講義總結(jié)注冊結(jié)構(gòu)專業(yè)基礎(chǔ)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要點講義

1、第八節(jié) 抗震設(shè)計要點一、考試大綱的規(guī)定一般規(guī)定、構(gòu)造要求二、重點內(nèi)容1.一般規(guī)定(1)混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級11. 1. 4混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計,應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、房屋高度,按 表11. 1. 4采用不同的抗震等級,并應(yīng)符合相應(yīng)的計算要求和抗震構(gòu)造措施?；炷两Y(jié)構(gòu)的抗震等級 表結(jié)構(gòu)體系與類型設(shè) 防 烈 度6789框架結(jié)構(gòu)高度(m)30303030303025框架四三三二二一一劇場、體育館等大跨度公共建筑三二一一框架-剪力墻結(jié)構(gòu)高度(m)60606060606050框架四三三二二一一剪力墻三三二二一一一剪力墻結(jié)構(gòu)高度(m)80808080808060剪力墻四三三二二一一部分框支剪力墻結(jié)

2、構(gòu)框支層框架二二二一一不應(yīng)采用不應(yīng)采用剪力墻三二二二一筒體結(jié)構(gòu)框架-核心筒結(jié)構(gòu)框架三二一一核心筒二二一一筒中筒結(jié)構(gòu)內(nèi)筒三二一一外筒三二一一單層廠房結(jié)構(gòu)鉸接排架四三二一注: 1丙類建筑應(yīng)按本地區(qū)的設(shè)防烈度直接由本表確定抗震等級;其它設(shè)防類別的建筑,應(yīng)按現(xiàn)行國家 標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011的規(guī)定調(diào)整設(shè)防烈度后,再按本表確定抗震等級; 2建筑場地為I類時,除6度設(shè)防烈度外,應(yīng)允許按本地區(qū)設(shè)防烈度降低一度所對應(yīng)的抗震等級采 取抗震構(gòu)造措施,但相應(yīng)的計算要求不應(yīng)降低; 3框架-剪力墻結(jié)構(gòu),當(dāng)按基本振型計算地震作用時,若框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地 震傾覆力矩的50%,框架部分應(yīng)按表中框

3、架結(jié)構(gòu)相應(yīng)的抗震等級設(shè)計; 4部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)中,剪力墻加強部位以上的一般部位,應(yīng)按剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻確定其抗 震等級。(2)結(jié)構(gòu)抗震驗算的規(guī)定11.1. 2結(jié)構(gòu)的抗震驗算,應(yīng)符合下列規(guī)定:1 6度設(shè)防烈度時的建筑(建造于N類場地上較高的高層建筑除外) ，應(yīng)允許 不進行截面抗震驗算,但應(yīng)符合有關(guān)的抗震措施要求;2 6度設(shè)防烈度時建造于N類場地上較高的高層建筑，7度和7度以上的建筑 結(jié)構(gòu),應(yīng)進行多遇地震作用下的截面抗震驗算。(3)承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE考慮地震作用組合的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其截面承載力應(yīng)除以承載力抗震調(diào) 整系數(shù)RE,承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE應(yīng)按表采用。當(dāng)僅考慮豎向地震作用組合時,各

4、類結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應(yīng)取RE=1.0。 承載力抗震調(diào)整系數(shù) 表結(jié)構(gòu)構(gòu)件類別正截面承載力計算斜截面承載力計算局部受壓承載力計算受彎構(gòu)件偏心受壓柱偏心受拉構(gòu)件剪力墻各類構(gòu)件及框架節(jié)點RE0. 750. 80. 850. 850.851.0注:1.軸壓比小于0.15的偏心受壓柱的承載力抗震調(diào)整系數(shù)應(yīng)取RE=0.75。 2.預(yù)埋件錨筋截面計算的承載力抗震調(diào)整系數(shù)應(yīng)取RE=1.0。(4)受力鋼筋的錨固和接頭11. 1. 7有抗震設(shè)防要求的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其縱向受力鋼筋的錨固和連接接頭除 應(yīng)符合本規(guī)范第9.3節(jié)和第9.4節(jié)的有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列要求: 1縱向受拉鋼筋的抗震錨固長度LaE應(yīng)按下列公式計算:一、二

5、級抗震等級laE= 1. 15la (-1)三級抗震等級 laE= 1. 05la (11. 1. 7-2)四級抗震等級 laE= la (-3)式中l(wèi)a縱向受拉鋼筋的錨固長度,按本規(guī)范第條確定。 2當(dāng)采用搭接接頭時,縱向受拉鋼筋的抗震搭接長度llE應(yīng)按下列公式計算: llE=laE (11. 1. 7 -4 ) 式中縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù),按本規(guī)范第條確定。 3縱向受力鋼筋連接接頭的位置宜避開梁端、柱端箍筋加密區(qū);當(dāng)無法避開 時,應(yīng)采用滿足等強度要求的高質(zhì)量機械連接接頭,且鋼筋接頭面積百分率不應(yīng)超 過50%。11. 1. 8箍筋的末端應(yīng)做成1350彎鉤,彎鉤端頭平直段長度不應(yīng)小于箍筋直

