設(shè)計3-鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)

1、2021/8/61一、框架結(jié)構(gòu)體系1、框架結(jié)構(gòu)組成框架結(jié)構(gòu)是由梁、柱、節(jié)點及基礎(chǔ)組成的結(jié)構(gòu)形式，橫梁和立柱通過節(jié)點連為一體，形成承重結(jié)構(gòu)，將荷載傳至基礎(chǔ)。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/622、框架結(jié)構(gòu)種類根據(jù)施工方法的不同，分為整體式、裝配式和裝配整體式三種。3、框架結(jié)構(gòu)布置（1）、橫向承重框架（2）、縱向承重框架（3）、縱橫雙向承重 框架西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/63二、變形縫1、沉降縫設(shè)置沉降縫是為了避免地基不均勻沉降在房屋構(gòu)件中引起裂縫。房屋擴建時，新建部分與原有建筑結(jié)合處也可設(shè)置沉降縫分開。沉降縫將建筑物從基礎(chǔ)至屋頂全部分開，各部分能夠自由沉降。西南

2、科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/642、伸縮縫設(shè)置伸縮縫是為了避免溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力而使房屋產(chǎn)生裂縫。伸縮縫僅將上部結(jié)構(gòu)從基礎(chǔ)頂面斷開，基礎(chǔ)不斷開。3、防震縫當房屋平面復(fù)雜、立面高差懸殊、各部分質(zhì)量和剛度截然不同時，應(yīng)設(shè)置防震縫。對有抗震設(shè)防要求的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應(yīng)符合防震縫要求對有抗震設(shè)防要求的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應(yīng)符合防震縫要求，并盡可能三縫合并設(shè)置。，并盡可能三縫合并設(shè)置。三、框架梁、柱截面尺寸1、梁、柱截面形狀西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/652、梁、柱截面尺寸（1）、梁截面尺寸一般?。?（2）、柱截面尺寸柱截面高度可取 ，柱截面寬度可取 ，

3、并按下述方法進行初步驗算。 框架柱承受豎向荷載為主時，可先按負荷面積估算出柱軸力，再按軸心受壓柱驗算。考慮到彎矩影響，適當將柱軸力乘以1.21.4的放大系數(shù)。 對有抗震設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)，需要限制柱的軸壓比。 為柱的軸壓比限值。 框架柱截面高度不宜小于400mm，寬度不宜小于350mm。為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比宜大于4。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backlh12/18/1hb3/12/1Hh20/115/1hb3/21cfNA2021/8/663、梁截面慣性矩Io為梁矩形截面部分的截面慣性矩。四、框架結(jié)構(gòu)計算簡圖1、平面計算單元框架結(jié)構(gòu)是一個由橫向框架和縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu)。西南科

4、技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/672、計算簡圖框架桿件用其軸線表示，桿件之間的連接用節(jié)點表示，桿件長度用節(jié)點之間的距離表示?？蚣艿挠嬎憧缍葹榭蚣苤S線間的距離；框架柱的計算高度（除底層柱外）可取各層層高，底層柱一般取至基礎(chǔ)頂面，當有整體剛度很大的地下室時，可取至地下室結(jié)構(gòu)的頂部。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/68一、分層法1、計算假定（1）、框架的側(cè)移忽略不計， 即不考慮框架側(cè)移對 內(nèi)力的影響。（2）、每層梁上的荷載對其 他層梁、柱內(nèi)力的影 響忽略不計，僅考慮 對本層梁、柱內(nèi)力的 影響。2、計算要點（1）、計算簡圖西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/69（2

5、）、計算要點將多層框架沿高度分成若干單層無側(cè)移的敞口框架，框架梁上作用的荷載、柱高及梁跨均與原結(jié)構(gòu)相同。計算時，將各層梁及其上、下柱所組成的敞口框架作為一個獨立計算單元，用彎矩分配法分層計算各榀敞口框架的桿端彎矩，由此求得的梁端彎矩即為其最后彎矩。因每一層柱屬于上、下兩層，所以每一層柱的最終彎矩需由上、下兩層計算所得的彎矩值疊加得到。上、下層柱的彎矩疊加后，節(jié)點彎矩一般不會干衡，如果需要提高精度，可對不平衡彎矩再作一次彎矩分配，但不傳遞。（3）、對計算假定引起誤差的修正、除底層柱以外的其它各層柱的線剛度乘以修正系數(shù)0.9，據(jù)此來計算節(jié)點周圍各桿件的彎矩分配系數(shù)；、桿端分配彎矩向遠端傳遞時，底層

