第6章 鋼筋砼框架構(gòu)件設(shè)計(jì)

1、第6章 鋼筋砼框架構(gòu)件設(shè)計(jì) 主講：郭劍虹主講：郭劍虹 6.1 6.1 延性耗能框架的概念設(shè)計(jì)延性耗能框架的概念設(shè)計(jì) 一、延性的概念一、延性的概念 延性是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件能維持承載能力而又具有較大的塑性延性是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件能維持承載能力而又具有較大的塑性 變形能力的性能，一般用延性比表示延性的大小變形能力的性能，一般用延性比表示延性的大小 延性比定義：延性比定義： 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件屈服時(shí)的位移結(jié)構(gòu)或構(gòu)件屈服時(shí)的位移 承載力降低（降低承載力降低（降低10102020）時(shí)的極限位移）時(shí)的極限位移 yu / y u 頂點(diǎn)位移頂點(diǎn)位移 y u 延性結(jié)構(gòu)荷載延性結(jié)構(gòu)荷載位移關(guān)系位移關(guān)系 max p u p y p 1

2、 1、延性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、延性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 （1 1）強(qiáng)柱弱梁（或強(qiáng)墻弱梁）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)，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盡量避免或減少柱子中的塑性鉸 （2 2）強(qiáng)剪弱彎）強(qiáng)剪弱彎 （3 3）強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固）強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固 2 2、保證延性的抗震措施、保證延性的抗震措施 （1 1）先劃分抗震等級(jí)（分五個(gè)等級(jí)）先劃分抗震等級(jí)（分五個(gè)等級(jí)） （2 2）根據(jù)抗震等級(jí)，按延性設(shè)計(jì)原則控制）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、錨固等要求構(gòu)造：截面尺

3、寸、主筋、箍筋、錨固等要求 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。避免或減少柱子中的塑性鉸。 二、 框架設(shè)計(jì)要求 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足剛度、強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性要求外，地震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足剛度、強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性要求外，地震 區(qū)的結(jié)構(gòu)尚應(yīng)滿足延性和薄弱層彈塑性變形限制的要求區(qū)的結(jié)構(gòu)尚應(yīng)滿足延性和薄弱層彈塑性變形限制的要求 1 1、彈性（正常使用條件下）側(cè)移變形驗(yàn)算（剛度要求）、彈性（正常使用條件下）側(cè)移變形驗(yàn)算（剛度要求） 在結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面尺寸等初步確定，以及在結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面尺寸等初

4、步確定，以及 荷載計(jì)算完畢之后，即可進(jìn)行風(fēng)荷載及水平地震作用下的荷載計(jì)算完畢之后，即可進(jìn)行風(fēng)荷載及水平地震作用下的 彈性側(cè)移變形驗(yàn)算，驗(yàn)算如不滿足要求，就要改變構(gòu)件截彈性側(cè)移變形驗(yàn)算，驗(yàn)算如不滿足要求，就要改變構(gòu)件截 面尺寸，甚至改變結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置面尺寸，甚至改變結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置 彈性側(cè)移驗(yàn)算表達(dá)式為彈性側(cè)移驗(yàn)算表達(dá)式為 HH/ hh/ 結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移及層間相對(duì)變形結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移及層間相對(duì)變形 結(jié)構(gòu)的總高度及層高結(jié)構(gòu)的總高度及層高 、 hH、 2 2、穩(wěn)定和抗傾覆驗(yàn)算、穩(wěn)定和抗傾覆驗(yàn)算 對(duì)高寬比對(duì)高寬比H/BH/B滿足要求的高層結(jié)構(gòu)，整體穩(wěn)定和抗傾覆一滿足要求的高層結(jié)構(gòu)，整體穩(wěn)定

5、和抗傾覆一 般可以滿足要求，很少進(jìn)行驗(yàn)算般可以滿足要求，很少進(jìn)行驗(yàn)算 3 3、截面承載力驗(yàn)算（強(qiáng)度要求）、截面承載力驗(yàn)算（強(qiáng)度要求） 框架在四種荷載下的內(nèi)力求出之后進(jìn)行截面承載力驗(yàn)算框架在四種荷載下的內(nèi)力求出之后進(jìn)行截面承載力驗(yàn)算 無(wú)地震作用組合：無(wú)地震作用組合： 有地震作用組合：有地震作用組合： 4 4、罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算、罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算 REEE RS RS / 0 6.2 框架梁抗震設(shè)計(jì) 彎曲破壞彎曲破壞 超筋破壞超筋破壞 一、框架粱的破壞形態(tài)與延性一、框架粱的破壞形態(tài)與延性 剪切破壞剪切破壞 適筋破壞適筋破壞 少筋破壞少筋破壞 斜壓破壞斜壓破壞 剪壓