6、徑的10 倍;在縱向受力鋼筋搭接長度范圍內(nèi)的箍筋,其直徑不應(yīng)小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍,其間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的5倍,且不應(yīng)大于100mm。 (5)材料的要求11. 2. 1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: 1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,混凝土強度等級不宜超過C70; 2框支梁、框支柱以及一級抗震等級的框架梁、柱、節(jié)點,混凝土強度等級不 應(yīng)低于C30;其它各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件,混凝土強度等級不應(yīng)低于C20。11. 2. 2結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的普通縱向受力鋼筋宜選用HRB400、HRB335級鋼筋;箍筋 宜選用HRB335、HRB40

7、0、HPB235級鋼筋。在施工中,當(dāng)需要以強度等級較高的 鋼筋代替原設(shè)計中的縱向受力鋼筋時,應(yīng)按鋼筋受拉承載力設(shè)計值相等的原則進行 代換,并應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構(gòu)造措施的要求。11. 2. 3按一、二級抗震等級設(shè)計的各類框架中的縱向受力鋼筋,當(dāng)采用普通鋼筋 時,其檢驗所得的強度實測值應(yīng)符合下列要求: 1鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)小于1. 25; 2鋼筋的屈服強度實測值與強度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3。 2.框架梁的構(gòu)造要求(1)截面尺寸要求11. 3.5框架梁截面尺寸宜符合下列要求:1截面寬度不宜小于200mm;2截面高度與寬度的比值不宜大于4;3凈跨與截面高度的比

8、值不宜小于4。(2)縱向受拉鋼筋構(gòu)造要求梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5% ,其它構(gòu)造要求如下。11. 3.6框架梁的鋼筋配置應(yīng)符合下列規(guī)定: 1縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)小于表11. 3. 6-1規(guī)定的數(shù)值; 框架梁縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率(% ) 表-1抗震等級梁 中 位 置支 座跨 中一級0.4和80ft/fy中的較大值0.3和65ft/fy中的較大值二級0.3和65ft/fy中的較大值0.25和55ft/fy中的較大值三、四級0.25和55ft/fy中的較大值0.2和45ft/fy中的較大值2框架梁梁端截面的底部和頂部縱向受力鋼筋截面面積的比值,除按計算確定 外,一級抗震等級不

9、應(yīng)小于0.5;二、三級抗震等級不應(yīng)小于0.3; 11. 3. 7沿梁全長頂面和底面至少應(yīng)各配置兩根通長的縱向鋼筋,對一、二級抗震 , 等級,鋼筋直徑不應(yīng)小于14mm,且分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱向受力鋼筋 中較大截面面積的1/4;對一、四級抗震等級,鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm。(3)箍筋的構(gòu)造要求3梁端箍筋的加密區(qū)長度、箍筋最大間距和箍筋最小直徑,應(yīng)按表-2 采用;當(dāng)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。框架梁梁端箍筋加密區(qū)的構(gòu)造要求 表-2 抗震等級加密區(qū)長度(mm)箍筋最大間距(mm)箍筋最小直徑(mm)一級2h和500中的較大值縱向鋼筋直徑的6倍,梁高的1/4

10、和100中的最小值10二級1. 5h和500中的較大值縱向鋼筋直徑的8倍,梁高的1/4和100中的最小值8三級縱向鋼筋直徑的8倍,梁高的1/4和150中的最小值8四級縱向鋼筋直徑的8倍,梁高的1/4和150中的最小值6注:表中h為截面高度。 11. 3. 8梁箍筋加密區(qū)長度內(nèi)的箍筋肢距:一級抗震等級,不宜大于200mm和20 倍箍筋直徑的較大值;二、二級抗震等級,不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較 大值;四級抗震等級,不宜大于300mm。 11. 3. 9梁端設(shè)置的第一個箍筋應(yīng)距框架節(jié)點邊緣不大于50mm。非加密區(qū)的箍 筋間距不宜大于加密區(qū)箍筋間距的2倍。沿梁全長箍筋的配筋率sv應(yīng)符合下列

11、規(guī) 足JE: 一級抗震等級 (-1) 二級抗震等級 (11. 3. 9-2) 二、四級抗震等級 (11. 3. 9-3) 3.框架柱的構(gòu)造要求(1)柱截面尺寸要求11. 4. 11框架柱的截面尺寸宜符合下列要求: 1柱的截面寬度和高度均不宜小于300mm;柱的截面直徑不宜小 于350mm;2柱的剪跨比宜大于2;3柱截面高度與寬度的比值不宜大于3。(2)柱軸壓比限值11. 4. 16一、二、三級抗震等級的各類結(jié)構(gòu)的框架柱和框支柱,其軸壓比 N/(fcA)不宜大于表11. 4.16規(guī)定的限值。對N類場地上較高的高層建筑,柱軸壓 比限值應(yīng)適當(dāng)減小?？蚣苤S壓比限值 表11. 4.16 結(jié)構(gòu)體系抗震等