6、柱和各層梁的傳遞系數(shù)仍按遠端為固定支承取為12，其它各柱的傳遞系數(shù)考慮遠端為彈性支承取為13。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/610（4）、分層法的適用范圍、 節(jié)點梁柱線剛度比、 結(jié)構(gòu)與荷載沿高度分布比較均勻例題例題3.13.1某三跨五層鋼筋混凝土框架，各層框架梁所受豎向荷載設(shè)計值（恒載）如圖3.8a所示，各桿件相對線剛度示于圖中，試用分層法計算各桿件的彎矩。解：1、將原框架分為5個敝口框架，除底層外的各柱線剛度均乘以折減系數(shù)0.9；2、用彎矩分配法計算每一敞口框架的桿端彎矩，利用對稱性取半跨，底層柱彎矩傳遞系數(shù)仍取12，其余各柱彎矩傳遞系數(shù)取13，具體計算過程見圖3.9a和圖3

7、.9；3、將分層法所得彎矩圖疊加，并將A、D軸線各節(jié)點不平衡彎矩作一次分配，B、C軸線各節(jié)點不平衡彎矩相差不大，不再分配?？蚣茏詈髲澗貓D示于圖3.10。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back3/cbii2021/8/611二、彎矩二次分配法1、計算假定假定某一節(jié)點的不平衡彎矩只對與該節(jié)點相交的各桿件的遠端有影響，而對其余桿件的影響忽略不計。2、基本思路先對各節(jié)點不平衡彎矩進行第一次分配，并向遠端傳遞（傳遞系數(shù)均取12），再將因傳遞彎矩而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進行第二次分配，整個彎矩分配和傳遞過程即告結(jié)束。這就是彎矩二次分配法。注意：彎矩分配兩次，傳遞一次。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/

8、612例題3.2某三跨五層鋼筋混凝土框架，各層框架梁所受豎向荷載設(shè)計值（恒載）如圖3.11所示，各桿件相對剛度示于圖中，試用二次彎矩分配法計算各桿件的彎矩。解：1、因框架結(jié)構(gòu)和作用荷載均對稱，僅取半跨進行分析，這時中跨梁的相對線剛度應(yīng)乘以修正系數(shù)12，根據(jù)各桿件的線剛度計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)。2、計算豎向荷載作用下各跨梁的固端彎矩，并將各節(jié)點不平衡穹矩進行第一次分配。3、將所有桿端的分配彎矩向遠端傳遞，傳遞系數(shù)均取l2。4、將各節(jié)點因傳遞彎矩而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進行第二次分配，使各節(jié)點處于平衡狀態(tài)。5、將各桿端的固端彎矩，分配彎矩和傳遞彎矩相加，即得各桿端彎矩。二次彎矩分配法計算過程見圖

9、3.12，最終框架彎矩圖見圖3.13。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/613一、反彎點法適用范圍：結(jié)構(gòu)比較均勻，層數(shù)不多的多層框架； 梁、柱線剛度比1、基本假定（1）、確定各柱間的剪力分配時，認為梁的線剛度與柱的線剛度之比為無限大，各柱上下兩端均不發(fā)生角位移；（2）、確定各柱的反彎點位置時，認為除底層以外的其余各層柱，受力后上下兩端的轉(zhuǎn)角相同；（3）、不考慮框架梁的軸向變形，同一層各節(jié)點水平位移相等。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back3/cbii2021/8/6142、同層各柱剪力分配第i層k根柱的側(cè)移剛度：層間水平力平衡方程：西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back212hidcikim

10、kikVV 12021/8/615第i層各柱柱端相對側(cè)移均為 ，按照側(cè)移剛度的定義：各層的層間總剪力按各柱側(cè)移剛度在該層側(cè)移剛度所占比例分配到各柱。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backiiikikdViimkikVd1imkikiVd11imkikikikVddV12021/8/6163、柱中反彎點位置柱的反彎點高度yh為反彎點至柱下端的距離，y為反彎點高度與柱高的比值，h為柱高。由假定可確定柱的反彎點高度：對于上部各層柱：反彎點位于柱的中點處，y=1/2；對于底層柱：反彎點偏離中點向上，可取y=2/3。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/6174、框架梁柱內(nèi)力（1）、柱端彎矩（2）、

11、梁端彎矩西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backhyVMyhVMikuikikdik1rblbrbdcucrbrblblbdcuclbiiiMMMiiiMMM2021/8/618（3）、梁端剪力（4）、柱的軸力節(jié)點左右梁端剪力之和即為柱的層間軸力。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backlMMVVrblbrblbniriblibikVVN2021/8/619二、改進反彎點法（D值法）1、柱側(cè)移剛度的修正 柱側(cè)移剛度修正系數(shù)。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back212hidcik212hiDccc2021/8/6202、柱的反彎點位置（1）、標準反彎點高度比yo規(guī)則框架指層高、跨度、柱的線剛度和梁的線剛度分別相等的