6、破壞剪壓破壞 斜拉破壞斜拉破壞 其他都是脆性破壞，其他都是脆性破壞， 要保證強(qiáng)剪弱彎要保證強(qiáng)剪弱彎 延性破壞延性破壞 1 1、破壞形態(tài)、破壞形態(tài) 1）縱筋配筋率（影響相對(duì)受壓區(qū)高度）縱筋配筋率（影響相對(duì)受壓區(qū)高度） 受拉縱筋配筋率增大，相對(duì)受壓區(qū)高度增大，延性減小受拉縱筋配筋率增大，相對(duì)受壓區(qū)高度增大，延性減小 受拉縱筋配筋率減小，相對(duì)受壓區(qū)高度減小，延性增大受拉縱筋配筋率減小，相對(duì)受壓區(qū)高度減小，延性增大 受壓縱筋配筋率增大，相對(duì)受壓區(qū)高度減小，延性增大受壓縱筋配筋率增大，相對(duì)受壓區(qū)高度減小，延性增大 受壓縱筋配筋率減小，相對(duì)受壓區(qū)高度增大，延性減小受壓縱筋配筋率減小，相對(duì)受壓區(qū)高度增大，延

7、性減小 2 2、影響框架粱延性的因素、影響框架粱延性的因素 2）剪壓比）剪壓比 （限制截面最小尺寸）（限制截面最小尺寸） 0 bhf V c 砼軸心抗壓強(qiáng)度 名義剪應(yīng)力 剪壓比 3）跨高比）跨高比 （隨著跨高比的減小，剪力的影響加大（隨著跨高比的減小，剪力的影響加大 ） h ln 粱截面高度 粱凈跨 跨高比 4/, 2/hlhl nn 極差；產(chǎn)生斜裂縫破壞，延性 4）塑性鉸區(qū)的箍筋用量）塑性鉸區(qū)的箍筋用量 在塑性鉸區(qū)配置足夠的封閉式箍筋，對(duì)提高塑性鉸的轉(zhuǎn)在塑性鉸區(qū)配置足夠的封閉式箍筋，對(duì)提高塑性鉸的轉(zhuǎn) 動(dòng)能力十分有效。動(dòng)能力十分有效。 在框架粱塑性鉸區(qū)范圍內(nèi)，箍筋必須加密在框架粱塑性鉸區(qū)范圍內(nèi)

8、，箍筋必須加密 2 2、影響框架粱延性的因素、影響框架粱延性的因素 二、框架粱截面抗彎設(shè)計(jì)二、框架粱截面抗彎設(shè)計(jì) 1 1、無(wú)地震作用組合時(shí)、無(wú)地震作用組合時(shí) sycsycsy AfbhfAfbxfAf 011 ahAfbhf ahAf x hbxfMM syc sycu 0 2 01 001 5 . 01 2 2 2、有地震作用組合時(shí)、有地震作用組合時(shí) sycsycsy AfbhfAfbxfAf 011 ahAfbhf ahAf x hbxfMM syc RE syc RE u 0 2 01 001 5 . 01 1 2 1 1 1）一、二、三級(jí)非加密區(qū)，四級(jí)和非抗震框架粱無(wú)需調(diào)整）一、二、三

9、級(jí)非加密區(qū)，四級(jí)和非抗震框架粱無(wú)需調(diào)整 Gbn r b l bVb VlMMV/ )( 3 3）9 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 Gbn r bua l bua VlMMV/ )( 1 . 1 分別為梁左右端逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪孛娼M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(jiǎn)支梁 分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值 r b l b MM 、 Vb n l Gb V 三、框架粱抗剪驗(yàn)算三、框架粱抗剪驗(yàn)算

10、 1 1、剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整（據(jù)強(qiáng)剪弱彎調(diào)整）、剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整（據(jù)強(qiáng)剪弱彎調(diào)整） 2 2）一、二、三級(jí)抗震粱端箍筋加密區(qū)調(diào)整）一、二、三級(jí)抗震粱端箍筋加密區(qū)調(diào)整 三、框架粱抗剪驗(yàn)算三、框架粱抗剪驗(yàn)算 P hhh Gbn r bua l bua VlMMV/ )( 1 . 1 三、框架粱抗剪驗(yàn)算三、框架粱抗剪驗(yàn)算 2 2、受剪承載力驗(yàn)算、受剪承載力驗(yàn)算 1）無(wú)地震作用組合的剪力：）無(wú)地震作用組合的剪力： 00 25. 17 . 0h s A fbhfVV sv yvtcs 集中荷載為主的梁集中荷載為主的梁 ) 1 75. 1 ( 00 h s A fbhfVV sv yvtcs 均布荷載為主的梁均布

11、荷載為主的梁 2）有地震作用組合的剪力，按下式計(jì)算一般梁）有地震作用組合的剪力，按下式計(jì)算一般梁 )25. 142. 0 ( 1 00 h s A fbhfVV sv yvt RE cs ) 1 05. 1 ( 1 00 h s A fbhfVV sv yvt RE cs 集中荷載為主的梁集中荷載為主的梁 均布荷載為主的梁均布荷載為主的梁 四、框架粱構(gòu)造措施四、框架粱構(gòu)造措施 1 1、最小截面尺寸、最小截面尺寸 承載力要求：通過(guò)承載力驗(yàn)算實(shí)現(xiàn)承載力要求：通過(guò)承載力驗(yàn)算實(shí)現(xiàn) 構(gòu)造要求：構(gòu)造要求：主梁截面高度主梁截面高度 剪壓比限值：剪壓比限值： bb lh) 18 1 10 1 ( 4/ 0 b

