畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)-框架結(jié)構(gòu)

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 構(gòu)造要求截面設(shè)計(jì)變形驗(yàn)算內(nèi)力及位移計(jì)算荷載計(jì)算框架結(jié)構(gòu)分析流程計(jì)算模型結(jié)構(gòu)布置一、結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)受力結(jié)構(gòu)傳力路徑簡單、合理 有利于抵抗水平和豎向荷載，受力明確，傳力直接，減少扭轉(zhuǎn)抗震子結(jié)構(gòu)明確結(jié)構(gòu)規(guī)則平面：簡單、規(guī)則、對(duì)稱、均勻；避免過大內(nèi)收和外伸（凹角處應(yīng)力集中）；質(zhì)心于剛心宜接近，避免平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)，立面：沿高度之剛度、強(qiáng)度、質(zhì)量分布均勻、連續(xù)；避免立面不規(guī)則結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo) 三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)具有 足夠的強(qiáng)度足夠的剛度足夠的延性（耗能能力）體型簡單、對(duì)稱、規(guī)則1、概念設(shè)計(jì)（方案設(shè)計(jì)） 合理設(shè)置防震縫合理設(shè)置防震縫結(jié)構(gòu)類型非抗震6度7度8度9度框架現(xiàn)澆606

2、060555545452525裝配整體式50503525框架-抗震墻現(xiàn)澆1301301301201201001005050裝配整體式1001009070抗震墻全部落地1401401401201201001006060部分框支1201201201001008080筒體框架-核心中筒1801801801501501201207080板柱-抗震墻403530現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m）1 房屋高度指室外地面至檐口獲屋面頂板的高度（不計(jì)局部突出）2 框架-核心筒結(jié)構(gòu)指周邊稀柱框架與核心筒組成的結(jié)構(gòu)3 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)指首層或底部兩層框支抗震墻結(jié)構(gòu)4 超過表內(nèi)高度的

3、房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究，采取必要的加強(qiáng)措施5 平面和豎向均不規(guī)則或IV類場(chǎng)地的結(jié)構(gòu)，適用最大高度應(yīng)適當(dāng)降低（20%）back二、結(jié)構(gòu)布置方案柱網(wǎng)尺寸3.柱網(wǎng)尺寸的適宜范圍內(nèi)廊式柱網(wǎng) 常為對(duì)稱三跨(A+B+A)：A邊跨跨度(房間進(jìn)深)：常為6m、6.6 m、6.9mB中間跨為走廊，跨度常為2.4m、2.7m、3.0m開間方向，柱距為68.4m。常用于旅館、辦公樓、宿舍、教室、醫(yī)院等。1）結(jié)構(gòu)豎向承重體系 縱向框架承重、 橫向框架承重、 縱橫雙向框架承重 柱網(wǎng)布置要簡單規(guī)整貫通 1、 .結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置 2）結(jié)構(gòu)水平承重體系（樓屋面結(jié)構(gòu)布置） 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓屋面： 肋梁樓蓋 （單向板、雙向板）

4、井式樓蓋 （雙向板） 梁板布置要傳力明確、簡潔，美觀經(jīng)濟(jì) （1）（2）2、現(xiàn)澆板的厚度對(duì)板厚的要求滿足承載力和剛度要求滿足防火要求滿足預(yù)埋暗管的要求板厚h的取值（l為板跨）板厚與板跨的最小比值簡支單向板：h=1/30 l；簡支雙向板：h=1/40 l；連續(xù)單向板：h=1/40 l；連續(xù)雙向板：h=1/50 l；懸臂板： h=1/12 l；最小板厚一般為80mm，預(yù)埋暗管時(shí)不小于100mm類別施工方法不埋線管埋鐵皮管埋塑料管屋蓋現(xiàn)澆60mm80mm90mm樓蓋民用建筑現(xiàn)澆7080100工業(yè)建筑現(xiàn)澆80100120陽臺(tái)、雨篷的根部 現(xiàn)澆100-.板構(gòu)件截面估算 板的厚度 （1）按施工條件控制的最小