12、框架。規(guī)則框架在節(jié)點水平力的作用下，可假定同層各節(jié)點轉(zhuǎn)角相等，這時各層橫梁的反彎點位于跨中且該點無豎向位移。標準反彎點高度比yo已制成表格表3.4表3.5。（2）、上下層梁線剛度變化時反彎點高度比修正值y1當 反彎點上移y1h。當 反彎點下移y1h。計算時可查表3.6。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back432114321,iiiiiiii214314321,iiiiiiii2021/8/621（3）、上下層層高變化時反彎點高度比修正值若某柱的上下層層高改變時，反彎點位置也有變化，需要修證。計算時可查表3.7?？蚣芨鲗又姆磸濣c高度： 各層柱的反彎點高度比； 標準反彎點高度比； 上下層梁線剛度變化

13、時反彎點高度比的修正值； 上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backhyyyyyh32100y1y32, yyy2021/8/622注意：當各層框架柱的側(cè)移剛度和各層柱反彎點位置確定以后，計注意：當各層框架柱的側(cè)移剛度和各層柱反彎點位置確定以后，計算步驟與反彎點法一樣。算步驟與反彎點法一樣。三、框架結(jié)構(gòu)側(cè)移的近似計算控制側(cè)移包括兩部分內(nèi)容：控制頂層最大側(cè)移和控制層間相對位移?？傮w剪切變形和總體彎曲變形西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/6231、由梁柱彎曲變形引起的側(cè)移第i層層間相對側(cè)移：頂點側(cè)移為各層層間側(cè)移之和：2、由柱軸向變形引起的側(cè)移第i層層間相對

14、側(cè)移：頂點側(cè)移：高規(guī)規(guī)定：對房屋高度大于高規(guī)規(guī)定：對房屋高度大于5050m m或或高寬比大于高寬比大于4 4的結(jié)構(gòu)，宜考慮柱軸向變的結(jié)構(gòu)，宜考慮柱軸向變形的影響。形的影響。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backikiiDVniiN11iii nFBEAHVN21302021/8/624一、荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合實際上是內(nèi)力組合，內(nèi)力組合的目的就是要找出框架梁柱控制截面的最不利內(nèi)力，最不利內(nèi)力是使截面配筋最大的內(nèi)力。1、控制截面及最不利內(nèi)力框架梁的控制截面通常是梁端支座截面和跨中截面?？蚣芰旱目刂平孛孀畈焕麅?nèi)力組合有以下幾種：（1）、梁端支座截面（2）、梁跨中截面西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backma

15、xmaxmax,VMMmaxmax, MM2021/8/625框架柱的控制截面通常是柱上、下兩端截面?？蚣苤目刂平孛孀畈焕麅?nèi)力組合有以下幾種：（1）、 及相應(yīng)的N、V；（2）、 及相應(yīng)的M、V；（3）、 及相應(yīng)的M、V；（4）、 比較大（不是絕對 最大），但N比較小 或N比較大（但不是絕對最小或絕 對最大）。內(nèi)力組合時應(yīng)將各種荷載作用下梁柱軸線的彎矩值和剪力值換算到梁柱邊緣處，然后進行內(nèi)力組合。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backmaxMmaxNminNM2021/8/6262、活荷載布置（1）、逐跨布置法（2）、最不利位置法（3）、滿布法對樓面活荷載標準值不超過 的一般工業(yè)與民用多層框架結(jié)構(gòu)，

16、滿布荷載法的計算精度和安全度可以滿足工程設(shè)計要求，為安全起見，滿布法對跨中彎矩再乘以1.11.2的放大系數(shù)。（4）、水平荷載水平荷載有風荷載和水平地震作用，水平荷載應(yīng)考慮正反兩個方向。如果結(jié)構(gòu)對稱，風荷載和水平地震作用下的框架內(nèi)力均為反對稱。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2/5mkN2021/8/6273、荷載組合不考慮抗震設(shè)防時，荷載效應(yīng)組合如下：當有兩個或兩個以上可變荷載參與組合且其中包括風荷載時，荷載組合系數(shù)取 ，在其他情況下荷載組合系數(shù)均取一般應(yīng)考慮下列三種荷載組合：（1）、恒載0.85（活載風載）（2）、恒載活載（3）、恒載風載對于高層框架結(jié)構(gòu)，在計算荷載效應(yīng)組合時應(yīng)把風荷載作為主

