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文檔簡介

混凝土框架結構抗震設計第四章4.1概述多層和高層鋼筋混凝土結構體系包括:框架結構、框架-抗震墻結構、抗震墻結構、筒體結構和框架-筒體結構等。本章僅介紹前兩種。鋼筋混凝土框架房屋:鋼筋混凝土縱梁、橫梁和柱等構件組成承重體系的房屋。框架-抗震墻結構:在框架房屋中增加抗震墻構成。鋼筋混凝土框架房屋層數(shù)一般在十層以下??拐饓χ饕惺芩胶奢d,框架主要承受豎向荷載。3抗震墻框架房屋框架-抗震墻4.1概述4一、結構層間屈服強度有明顯的薄弱樓層4.2震害及其分析12345678910111213(mm)層13567911134080120

在強烈地震作用下,結構的薄弱樓層率先屈服、發(fā)展彈塑性變形,并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象,不能發(fā)揮整體的抗震能力。1976年唐山大地震中,位于天津塘沽區(qū)的天津堿廠十三層蒸吸塔框架,該結構樓層屈服強度分布不均勻,造成6層和11層的彈塑性變形集中,導致6層以上全部倒塌。

右圖為該結構輸入天津波的彈塑性分析結果。5二、框架梁、柱的震害

梁柱變形能力不足,構件過早發(fā)生破壞。一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,尤其是角柱和邊柱更易發(fā)生破壞。1、柱頂

柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落,柱內(nèi)箍筋拉斷,縱筋壓曲成燈籠狀。

主要原因:節(jié)點處彎矩、剪力、軸力都較大,受力復雜,箍筋配置不足,錨固不好等。

破壞不易修復。62、柱底

與柱頂相似,由于箍筋較柱頂密,震害相對柱頂較輕。二、框架梁、柱的震害73、短柱

當柱高小于4倍柱截面高度(H/b<4)時形成短柱。短柱剛度大,易產(chǎn)生剪切破壞。二、框架梁、柱的震害4、角柱

由于雙向受彎、受剪,加上扭轉作用,震害比內(nèi)柱重。5、梁柱節(jié)點

節(jié)點核心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫,混凝土剪碎剝落。節(jié)點內(nèi)箍筋很少或無箍筋時,柱縱向鋼筋壓曲外鼓。

節(jié)點破壞的主要原因是節(jié)點的受剪承載力不足,約束箍筋太少,梁筋錨固長度不夠以及施工質量差所引起。

節(jié)點破壞將導致梁柱失去相互之間的聯(lián)系。二、框架梁、柱的震害6、框架梁

震害多發(fā)生于梁端。在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服,出現(xiàn)上下貫通的垂直裂縫和交叉裂縫。破壞的主要原因是梁端屈服后產(chǎn)生的剪力較大,超過了梁的受剪承載力,梁內(nèi)箍筋配置較稀,以及反復荷載作用下混凝土抗剪強度降低等。二、框架梁、柱的震害10三、填充墻的震害

砌體填充墻剛度大而承載力低,首先承受地震作用而遭破壞。一般7度即出現(xiàn)裂縫,8度和8度以上地震作用下,裂縫明顯增加,甚至部分倒塌,一般是上輕下重,空心砌體墻重于實心砌體墻,砌快墻重于磚墻。

框架-剪力墻結構上部較嚴重,框架結構下部震害嚴重。11

填充墻破壞的主要原因是:墻體受剪承載力低,變形能力小,墻體與框架缺乏有效的拉結,在往復變形時墻體易發(fā)生剪切破壞和散落。三、填充墻的震害12四、抗震墻的震害

在強震作用下,抗震墻的震害主要表現(xiàn)在墻肢之間連梁的剪切破壞。主要是由于連梁跨度小,高度大形成深梁,在反復荷載作用下形成X型剪切裂縫,為剪切型脆性破壞,尤其是在房屋1/3高度處的連梁破壞更為明顯。13五、防震縫的震害