5、厚度 類別梁距板厚屋蓋2.0m左右6080mm樓蓋2.0m左右80100mm整塊樓蓋3.34.0m左右120180mm陽臺(tái)、雨篷懸桃1.22.0m左右根部120200mm（2）按工程經(jīng)驗(yàn)選擇 類別簡支板h/l連續(xù)板h/l懸臂板h/l單向板1/351/40根部1/12雙向板1/451/50（3）按變形條件選擇 （4）注意所選擇的板厚，不得小于按施工要求及按變形控制的板厚。 4.框架梁截面尺寸梁寬不宜小于200mm，且不宜小于柱寬的1/2（節(jié)點(diǎn)要求，聯(lián)結(jié)緊密）； 梁截面的高寬比小于4（抗剪要求，避免形成薄腹梁降低其抗剪性能）；梁凈跨與截面高度之比宜大于4（避免形成深梁，以抗剪為主，脆性破壞）考慮強(qiáng)

6、度與剛度的需要，取值如下： 框架梁高h(yuǎn)1/81/14 l， l為梁跨；通常取1/10 l； 框架梁寬b=1/21/3h；一般不小于300mm。.梁柱剛度 .1 框架梁的抗彎剛度EIb 混凝土的彈性模量：E 中框架梁：Ib=2I0(I0為主梁矩形截面的慣性矩) 邊框架梁：Ib=1.5I0 構(gòu)造要求柱的截面高度不宜小于300mm小于300mm時(shí)，其承載力折減20%。在縱橫兩個(gè)方向上不宜相差過大。矩形柱邊長比不宜超過1.5，一般采用方形柱。柱凈高與截面高度之比不宜小于4小于4，變形能力要求較高，因?yàn)槎讨鶆偠却笠准魤模柙O(shè)全長加密箍筋。層高與柱截面高度之比不宜大于15經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，大于15不易滿足水平側(cè)移

7、要求。5.柱截面尺寸柱的截面尺寸估算（按軸壓比）c：允許軸壓比，三級(jí)0.9,二級(jí)0.8,一級(jí)0.7。豎向荷載與地震作用組合的最大軸力設(shè)計(jì)值N。rG：分項(xiàng)系數(shù)，取為1.2；w：單位面積重量，取為1214kN/m2；S：柱承載樓面面積；n：柱設(shè)計(jì)截面以上樓層數(shù)；1：一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)角柱為1.3,其余為1.02：由于水平力使軸力增大的系數(shù)，7度1.05，8度1.1，9度1.2。 柱軸壓比的限值結(jié)構(gòu)類型抗震等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)框架結(jié)構(gòu)0.70.80.9框架-抗震墻、板柱-抗震墻及筒體0.750.850.95部分框支抗震墻0.60.7-軸力N =負(fù)荷面積層數(shù)單位面積上的荷載。 即： N = 1.2恒+1.4

8、活 柱子的截面Ac由下式計(jì)算（Ac=bh ）： 框架柱的抗彎剛度EIc 混凝土的彈性模量：E 柱截面的慣性矩為：Ic. 柱縱向鋼筋配置 （1）框架柱截面宜采用對(duì)稱配筋。截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm。 （2）最大配筋率限制：總配筋率不應(yīng)大于5%；一級(jí)且剪跨比不大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。 （3）最小配筋率：柱截面最小總配筋率應(yīng)符合表5要求。類別抗震等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)中柱和邊柱1.00.80.70.6角柱、框支柱1.21.00.90.86.次梁截面尺寸次梁的作用承托圍護(hù)墻、隔墻減小板的跨度洞口邊緣的封梁次梁截面尺寸梁高h(yuǎn)（ l為梁跨） 簡支梁：h

9、1/121/15 l ；連續(xù)梁：h1/121/20 l 井字梁：h1/151/20 l ；懸挑梁：h1/51/7 l 梁寬b 梁寬b=1/21/3h；一般不小于200mm。三、計(jì)算模型程序方法空間協(xié)同分析方法桿件有限元方法三維桿件薄壁桿件空間分析方法有限元或有限條方法應(yīng)用廣泛，特別是平面不規(guī)則、體型復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。簡化方法（近似計(jì)算）平面結(jié)構(gòu)協(xié)同分析廣泛用于由平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成、布置較為規(guī)則的結(jié)構(gòu)。平面剛架模型近似假定能基本反映實(shí)際情況計(jì)算結(jié)果有一定精度，方便、適用四、荷載計(jì)算豎向荷載恒載Gk可變荷載(活載) Qk按負(fù)荷面積折減活載最不利布置水平荷載風(fēng)荷載Wk地震作用(偶然作用) EkWkGkQk