17、要荷載，其荷載組合值系數(shù) 。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backikQiniQiKGGQCGCS185. 00 . 10 . 12021/8/628二、構(gòu)件截面設(shè)計1、框架梁框架梁是受彎構(gòu)件，由內(nèi)力組合求得控制截面的最不利彎矩和剪力后，按正截面受彎承載力計算方法確定所需要的縱筋數(shù)量，按斜截面受剪承載力計算方法確定所需的箍筋數(shù)量，再采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。對于現(xiàn)澆框架，支座調(diào)幅系數(shù)取0.80.9；對于裝配整體式框架，其支座調(diào)幅系數(shù)取0.70.8。2、框架柱框架柱是偏心受壓構(gòu)件，通常采用對稱配筋，確定柱中縱筋數(shù)量時，應(yīng)從內(nèi)力組合中找出最不利的內(nèi)力進行配筋計算?？蚣苤M行正截面受壓承載力計算外，還應(yīng)根據(jù)內(nèi)

18、力組合得到的剪力值進行斜截面抗剪承載力計算，確定柱的箍筋配置。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/629柱的計算長度：（1）、一般多層房屋的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)各層柱段 當為現(xiàn)澆樓蓋時： 底層柱段 其余各層柱段 當為裝配式樓蓋時： 底層柱段 其余各層柱段（2）、具有非輕質(zhì)隔墻的多層房屋，當為三跨及三跨以上或為兩跨且房屋的總寬度不小于房屋總高度13時，其各層框架柱段的計算長度： 當為現(xiàn)澆樓蓋時： 當為裝配式樓蓋時：（3）、按有側(cè)移考慮的框架結(jié)構(gòu)，當豎向荷載較小或豎向荷載大部分作用在框架節(jié)點上或其附近時，各層柱段的計算長度應(yīng)根據(jù)可靠設(shè)計經(jīng)驗取用較上述規(guī)定更大的數(shù)值。柱H為上、下兩層樓蓋頂面

19、之間的距離。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backHl0 . 10Hl25. 10Hl25. 10Hl5 . 10Hl0 . 10Hl0 . 102021/8/6303、疊合梁疊合梁是分兩次澆搗混凝土的梁，第一次在預(yù)制廠澆搗混凝土，做成預(yù)制梁運往現(xiàn)場安裝；當預(yù)制樓板擱置梁上后，在梁的上部第二次在施工現(xiàn)場澆注疊合層，使板和梁連成整體。疊合梁的預(yù)制部分，通常做成T形截面，以便擱置預(yù)制樓板，構(gòu)造見圖3.33。預(yù)制梁所以能和后澆混凝土連成整體共同工作，主要依靠預(yù)制梁中伸出疊合面的箍筋的抗剪作用以及粗糙的疊合面上的粘結(jié)力。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/631三、框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求1、混凝土強

20、度等級框架的混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。梁柱混凝土強度等級相差不宜大于5MPa。2、框架梁（1）、框架梁截面梁截面高度： 且不宜大于梁截面寬度：（2）、框架梁縱向鋼筋框架梁、柱縱向鋼筋構(gòu)造要求見圖3.34。（3）、框架梁箍筋梁的箍筋沿梁全長范圍內(nèi)設(shè)置，第一排箍筋一般設(shè)置在距離節(jié)點邊緣50mm處。梁的配箍率不應(yīng)小于 ，箍筋最小直徑和最大間距的要求與一般梁相同。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backlh12/18/1nl 4/1cbhb1/24/1及yVtff /24. 02021/8/6323、框架柱（1）、框架柱截面柱截面高度不宜小于400mm，柱截面寬度不宜小于350mm，柱凈高與截面長邊尺寸之

21、比宜大于4。（2）、框架柱縱向鋼筋框架柱的縱向鋼筋宜采用對稱配筋，框架柱縱向鋼筋的最小直徑不應(yīng)小于12mm，全部縱向鋼筋的最小配筋率最大配筋率（3）、框架柱箍筋箍筋應(yīng)為封閉式，箍筋間距不應(yīng)大于400mm，且不應(yīng)大于柱短邊尺寸。4、框架節(jié)點（1）、現(xiàn)澆框架節(jié)點節(jié)點范圍內(nèi)的箍筋數(shù)量應(yīng)與柱端相同。（2）、裝配式及裝配整體式框架節(jié)點西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back%4 . 0min%5max2021/8/633一、抗震設(shè)計思想1、三水準的抗震設(shè)防要求（1）、第一水準：當遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；（2）、第二水準：當遭受相當于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的