防震縫寬度過小,地震時結構相互碰撞造成震害。

總結以上震害調查結果,除注意場地和地基因素外,從結構上主要應注意:1)結構的剛度在平面上和沿豎向的分布要規(guī)則、均勻;2)結構構件要有足夠的承載力和延性;3)重視構造,加強對混凝土的約束,防止剪切、錨固等脆性破壞;4)保證施工質量。14原因:單跨框架,結構冗余度不夠15原因:單跨框架,結構冗余度不夠16集集地震中,高層建筑扭轉破壞(平面不規(guī)則)。17集集地震中,底框結構破壞(豎向不規(guī)則)。18學校建筑,縱向無墻走廊大懸臂,嚴重破壞。

19走廊有柱,破壞較輕。20走廊有柱,帶翼墻,震害較輕。21臨街建筑,單面縱墻,剛度偏心,倒塌。224.3鋼筋混凝土結構房屋設計特點及概念設計一、單柱及群柱的曲線---位移延性比彈性范圍有約束屈服范圍無約束屈服范圍一、單柱及群柱的曲線24二、鋼筋混凝土結構的抗震設計特點使用階段或在常遇地震作用時,結構在彈性范圍工作;在基本烈度地震作用時,結構在彈塑性范圍工作;在罕遇烈度地震作用時,結構亦在彈塑性范圍工作;程度不同25三、鋼筋混凝土結構的概念設計1.設置多道抗震防線;2.合理控制結構的彈塑區(qū)部位;1)結構有較好的塑性內(nèi)力重分布能力;2)結構有較寬的約束屈服范圍及極限變形;3)局部破壞不致導致整個結構失效及具有易于修復的可能性。3.加強結構的整體性和構件間的連接;4.抗側力構件的剛度、強度、延性應有適當?shù)膶P系;5.上部結構應與地基條件適應。4.4抗震設計的一般規(guī)定一、房屋的適用最大高度和最大高寬比一、房屋的適用最大高度和最大高寬比注:1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨?不包括局部突出屋頂部分);2.框架一核心筒結構指周邊稀柱框架與核心筒組成的結構;3.部分框支抗震墻結構指首層或底部兩層為框支層的結構,不包括僅個別框支墻的情況;4.表中框架,不包括異形柱框架;5.板柱一抗震墻結構指板柱、框架和抗震墻組成抗側力體系的結構;6.乙類建筑可按本地區(qū)抗震設防烈度確定其適用的最大高度;7.超過表內(nèi)高度的房屋,應進行專門研究和論證,采取有效的加強措施。28一、房屋的適用最大高度和最大高寬比高層建筑的高寬比限值

29二、結構的抗震等級地震作用下,鋼筋混凝土結構的地震反應有下列特點:1、地震作用越大,房屋的抗震要求越高;2、結構的抗震能力主要取決于主要抗側力構件的性能;3、房屋越高,地震反應越大,抗震要求越高。

