2的放大系數(shù)數(shù)?!陡邔釉O計規(guī)規(guī)程》中規(guī)定,當當活荷載值值大于4.0kN/m2時,應需考考慮樓面活活荷載最不不利布置引引起梁彎矩矩的增大。。5、梁端彎矩矩調(diào)幅鋼筋混凝土土是彈塑性性材料,在在鋼筋混凝凝土超靜定定結(jié)構(gòu)中,,在個別構(gòu)構(gòu)件中,由由于局部出出現(xiàn)開裂或或產(chǎn)生塑性性鉸后,會會引起結(jié)構(gòu)構(gòu)的塑性內(nèi)內(nèi)力重分布布。在結(jié)構(gòu)構(gòu)設計中,,經(jīng)常會利利用塑性內(nèi)內(nèi)力重分布布的有利因因素,改變變結(jié)構(gòu)的破破壞規(guī)律,,使結(jié)構(gòu)的的破壞形式式和規(guī)律,,向著預期期的方向發(fā)發(fā)展,同時時利用塑性性內(nèi)力重分分布的有利利因素,還還可以使結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的配筋更合合理。為此此,在結(jié)構(gòu)設計計時,通常常把按彈性性靜力計算算得到的內(nèi)內(nèi)力,做適適當調(diào)整后后再進行內(nèi)內(nèi)力組合。在豎向荷載作作用下,考慮梁梁的塑性內(nèi)內(nèi)力重分布布,設計時時允許對梁端彎矩調(diào)調(diào)幅,降低負彎彎矩,減少少配筋量。。對于現(xiàn)澆框框架,支座座彎矩調(diào)幅幅系數(shù)為0.8~0.9。對于裝配整整體式框架架,支座彎彎矩調(diào)幅系系數(shù)可采用用0.7~0.8。1)抗震設計計時,四級級框架柱的的柱端彎矩矩設計值可可直接取考考慮地震作作用組合的的彎矩值;;一、二、、三級框架架的梁、柱柱節(jié)點處,,除頂層和和柱軸壓比比小于0.15外,柱端考考慮地震作作用組合的的彎矩設計計值應按下下列公式予予以調(diào)整;;9度抗震設防防的結(jié)構(gòu)和和一級框架架結(jié)構(gòu)尚應應符合下式式:式中:
—節(jié)點上、下柱端截面順時針或逆時針方向組合彎矩設計值之和;上、下柱端的彎矩設計值,可按彈性分析的彎矩比例進行分配;6、框架柱端端和梁端彎彎矩及剪力力設計值(1)柱端彎矩矩設計值—節(jié)點左、右梁端截面順時針或逆時針方向組合彎矩設計值之和;當抗震等級為一級且節(jié)點左、右梁端均為負彎矩時,絕對值較小的彎矩應取零;—柱端彎矩增大系數(shù),一、二、三級分別取1.4、1.2和1.1;—節(jié)點左、右梁端截面順時針或逆時針方向?qū)嵟涞恼孛媸軓澇休d力所對應的彎矩值之和;可根據(jù)實際配筋面積(計入受壓鋼筋)和材料強度標準值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算。當反彎點不不在柱的屋屋高范圍內(nèi)內(nèi)時,柱端端彎矩設計計值可直接接乘以柱端端彎矩放大大系數(shù)。2)抗震設計計時,一、、二、三級級框架結(jié)構(gòu)構(gòu)的底層柱柱底截面的的彎矩設計計值:應分分別采用考考慮地震作作用組合的的彎矩值與與增大系數(shù)數(shù)1.5、1.25和1.15的乘積??