框架梁柱設(shè)計(jì)及步驟課件

框架內(nèi)力組合及最不利內(nèi)力

框架抗震設(shè)計(jì)的延性要求

框架梁截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造

框架柱截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造

框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面設(shè)計(jì)2023/10/11§6.1

延性框架的概念設(shè)計(jì)2023/10/121、延性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則強(qiáng)柱弱梁（或強(qiáng)墻弱梁）要控制梁、柱的相對(duì)強(qiáng)度，使塑性鉸首先在梁端出現(xiàn)，盡量避免或減少柱子中的塑性鉸強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固局部加強(qiáng)限制軸壓比，加強(qiáng)柱箍筋對(duì)混凝土的約束2、保證延性的抗震措施先劃分抗震等級(jí)（分四個(gè)等級(jí)）根據(jù)抗震等級(jí)，按延性設(shè)計(jì)原則控制計(jì)算：內(nèi)力調(diào)整構(gòu)造：截面尺寸、主筋、箍筋、錨固等要求在“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)計(jì)原則下，地震區(qū)的結(jié)構(gòu)都應(yīng)該設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)。即在中等地震下，允許結(jié)構(gòu)某些部位出現(xiàn)塑性鉸。只要進(jìn)行合理的延性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)可以通過塑性變形消耗地震能量，做到“大震不倒”（而不是靠承載力抵抗大震）§6.1

延性框架的概念設(shè)計(jì)2023/10/13框架柱的軸壓比限值

(

影響柱承載力和延性的參數(shù))N§6.1

延性框架的概念設(shè)計(jì)2023/10/242023/10/25§6.2

框架梁抗震設(shè)計(jì)框梁破壞形態(tài)與延性梁的破壞類型（彎曲、剪切破壞）梁截面抗彎設(shè)計(jì)

梁截面配筋與延性

受壓區(qū)高度小，延性好受壓鋼筋能改善延性（要求一定量的受壓鋼筋）

梁截面抗彎驗(yàn)算2023/10/26§6.2

框架梁抗震設(shè)計(jì)6.2.3

梁的抗剪驗(yàn)算

框梁箍筋與延性滿足強(qiáng)剪弱彎要求滿足抗震構(gòu)造措施要求

剪力設(shè)計(jì)值—§6.2

框架梁抗震設(shè)計(jì)2023/10/276.2.3

梁的抗剪驗(yàn)算剪力設(shè)計(jì)值框架梁強(qiáng)剪弱彎調(diào)整：一、二、三級(jí)需調(diào)整，四級(jí)不調(diào)整9度抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和一級(jí)框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合—分別為梁左右端逆時(shí)針或順時(shí)針方向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值。當(dāng)抗震等級(jí)為一級(jí)且梁兩端彎矩均為負(fù)彎矩時(shí)，絕對(duì)值較小一端的彎矩應(yīng)取零——梁剪力增大系數(shù)，一、二、三級(jí)分別取1.3、1.2、1.1——梁的凈跨——考慮地震作用組合的重力荷載代表值作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值集中荷載為主的梁2023/10/28§6.2

框架梁抗震設(shè)計(jì)6.2.3

梁的抗剪驗(yàn)算框架梁受剪承載力無地震作用組合時(shí)§6.2

框架梁抗震設(shè)計(jì)6.2.3

梁的抗剪驗(yàn)算地震作用組合時(shí)集中荷載為主的梁2023/10/296.2.4

框架梁構(gòu)造要求1、框架梁設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求（1）縱向受拉鋼筋的最小配筋率，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于0.2和 二者的較大值；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)小于規(guī)范規(guī)定數(shù)值2023/10/210框架梁截面配箍率As

為單肢箍筋截面面積，n為肢數(shù)，s為箍筋梁跨方向間距，

b為梁寬箍筋構(gòu)造（箍筋加密要求、直徑和間距）箍筋加密區(qū)長度:(一級(jí))

,(二～四級(jí))第一個(gè)箍筋應(yīng)設(shè)置在距支座邊緣50mm處箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)的箍筋肢距：一級(jí)≤200mm和20倍箍筋直徑的較大值，二、三級(jí)≤250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級(jí)不宜大于300mm箍筋應(yīng)有1350彎鉤，彎鉤端頭直段長度不應(yīng)小于10倍箍筋直徑和75mm的較大值6.2.4