地震作用與烈度、場地等有關,從經(jīng)濟角度考慮,對不同烈度、場地的結構的抗震要求可以有明顯的差別。

主、次抗側力構件的抗震要求應有差別。

抗震等級是確定結構構件抗震計算和抗震措施的標準。根據(jù)設防烈度、房屋高度、建筑類別、結構類型及構件在結構中的重要程度確定,共分四個等級,一級最高。30二、結構的抗震等級31二、結構的抗震等級32丙類建筑抗震等級的劃分應注意:1、建筑場地為I類時,除6度外應允許按表內(nèi)降低一度所對應的抗展等級采取抗展構造措施,但相應的計算要求不應降低;2、接近或等于高度分界時,應允許結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗展等級;3、大跨度框架指跨度不小于18m的框架;4、高度不超過60m的框架一核心筒結構按框架一抗及墻的要求設計時,應按表中框架一抗及墻結構的規(guī)定確定其抗及等級。二、結構的抗震等級1、甲、乙、丁類建筑應按抗震設防標準中的抗震措施所要求的設防烈度按上表確定抗震等級。2、當框架-抗震墻結構有足夠的抗震墻時,其框架部分是次要抗側力構件,可按框架-抗震墻結構中的抗震墻確定抗震等級。否則按框架結構確定等級。區(qū)分標準是看框架部分承受的地震傾覆力矩是否大于結構總地震傾覆力矩的50%。二、結構的抗震等級34框架承受的地震傾覆力矩可按下式計算:--框架-抗震墻結構在基本振型地震作用下框架部分承受的地震傾覆力矩;--結構層數(shù);--框架i層柱的根數(shù);--第i層j根框架柱的計算地震剪力;--第i層層高。二、結構的抗震等級353、裙房與主樓的等級ccccc1cc裙房頂部上下各一層應提高抗震措施圖中c為抗震等級裙房與主樓相連,除應按裙房本身考慮外,不應低于主樓的抗震等級;主樓結構在裙房頂層及相鄰上下各一層應適當加強抗震構造措施。裙房與主樓分離時,應按裙房本身確定抗震等級。二、結構的抗震等級364、多層與高層建筑的地下室當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y構的嵌固部位時,地下一層的抗震等級應與上部結構相同,地下一層以下的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。地下室中無上部結構的部分,可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。二、結構的抗震等級三、建筑結構布置宜規(guī)則37四、合理設計結構破壞機制1、框架結構

為了充分發(fā)揮整個結構的抗震能力,較合理的地震破壞機制應為節(jié)點基本不破壞,梁比柱的屈服能早發(fā)生、多發(fā)生;同一層中,各柱兩端屈服歷程越長越好;底層柱底的塑性鉸宜最晚發(fā)生。梁柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散。2、框架-抗震墻結構

抗震墻的各墻段(包括小開洞墻和聯(lián)肢墻肢)的高寬比不宜小于2,使其成彎剪破壞。連梁宜在梁端塑性屈服,且有足夠的變形能力,在墻段充分發(fā)揮抗震作用前不失效。38五、構件在極限破壞前不發(fā)生明顯的脆性破壞

主要抗側力的鋼筋混凝土構件的極限破壞應以構件彎曲時主筋受拉屈服破壞為主,應避免變形性能差的混凝土首先壓潰或剪切破壞,以及鋼筋錨固失效和粘接破壞。

延性破壞和脆性破壞兩者的變形性能差別很大,與其相關的因素有:抗剪和抗彎承載力之比、剪跨比、剪壓比、軸壓比、主筋率、配筋率、箍筋形式、混凝土和鋼筋材料、鋼筋連接和錨固方式等。規(guī)范中許多規(guī)定都屬于這方面的要求。

當建筑平面過長、結構單元的結構體系不同、高度和剛度相差過大以及各結構單元的地基條件有較大差異時,應考慮設防震縫。其最小寬度應符合下面要求:高層建筑宜選用合理的建筑結構方案,不設防震縫。1、防震縫(1)鋼筋混凝土框架房屋的防震縫寬度,當高度不超過15m時可采用70mm,超過15m時,6、7、8、9度相應每增加高度5m、4m、3m、2m,宜加寬20mm。六、防震縫與抗撞墻(2)框架-抗震墻結構房屋的防震縫寬度可采用框架規(guī)定數(shù)值的50%,且不宜小于70mm。(3)防震縫兩側結構類型不同時,按不利體系考慮,并按低的房屋高度計算縫寬。th框架框架-抗震墻408、9度設防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩側的結構,當結構高度、剛度或層高相差較大時,可在防震縫兩側房屋的盡端設垂直于防震縫的抗撞墻。2、抗撞墻層高不同高度、剛度相差較大

每一側的數(shù)量不應少于兩道。宜分別對稱布置,墻肢的長度可不大于一個柱距。

內(nèi)力應按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進行分析,按不利情況取值。

抗撞墻的端柱和框架邊柱箍筋應沿房屋全高加密。412、鋼筋混凝土框架的梁、柱構件應避免剪切破壞“強剪弱彎”