拐鹪O計的的框架柱,,框支柱端端部截面的的剪力設計計值,一、、二、三級級時應按下下式計算;;四級時可可直接取考考慮地震作作用組合的的剪力計算算值。9度抗震設防防的結(jié)構(gòu)和和一級框架架結(jié)構(gòu)尚應應符合下式式:(2)柱端剪力力設計值式中:柱上、下端端順時針或或逆時針方方向截面組組合的彎矩矩設計值;;柱上、下端端順時針或或逆時針方方向?qū)嵟涞牡恼孛媸苁軓澇休d力力所對應的的彎矩值,,可根據(jù)實際配配筋面積、、材料強度度標準值和和重力荷載載代表值產(chǎn)產(chǎn)生的軸向向壓力設計計值并考慮承載載力抗震調(diào)調(diào)整系數(shù)計計算?!思袅υ龃笙禂?shù),一、二、三級分別取1.4、1.2和1.1;(3)角柱的彎彎矩、剪力力設計值一、二、三三級框架角角柱按上述述規(guī)定調(diào)整整后的彎矩矩、剪力設設計值應再再乘以不小小于1.1的增大系數(shù)數(shù)。(4)梁端剪力力設計值抗震設計時時,框架梁梁端部截面面組合的剪剪力設計值值,一、二二、三級框框架應按下下式計算;;四級時可可直接取考考慮地震作作用組合的的剪力計算算值。9度抗震設防防的結(jié)構(gòu)和和一級框架架結(jié)構(gòu)尚應應符合下式式:梁左、右端截面順時針或逆時針方向組合彎矩設計值;當抗震等級為一級且梁兩端彎矩均為負彎矩時,絕對值較小的彎矩應取零;
梁左、右端順時針或逆時針方向?qū)嵟涞恼孛媸軓澇休d力所對應的彎矩值,可根據(jù)實際配筋面積(計入受壓鋼筋)和材料強度標準值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算??紤]地震作用組合的重力荷載代表值(9度時還應包括豎向地震作用標準值)作用下,按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值。2.5.1框架梁的設設計2.5框架結(jié)構(gòu)設設計如圖所示,,如抗剪箍箍筋配置較較多,縱向向鋼筋較少少,豎向裂裂縫貫通,,為彎曲破壞;如縱筋布布置較多,,箍筋較少少,斜裂縫縫為主,呈呈剪切破壞。此外還有其其他形式的的破壞,如如:梁的設設計未考慮慮地震作用用下的梁端端正彎矩,,也會導致致梁底面處處發(fā)生破壞壞;或因梁梁縱向受力力鋼筋伸入入支座的錨錨固長度不不足而被拔拔出。這些些破壞,通通過適當?shù)牡臉?gòu)造措施施是可以避避免的。1、框架梁的受受力性能(1)框架的破壞壞大多發(fā)生在在梁端節(jié)點附附近。在豎向向荷載和水平平力的共同作作用下,梁端端彎矩和剪力力均較大,從從靠近柱邊的的梁頂面和底底面開始出現(xiàn)現(xiàn)豎向裂縫和和交叉的斜裂裂縫,形成梁梁端塑性鉸。。適當?shù)臉?gòu)造造措施是可以以避免的。(2)在抗震設計計中,一般要要求框架結(jié)構(gòu)構(gòu)呈“強柱弱弱梁”、“強強剪弱彎”的的受力性能。。這時,框架架的延性對結(jié)結(jié)構(gòu)抗震耗能能能力有較大大影響??蚣艿难有允鞘侵冈诒3纸Y(jié)結(jié)構(gòu)承載力不不變的情況下下,結(jié)構(gòu)抵抗抗變形的能力力。