10、QkEk豎向荷載集成分析水平地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力僅計(jì)算荷載總值即重力荷載代表值分析豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力根據(jù)荷載傳遞路徑求出作用在某榀框架上的力（集中力或分布荷載）（二）風(fēng)荷載基本風(fēng)壓，按全國基本風(fēng)壓分布圖采用，0.30kN/m2風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)振系數(shù)作用在框架上的風(fēng)荷載Bi：框架柱受風(fēng)面寬度(m)；hj：框架本層層高(m)；hj+1：框架上層層高(m)；PWjhjhj+1（三）水平地震作用抗震設(shè)防目標(biāo)及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的途經(jīng)水平地震作用的計(jì)算范圍和原則水平地震作用的計(jì)算方法水平地震作用的計(jì)算模型水平地震作用的主要參數(shù)底部剪力法計(jì)算水平地震作用三水準(zhǔn)要求水準(zhǔn)涵義要 求第一水準(zhǔn)小震不壞當(dāng)遭

11、受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用第二水準(zhǔn)中震可修當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用第三水準(zhǔn)大震不倒當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞兩階段設(shè)計(jì)目 標(biāo)烈 度受力狀態(tài)作用效應(yīng)組合小震不壞（隱含中震可修）多遇烈度(小震)彈性(部分彈塑性)承載力驗(yàn)算采用基本組合；層間彈性位移計(jì)算采用短期效應(yīng)組合。大震不倒罕遇烈度(大震)彈塑性層間彈塑性位移驗(yàn)算采剛短期效應(yīng)組合。第一階段為彈性分析，包括截面設(shè)計(jì)和變形計(jì)算；大部分建筑的第二階段設(shè)計(jì)主要由概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來保證。水

12、平地震作用的計(jì)算方法結(jié)構(gòu)方法使用范圍彈性底部剪力法高度不超過40m，以剪切變形為主，質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻振型分解反應(yīng)譜法不滿足底部剪力法應(yīng)用條件的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型集中質(zhì)量模型首層層高應(yīng)計(jì)算至基礎(chǔ)頂面基礎(chǔ)頂面位置應(yīng)位于冰凍線深度及管道埋深以下。水平地震作用的主要參數(shù)地震動(dòng)特性方面抗震設(shè)防烈度及設(shè)計(jì)地震分組建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2001）附錄A 地質(zhì)勘探報(bào)告場(chǎng)地類別場(chǎng)地特征周期結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性方面建筑質(zhì)量（重力荷載）結(jié)構(gòu)自振周期T1結(jié)構(gòu)阻尼比（材料）場(chǎng)地類別的劃分 0 3 5 15 50 80 場(chǎng)地覆蓋層厚度（m）場(chǎng)地土類型500250140等效剪切波速速m/s場(chǎng)地特征周期Tg設(shè)計(jì)地震分

13、組場(chǎng)地類別IIIIIIIV第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90重力荷載代表值Gj重力荷載代表值Gj永久荷載（建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)配件自重）標(biāo)準(zhǔn)值+可變荷載（雪、灰、樓面活荷載）組合值j層永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合值系數(shù)，一般取0.5可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值總重力荷載代表值GE=Gj各層重力荷載代表值計(jì)算時(shí)考慮以下因素： （1）每層劃分：上、下層各一半； （2）外墻重：墻、窗分別考慮； （3）內(nèi)墻重：不考慮扣除門洞； （4）樓梯間：近似按10kN/m2(包括恒+活)； （5） 活荷載組合值：屋面不考慮；樓面取0.5活。結(jié)構(gòu)自振周期T1能量法框架結(jié)