22、地震影響時，建筑物可能損壞，經(jīng)過一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用；（3）、第三水準：當遭受到高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估罕遇地震影響時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/6342、抗震設(shè)計方法（1）、第一階段設(shè)計是多遇地震下的承載力驗算和彈性變形計算。取第一水準的地震動參數(shù)，用彈性方法計算結(jié)構(gòu)的地震作用，然后將地震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)進行組合，對構(gòu)件截面進行抗震承載力驗算，以滿足第一水準的抗震設(shè)防要求；對延性結(jié)構(gòu)還要進行彈性變形驗算，控制側(cè)向變形，防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)較多損壞，滿足第二水準的抗震設(shè)防要求；再通過合理的結(jié)構(gòu)布置和抗震構(gòu)造

23、措施，增加結(jié)構(gòu)的耗能能力和變形能力，即認為可以滿足第三水準的抗震設(shè)防要求。（2）、第二階段設(shè)計是罕遇地震下的彈塑性變形驗算。 對于特別重要的結(jié)構(gòu)或建筑物的體形和抗側(cè)力構(gòu)件比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，除進行第一階段設(shè)計外，還要進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算，使得結(jié)構(gòu)的薄弱部位不產(chǎn)生可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌的過大變形。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/6353、建筑物重要性分類建筑抗震設(shè)防分類標準GB5022395根據(jù)建筑遭受破壞后可能產(chǎn)生的經(jīng)濟損失、社會影響及其在抗震救災(zāi)中的作用，將建筑物按重要性分為甲、乙、丙、丁四類。（1）、甲類建筑，地震破壞后對社會產(chǎn)生嚴重影響，對國民經(jīng)濟造成巨大損失或有特殊要

24、求的建筑。如核電站、存放劇毒物品的建筑、中央級電信樞紐。（2）、乙類建筑，主要指地震時使用功能不能中斷或需要盡快恢復(fù)，且地震破壞會造成社會重大影響和國民經(jīng)濟重大損失的建筑。如大中城市的供水、供電、廣播、通訊、消防、醫(yī)療建筑。（3）、丙類建筑，地震破壞后有一般影響及其它不屬于甲、乙、丁類的建筑。如量大面廣的一般工業(yè)與民用建筑。（4）、丁類建筑，地震破壞或倒塌不會影響及其它不屬于甲、乙、丙類的建筑，且社會影響、經(jīng)濟損失輕微的建筑。如儲存物品價值低、人員活動少的單層倉庫等建筑。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/6364、抗震設(shè)防標準（1）、甲類建筑的地震作用，當為68度時應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防

25、烈度提高一度計算，當為9度時，提高幅度應(yīng)專門研究。其它各類建筑的地震作用，應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度計算，但設(shè)防烈度為6度時，一般可不進行地震作用計算。（2）、當設(shè)防烈度為68度時，甲類建筑和乙類建筑應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度采取抗震措施，當為9度時，應(yīng)采取比9度設(shè)防更有效的抗震措施；丙類建筑應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度采取抗震措施；丁類建筑可按本地區(qū)設(shè)防烈度適當降低抗震措施要求，但設(shè)防烈度為6度時不宜降低。 較小的乙類建筑，采用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)體系時，可按本地區(qū)設(shè)防烈度采取抗震措施。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/637二、地震作用計算1、地震作用地震釋放的能量以地震波的形式傳到地面，引起地

26、面運動，并帶動基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)一起運動，迫使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動。振動過程中作用在結(jié)構(gòu)上的慣性力就是“地震荷載”，它使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形。按照現(xiàn)行國家標準規(guī)定，荷載僅指直接作用，地震時結(jié)構(gòu)施加的影響屬間接作用，故將結(jié)構(gòu)承受的“地震荷載”稱為地震作用。 2、地震作用的計算原則（1）、一般情況下，水平地震作用對結(jié)構(gòu)起控制作用，可按建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用主要由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔；（2）、有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當相交角度大于15時，應(yīng)分別考慮各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用；（3）、質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；（4

27、）、9度時的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/6383、地震作用的計算方法基于反應(yīng)譜理論的振型分解反應(yīng)譜法、底部剪力法，以及直接輸入地震波求解的時程分析法。（1）、高度不超過40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法等簡化方法；（2）、不符合上述情況的多層和高層房屋宜采用振型分解反應(yīng)譜法，（3）、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和表3.8所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用時程分析法進行補充計算。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/6394、重力荷載代表值建筑抗震設(shè)計規(guī)范取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值和各可變荷載組合值之和作