12、級一級二級三級框架結(jié)構(gòu)0. 70.80 9框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)0. 750. 850. 95部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)0. 60. 7注: 1軸壓比N/(fcA)指考慮地震作用組合的框架柱和框支柱軸向壓力設(shè)計值N與柱全截面面積A和 混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值fc乘積之比值;對不進行地震作用計算的結(jié)構(gòu),取無地震作用組合的 軸力設(shè)計值; 2當(dāng)混凝土強度等級為C65C70時,軸壓比限值宜按表中數(shù)值減小0.05;混凝土強度等級為C75 C80時,軸壓比限值宜按表中數(shù)值減小0.10; 3剪跨比2的柱,其軸壓比限值應(yīng)按表中數(shù)值減小0.05;對剪跨比l. 5的柱,軸壓比限值應(yīng) 專門研究并采取特殊構(gòu)造措施; (3

13、)縱向受力鋼筋的構(gòu)造要求11. 4. 13框架柱和框支柱中全部縱向受力鋼筋配筋率不應(yīng)大于5%。柱的縱向鋼筋 宜對稱配置。截面尺寸大于400mm的柱,縱向鋼筋的問距不宜大于200mm。當(dāng)按 一級抗震等級設(shè)計,且柱的剪跨比2時,柱每側(cè)縱向鋼筋的配筋率不宜大 于1.2%。 11. 4. 12框架柱和框支柱的鋼筋配置,應(yīng)符合下列要求: 1框架柱和框支柱中全部縱向受力鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于表11. 4. 12-1規(guī) 定的數(shù)值,同時,每一側(cè)的配筋百分率不應(yīng)小于0.2;對IV類場地上較高的高層建 筑,最小配筋百分率應(yīng)按表中數(shù)值增加0.1采用; 柱全部縱向受力鋼筋最小配筋百分率( %) 表11.4. 12-

14、1 柱類型抗 震 等 級一級二級三級四級框架中柱、邊柱1.00.80.70.6框架角柱、框支柱1.21.00.90.8注:柱全部縱向受力鋼筋最小配筋百分率,當(dāng)采用HRB400級鋼筋時,應(yīng)按表中數(shù)值減小0.1；當(dāng)混凝土強度等級為C60及以上時,應(yīng)按表中數(shù)值增加0.1。 (4)箍筋的構(gòu)造要求2框架柱和框支柱上、下兩端箍筋應(yīng)加密,加密區(qū)的箍筋最大間距和箍筋最小直徑 應(yīng)符合表11. 4. 12-2的規(guī)定; 柱端箍筋加密區(qū)的構(gòu)造要求 表-2抗震等級箍筋最大間距(mm)箍筋最小直徑mm一級縱向鋼筋直徑的6倍和100中的較小值10二級縱向鋼筋直徑的8倍和100中的較小值8三級|縱向鋼筋直徑的8倍和150(柱

15、根100)中的較小值8四級縱向鋼筋直徑的8倍和舊(柱根100)中的較小值6(柱根8)注:底層柱的柱根系指地下室的頂面或無地下室情況的基礎(chǔ)頂面;柱根加密區(qū)長度應(yīng)取不小于該層社凈高的1/3;當(dāng)有剛性地面時,除柱端箍筋加密區(qū)外尚應(yīng)在剛性地面上、下各500mm的高度范圍內(nèi)加密箍筋。3框支柱和剪跨比2的框架柱應(yīng)在柱全高范圍內(nèi)加密箍筋,且箍筋間距不 應(yīng)大于100mm; 4二級抗震等級的框架柱,當(dāng)箍筋直徑不小于10mm、肢距不大于200mm時, 除柱根外,箍筋間距應(yīng)允許采用150mm;三級抗震等級框架柱的截面尺寸不大于 400mm時,箍筋最小直徑應(yīng)允許采用6mm;四級抗震等級框架柱剪跨比不大于2 時,箍筋直