14、構(gòu)及框支結(jié)構(gòu)查：剪力墻結(jié)構(gòu)查：框架結(jié)構(gòu)：n框架結(jié)構(gòu)層數(shù)水平地震影響系數(shù)水平地震影響系數(shù)地震影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)烈度、場(chǎng)地類別、設(shè)計(jì)地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期以及阻尼比確定。烈度6789多遇地震0.040.080.160.32罕遇地震-0.500.901.40水平地震影響系數(shù)最大值back水平地震作用的計(jì)算振型分解反應(yīng)譜法底部剪力法時(shí)程分析法樓層水平地震剪力的分配扭轉(zhuǎn)問題樓層最小地震剪力地基結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用底部剪力法計(jì)算方法底部剪力的計(jì)算地震作用沿高度的分配mHiHiFiFEkFn 頂部附加地震作用 突出屋面小建筑物 適用條件backGeq結(jié)構(gòu)等效重力荷載代表值SDOF：Geq=G1MDOF： Geq=S

15、um(Gi)*0.85結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的一般規(guī)定驗(yàn)算范圍除6度建筑（IV類場(chǎng)地上的較高層除外）和規(guī)定可不進(jìn)行驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)外，均應(yīng)驗(yàn)算驗(yàn)算內(nèi)容截面抗震驗(yàn)算抗震變形驗(yàn)算多遇地震作用下的彈性變形驗(yàn)算非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算抗倒塌back多遇地震作用下層間彈性位移驗(yàn)算 （1）第i層層間地震剪力： （2）第i層層間剛度： （3）第i層層間彈性位移： （4）層間彈性位移驗(yàn)算：多遇地震作用下彈性變形驗(yàn)算彈性層間位移彈性層間位移角限值層高1/550目的：防止倒塌或嚴(yán)重破壞薄弱層位置的確定：底層及屈服強(qiáng)度系數(shù) 較小的樓層表達(dá)式彈塑性層間位移彈塑性層間位移角限值層高薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算彈性層間位移

16、彈塑性層間位移增大系數(shù)back彈塑性變形驗(yàn)算項(xiàng)目GBJ11-89GB50011-2001說明應(yīng)驗(yàn)算范圍8度、類場(chǎng)地和9度時(shí)，高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架保持不變79度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5的框架結(jié)構(gòu)、底層框架磚房甲類建筑的鋼混結(jié)構(gòu)無高度大于150m的鋼結(jié)構(gòu)新增內(nèi)容無9度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)無隔震和消能減震結(jié)構(gòu)宜驗(yàn)算范圍無采用時(shí)程分析法分析的房屋高度范圍內(nèi)且豎向不規(guī)則類型的高層新增內(nèi)容無7度、類場(chǎng)地和8度時(shí)乙類建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)無板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架磚房無高度不大于150m的高層鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算方法不超過12層剛度無突變的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、單層鋼筋混凝土

17、柱廠房的簡化方法超過12層的建筑和甲類建筑可采用時(shí)程分析法除上款規(guī)定，可采用靜力彈塑性分析方法或彈塑性時(shí)程分析法等分析模型：規(guī)則層模型或平面桿系模型；不規(guī)則結(jié)構(gòu)空間模型back彈塑性層間位移角限值項(xiàng) 目GBJ11-89GB50011-2001說 明單層鋼筋混凝土柱排架1/30保持不變框架和填充墻框架1/50、按分層法計(jì)算內(nèi)力 活荷載、恒載分別計(jì)算。 疊合成整體框架彎矩圖。 計(jì)算梁端剪力，及剪力圖 柱子軸力，及軸力圖五、框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形驗(yàn)算轉(zhuǎn)動(dòng)剛度:使桿端產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角需要施加的力矩，與構(gòu)件的截面慣性矩和遠(yuǎn)端的支承情況有關(guān)。分配系數(shù)：某桿端轉(zhuǎn)動(dòng)剛度與該節(jié)點(diǎn)各桿轉(zhuǎn)動(dòng)剛度之和的比值傳遞系數(shù)：當(dāng)近端有