28、為抗震設(shè)計的重力荷載代表值?？勺兒奢d根據(jù)地震時的遇合概率取用不同的組合系數(shù)，如表3.9所示。重力荷載代表值適用于計算地震作用以及與地震作用相遇的其它重力荷載。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/6405、結(jié)構(gòu)抗震等級混凝土結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求，不僅與建筑重要性和地震烈度有關(guān)，而且與建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有關(guān)，結(jié)構(gòu)抗震能力又與房屋高度和結(jié)構(gòu)類型、主要抗側(cè)力構(gòu)件還是次要抗側(cè)力構(gòu)件等直接相關(guān)。建筑抗震設(shè)計規(guī)范根據(jù)建筑物重要性、設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等因素，將其抗震要求以抗震 等級表示，抗震等級分為四級，見表3.10和續(xù)表3.10 ，一級抗震要求最高，四級抗震要求最低，對于不同抗震等級的建筑

29、物采取不同的計算方法和構(gòu)造要求，以利于做到經(jīng)濟合理的設(shè)計。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/641三、荷載效應(yīng)組合1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載效應(yīng)基本組合 結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計值，包括組合的彎矩、軸向力和剪 力設(shè)計值； 重力荷載分項系數(shù)，一般情況應(yīng)采用1.2，當重力荷載效應(yīng)對 構(gòu)件承載能力有利時，不應(yīng)大于 1.0； 分別為水平、豎向地震作用分項系數(shù)，應(yīng)按表3.11；西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backwkwwEvkEvEhkEhGEGSSSSSSGEvEh,2021/8/642 風荷載分項系數(shù)，應(yīng)采用1.4。 重力荷載代表值，有吊車時，尚應(yīng)包括懸吊物重力標準值； 水平地震作用標準值的效應(yīng)； 豎

30、向地震作用標準值的效應(yīng)； 風荷載標準值； 風荷載組合值系數(shù)，一般結(jié)構(gòu)可不考慮，較高的高層建筑 可采用0.2。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backwGESEhkSEvkSwkSw2021/8/6432、承載力抗震調(diào)整系數(shù) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值，應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范計算； 承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除以后有關(guān)章節(jié)另有規(guī)定外，應(yīng)按 表3.12采用。抗震規(guī)范通過承載力抗震調(diào)整系數(shù)來反映標準值和設(shè)計值之間的差異。這個差異對不同的材料，不同構(gòu)件以及不同構(gòu)件的荷載效應(yīng)比值均不相同，表3.12分別給出了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力抗震調(diào)整系數(shù)的值。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backRERS/RRE2021/8/6443、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)

31、件荷載效應(yīng)組合在框架抗震設(shè)計時，一般應(yīng)考慮兩種基本組合。（1）、地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值效應(yīng)的組合框架結(jié)構(gòu)考慮地震作用時，除高層建筑須考慮風荷載以外，一般不考慮風荷載與地震作用的組合，框架結(jié)構(gòu)一般也不考慮豎向地震作用。當只考慮水平地震作用與重力荷載代表值的組合時：（2）、永久荷載與可變荷載的荷載效應(yīng)組合 無地震作用時，考慮全部豎向荷載作用的荷載效應(yīng)組合： 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backREEhkGERSSS3 . 12 . 1RQCGCSkQkG4 . 12 . 12021/8/645四、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震設(shè)計框架結(jié)構(gòu)體系是由梁、柱通過節(jié)點連接而成，抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具備必要的強度、適當?shù)?/p>

32、剛度、良好的延性和可靠的連接，并應(yīng)注意強度、剛度和延性之間的合理匹配。1、框架梁（1）、正截面受彎承載力驗算考慮地震作用組合的框架梁，其正截面受彎承載力可按非抗震設(shè)計的承載力計算公式計算，但應(yīng)考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)，受彎梁取考慮受壓鋼筋作用的梁端混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求：一級抗震等級二、三級抗震等級且縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back75. 0REhx25. 0hx35. 02021/8/646（2）、斜截面受剪承載力驗算、梁端剪力設(shè)計值確定 強剪弱彎 梁端剪力調(diào)整，9度設(shè)防烈度、一級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)：其它情況：一級抗震等級二級抗震等級三級抗震等級西

33、南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backGbnrbualbuabVlMMV1 . 1GbnrblbbVlMMV3 . 1GbnrblbbVlMMV2 . 1GbnrblbbVlMMV1 . 12021/8/647 框架梁左、右端考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)的正截面 受彎承載力值；應(yīng)分別按順時針和逆時針方向進行計算，并取其較大值。每端的彎矩值可按非抗震設(shè)計正截面受彎承載力有關(guān)公式計算，但在計算中應(yīng)將縱向受拉鋼筋的強度設(shè)計值以強度標準值代替，并取實配的縱向鋼筋截面面積，不等式改為等式，并在等式右邊除以梁的正截面承載力抗震調(diào)整系數(shù)。 考慮地震組合的框架梁左、右端彎矩設(shè)計值， 與 之和，應(yīng)分別按順時針方向和逆時 針方