構件彎曲破壞形成的極限剪力應小于構件斜截面的極限剪力。七、鋼筋混凝土框架的結構體系1、鋼筋混凝土框架結構宜對稱布置3、鋼筋混凝土框架的梁、柱構件之間應設置成“強柱弱梁”4、梁柱節(jié)點的承載力宜大于梁、柱構件的承載力?!皬姽?jié)點、強錨固”42強剪弱彎抗震設計三原則:強柱弱梁強節(jié)點、強錨固七、鋼筋混凝土框架的結構體系43

抗震墻的一般布置原則是“均勻、分散、對稱、周邊”。八、框架-剪力墻結構的結構布置1、抗震墻布置的基本原則框架-抗震墻結構中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布置,貫通房屋全高,且橫向與縱向抗震墻宜相連,互為翼墻,以提高其剛度和承載能力。

一般情況下,宜布置在豎向荷載較大處,平面形狀變化處和樓梯間、電梯間等。2、抗震墻布置位置的選擇

房屋較長時,縱向抗震墻不易設置在端開間。443、抗震墻布置的具體要求(1)樓(電)梯間、豎井等使樓面開洞的豎向通道,不宜設在結構單元端部角區(qū)及凹角處;這種豎向通道不宜獨立設在柱網(wǎng)之外的中間位置。八、框架-剪力墻結構的結構布置45(2)縱橫向抗震墻成組布置縱橫向抗震墻宜合并布置為L形、T形和口字形。兩片墻組成聯(lián)肢墻八、框架-剪力墻結構的結構布置46(3)合理調整抗震墻的長度

為了保證抗震墻具有足夠的的延性,不發(fā)生脆性的剪切破壞,每一道抗震墻(包括單片墻、小開口墻和聯(lián)肢墻)不應過長,總高度與總長度之比宜大于2。

較長的單片墻可以留出結構洞口,劃分成聯(lián)肢墻的兩個墻肢。八、框架-剪力墻結構的結構布置47(4)抗震墻的最大間距抗震墻間距不應過大。

抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋的長寬比宜滿足下表要求:不宜采用裝配式樓蓋現(xiàn)澆、疊合梁扳9度8度6、7度結構

抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比

抗震墻之間的樓、屋蓋有較大開洞時,長寬比還應減小。

當超過上述要求時,應計入樓蓋平面內(nèi)的變形影響。八、框架-剪力墻結構的結構布置48抗震墻的端部鋼筋配置在柱截面內(nèi)。4、抗震墻的邊框梁、柱框架梁應保留,當無法設置明梁時應設置暗梁。暗梁的高度、縱筋、箍筋與明梁相同,配置在墻身內(nèi)。八、框架-剪力墻結構的結構布置49一、水平荷載作用下的反彎點法

4.5框架結構抗震設計50(1)求各柱剪力時,假定各柱上下端都不發(fā)生角位移,即認為梁的線剛度與柱線剛度之比為無限大;——即各柱的抗剪剛度只與柱本身有關(2)確定柱反彎點位置時,假定除底層以外的各層柱的上下端節(jié)點轉角均相同,即除底層外,假定各層框架柱的反彎點位于柱高的中點;對于底層柱,則假定其反彎點距支座2/3柱高處?!捶磸濣c位置是定值。(3)梁端彎矩可由節(jié)點平衡條件求出,并按結點左右梁的線剛度進行分配?;炯俣ǎ?/p>

求框架的內(nèi)力步驟:求出各柱內(nèi)剪力→確定反彎點位置→各柱端彎矩→梁端彎矩→整個框架內(nèi)力一、水平荷載作用下的反彎點法51設框架有n層,每層有m個柱,以第j層為分析對象,沿柱反彎點切開來,示出其內(nèi)力(有剪力、軸力,彎矩為零),則按水平力平衡條件得層間總剪力為:VFj—層間總剪力框架受側向荷載時,框架柱內(nèi)的剪力:12i/h2稱為柱的抗側剛度(抗剪剛度)由假定1由假定2可求出各柱的桿端彎矩對于底層柱一、水平荷載作用下的反彎點法對于上部各層柱由假定3