18、轉(zhuǎn)角時(shí)，遠(yuǎn)端與近端彎矩的比值。和遠(yuǎn)端的支承情況有關(guān)1 豎向荷載作用內(nèi)力計(jì)算 （1）分層法 1.兩個(gè)假定：在豎向荷載作用下無側(cè)移框架進(jìn)行分析（2）某一層框架梁上荷載只對(duì)本層梁及相連的柱產(chǎn)生彎矩和剪力。 2.兩點(diǎn)修正：（1） 除底層以外其他各層柱的線剛度均乘以0.9的折減系數(shù)；（2） 除底層傳遞系數(shù)為1/2外，其他各層柱彎矩傳遞系數(shù)取為1/3 。 3、內(nèi)力疊加在求得各開口剛架內(nèi)力以后，可將相鄰兩個(gè)開口框架中同層同柱號(hào)柱內(nèi)力疊加，作為原結(jié)構(gòu)柱的內(nèi)力。所得梁的內(nèi)力，即為原框架結(jié)構(gòu)中相應(yīng)層次的梁的內(nèi)力。豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算1. 計(jì)算豎向荷載，并標(biāo)注在計(jì)算簡圖上；2.活荷載滿布，梁跨中彎矩?cái)U(kuò)大1.1-1.

19、2倍；3.活荷載、恒載分開計(jì)算，只計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值。恒荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖變?yōu)槔龍D9所示因?yàn)榭蚣軐?duì)稱、荷載亦對(duì)稱，中跨中點(diǎn)無轉(zhuǎn)角，故僅需計(jì)算一半即可。計(jì)算中框架各桿件的相對(duì)線剛度比如例圖10所示。（2）彎矩二次分配法（也可采用此法）計(jì)算時(shí)，先對(duì)各節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩進(jìn)行第一次分配，并向遠(yuǎn)端傳遞（傳遞系數(shù)為1/2），再將因傳遞彎矩而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進(jìn)行第二次分配，整個(gè)彎矩分配和傳遞過程即告結(jié)束，此方法為彎矩二次分配法。 最后所得彎矩圖見例圖。進(jìn)而求得框架各梁、柱的剪力和軸力見例圖，柱軸力包括縱墻所傳軸力及自重。（2）活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算（我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)活荷載按滿布荷載發(fā)算）受均布荷載框架梁，調(diào)幅后

20、跨中彎矩滿足：豎向荷載作用下彎矩調(diào)幅現(xiàn)澆框架=0.80.9裝配整體式框架=0.70.8 。考慮梁端彎矩調(diào)幅，并將梁端點(diǎn)彎矩?fù)Q算至梁端柱邊彎矩，以備內(nèi)力組合時(shí)用（見例圖） （1）改進(jìn)后柱的抗側(cè)移剛度D 柱的抗側(cè)移剛度是柱上下端產(chǎn)生單位相對(duì)橫向位移時(shí)柱所承受的剪力，即對(duì)于框架結(jié)構(gòu)中第j層第k柱 然后各柱按抗側(cè)剛度D之比分擔(dān)層間總剪力2、 水平荷載下內(nèi)力計(jì)算（D值法）（2）修正后柱的反彎點(diǎn)高度（查表求） （3）柱端及梁端彎矩 求得各柱所承受的剪力Vjk 、 反彎點(diǎn)高度以后，便可求得各柱的桿端彎矩 在求得柱端彎矩后，由節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件，即可求得梁端彎矩： （4）梁內(nèi)剪力、柱內(nèi)軸向力以各個(gè)梁為脫離體，將

21、梁的左右端彎矩之和除以該梁的跨長，便得梁內(nèi)剪力。自上而下逐層疊加節(jié)點(diǎn)左右的梁端剪力，即可得到柱內(nèi)軸向力。 （3）風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用D值法： 求反彎點(diǎn)高度 風(fēng)荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算過程求得各柱的反彎點(diǎn)高度和桿端剪力后即可求出各桿端彎矩。再根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡條件求得梁端彎矩并進(jìn)而求出各梁端剪力和各柱的軸力（見例圖）。 地震作用下的框架內(nèi)力計(jì)算過程back六、地震作用下的荷載效應(yīng)組合組合類型地震作用用途多遇地震作用下作用效應(yīng)的基本組合多遇地震截面抗震驗(yàn)算多遇地震作用下短期效應(yīng)多遇地震彈性變形驗(yàn)算罕遇地震作用下短期效應(yīng)罕遇地震彈塑性變形驗(yàn)算承載力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合組合類別非