12、 hlmmb200 4/bhb 主梁計(jì)算跨度主梁計(jì)算跨度 b l 0 25. 0bhfV cc 1）無(wú)地震作用組合時(shí)）無(wú)地震作用組合時(shí) 2）有地震作用組合時(shí)）有地震作用組合時(shí) 跨高比大于跨高比大于2.5 )2 . 0( 1 0 bhfV cc RE )15. 0( 1 0 bhfV cc RE 跨高比不大于跨高比不大于2.5 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)混凝土強(qiáng)度影響系數(shù) C 四、框架粱構(gòu)造措施四、框架粱構(gòu)造措施 2 2、相對(duì)受壓區(qū)高度和縱筋配筋率、相對(duì)受壓區(qū)高度和縱筋配筋率 1 1）相對(duì)受壓區(qū)高度限制）相對(duì)受壓區(qū)高度限制 一級(jí)框架粱端 0 25. 0 b hx 二、三級(jí)框架粱端 0 35. 0 b h

13、x 跨中、四級(jí)和非抗震框架粱端 0bbh x 5 . 0/ ss AA 3 . 0/ ss AA 2 2）縱向配筋率）縱向配筋率 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，粱端縱向受拉鋼筋配筋率不應(yīng)大于2.5% 不考慮受壓鋼筋時(shí)，縱向受拉鋼筋的最大配筋率 ycb ff / 1max 粱頂和粱底的貫通鋼筋： 一、二級(jí)框架： 三、四級(jí)框架： 142 122 四、框架粱構(gòu)造措施四、框架粱構(gòu)造措施 2 2、相對(duì)受壓區(qū)高度和縱筋配筋率、相對(duì)受壓區(qū)高度和縱筋配筋率 2 2）縱向配筋率）縱向配筋率 粱縱向受拉鋼筋的最小配筋率（） 截面截面非抗震非抗震 抗震等級(jí)抗震等級(jí) 一級(jí)一級(jí)二級(jí)二級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí) 支座支座 0.2和和45ft /f

14、y 中的中的 較大值較大值 0.4和和80ft /fy 中的中的 較大值較大值 0.3和和65ft /fy 中中 的較大值的較大值 0.25和和55ft /fy 中的較大值中的較大值 跨中跨中 0.3和和65ft /fy 中的中的 較大值較大值 0.25和和55ft /fy 中的較大值中的較大值 0.2和和45ft /fy 中中 的較大值的較大值 為了防止粘結(jié)破壞，一、二級(jí)抗震等級(jí)的框架粱內(nèi)貫通中柱的每根 縱向鋼筋直徑，對(duì)矩形柱，不宜大于柱在該方向截面尺寸的1/20，對(duì)圓 形柱，不宜大于縱向鋼筋所在位置截面弦長(zhǎng)的 1/20。 四、框架粱構(gòu)造措施四、框架粱構(gòu)造措施 3 3、粱端箍筋加密區(qū)要求、粱

15、端箍筋加密區(qū)要求 粱端箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度、箍筋最大間距和最小直徑 抗震等級(jí)抗震等級(jí) 加密區(qū)長(zhǎng)度（加密區(qū)長(zhǎng)度（mm） （取較大值）（取較大值） 箍筋最大間距（箍筋最大間距（mm ） （取最小值）（取最小值） 箍筋最小直徑（mm） 一級(jí)一級(jí)2hb，500hb/4,6d,10010 二級(jí)二級(jí)1.5hb，500hb/4,8d,1008 三級(jí)三級(jí)1.5hb，500hb/4,8d,1508 四級(jí)四級(jí)1.5hb，500hb/4,8d,1506 注：1）d為縱筋直徑，hb為粱截面高度 2）當(dāng)粱端縱向受拉鋼筋配筋率大于2時(shí)，表中箍筋最小直徑加2mm 3）非加密區(qū)箍筋最大間距不宜大于加密區(qū)箍筋間距的2倍 四、框架粱構(gòu)

16、造措施四、框架粱構(gòu)造措施 4 4、箍筋構(gòu)造、箍筋構(gòu)造 1）框架粱不宜采用彎起鋼筋抗剪 )75,10max(mmd 一級(jí) yvtsv ff /3 . 0 二級(jí) yvtsv ff /28. 0 三、四級(jí) yvtsv ff /26. 0 5）沿框架粱全長(zhǎng)箍筋的面積配箍率要求： 3）箍筋必須為封閉箍，應(yīng)有135o彎鉤，直段長(zhǎng)度 2）加密區(qū)箍筋肢距：一級(jí)框架不宜大于200mm和20倍箍筋直徑中較大值； 二、三級(jí)不宜大于250mm和20倍箍筋直徑中較大值； 四級(jí)框架不宜大于300mm 4）第一個(gè)箍筋應(yīng)設(shè)置在距支座邊緣50mm處 Sb An s sv 四、框架粱構(gòu)造措施四、框架粱構(gòu)造措施 5 5、混凝土材料

17、強(qiáng)度、混凝土材料強(qiáng)度 1）一級(jí)抗震，不應(yīng)低于C30 2）按二四級(jí)及非抗震，不應(yīng)低于C20，同時(shí)不宜高于C40 6.3 框架柱抗震設(shè)計(jì) 大偏壓破壞：壓彎或彎曲破壞大偏壓破壞：壓彎或彎曲破壞 一、框架柱的破壞形態(tài)與延性一、框架柱的破壞形態(tài)與延性 剪切破壞剪切破壞 剪切受壓破壞剪切受壓破壞 剪切受拉破壞剪切受拉破壞 剪切斜拉破壞剪切斜拉破壞 脆性破壞，應(yīng)避免脆性破壞，應(yīng)避免 延性破壞延性破壞 1 1、破壞形態(tài)、破壞形態(tài) 小偏壓破壞小偏壓破壞 脆性破壞脆性破壞 2 2、破壞特點(diǎn)破壞特點(diǎn) 角柱重于中柱角柱重于中柱 短柱重于一般柱短柱重于一般柱 柱底重于柱頂柱底重于柱頂 1）剪跨比：反映柱截面所承受的彎矩