(節(jié)點平衡條件)可求出梁端彎矩一、水平荷載作用下的反彎點法二、水平荷載作用下的D值法(1)由于框架各層節(jié)點轉角不可能相等,故柱的反彎點位置也不可能都在柱中點;(2)由于梁柱線剛度之比不可能為無窮大,故柱的抗側移剛度也不完全取決于柱本身,還與梁的剛度由關。1、反彎點法存在的問題2、修正后的柱抗側移剛度考慮柱上下端節(jié)點的彈性約束作用后,柱的抗側移剛度為:55二、水平荷載作用下的D值法56推導的基本假定為:(1)柱AB及與其上下相鄰的柱的線剛度均為ic;(2)柱AB及與其上下相鄰的柱的層間位移均為Δuj(3)柱AB兩端節(jié)點及與其上下左右相鄰的各個結點的轉角均為i1、i2、i3、i4推得j層k柱抗側移剛度框架柱內(nèi)的剪力二、水平荷載作用下的D值法57比較反彎點法和修正反彎點法—D值法的抗側移剛度:后者多了一個修正系數(shù)

——反映節(jié)點轉動降低了柱的抗側移能力節(jié)點轉動大?。喝Q于梁對柱節(jié)點轉動的約束程度,梁越剛→對柱的約束能力越大→節(jié)點轉角越小→越接近1。當框架梁線剛度K=∞,=1—反彎點法和D值法的抗側移剛度相等

求出D值后則得:二、水平荷載作用下的D值法58D值法關鍵在于求、K,詳見下表:二、水平荷載作用下的D值法593、修正后的柱反彎點高度各柱反彎點的位置取決于該柱上下端轉角的比值。若柱上下端轉角相同,反彎點則在柱高中點;若柱上下端轉角不同,則反彎點偏向轉角大的一端,即偏向約束剛度較小的一端。影響柱兩端轉角大小的因素:側向外荷載形式;梁柱線剛度比;結構總層數(shù)及該柱所在層數(shù);柱上下橫梁線剛度比;上下層層高變化。二、水平荷載作用下的D值法60(1)標準反彎點高度比yn標準框架各層柱的反彎點高度為ynh,查表(2)上下橫梁線剛度變化時對反彎點高度比的修正值y1,y1帶符號,底層不考慮y1。(3)層高變化對反彎點的修正y2

、y3,y2

、y3亦帶符號,考慮上述因素后:二、水平荷載作用下的D值法6162三、框架內(nèi)力計算步驟:1)求框架柱的抗側剛度D;2)求各柱剪力VjK=(Djk/∑Djk)VFj

;3)求各柱反彎點高度yh,并由各柱Vjk計算柱端彎矩Mcb和Mct

;4)利用節(jié)點平衡并按剛度分配求梁端彎矩Mbl、Mbr;5)利用梁端彎矩求梁兩端剪力Vbl、Vbr

;6)利用梁端剪力和上柱軸力求下柱的軸力Nc;634.5鋼筋混凝土框架的抗震設計一、一般概念1、梁與柱的彎曲延性實驗表明柱變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。N為組合軸壓力設計值;b、h為截面的短長邊;fc為混凝土抗壓強度設計值。軸壓比:柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強度設計值乘積之比,即

它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗拉強度,還是受壓區(qū)混凝土先達到其極限壓應變的主要指標。配筋率對延性影響也很大。

配筋率增大則彎曲延性差。適當提高混凝土強度等級,可使配筋率減少,彎曲延性改善。截面中配置受壓鋼筋可以改善構件的彎曲延性。2、受剪構件的剪跨比及破壞特征h0為截面有效高度。剪跨比:構件在彎矩和剪力共同作用下,受剪破壞與剪跨比有關.當或構件為超配箍時,發(fā)生斜壓型破壞;當且構件為低配箍時,發(fā)生斜拉型破壞;脆性破壞當且配筋箍適量時,發(fā)生剪壓破壞;延性破壞一、一般概念65