16、徑不應(yīng)小于8mm。11. 4. 14框架柱的箍筋加密區(qū)長度,應(yīng)取柱截面長邊尺寸(或圓形截面直徑)、柱 凈高的1/6和500mm中的最大值。一、二級抗震等級的角柱應(yīng)沿柱全高加密箍筋。 11. 4. 15柱箍筋加密區(qū)內(nèi)的箍筋肢距:一級抗震等級不宜大于200mm;二、三級 抗震等級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑中的較大值;四級抗震等級不宜大于 300mm。此外,每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋或拉筋約束;當(dāng)采用拉筋 時,拉筋宜緊靠縱向鋼筋并勾住封閉箍筋。(5)柱箍筋的體積配筋率的構(gòu)造要求11. 4. 17柱箍筋加密區(qū)箍筋的體積配筋率應(yīng)符合下列規(guī)定: 1柱箍筋加密區(qū)箍筋的體積配筋率,應(yīng)符合下列規(guī)

17、定: (11. 4. 17) 式中v一一柱箍筋加密區(qū)的體積配筋率,按本規(guī)范第條的規(guī)定計算,計算 中應(yīng)扣除重迭部分的箍筋體積; fc一一混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值;當(dāng)強度等級低于C35時,按C35取值; fyv一一箍筋及拉筋抗拉強度設(shè)計值; v一最小配箍特征值,按表采用。柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小配箍特征值v 表抗震等級箍筋型式軸壓比0.30.40.50.60.70.80.91.01.05一級普通箍、復(fù)合箍0.100.110.130.150.170.200. 23螺旋箍、復(fù)合或連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍0.080.090.110.130.150.180.21二級普通箍、復(fù)合箍0.080.090.110.130

18、.150.170.190. 220.24螺旋箍、復(fù)合或連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍0.060.070.090.110.130.150.170. 200.22三級普通箍、復(fù)合箍0.060.070.090.110.130.150.170. 200.22螺旋箍、復(fù)合或連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍0.050.060.070.090.110.130.150.170. 20注: 1在計算復(fù)合螺旋箍的體積配筋率時,其中非螺旋箍筋的體積應(yīng)乘以換算系數(shù)0.8; 2對一、二、三、四級抗震等級的柱,其箍筋加密區(qū)的箍筋體積配筋率分別不應(yīng)小于0.8%、0.6%、 0.4%和0.4%; 3混凝土強度等級高于C60時,箍筋宜采用復(fù)合箍、復(fù)合螺

19、旋箍或連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍;當(dāng)軸壓 比不大于O. 6時,其加密區(qū)的最小配箍特征值宜按表中數(shù)值增加0.02;當(dāng)軸壓比大于0. 6時, 宜按表中數(shù)值增加0. 0302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)按表11. 4. 17 中的數(shù)值增加0.02取用,且體積配筋率不應(yīng)小于1.5%;3當(dāng)剪跨比2時,一、二、三級抗震等級的柱宜采用復(fù)合螺旋箍或井字復(fù) 合箍,其箍筋體積配筋率不應(yīng)小于1. 2%; 9度設(shè)防烈度時,不應(yīng)小于1.5%。11. 4. 18在柱箍筋加密區(qū)外,箍筋的體積配筋率不宜小于加密區(qū)配筋率的一半;對 一、二級抗震等級,箍筋間距不應(yīng)大于10的對三、四級抗震等級,箍筋間距不應(yīng) 大于

20、15d,此處,d為縱向鋼筋直徑。(6)框架梁、柱在節(jié)點區(qū)的錨固和搭接框架梁、柱在節(jié)點區(qū)的錨固和搭接如圖14-8-1所示。4.剪力墻的構(gòu)造要求(1)剪力墻截面尺寸要求11. 7.9剪力墻的厚度應(yīng)符合下列規(guī)定:1剪力墻結(jié)構(gòu)一、二級抗震等級的剪力墻厚度,不應(yīng)小于160mm,且不應(yīng)小于層高的1/20; 底部加強部位的墻厚,不宜小于200mm,且不宜小于層高的1/16;當(dāng)墻端元端柱或 翼墻時,墻厚不宜小于層高的1/12。對三、四級抗震等級,不應(yīng)小于140mm,且不 應(yīng)小于層高的1/25。2框架一剪力墻結(jié)構(gòu)及簡體結(jié)構(gòu)剪力墻的厚度不應(yīng)小于160mm,且不應(yīng)小于層高的1/20,其底部加強部位的墻 厚,不應(yīng)小于200mm,且不應(yīng)小于層高的1/16。簡體底部加強部位及其以上一層不 應(yīng)改變墻體厚度。(2)墻肢軸壓比限值構(gòu)造邊緣構(gòu)件的構(gòu)造配筋要求 表抗震等級底部加強部位其它部位縱向鋼筋最小配筋量箍筋、拉筋縱向鋼筋最小配筋量箍筋、拉筋最小直徑(mm)沿豎向最大間距mm最小直徑(mm)沿豎向最大間距mm一0.01Ac和6根直徑為16mm的鋼筋中的較大值81000.008Ac和6根直徑為14mm的鋼筋中的較大值8150二0.008Ac和6根直徑為14mm的鋼筋中的較大值81500.006Ac和6根直徑為12mm的鋼筋中的較大值