34、向進行計算，并取其較大值； 考慮地震作用組合時的重力荷載代表值產(chǎn)生的剪力設(shè)計值 ， 可按簡支梁計算確定； 梁的凈跨。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backrbualbuaMM,rblbMM ,lbMrbMGbVnl2021/8/648、截面尺寸限制框架梁受剪截面應(yīng)符合下列條件：跨高比不小于2.5的框架梁：跨高比小于2.5的框架梁： 混凝土強度影響系數(shù)，當混凝土強度等級不超過C50時，取 ；混凝土強度等級為C80時，取 ，其 間按線性內(nèi)插法取用。 承載力抗震調(diào)整系數(shù)，受剪取為0.85。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back020. 01bhfVccREb015. 01bhfVccREbc0 . 1c8 .

35、0cRE2021/8/649、斜截面受剪承載力驗算矩形、T形和I形截面的一般框架梁：對集中荷載作用下的框架梁（包括有多種荷載、且其中集中荷載對節(jié)點邊緣產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況）： 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back0025. 142. 01hSAfbhfVsvyvtREb00105. 11hSAfbhfVsvyvtREb2021/8/6502、框架柱 框架柱設(shè)計中應(yīng)遵循“強柱弱梁”的原則，避免或推遲柱端出現(xiàn)塑性鉸；還應(yīng)滿足“強剪弱彎”的要求，防止過早發(fā)生剪切破壞；為提高框架柱的延性，還應(yīng)控制柱的軸壓比不要太大。（1）、正截面承載力驗算考慮地震作用組合的框架柱，其正截面受壓、受拉承載

36、力可按非抗震設(shè)計的承載力計算公式計算，均應(yīng)考慮相應(yīng)的承載力抗震調(diào)整系數(shù)。（2）、彎矩設(shè)計值調(diào)整由于框架柱的延性通常比梁的延性小，一旦在框架柱上形成塑性鉸，就會產(chǎn)生很大的層間側(cè)移，直接危及結(jié)構(gòu)的豎向承載能力。因此，在框架設(shè)計中，可以有目的地增大柱端彎矩設(shè)計值，體現(xiàn)“強柱弱梁”的原則，使得框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下梁端先出現(xiàn)塑性鉸。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/651、節(jié)點上、下柱端的彎矩設(shè)計值柱端彎矩調(diào)整，9度設(shè)防烈度、一級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)：且不應(yīng)小于按一級抗震等級公式求得的 值。一級抗震等級二級抗震等級 三級抗震等級對框架頂層和軸壓比小于0.15的柱，以及四級抗震等級時，柱端

37、彎矩設(shè)計值可直接取地震作用組合下的彎矩設(shè)計值。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backbuacMM2 . 1cMbcMM4 . 1bcMM2 . 1bcMM1 . 12021/8/652 考慮抗震等級的節(jié)點上、下柱端的彎矩設(shè)計值之和； 同一節(jié)點左、右梁端按逆時針或順時針方向組合的考慮 承載力抗震調(diào)整系數(shù)的正截面受彎承載力值之和； 同一節(jié)點左、右梁端按逆時針或順時針方向考慮地震作 用組合的彎矩設(shè)計值之和。當節(jié)點左、右梁端均為負彎 矩時，絕對值較小一端的彎矩取零。、節(jié)點上、下柱端的軸向壓力設(shè)計值，取地震作用組合下各自的軸向力設(shè)計值。、框架結(jié)構(gòu)底層柱柱底的抗彎能力也應(yīng)適當提高，對于一、二級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)

38、底層柱下端截面的彎矩設(shè)計值，應(yīng)乘以增大系數(shù)1.5。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backcMbuaMbM2021/8/653（3）、 剪力設(shè)計值調(diào)整柱端剪力調(diào)整，9度設(shè)防烈度、一級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)：且不應(yīng)小于按一級抗震等級公式求得的 值。一級抗震等級二級抗震等級 三級抗震等級注意：一、二級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)的角柱的彎矩、剪力設(shè)計值宜在調(diào)整后的彎矩、剪力設(shè)計值基礎(chǔ)上，再乘以增大系數(shù)1.3。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backnbcuatcuacHMMV2 . 1cVnbctccHMMV4 . 1nbctccHMMV2 . 1nbctccHMMV1 . 12021/8/654（4）、受剪截面尺寸限制限制