18、與剪力相對(duì)大小的參數(shù)）剪跨比：反映柱截面所承受的彎矩與剪力相對(duì)大小的參數(shù) 3 3、影響框架柱延性的因素、影響框架柱延性的因素 長(zhǎng)細(xì)比：長(zhǎng)細(xì)比： c VhM/ 剪跨比剪跨比1.5時(shí)時(shí)極短柱極短柱一般出現(xiàn)剪切斜拉破壞，幾乎沒(méi)有延性一般出現(xiàn)剪切斜拉破壞，幾乎沒(méi)有延性 剪跨比剪跨比2時(shí)時(shí)長(zhǎng)柱長(zhǎng)柱彎曲破壞，仍需要配置足夠的抗剪箍筋彎曲破壞，仍需要配置足夠的抗剪箍筋 剪跨比剪跨比2時(shí)時(shí)短柱短柱剪切破壞，配置足夠的抗剪箍筋，可能出剪切破壞，配置足夠的抗剪箍筋，可能出 現(xiàn)稍有延性的剪壓破壞現(xiàn)稍有延性的剪壓破壞 cc c h H Vh VH VhM 2 2/ / 00 柱截面高度 柱凈高 h l 0 長(zhǎng)細(xì)比 長(zhǎng)

19、細(xì)比長(zhǎng)細(xì)比4時(shí)時(shí)長(zhǎng)柱長(zhǎng)柱 長(zhǎng)細(xì)比長(zhǎng)細(xì)比4時(shí)時(shí)短柱短柱 長(zhǎng)細(xì)比長(zhǎng)細(xì)比3時(shí)時(shí)極短柱極短柱 規(guī)范框架柱H0/h宜大于4 避免短柱 2）軸壓比）軸壓比 3 3、影響框架柱延性的因素、影響框架柱延性的因素 ccc fhb N N柱考慮地震作用組合軸力設(shè)計(jì)值，對(duì)柱考慮地震作用組合軸力設(shè)計(jì)值，對(duì) 不進(jìn)行地震作用計(jì)算的結(jié)構(gòu)，取無(wú)地震作用不進(jìn)行地震作用計(jì)算的結(jié)構(gòu)，取無(wú)地震作用 組合的軸力設(shè)計(jì)值組合的軸力設(shè)計(jì)值 fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 bc、hc柱截面寬度和高度柱截面寬度和高度 軸壓比較小時(shí)，柱截面受壓區(qū)高度較小軸壓比較小時(shí)，柱截面受壓區(qū)高度較小 軸壓比較大時(shí)，柱截面受壓區(qū)高度較大軸

20、壓比較大時(shí)，柱截面受壓區(qū)高度較大 大偏心破壞大偏心破壞 小偏心破壞小偏心破壞 N N bc hc 根據(jù)軸壓比初估柱的截面尺寸：根據(jù)軸壓比初估柱的截面尺寸： nFgN E cc fNA/ 柱軸力增大系數(shù)，邊柱柱軸力增大系數(shù)，邊柱1.3,不等跨中柱不等跨中柱1.25,等跨等跨1.2 F柱的負(fù)載面積；柱的負(fù)載面積； n驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； gE折算在單位面積上的重力荷載代表值，折算在單位面積上的重力荷載代表值，1215kN/m2 N軸壓比限制，可近似取，軸壓比限制，可近似取，0.7,0.8,0.9(一一,二二,三級(jí)）三級(jí)） 3）箍筋）箍筋 3 3、影響框架柱延性的因素、影響框

21、架柱延性的因素 作用：抵抗剪力作用：抵抗剪力 對(duì)混凝土提供約束對(duì)混凝土提供約束 防止縱筋壓屈防止縱筋壓屈 配箍特征值：箍筋抗拉強(qiáng)度配箍特征值：箍筋抗拉強(qiáng)度 和數(shù)量，砼強(qiáng)度和數(shù)量，砼強(qiáng)度 配箍形式：配箍形式：普通箍，復(fù)合箍，螺普通箍，復(fù)合箍，螺 旋箍，連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍旋箍，連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍 配箍間距：間距越小，約束配箍間距：間距越小，約束 越均勻越均勻 c yv vv f f 配箍特征值配箍特征值 柱箍筋加密區(qū)的體積配箍率柱箍筋加密區(qū)的體積配箍率 sll lsh sh v 21 sh 箍筋單肢面積箍筋單肢面積 sh l 箍筋總長(zhǎng)箍筋總長(zhǎng) 21 ll 、 箍筋包圍的混凝土核心面積的兩個(gè)邊長(zhǎng)箍筋