框架梁構(gòu)造要求2023/10/211§6.3

框架柱抗震設(shè)計(jì)箍筋6.3.1

柱延性影響因素剪跨比剪跨比反映了柱端彎矩和剪力的相對(duì)大小剪跨比大于2為長柱。軸壓比箍筋的3個(gè)作用：抗剪、約束混凝土、防止縱近壓屈。2023/10/212132023/10/2146.3.2

框架柱壓彎承載力驗(yàn)算1、軸力、彎矩設(shè)計(jì)值（9度、一級(jí)）節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或逆時(shí)針方向組合彎矩設(shè)計(jì)值之和，上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值，可按彈性分析的彎矩比例進(jìn)行分配節(jié)點(diǎn)左右梁端截面順時(shí)針或逆時(shí)針方向組合彎矩設(shè)計(jì)值之和，當(dāng)抗震等級(jí)為一級(jí)且節(jié)點(diǎn)左右梁端均為負(fù)彎矩時(shí)，絕對(duì)值較小的彎矩取為零—柱端彎矩增大系數(shù)，一、二、三級(jí)分別取1.4

1.2

1.1（一、二、三級(jí)）（1）強(qiáng)柱弱梁抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一、二、三級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層柱底截面的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)分別采用考慮地震作用組合的彎矩值與增大系數(shù)1.5、1.25和1.15的乘積。（3）角柱：上述調(diào)整后的彎矩設(shè)計(jì)值再乘1.1增大系數(shù)。部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的框支柱內(nèi)力調(diào)整2、柱正截面受彎承載力驗(yàn)算：按壓彎構(gòu)件計(jì)算（2）框架結(jié)構(gòu)柱固端彎矩增大156.3.3受剪承載力驗(yàn)算9度抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和一級(jí)框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合—1剪力設(shè)計(jì)值強(qiáng)剪弱彎調(diào)整（適用于一、二、三級(jí)框架）—分別為柱上下端順時(shí)針或逆向組合的彎矩設(shè)計(jì)值2受剪承載力根據(jù)實(shí)配鋼筋和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算2023/10/2162023/10/2176.3.4框架柱構(gòu)造1

最小截面尺寸（防止斜壓破壞）2

縱向鋼筋3

軸壓比限值2023/10/2

186.3.4框架柱構(gòu)造4

箍筋要求箍筋加密區(qū)的箍筋肢距，一級(jí)不宜大于200mm，二三級(jí)不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級(jí)不宜大于

300mm。柱箍筋加密區(qū)范圍：底層柱的上端和其他各層柱的兩側(cè)，應(yīng)取矩形截面柱之長邊尺寸（或圓形截面柱之直徑）、柱凈高之1/6和500mm三者之最大值范圍；底層柱剛性地面上下各500mm范圍；底層柱柱根以上1/3柱凈高的范圍；剪跨比不大于2的柱全高范圍；一級(jí)及二級(jí)框架角柱的全高范圍；(3)箍筋最大間距與最小直徑19框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟步驟一：結(jié)構(gòu)布置步驟二：截面初選1、框架梁的截面尺寸主梁截面高度：主梁計(jì)算跨度2、框架柱的截面尺寸矩形截面柱的邊長，非抗震設(shè)計(jì)不宜小于250mm，抗震設(shè)計(jì)不宜小于300mm，圓柱截面直徑不宜小于350mm2023/10/220框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟步驟三：匯集荷載及荷載計(jì)算豎向恒荷載豎向活荷載水平風(fēng)荷載地震作用步驟四：內(nèi)力計(jì)算豎向恒荷載作用下內(nèi)力計(jì)算豎向活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算水平風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算地震作用下內(nèi)力計(jì)算2023/10/2212023/10/222框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟五～八步驟五：側(cè)移驗(yàn)算側(cè)移不滿足要求回到步驟一步驟六：控制截面及控制截面內(nèi)力調(diào)整梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端豎向荷載梁端出現(xiàn)塑鉸產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布步驟六

組合前的內(nèi)力調(diào)整（1）將梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端（控制截面）的內(nèi)力，當(dāng)梁柱截面高度較小時(shí)，此項(xiàng)調(diào)整可略去（偏安全）2023/10/223（2）豎向荷載（只限于豎向荷載）可考慮梁端出現(xiàn)塑鉸產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布。通常是降低支座負(fù)彎矩，以減少支座處上部配筋，方便施工支座負(fù)彎矩調(diào)整系數(shù)，對(duì)于現(xiàn)澆梁可取0.8～0.9，支座彎矩確定后，為了安全，跨中彎矩必須滿足兩個(gè)要求——按簡支梁計(jì)算時(shí)跨中彎矩——經(jīng)內(nèi)力調(diào)整并組合后的支座彎矩步驟六