22、抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)重力荷載 S=GCGGk+QCQQk G永久荷載控制： =1.35 可變荷載控制：永久荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí) 1.0； 永久荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí) 1.2Q 一般 1.4；Q4.0kN/m2時(shí) 1.3重力荷載+風(fēng)荷載 S=GCGGk+(QCQQk +WCWWk ) =0.85， W=1.4重力荷載+地震作用SE=GCGGE+EhCEhEhkGE=Gk+QQk ，Q=0.5 ，Eh=1.3框架梁截面內(nèi)力組合 （1） 控制截面 每跨梁的兩端及跨中三個(gè)截面。 （2）組合目標(biāo) 最大正彎距Mmax(支座、跨中) 最大負(fù)彎矩-M（支座、跨中也有可能） 最大剪力Vmax (支座) （3）活荷載布

23、置形式同連續(xù)梁的最不利布置。 框架柱截面內(nèi)力組合 （1） 控制截面 每層柱的上下端。彎矩最大值在柱的兩端，剪力和軸力在同一層無變化或變化很小。 （2） 內(nèi)力組合（基本同單廠柱） 框架柱通常對(duì)稱配筋，取三種情況： |M|max及相應(yīng)的N，V Nmax及相應(yīng)的M，V Nmin 及相應(yīng)的M，V承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算表達(dá)式：（一）無地震作用荷載效應(yīng)組合（二）有地震作用荷載效應(yīng)組合七、截面承載力驗(yàn)算抗震框架構(gòu)件內(nèi)力調(diào)整梁柱彎剪強(qiáng)剪弱彎1.4,1.2,1.11.3,1.2,1.1底層柱下端1.5,1.25,1.15角柱1.101.35，1.2強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件節(jié)點(diǎn)剪力彎剪1.3,1.2,1.11.4,1.2,1.1

24、強(qiáng)柱弱梁框架柱軸壓比限值對(duì)比back結(jié)構(gòu)類型抗 震 等 級(jí)說 明一級(jí)二級(jí)三級(jí)89規(guī)范01規(guī)范89規(guī)范01規(guī)范89規(guī)范01規(guī)范框架結(jié)構(gòu)0.70.70.80.80.90.9保持不變（1）矩形截面或翼緣位于受拉邊的T形截面梁，其正截面受彎承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算： 1、框架梁正截面受彎承載力混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求： 一級(jí) x 0.25 h0 二、三級(jí) x 0.35 h0 同時(shí) x 2a （2）翼緣位于受壓區(qū)的T形截面梁，當(dāng)符合下列條件時(shí)，按寬度為bf的矩形截面計(jì)算。 當(dāng)不符合上式條件時(shí)，按下式計(jì)算：2、梁斜截面受剪承載力（1）強(qiáng)剪弱彎 為了實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”，規(guī)范規(guī)定：對(duì)于抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)

25、的框架梁端剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整：（2）剪壓比限值 為了保證梁截面尺寸不至于太小，規(guī)范規(guī)定：對(duì)于跨高比大于2.5的框架梁，其剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式： 對(duì)于跨高比不大于2.5的框架梁，其剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式：（3）梁斜截面受剪承載力 對(duì)于一般框架梁，斜截面受剪承載力按下式計(jì)算： 對(duì)于集中荷載作用下的框架梁，按下式計(jì)算：（4）提高梁延性的構(gòu)造措施 梁端截面的受壓筋與受拉筋面積比： 有一定的受壓鋼筋可以減小受壓區(qū)高度； 地震下，梁端會(huì)出現(xiàn)彎矩反號(hào)。 梁頂面和底面通長鋼筋（考慮地震彎矩的不確定性） 一、二級(jí)不應(yīng)少于214，且不應(yīng)少于梁端頂面和底面縱向鋼筋中較大截面面積的1/4；三、四級(jí)不應(yīng)少于212。

26、梁中貫通中柱節(jié)點(diǎn)的縱筋直徑d 一級(jí)框架：dhc /25 二級(jí)框架：dhc /20 梁端縱筋配筋率2.5，且相對(duì)受壓區(qū)高度一級(jí)不應(yīng)大于0.25，二、三級(jí)不應(yīng)大于0.35。 梁端箍筋加密 .作用 （a）保證梁端塑性鉸區(qū)的抗剪強(qiáng)度。 （b）約束砼以便提高梁端塑性鉸區(qū)變形能力。 . 梁端箍筋加密要求 （a）加密區(qū)的長度、箍筋直徑、箍筋間距（見表5-9）。 （b）加密區(qū)的箍筋肢距200mm和20d箍中大者（一級(jí)） 250mm和20d箍中大者（二、三級(jí)） 300mm（四級(jí)）框架柱截面設(shè)計(jì)1. 柱的設(shè)計(jì)原則 （1）強(qiáng)柱弱梁，使柱盡量不出現(xiàn)塑性鉸。 （2）在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞。 （3）控制柱的軸壓比不