22、包圍的混凝土核心面積的兩個(gè)邊長(zhǎng) 箍筋間距箍筋間距 s 普通箍：?jiǎn)蝹€(gè)矩形箍和單個(gè)圓形箍普通箍：?jiǎn)蝹€(gè)矩形箍和單個(gè)圓形箍 復(fù)合箍：由矩形、多復(fù)合箍：由矩形、多 邊形、圓形箍或邊形、圓形箍或 拉筋組成的箍筋拉筋組成的箍筋 復(fù)合螺旋箍：由螺旋箍和矩形、多邊形、圓形箍或拉筋組成的箍筋復(fù)合螺旋箍：由螺旋箍和矩形、多邊形、圓形箍或拉筋組成的箍筋 連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍：全部螺旋箍為同一根鋼筋加工而成的箍筋連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍：全部螺旋箍為同一根鋼筋加工而成的箍筋 二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算 1 1、軸力、彎矩設(shè)計(jì)值、軸力、彎矩設(shè)計(jì)值 1 1）按強(qiáng)柱弱粱調(diào)整柱端彎矩設(shè)計(jì)值）按強(qiáng)柱弱粱調(diào)整柱端彎矩

23、設(shè)計(jì)值 一、二、三級(jí)框架柱：軸力取最不利內(nèi)力組合；彎矩要調(diào)整增大一、二、三級(jí)框架柱：軸力取最不利內(nèi)力組合；彎矩要調(diào)整增大 無(wú)地震作用組合及四級(jí)框架柱：取最不利內(nèi)力組合無(wú)地震作用組合及四級(jí)框架柱：取最不利內(nèi)力組合 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?lè)较蚪M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?lè)较蚪M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 bCC MM buaC MM2

24、. 1 C M b M C 二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算 1 1、軸力、彎矩設(shè)計(jì)值、軸力、彎矩設(shè)計(jì)值 2 2）框架柱固端彎矩增大）框架柱固端彎矩增大 一、二、三級(jí)框架底層柱增大系數(shù)：1.5,1.25,1.15 3 3）框支柱）框支柱 當(dāng)框支柱多于10根，柱承受的彎矩之和不小于該樓層地震剪力的20 當(dāng)框支柱少于10根，每根柱承受的彎矩不小于該樓層地震剪力的2 軸力不調(diào)整 4 4）角柱）角柱 按上述方法調(diào)整后的組合彎矩設(shè)計(jì)值再乘以不小于1.10的增大系數(shù) 二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算 2 2、框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度、框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0 在偏心受壓柱的配筋計(jì)算中，

25、需要確定柱的計(jì)算長(zhǎng)度 1 1）粱柱剛接的框架結(jié)構(gòu)）粱柱剛接的框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)各層柱的計(jì)算長(zhǎng)度 樓蓋類型樓蓋類型柱的類別柱的類別l0 現(xiàn)澆樓蓋現(xiàn)澆樓蓋 底層柱底層柱1.0H 其余各層柱其余各層柱1.25H 裝配式樓蓋裝配式樓蓋 底層柱底層柱1.25H 其余各層柱其余各層柱1.5H 注：1）對(duì)底層柱，H為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度； 2）對(duì)其余各層柱，H為上、下兩層樓蓋頂面之間的高度 二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算 2 2、框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度、框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0 2 2）當(dāng)水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值的當(dāng)水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值的7575以上時(shí)，以上

26、時(shí)， 框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度按下兩式計(jì)算，并取較小值?？蚣苤挠?jì)算長(zhǎng)度按下兩式計(jì)算，并取較小值。 式中 u， l 柱的上、下端節(jié)點(diǎn)交匯的各柱線剛度之和與交 匯的各粱線剛度之和的比值； min 比值u， l中的較小值 H柱的高度 Hl Hl lu )2 . 02( )(15. 01 min0 0 二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算二、框架柱壓彎承載力驗(yàn)算 3 3、柱正截面受彎承載力驗(yàn)算、柱正截面受彎承載力驗(yàn)算 2 2）有地震作用組合時(shí)）有地震作用組合時(shí) )()2/( 1 )()2/( 001 1 001 1 ahAfxhxbfNe bf N x ahAfxhxbfNe bf N x cSyccc rE cc r

27、E cSyccc cc 有地震作用組合 )()2/( 1 )()2/( 001 1 001 1 ahAfxhxbfNe bf N x ahAfxhxbfNe bf N x cSyccc RE cc RE cSyccc cc 有地震作用組合 1 1）無(wú)地震作用組合時(shí)：假定大偏心）無(wú)地震作用組合時(shí)：假定大偏心 1 1）一、二、三級(jí)非加密區(qū)，四級(jí)和非抗震框架柱和框支柱）一、二、三級(jí)非加密區(qū)，四級(jí)和非抗震框架柱和框支柱 無(wú)需調(diào)整無(wú)需調(diào)整 3 3）9 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?lè)较蚪孛娼M合的彎矩設(shè)計(jì)值 分別為柱上下端順時(shí)針