影響框架梁延性及其耗能能力力因素很多,,主要有以下下幾個方面::A、縱筋的配筋筋率B、剪壓比C、跨高比D、塑性鉸區(qū)的的箍筋用量B、剪壓比剪壓比即為梁梁截面上的““名義剪應力力”與混凝凝土軸心抗壓壓強度設計值值的的比值值。梁截面塑性性鉸區(qū)的截面面剪壓比對梁梁的延性、耗耗能能力及保保持梁的強度度、剛度有明明顯的影響。。當剪壓比大于于0.15時,梁的強度度和剛度即有有明顯的退化化現(xiàn)象,剪壓比愈高則則退化愈快,,混凝土破壞壞愈早,這時如增大箍箍筋用量已不不能發(fā)揮作用用。因此,必須要限制截截面剪壓比,,實質(zhì)上也是是限值截面尺尺寸不能過小小。A、縱筋配筋率率由混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)原理的學習習可知,在適筋梁范圍圍內(nèi),構(gòu)件的的受拉縱筋配配筋率愈高,,則構(gòu)件的截截面轉(zhuǎn)動能力力愈小,在壓壓區(qū)設置受壓壓鋼筋時,截截面的轉(zhuǎn)動能能力會提高;;也即構(gòu)件的的延性隨受拉拉配筋率的提提高而降低,,隨受壓配筋率率的提高而提提高,隨混凝凝土強度等級級的提高而提提高,隨鋼筋屈服強強度的提高而而降低。加大大截面受壓區(qū)區(qū)寬度,(如如采用T形截面)也可可以提高構(gòu)件件的延性。試試驗表明,當當x/h0在0.2~0.35范圍內(nèi),梁的的延性系數(shù)((梁的極限承承載力與鋼筋筋開始屈服時時的跨中撓度度的比值)可可達3~4。C、跨高比梁的跨高比((即梁的凈跨跨與梁截面高高度之比)對對梁的抗震性性能有明顯的的影響。隨著跨高比的的減小,剪力力的影響加大大,剪切變形占占全部位移的的比重亦加大大。當梁的跨高比比小于2時,極易發(fā)生生以斜裂縫為為特征的破壞壞形態(tài)。一旦主斜裂縫縫形成,梁的的承載能力就就急劇下降,,從而呈現(xiàn)處處極差的延性性性能。一般般認為,梁凈跨不宜小小于截面高度度的4倍。當梁的跨度較較小,而梁的的設計內(nèi)力較較大時,宜首首先考慮加大大梁的寬度,,這樣會增加加梁的縱筋用用量,但對提提高梁的延性性卻十分有利利。D、塑性鉸區(qū)的箍箍筋用量在塑性鉸區(qū)配配置足夠的封封閉式箍筋,,對提高塑性性鉸的轉(zhuǎn)動能能力是非常有有效的。配置足夠的箍箍筋,可以防防止梁受壓縱縱筋過早壓曲曲,提高塑性性鉸區(qū)內(nèi)混凝凝土的極限壓壓應變,并可可阻止斜裂縫縫的開展,這這些都有利于于充分發(fā)揮梁梁塑性鉸的變變形和耗能能能力。因此工工程設計中,,在框架梁端塑塑性鉸區(qū)范圍圍內(nèi),箍筋必必須加密。2、框架梁的承承載能力:利用教材第三三、四章設計計方法設計。。3、框架梁的構(gòu)構(gòu)造要求:(1)材料強度(2)截面尺寸(3)縱向鋼筋(4)箍筋2.5.2框架柱的設計計框架柱的破壞壞一般發(fā)生在在柱的上下端端。由于在側(cè)向力力作用下柱端端彎矩最大,,因此常在柱柱端出現(xiàn)水平平或斜向裂縫縫,嚴重的柱柱端箍筋屈服服或被拉斷,,核心區(qū)混凝凝土被壓碎,,縱向鋼筋壓壓曲呈燈籠狀狀(右圖)。。角柱的破壞比比中柱和邊柱柱嚴重,這是因為在在側(cè)向力作用用下,結(jié)構(gòu)難難免會發(fā)生整整體扭轉(zhuǎn),這這時角柱所受受的剪力最大大,同時角柱柱為雙向偏心心受壓構(gòu)件,,設計時往往往考慮不周。。短柱的剪切破破壞在地震中中較為普遍,短柱是指柱的的長細比小于于5的柱子,由于于它的線剛度度大,在地震震作用下會產(chǎn)產(chǎn)生較大的剪剪力,容易產(chǎn)產(chǎn)生斜向或交交叉的剪切裂裂縫,有時甚甚至剪斷,其破壞是脆性性的,延性極極小。1、框架柱的受受力性能剪跨比是反映柱截面承受的彎矩和剪力之比的一個參數(shù)。