組合前的內(nèi)力調(diào)整2023/10/224框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟步驟七：內(nèi)力組合、確定最不利內(nèi)力（恒荷載起控制，無風(fēng)）（活荷載起控制，有風(fēng)）（風(fēng)荷載起控制，有風(fēng)）（地震作用起控制）2023/10/225框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟步驟七：內(nèi)力組合、確定最不利內(nèi)力框架柱：上下端框架梁：兩端支座跨中在恒、活、風(fēng)及地震作用分別計(jì)算內(nèi)力后，要按照“可能與最不利”的原則進(jìn)行內(nèi)力組合目的：求出控制截面的最不利內(nèi)力2023/10/226框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟步驟八：截面尺寸驗(yàn)算1、框架梁受剪截面應(yīng)符合下列要求無地震作用組合時(shí)有地震作用組合時(shí)跨高比大于2.5的梁及剪跨比大于2的柱跨高比不大于2.5的梁及剪跨比大于2的柱——砼強(qiáng)度影響系數(shù)，強(qiáng)度等級(jí)不大于C50

時(shí)取1.0

；當(dāng)為C80時(shí)取0.8；在C50和C80之間時(shí)可按線性內(nèi)插取用2023/10/227步驟八：截面尺寸驗(yàn)算2、框架柱截面應(yīng)符合下列要求柱剪跨比不宜小于2柱截面高寬比不宜大于3剪跨比——影響鋼筋混凝土柱破壞形態(tài)的重要參數(shù)——長柱，發(fā)生彎曲破壞——短柱，發(fā)生剪切破壞——極短柱，發(fā)生剪切斜拉破壞注意：軸壓比和剪跨比是影響柱延性的重要參數(shù)2023/10/228框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟2023/10/229框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟—步驟九：延性設(shè)計(jì)調(diào)整

1、框架梁強(qiáng)剪弱彎調(diào)整一、二、三級(jí)抗震需調(diào)整，四級(jí)無需調(diào)整9度抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和一級(jí)框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合—分別為梁左右端逆時(shí)針或順時(shí)針方向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值。當(dāng)抗震等級(jí)為一級(jí)且梁兩端彎矩均為負(fù)彎矩時(shí)，絕對(duì)值較小一端的彎矩應(yīng)取零——梁剪力增大系數(shù)，一、二、三級(jí)分別取1.3、1.2、1.1——梁的凈跨——考慮地震作用組合的重力荷載代表值作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟2、強(qiáng)柱弱梁調(diào)整（適用于一、二、三級(jí)框架）9度抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和一級(jí)框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合——節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或逆時(shí)針方向組合彎矩設(shè)計(jì)值之和，上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值，可按彈性分析的彎矩比例進(jìn)行分配——節(jié)點(diǎn)左右梁端截面順時(shí)針或逆時(shí)針方向組合彎矩設(shè)計(jì)值之和，當(dāng)抗震等級(jí)為一級(jí)且節(jié)點(diǎn)左右梁端均為負(fù)彎矩時(shí)，絕對(duì)值較小的彎矩取為零——柱端彎矩增大系數(shù)，一、二、三級(jí)分別取1.4、1.2、1.1步驟九：延性設(shè)計(jì)調(diào)整2023/10/230框架梁、柱設(shè)計(jì)步驟3、框架柱強(qiáng)剪弱彎調(diào)整（適用于一、二、三級(jí)框架）9度抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和一級(jí)框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合——分別為柱上下端順時(shí)針或逆時(shí)針方向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值4、構(gòu)造要求抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一、二、三級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層柱底截面的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)分別采用考慮地震作用組合的彎矩值與增大系數(shù)1.5、1.25和

1.15的乘積。2023/10/231步驟九：延性設(shè)計(jì)調(diào)整框架梁、柱截面設(shè)計(jì)步驟步驟十：抗彎承載力計(jì)算1、框架梁抗彎承載力計(jì)算無地震作用組合時(shí)由矩形截面受彎極限狀態(tài)平衡條件可以得到2023/10/232框架梁、柱截面設(shè)計(jì)步驟步驟十：抗彎承載力計(jì)算地震作用組合時(shí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)梁兩端受壓區(qū)高度限制具體要求如下：2023/10/233

一級(jí)抗震

二、三級(jí)抗震X＜0.25h0b0

，