28、或逆時(shí)針?lè)较驅(qū)嵟涞膹澗卦O(shè)計(jì)值 柱端剪力增大系數(shù)，一、二、三級(jí)分別取1.4、1.2、1.1 柱的凈高 b c t c MM 、 Vc n H 三、框架柱抗剪驗(yàn)算三、框架柱抗剪驗(yàn)算 1 1、剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整（據(jù)強(qiáng)剪弱彎調(diào)整）、剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整（據(jù)強(qiáng)剪弱彎調(diào)整） 2 2）一、二、三級(jí)抗震粱端箍筋加密區(qū)調(diào)整）一、二、三級(jí)抗震粱端箍筋加密區(qū)調(diào)整 n b c t cvc HMMV/ )( n b cua t cua HMMV/ )(2 . 1 b cua t cua MM、 三、框架柱抗剪驗(yàn)算三、框架柱抗剪驗(yàn)算 2 2、受剪承載力驗(yàn)算、受剪承載力驗(yàn)算 1）無(wú)地震作用組合的剪力：）無(wú)地震作用組合的剪力： 軸力為

29、壓力軸力為壓力 2）有地震作用組合的剪力，按下式計(jì)算一般梁）有地震作用組合的剪力，按下式計(jì)算一般梁 )07.0 1 75.1 ( 00 Nh s A fbhfVV sv yvtcs 軸力為壓力軸力為壓力 )056. 0 1 05. 1 ( 1 00 Nh s A fbhfVV sv yvt RE cs 31 ,3.03.0 cccc AfNAfN， 三、框架柱抗剪驗(yàn)算三、框架柱抗剪驗(yàn)算 2 2、受剪承載力驗(yàn)算、受剪承載力驗(yàn)算 1）無(wú)地震作用組合的剪力：）無(wú)地震作用組合的剪力： 軸力為拉力軸力為拉力 2）有地震作用組合的剪力，按下式計(jì)算一般梁）有地震作用組合的剪力，按下式計(jì)算一般梁 )2 . 0

30、 1 75. 1 ( 00 Nh s A fbhfVV sv yvtcs 軸力為拉力軸力為拉力 )2 . 0 1 05. 1 ( 1 00 Nh s A fbhfVV sv yvt RE cs 00 0000 36.0 ,)2.0 1 05.1 ( bhfh s A f h s A fh s A fNh s A fbhf t sv yv sv yv sv yv sv yvt 取 四、框架柱構(gòu)造措施四、框架柱構(gòu)造措施 1 1、最小截面尺寸、最小截面尺寸 構(gòu)造要求構(gòu)造要求( (宜宜) )：框架柱截面尺寸框架柱截面尺寸 hc250（300），）， bc250（ 300）（非抗震）（非抗震/抗震）；圓

31、柱抗震）；圓柱D 350（抗震）（抗震） 剪壓比限值：剪壓比限值： 3/2 cc bh，剪跨比 0 25. 0bhfV cc 1）無(wú)地震作用組合時(shí)）無(wú)地震作用組合時(shí) 2）有地震作用組合時(shí)）有地震作用組合時(shí) 剪跨比大于剪跨比大于2的柱的柱 )2 . 0( 1 0 bhfV cc RE )15. 0( 1 0 bhfV cc RE 剪跨比不大于剪跨比不大于2的的 柱、框支柱柱、框支柱 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)混凝土強(qiáng)度影響系數(shù) C 四、框架柱構(gòu)造措施四、框架柱構(gòu)造措施 2 2、縱筋要求、縱筋要求 注：1）截面每側(cè)配筋率不應(yīng)小于0.2% 2）建造于類場(chǎng)地上較高的高層建筑，表中數(shù)值應(yīng)加0.1 3）采用HRB

32、400級(jí)鋼筋，表中數(shù)值應(yīng)減0.1 4）混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60及以上時(shí)，表中數(shù)值應(yīng)加0.1 柱全部縱向受拉鋼筋的最小配筋率（） 柱類型柱類型非抗震非抗震 抗震等級(jí)抗震等級(jí) 一級(jí)一級(jí)二級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)四級(jí)四級(jí) 框架中柱、邊柱框架中柱、邊柱0.61.00.80.70.6 框架角柱框架角柱0.61.21.00.90.8 框支柱框支柱0.81.21.00.90.8 四、框架柱構(gòu)造措施四、框架柱構(gòu)造措施 2 2、縱筋要求、縱筋要求 其他要求：其他要求： 1 1）柱的縱向鋼筋宜對(duì)稱配置）柱的縱向鋼筋宜對(duì)稱配置 2 2）截面尺寸大于）截面尺寸大于400mm400mm的柱，縱筋間距不宜大于的柱，縱筋間距不宜大于2

33、00mm200mm 3 3）框架柱和框支柱中總配筋率不宜大于）框架柱和框支柱中總配筋率不宜大于5 5 4 4）一級(jí)抗震且）一級(jí)抗震且22時(shí)，柱每側(cè)縱向配筋率不宜大于時(shí)，柱每側(cè)縱向配筋率不宜大于1.21.2 5 5）邊柱、角柱及剪力墻端柱在地震作用組合產(chǎn)生小偏心受）邊柱、角柱及剪力墻端柱在地震作用組合產(chǎn)生小偏心受 拉時(shí)，柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計(jì)算值增加拉時(shí)，柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計(jì)算值增加2525 6 6）柱縱向鋼筋的綁扎接頭應(yīng)避開(kāi)柱端的箍筋加密區(qū)）柱縱向鋼筋的綁扎接頭應(yīng)避開(kāi)柱端的箍筋加密區(qū) 四、框架柱構(gòu)造措施四、框架柱構(gòu)造措施 3 3、軸壓比限值、軸壓比限值 結(jié)構(gòu)類型 抗震等級(jí) 一二三 框架0