在水平地震作用下,梁柱的剪跨比可以直接通過梁的跨高比和柱的高厚比表示。設反彎點在構件中央對于梁對于柱一、一般概念661)平面或樓層有局部薄弱環(huán)節(jié),不能發(fā)揮整體抗震能力。3、震壞房屋在設計上存在的問題2)梁柱變形能力不足,構件過早破壞;3)梁柱節(jié)點箍筋不足,節(jié)點受震破壞,梁柱失去了相互之間的聯(lián)系;4)砌體填充墻破壞;5)其他。一、一般概念671)框架塑性效應較多地發(fā)生在梁端,底層柱的塑性效應較晚形成;4、框架結構抗震設計的正確指導思想2)梁柱在彎曲破壞前,避免發(fā)生其它形式破壞,如剪切破壞、粘結破壞等;3)在梁、柱破壞之前,節(jié)點應有足夠的強度即變形能力;4)重視非結構構件設計。強柱弱梁,強剪弱彎,強節(jié)點、強錨固一、一般概念68兩種破壞形式二、“強柱弱梁”框架的抗震設計弱柱型弱梁型

為了使塑性鉸首先在梁中出現(xiàn),同一節(jié)點柱的抗彎能力要大于梁的抗彎能力。

抗震規(guī)范規(guī)定:一、二、三、四級框架的梁柱節(jié)點處,除頂層和柱軸壓比小于0.15外,柱端組合彎矩設計值應符合下列公式要求9度和一級框架結構尚應符合:---節(jié)點上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設計值之和;---節(jié)點左右梁端截面逆時針或順時針方向組合的彎矩設計值之和;---節(jié)點左右梁端截面逆時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積(考慮受壓筋)和材料強度標準值計算的抗彎承載力所對應的彎矩值之和;---柱端彎矩增大系數(shù):框架結構中一、二、三、四級分別取1.7、1.5、1.3和1.2。其他結構類型中的框架,一級取1.4,二級取1.2,三四級取1.1二、“強柱弱梁”框架的抗震設計70

為了不使框架底層柱過早出現(xiàn)塑性鉸,規(guī)范規(guī)定:一、二、三、四級框架底層柱底截面組合的彎矩設計值應分別乘以增大系數(shù)1.7、1.5、1.3、1.2。二、“強柱弱梁”框架的抗震設計1.梁、柱的抗剪強度要高于它的抗彎強度(強剪弱彎)9度和一級框架結構尚應符合:三、梁、柱延性破壞之前不發(fā)生其它脆性破壞的抗震設計

為了避免梁在彎曲破壞前發(fā)生剪切破壞,應按‘強剪弱彎’的原則調整框架梁端部截面組合的剪力設計值:一、二、三級框架梁及抗震墻的連梁---梁在重力荷載代表值(9度時高層建筑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;--分別為梁左、右端逆時針或順時針方向正截面組合的彎矩設計值;---梁的剪力增大系數(shù),一級為1.3,二級為1.2,三級為1.1。---梁的凈跨;---分別為梁左、右端逆時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積(考慮受壓筋)和材料強度標準值計算的抗彎承載力所對應的彎矩值;一級的框架結構和9度的一級框架可不按上式調整,但應符合下式要求:三、梁、柱延性破壞之前不發(fā)生其它脆性破壞的抗震設計一、二、三、四級的框架柱和框支柱組合的剪力設計值:--分別為柱的上下端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設計值;---柱剪力增大系數(shù);對框架結構,一二三四級可分別取1.5、1.3,1.2,1.1;對其他結構類型的框架,一級可取1.4,二級可取1.2,三、四級可取1.1。---柱的凈高;---分別為偏心受壓柱的上下端順時針或反時針方向實配的正截面抗震受彎承載力所對應的彎矩值,根據(jù)實配鋼筋面積、材料強度標準值和軸壓力等確定;73跨高比大于2.5時:

剪壓比:截面內(nèi)平均剪應力與混凝土抗壓強度設計值之比,即2.梁、柱截面的剪壓比不宜過大

剪壓比過大,混凝土會過早發(fā)生斜壓破壞,箍筋不能充分發(fā)揮作用,它對構件的變形能力也有顯著影響。因此應控制。跨高比等于或小于2.5時:---梁端部截面組合的剪力設計值;---梁的截面有效高度;---混凝土軸心抗壓強度設計值;---梁的截面寬度;---承載力抗震調整系數(shù)。74