A、當剪跨比≥2時為長柱,柱的破壞形態(tài)為壓彎型,只要構(gòu)造合理一般都能滿足柱的斜截面受剪承載力大于其正截面偏心受壓承載力的要求,并且有一定的變形能力。影響框架柱延性的因素主要有有剪跨比、軸壓壓比、箍筋配配筋率、縱向向配筋率等。(1)剪跨比C、當剪跨比<1.5時,為極短柱,柱的破壞形態(tài)為脆性的剪切破壞,抗震性能差,一般設計中應當盡量避免。如無法避免,則要采取特殊措施以保證其斜截面承載力。B、當1.5≤
<2時為短柱,柱將產(chǎn)生以剪切為主的破壞,當提高混凝土強度或配有足夠的箍筋時,也可能出現(xiàn)具有一定延性的剪壓破壞。(2)軸壓比軸壓比是指柱柱截面考慮地地震作用組合合的軸向壓力力設計值與柱柱的全截面面面積和混凝土土軸心抗拉強強度設計值的的乘積比柱的位移延性性比隨軸壓比比的增大而急急劇下降。構(gòu)構(gòu)件受壓破壞壞特征與構(gòu)件件軸壓比直接接相關(guān)。軸壓壓比較小時,,構(gòu)件將發(fā)生生受拉鋼筋首首先屈服的大大偏心破壞,,破壞時構(gòu)件件有較大變形形;當軸壓比比較大時,柱柱截面受壓區(qū)區(qū)高度較大,,屬小偏心受受壓破壞,破破壞時,受拉拉鋼筋(或壓壓應力較小側(cè)側(cè)的鋼筋)并并未屈服,構(gòu)構(gòu)件變形較小小。(3)箍筋配筋率率框架住的破壞壞除因壓彎強強度不足引起起的柱端水平平裂縫外,較較為常見的震震害是,由于箍筋配置置不足或構(gòu)造造不合理,柱柱身出現(xiàn)斜裂裂縫,柱端混混凝土被壓碎碎,節(jié)點斜裂或或縱筋彈出。。柱中箍筋對對核心混凝土土起著有效的的約束作用,,可顯著地提提高受壓混凝凝土的極限應應變值,阻止止柱身斜裂縫縫的開展,從從而大大提高高柱的延性。。為此,對柱的各個部位位合理地配置置箍筋是十分必要的的。(4)縱筋配筋率率柱截面在縱筋筋屈服后的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角變形能力力,主要受縱縱向受拉鋼筋筋配筋率的影影響,且大致致隨縱筋配筋筋率的增大而而線性地增大大,為了避免免地震作用下下的柱子過早早地進入屈服服階段,以及及增大柱屈服服時的變形能能力,提高柱柱的延性和耗耗能能力,全全部縱向鋼筋筋的配筋率不不應過小。2、框架柱的承承載力計算(1)框架柱的計計算長度(表表6-2、6-3)(2)柱正截面偏偏心受壓承載載力計算(第第六章)(3)柱斜截面受受剪承載力計計算(第六章章)3、框架柱的的構(gòu)造要求(1)材料強度框架柱的混凝凝土強度等級級,一級抗震震時不應低于于C30,其他情況時時不應低于C20。同時抗震設設防烈度為9度時不宜大于于C60,抗震設防烈烈度為8度時不宜大于于C70。(2)縱向受力鋼鋼筋框架柱內(nèi)受力力鋼筋宜對稱稱配置。