34、.70.80.9 框架剪力墻、板柱剪力墻、框架核心筒， 筒中筒 0.750.850.95 部分框支剪力墻0.60.7 軸壓比限值軸壓比限值 注：1）表內(nèi)限值適用于剪跨比大于2，砼強(qiáng)度等級(jí)不高于C60的柱 四、框架柱構(gòu)造措施四、框架柱構(gòu)造措施 3 3、箍筋加密區(qū)要求、箍筋加密區(qū)要求 柱箍筋加密區(qū)箍筋最大間距和最小直徑 抗震等級(jí)抗震等級(jí)箍筋最大間距（箍筋最大間距（mm ）（取最小值）（取最小值） 箍筋最小直徑（mm） 一級(jí)一級(jí)6d,10010 二級(jí)二級(jí)8d,1008 三級(jí)三級(jí)8d,150（柱根（柱根100）8 四級(jí)四級(jí)8d,150（柱根（柱根100）6 （柱根（柱根8） 注：1） d為柱縱筋最小直

35、徑，柱根指框架底層柱的嵌固部位 2）二級(jí)框架柱的箍筋直徑不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm時(shí)， 除柱根外最大間距應(yīng)允許采用150mm；三級(jí)框架柱的截面尺寸不大于 400mm時(shí)，箍筋最小直徑應(yīng)允許采用6mm；四級(jí)框架柱剪跨比不大于2 時(shí)，箍筋直徑不應(yīng)小于8mm。 3）框支柱和剪跨比不大于2的柱，箍筋間距不應(yīng)大于100mm 四、框架柱構(gòu)造措施四、框架柱構(gòu)造措施 3 3、箍筋要求、箍筋要求 柱箍筋加密區(qū)范圍 ： 1） 柱端，取截面高度（或圓柱直徑），柱凈高的1/6和500mm中的最大值 2）底層柱，柱根不小于柱凈高的1/3；當(dāng)有剛性地面時(shí)，除柱端外尚應(yīng)取 剛性地面上下各500mm。 3）剪跨比

36、不大于2的柱和因設(shè)置填充墻等形成的柱凈高與柱截面高度之比 不大于4的柱，取全高。 4）框支柱取全高。 5）一級(jí)及二級(jí)框架的角柱，取全高。 柱箍筋加密區(qū)肢距： 1） 一級(jí)不宜大于200mm 2）二、三級(jí)不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值 3）四級(jí)不宜大于300mm 3）至少每隔一根縱筋宜在兩個(gè)方向有箍筋或拉筋約束 3）采用拉筋復(fù)合箍時(shí)，拉筋宜緊靠縱筋并鉤住箍筋 四、框架柱構(gòu)造措施四、框架柱構(gòu)造措施 3 3、箍筋要求、箍筋要求 柱箍筋加密區(qū)的體積配箍率 ： v柱箍筋加密區(qū)的體積配箍率 fc 砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，強(qiáng)度等級(jí)低于C35時(shí)，按C35計(jì)算 fyv 箍筋或拉筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，超過(guò)36

37、0kN/mm2時(shí)，應(yīng)取360kN/mm2 v最小配箍特征值，查表 yvcvv ff / 注：1） v一級(jí)不應(yīng)小于0.8，二級(jí)不應(yīng)小于0.6，三、四級(jí)不應(yīng)小 于0.4；計(jì)算復(fù)合箍的體檢配箍率時(shí)，應(yīng)扣除重疊部分的箍筋體積 2）框支柱宜采用復(fù)合螺旋箍或井字復(fù)合箍，其最小配箍特征值應(yīng)比 表內(nèi)數(shù)值增加0.02，且體積配箍率不應(yīng)小于1.5% 3）剪跨比不大于2的柱宜采用復(fù)合螺旋箍或井字復(fù)合箍，其體積配 箍率不應(yīng)小于1.2%，9度不應(yīng)小于1.5% 4）計(jì)算復(fù)合螺旋箍的體積配箍率時(shí)，其非螺旋箍的箍筋體積應(yīng)乘以 換算系數(shù)0.8 四、框架柱構(gòu)造措施四、框架柱構(gòu)造措施 3 3、箍筋要求、箍筋要求 柱非加密區(qū)箍筋 1

38、）柱非加密區(qū)的體積配箍率不宜小于加密區(qū)的50 2）箍筋間距，一、二級(jí)框架柱不應(yīng)大于10倍縱向鋼筋直徑，三、四 級(jí)框架柱不應(yīng)大于15倍縱向鋼筋直徑 4 4、混凝土材料強(qiáng)度、混凝土材料強(qiáng)度 1）一級(jí)抗震，不應(yīng)低于C30，其他情況不應(yīng)低于C20 2）9度時(shí)不宜大于C60，8度時(shí)不宜大于C70 6.4 梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震設(shè)計(jì) 需要抗震驗(yàn)算：需要抗震驗(yàn)算： 一、二級(jí)框架的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)一、二級(jí)框架的節(jié)點(diǎn)核心區(qū) 不需要抗震驗(yàn)算不需要抗震驗(yàn)算 三、四級(jí)框架節(jié)點(diǎn)和各抗震等級(jí)的頂層端節(jié)點(diǎn)核心區(qū)三、四級(jí)框架節(jié)點(diǎn)和各抗震等級(jí)的頂層端節(jié)點(diǎn)核心區(qū) 6.4 梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震設(shè)計(jì) 一、節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)與延性一、節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)與