剪跨比宜大于2,剪跨比按下式計算:3.梁、柱的剪跨比要有所限制---剪跨比,取兩端計算結果的較大值;---端截面組合剪力計算值;---端截面組合彎矩計算值;---截面有效高度。

反彎點位于中部時,可按構件凈長與2倍截面高度之比計算。三、梁、柱延性破壞之前不發(fā)生其它脆性破壞的抗震設計75

為了提高梁的正截面塑性鉸轉動延性,梁的縱向配筋率不宜過高。為此,框架梁的縱向配筋應符合下列要求:5、縱向鋼筋的配筋率應該合適

(a)梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大于2.5%;梁端截面最大配筋率應使計入受壓鋼筋的梁端截面受壓區(qū)相對高度(即截面受壓區(qū)高度與有效高度比)應滿足:一級不應大于0.25,二、三級不應大于0.35;

(b)梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,除按計算確定外,一級不應小于0.5,二、三級不應小于0.3。

(c)沿梁全長頂面和底面的配筋,一二級不應少于且分別不應少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/4,三四級不應少于。三、梁、柱延性破壞之前不發(fā)生其它脆性破壞的抗震設計76

柱的縱向配筋應符合下列要求:對于柱:

(a)宜對稱布置;

(b)截面尺寸大于400mm的柱,縱向鋼筋間距不宜大于200mm;

(c)縱向鋼筋的最小配筋率應按下表采用。

(d)柱的總配筋率不應大于5%。

(e)一級且剪跨比大于2的柱,每側縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。77

加密箍筋可以約束混凝土,改善混凝土的變形性能,提高構件的延性、防止混凝土過早地壓潰及防止縱向鋼筋的壓曲失穩(wěn)。6、箍筋在一定范圍內(nèi)應加密78

框架節(jié)點破壞的主要形式是節(jié)點核心區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固破壞。四、框架的節(jié)點設計

節(jié)點主要受剪力和壓力的組合作用,節(jié)點核心區(qū)未開裂前,箍筋應力很小,基本上是混凝土承受剪力。約當剪力達到核心區(qū)極限抗剪能力60~70%時,混凝土突然發(fā)生對角貫通裂縫,節(jié)點剛度明顯降低,箍筋應力也突然增大,個別甚至屈服,此后斜裂縫增多贈寬,箍筋陸續(xù)達到屈服。

節(jié)點區(qū)的破壞與交于節(jié)點的梁、柱破壞順序有關,弱柱強梁型的節(jié)點區(qū)破壞嚴重。

直交梁對節(jié)點核心區(qū)有明顯約束作用。滿足一定條件的四邊有梁的節(jié)點,核心區(qū)混凝土抗剪強度可提高50~100%。節(jié)點區(qū)的破壞與交于節(jié)點的梁、柱破壞順序有關,弱柱強梁型的節(jié)點區(qū)破壞嚴重。79根據(jù)強節(jié)點的設計要求,框架節(jié)點的設計準則是:(1)節(jié)點的承載力不應低于其連接構件(梁、柱)的承載力;(2)多遇地震時,節(jié)點應在彈性范圍內(nèi)工作;(3)罕遇地震時,節(jié)點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞;(4)節(jié)點配筋不應使施工過分困難。四、框架的節(jié)點設計1.節(jié)點核心區(qū)受剪承載力的驗算(1)節(jié)點核心區(qū)組合的剪力設計值9度和一級框架尚應符合---梁截面有效高度,節(jié)點兩側梁截面高度不等時可取平均值;---節(jié)點剪力增大系數(shù),一級取1.35,二級取1.2。---柱的計算高度,可采用節(jié)點上下柱反彎點之間的距離;---梁受壓鋼筋合力點至受壓邊緣的距離;---梁的截面高度,節(jié)點兩側梁截面高度不等時可取平均值;---節(jié)點左右梁端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設計值之

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