柱中中全部鋼筋的的配筋率不應應小于規(guī)范規(guī)規(guī)定的數(shù)值,,且柱截面每每一側(cè)縱向鋼鋼筋配筋率不不應小于0.2%,同時柱截面面全部縱向鋼鋼筋的配筋率率,非抗震設設計時不宜大大于5%、不應大于于6%;抗震設計計時不應大于于5%。對按一級級抗震等級設設計且剪跨比比大于2的短柱,其單單側(cè)縱向鋼筋筋配筋率不宜宜大于1.2%,并沿柱全全長采用復合合箍筋。對角柱的縱向向鋼筋最小配配筋率的限值值要高一些。。邊柱、角柱柱考慮地震作作用組合產(chǎn)生生小偏心受拉拉時,柱內(nèi)側(cè)側(cè)縱筋總面積積比計算增加加25%。為使柱截面核核芯區(qū)混凝土土有較好的約約束,非抗震震設計時,柱柱的縱向受力力鋼筋的間距距不應大于350;抗震設計時時,對截面邊邊長大于400的柱,縱向鋼鋼筋間距不宜宜大于200。同時,柱縱縱向受力鋼筋筋的凈距均不不應小于50。(3)柱截面尺寸寸矩形截面柱的的邊長,非抗抗震設計時不不宜小于250mm,抗震設計時時不宜小于300mm;圓柱截面直直徑不宜小于于350mm。(4)避免焊接損損傷柱縱向鋼鋼筋柱的縱筋不不應與箍筋、、拉筋及預埋埋件等焊接。。(5)箍筋框架柱箍筋的的直徑和間距距應根據(jù)柱斜斜截面承載力力計算確定,,并沿柱高通通長布置。為為提高柱塑性性鉸區(qū)的變形形能力,在柱柱子的重要部部位箍筋應加加密,加密區(qū)區(qū)箍筋最大間間距和箍筋最最小直徑應符符合《抗震設計規(guī)范范》和《高層建筑混凝凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)》的規(guī)定。框架梁柱節(jié)點點區(qū)主要承受受柱子傳來的的軸力、彎矩矩、剪力和梁梁傳來的彎矩矩、剪力的作作用,受力比比較復雜(見見圖)。2.5.3框架節(jié)點的設設計1、框架節(jié)點的的受力性能在軸壓力和剪剪力的共同作作用下,節(jié)點點區(qū)發(fā)生由于于剪切及主拉拉應力所造成成的脆性破壞壞。震害表明明,梁柱節(jié)點點的破壞大都都是由于梁柱柱節(jié)點區(qū)未設設置箍筋或箍箍筋過少、抗抗剪能力不足足,導致節(jié)點點區(qū)出現(xiàn)多條條交叉斜裂縫縫,斜裂縫間間混凝土被壓壓酥,柱內(nèi)縱縱向鋼筋壓屈屈。此外,由由于梁內(nèi)縱筋和柱柱內(nèi)縱筋在節(jié)節(jié)點區(qū)交匯,,且梁頂面鋼鋼筋一般數(shù)量量較多,造成成節(jié)點區(qū)鋼筋筋過密,振搗搗器難以插入入,從而影響響混凝土澆搗搗質(zhì)量,節(jié)點點強度難以得得到保證。也也有可能是梁梁、柱內(nèi)縱筋筋伸入節(jié)點錨錨固長度不足足,縱筋被拔拔出,以致梁梁柱端部塑性性鉸難以充分分發(fā)揮作用。。(1)直交梁對節(jié)節(jié)點核心區(qū)的的約束作用垂直于框架平平面與節(jié)點相相交的梁,稱稱為直交梁。直交梁對節(jié)節(jié)點核芯區(qū)具具有約束作用用,可以提高高節(jié)點核芯區(qū)區(qū)混凝土抗剪剪強度。影響框架節(jié)點點承載力及延性性的主要因素有有以下幾個方方面:(2)軸壓力對節(jié)節(jié)點核芯區(qū)混混凝土抗剪強強度及節(jié)點延延性的影響當軸力較小時時,節(jié)點核芯芯區(qū)混凝土抗抗剪強度隨著著軸向壓力的的增加而增加加,如軸壓比比大于0.6~0.8,則節(jié)點混凝凝土抗剪強度度將隨軸壓力力的增加而下下降。