39、延性 1 1）剪壓破壞，出現(xiàn)斜裂縫）剪壓破壞，出現(xiàn)斜裂縫配置足夠箍筋實(shí)現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)配置足夠箍筋實(shí)現(xiàn)強(qiáng)節(jié)點(diǎn) 1 1、破壞原因、破壞原因 受力：彎、剪、軸受力：彎、剪、軸 2 2）節(jié)點(diǎn)砼強(qiáng)度難以保證）節(jié)點(diǎn)砼強(qiáng)度難以保證節(jié)點(diǎn)鋼筋較多，影響砼澆搗質(zhì)量節(jié)點(diǎn)鋼筋較多，影響砼澆搗質(zhì)量 3 3）鋼筋滑移，出現(xiàn)粘結(jié)破壞）鋼筋滑移，出現(xiàn)粘結(jié)破壞足夠的錨固實(shí)現(xiàn)強(qiáng)錨固足夠的錨固實(shí)現(xiàn)強(qiáng)錨固 2 2、影響節(jié)點(diǎn)承載力級(jí)延性的因素、影響節(jié)點(diǎn)承載力級(jí)延性的因素 1 1）軸壓力：能提高核芯區(qū)砼的抗剪強(qiáng)度，卻使核芯區(qū)延性降低）軸壓力：能提高核芯區(qū)砼的抗剪強(qiáng)度，卻使核芯區(qū)延性降低 2 2）剪壓比和配箍率：節(jié)點(diǎn)剪壓比不大于）剪壓比和配箍率

40、：節(jié)點(diǎn)剪壓比不大于0.350.35 3 3）縱筋滑移：承載力降低，延性降低（為防止滑移，粱縱筋直徑）縱筋滑移：承載力降低，延性降低（為防止滑移，粱縱筋直徑 不宜大于不宜大于1/201/20柱截面邊長(zhǎng)）柱截面邊長(zhǎng)） 二、框架節(jié)點(diǎn)抗剪設(shè)計(jì)二、框架節(jié)點(diǎn)抗剪設(shè)計(jì) 1 1、剪力設(shè)計(jì)值、剪力設(shè)計(jì)值 粱柱節(jié)點(diǎn)受力簡(jiǎn)圖粱柱節(jié)點(diǎn)受力簡(jiǎn)圖 )1 ()( 0 0bc sb sb r b l b c t syk b sykj hH ah ah MM VAfAfV bc r b l b bc t c b c c hH MM hH MM V )( )( ah MM AfAf bo r b l bt syk b syk 2

41、021-7-444 2 2、剪力設(shè)計(jì)值規(guī)范計(jì)算公式為：、剪力設(shè)計(jì)值規(guī)范計(jì)算公式為： sb bjb j ah M V 0 梁截面的有效高度梁截面的有效高度 梁受壓鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離梁受壓鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離 柱的計(jì)算高度，可采用節(jié)點(diǎn)上下柱反彎點(diǎn)之間的距離柱的計(jì)算高度，可采用節(jié)點(diǎn)上下柱反彎點(diǎn)之間的距離 節(jié)點(diǎn)左右梁端逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和節(jié)點(diǎn)左右梁端逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和 ，一級(jí)節(jié)點(diǎn)左右梁端彎矩均為負(fù)值時(shí)絕對(duì)值較小彎矩應(yīng)取零，一級(jí)節(jié)點(diǎn)左右梁端彎矩均為負(fù)值時(shí)絕對(duì)值較小彎矩應(yīng)取零 節(jié)點(diǎn)剪力增大系數(shù)，一級(jí)取節(jié)點(diǎn)剪力增大系數(shù)，一級(jí)取1.351.35，二級(jí)取，二級(jí)

42、取1.21.2 0b h s a C H b M jb 1）設(shè)防烈度為）設(shè)防烈度為9度的結(jié)構(gòu)以及一級(jí)抗震等級(jí)框架度的結(jié)構(gòu)以及一級(jí)抗震等級(jí)框架 ah MM V b r bu l bu j 0 15. 1 )1)(15. 1 0 0bc b b r bu l bu j hH ah ah MM V （頂層）（頂層）（中間層）（中間層） )1 ( 0 0bC sb sb bjb j hH ah ah M V （頂層）（頂層） （中間層）（中間層） 2）一、二級(jí)抗震等級(jí)）一、二級(jí)抗震等級(jí) 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪截面應(yīng)符合下式要求： )30. 0( 1 jjccj RE j hbfV 1 設(shè)防烈度為9度時(shí) ) 9 . 0 ( 1 s ah AfhbfV sbo svjyvjjtj RE j 2 其他情況 ) 5 . 01 . 1 ( 1 s ah Af b b NhbfV sbo svjyv c j jjjtj RE j 3 3、節(jié)點(diǎn)區(qū)抗剪驗(yàn)算、節(jié)點(diǎn)區(qū)抗剪驗(yàn)算 2021-7-446 3 3、節(jié)點(diǎn)區(qū)抗剪驗(yàn)算、節(jié)點(diǎn)區(qū)抗剪驗(yàn)算 對(duì)應(yīng)于組合剪力設(shè)計(jì)值的上柱組合軸向力設(shè)計(jì)值，當(dāng)對(duì)應(yīng)