39、柱的剪壓比，其實質(zhì)也就是從受剪的要求限制構(gòu)件最小截面尺寸。框架柱的受剪截面應(yīng)符合下列條件：剪跨比大于2：剪跨比不大于2：（5）、斜截面受剪承載力驗算當框架柱出現(xiàn)拉力：西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back02 . 01bhfVccREc015. 01bhfVccREcNhSAfbhfVsvyvcREc056. 0105. 1100NhSAfbhfVsvyvtREc2 . 0105. 11002021/8/655（6）、軸壓比限制抗震設(shè)計中的軸壓比是指柱組合軸壓力設(shè)計值與柱全截面面積和混凝土的軸心受壓強度設(shè)計值乘積的比值，即 。 柱的軸壓比是影響柱破壞形態(tài)和變形能力的重要因素。試驗表明，軸壓比越大，柱

40、的變形能力越小；在高軸壓比條件下，多配箍筋不能有效改善柱的延性。因此，必須限制柱的軸壓比。3、 框架節(jié)點框架節(jié)點是結(jié)構(gòu)抗震的薄弱部位，在水平地震力作用下，框架節(jié)點受到梁、柱傳來的彎矩、剪力和軸力作用，節(jié)點核芯區(qū)處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。地震時，一且節(jié)點發(fā)生破壞，難以修復(fù)和加固，因此應(yīng)根據(jù)“強節(jié)點”的設(shè)計要求，使得節(jié)點核芯區(qū)的承載力強于與之相連的桿件的承載力。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backAfNc/2021/8/656五、框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施1、材料（1）、混凝土有抗震設(shè)防要求的混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級應(yīng)符合下列要求：設(shè)防烈度為9度時，混凝土強度等級不宜超過C60；設(shè)防烈度為8度時，混凝土強度等級

41、不宜超過C70。當按一級的抗震等級設(shè)計時，混凝土強度等級不應(yīng)低于C30；當按二、三級抗震等級設(shè)計時，混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。（2）、鋼筋結(jié)構(gòu)構(gòu)件中應(yīng)采用延性較好的鋼筋，普通縱向受力鋼筋宜采用HRB400、HRB335級熱軋鋼筋，箍筋宜選用HRB335、HRB400、HRB235級熱軋鋼筋。在施工中，不宜任意采用較高強度等級的鋼筋來代替原設(shè)計中的縱向受力鋼筋，以免降低構(gòu)件延性。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/6572、框架梁（1）、截面尺寸梁的截面寬度不宜小于200mm，且不宜小于柱寬的一半，梁的截面高寬比不宜大于4；梁計算跨度與截面高度之比(跨高比)不宜小于5。（2）、梁縱

42、向鋼筋的配置在框架結(jié)構(gòu)中，主要依靠梁端塑性鉸的形成來保證結(jié)構(gòu)的延性。 梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大于2.5，且考慮受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，一般不應(yīng)大于0.25，二、三級不應(yīng)大于0.35?？拐鹪O(shè)計梁的縱向受拉鋼筋的最小配筋率較非抗震設(shè)計梁有所提高，應(yīng)滿足表3.13的要求。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/658（3）、 梁內(nèi)縱筋錨固在反復(fù)地震作用下，鋼筋與混凝土之間粘結(jié)作用較單調(diào)加載時有所降低。因此，框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)比非抗震設(shè)計有更為嚴格的錨固長度和搭接長度?？v向鋼筋的最小錨固長度：一、二級抗震等級三級抗震等級四級抗震等級 縱向受拉鋼筋的錨固長度，取非抗震

43、的錨固長度。當采用搭接接頭時，其搭接長度式中 受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)。西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backaaEll15. 1aaEll05. 1aaEll0 . 1aElEllal2021/8/659（4）、梁內(nèi)箍筋梁端箍筋的加密區(qū)長度、箍筋最大間距和箍筋最小直徑，按表3.14的規(guī)定。當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2時，表中箍筋最小直徑應(yīng)增大2mm。沿梁全長箍筋的配筋率應(yīng)符合下列規(guī)定：一級抗震等級 二，三級抗震等級西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程backytsvff32. 0ytsvff28. 02021/8/6603、框架梁（1）、截面尺寸柱的截面寬度和高度均不宜小于300mm；柱的凈高與截面高度比宜大于4，以防止形成易發(fā)生脆性剪切破壞的短柱；柱的截面高寬比不宜大于3。（2）、柱內(nèi)縱筋配置框架柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)小于表3.15規(guī)定的數(shù)值，同時，應(yīng)滿足每一側(cè)配筋率不小于0.2的要求。框架柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)大于5。 西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程back2021/8/661（3）、柱內(nèi)箍筋在滿足承載力要求的基礎(chǔ)上對柱采取箍筋加密措施，可以增強箍筋對混凝土的約束作用，提高柱的抗震能力。、框架柱端箍筋加密區(qū)長度 取矩形截面長邊尺寸、