同時,,軸壓力雖能能提高節(jié)點核核芯區(qū)混凝土土的抗剪強度度,但卻使節(jié)節(jié)點核芯區(qū)的的延性降低。。(3)剪壓比和配配箍率對節(jié)點點受剪承載力力的影響當配箍率較低低時,節(jié)點的的抗剪承載力力隨著配箍率率的提高而提提高,這時節(jié)節(jié)點破壞時的的特征是混凝凝土被壓碎,,箍筋屈服。。(4)梁縱筋滑移移對節(jié)點延性性影響梁縱筋貫通滑滑移破壞了節(jié)節(jié)點核芯區(qū)剪剪力的正常傳傳遞,使核芯芯區(qū)受剪承載載力降低,也使梁截面后后期受彎承載載力降低及延延性降低,使使節(jié)點的剛度度和耗能能力力下降。為了防止梁縱縱筋滑移,最好采用直徑徑不大于1/20柱截面邊長的的鋼筋,也就就是使梁縱筋筋在節(jié)點核芯芯區(qū)有大于20倍直徑的直段段錨固長度,,也可以將梁縱筋穿過過柱中心軸后后再彎入柱內(nèi)內(nèi),以改善其其錨固性能。。2、框架的節(jié)點點設計在非抗震設計計中,框架節(jié)節(jié)點的承載力力一般通過采采用適當?shù)臉?gòu)造措施來保證。(1)材料強度在節(jié)點區(qū)的混混凝土等級不不應低于柱的的混凝土等級級。3、框架的節(jié)點點的構(gòu)造要求求(2)箍筋在框架節(jié)點范范圍內(nèi)應設置置水平箍筋,,箍筋的布置置應符合對柱柱中箍筋的構(gòu)構(gòu)造要求,且且間距不宜大大于250。對四邊均有有梁與之相連連的中間節(jié)點點,節(jié)點內(nèi)可可只設置沿周周邊的矩形箍箍筋,而不設設符合箍筋。。當頂層端節(jié)節(jié)點內(nèi)設有梁梁上部縱筋和和柱外側(cè)縱筋筋的搭接接頭頭時,節(jié)點內(nèi)內(nèi)水平箍筋的的布置應依照照縱筋搭接范范圍內(nèi)箍筋的的布置要確定定。(3)梁柱縱筋在在節(jié)點內(nèi)的錨錨固A、框架中間層中中節(jié)點框架中間層節(jié)節(jié)點梁上部縱縱向鋼筋貫穿穿中間節(jié)點,,該鋼筋自柱柱邊伸向跨中中的截斷位置置應根據(jù)梁端端負彎矩確定定。梁下部縱縱向鋼筋的錨錨固要求見下下圖:圖(a)為直線錨固方方式,適用于于柱截面高度度較大的情況況;圖(b)為帶90°彎折的錨固方方式,適用于于柱截面高度度不夠時的情情況。圖(c)所示。鋼筋筋錨固長度和和搭接長度均均按《混凝土設計規(guī)規(guī)范》采用??蚣苤虚g層端端節(jié)點梁縱向向鋼筋的錨固固要求見上圖圖所示。當柱柱截面高度足足夠時,框架架梁的上部縱縱向鋼筋可用用直線方式伸伸入節(jié)點[如上圖(a)];當柱截面高高度不足以布布置直線錨固固長度時,應應將梁上部縱縱向鋼筋伸至至節(jié)點外邊并并向下彎折[如上圖(b)];梁下部縱向向鋼筋在端節(jié)節(jié)點的錨固要要求與中間節(jié)節(jié)點相同??蚣苤虚g層端端節(jié)點梁縱向向鋼筋的錨固固B、框架中間層層端節(jié)點C、頂層中節(jié)點點頂層柱柱的縱縱筋應應在梁梁中錨錨固,,如下下圖。。當頂層層節(jié)點點處梁梁截面面
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