27、要太大，防止小偏心受壓破壞。 （4）加強(qiáng)約束，配置必要的約束箍筋。 2. 柱截面尺寸bchc （1）矩形柱bc或hc300mm，長邊/短邊3，一般取正方形。 （2）圓形或多邊形截面的內(nèi)接圓直徑350mm。（3）剪跨比宜大于2.0。 （4）柱凈高Hn /hc 4（避免短柱）。 （5）偏心距。柱中線于梁中線之間的偏心距不宜大于柱截面寬度的1/4。（偏心距過大將導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)區(qū)受剪面積不足）3. 柱的內(nèi)力設(shè)計(jì)值調(diào)整（強(qiáng)柱弱梁） （1）強(qiáng)柱弱梁使框架實(shí)現(xiàn)梁鉸側(cè)移機(jī)構(gòu)。要求除頂層和軸壓比小于0.15的柱之外，節(jié)點(diǎn)處梁柱彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整： 9度和一級(jí)框架尚應(yīng)符合：（2）強(qiáng)剪弱彎框架柱和框支柱端部組合剪力設(shè)

28、計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整： 9度和一級(jí)框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：（3）一、二、三級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面組合彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5，1.25，1.15。底層是指無地下室的基礎(chǔ)以上或地下室以上的首層。 （4）一、二級(jí)框架結(jié)構(gòu)的角柱，按調(diào)整后的彎矩、剪力設(shè)計(jì)值，尚應(yīng)乘以增大系數(shù)1.1。 受壓區(qū)高度x由下式確定：4、框架柱正截面受彎承載力（1）正截面受彎承載力按下式計(jì)算（2）柱的實(shí)際正截面受彎承載力按下式計(jì)算（1）剪壓比限值 對(duì)于一般柱，應(yīng)符合 對(duì)于短柱，應(yīng)符合：5、框架柱斜截面受剪承載力（2）柱斜截面受剪承載力6. 控制柱的軸壓比 （1）軸壓比的定義 柱的組合軸壓力設(shè)計(jì)值N與柱的全截面面積bch

29、c和混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc乘積之比值，稱為軸壓比。 （2）控制柱的軸壓比的意義 柱的軸壓比是影響柱子延性和破壞形態(tài)的主要因素之一。試驗(yàn)表明，柱的位移延性隨軸壓比增大而急劇下降。 軸壓比不同，柱將呈現(xiàn)兩種破壞形態(tài)：受拉鋼筋首先屈服的大偏心受壓破壞和受壓區(qū)混凝土先壓碎而受拉鋼筋未屈服的小偏心受壓破壞。 軸壓比小于一定數(shù)值，為大偏心受壓破壞，是延性破壞；反之則為小偏心受壓破壞，是脆性破壞。（3）軸壓比的限值 規(guī)范中給出的軸壓比的限值，是依據(jù)理論分析和試驗(yàn)研究確定的。軸壓比的限值見表5-10。結(jié)構(gòu)類型抗震等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)框架結(jié)構(gòu)0.70.80.9框架-抗震墻、板柱-抗震墻及筒體0.750.850.9

30、5部分框支抗震墻0.60.7-表5-10 柱軸壓比的限值7. 柱縱向鋼筋配置 （1）框架柱宜采用對(duì)稱配筋。截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm。 （2）最大配筋率限制：總配筋率不應(yīng)大于5%；一級(jí)且剪跨比不大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。 （3）最小配筋率限制：柱截面最小總配筋率應(yīng)符合表5-11要求。類別抗震等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)中柱和邊柱1.00.80.70.6角柱、框支柱1.21.00.90.88. 柱的箍筋配置 （1）柱端箍筋加密的作用 增加柱端截面抗剪強(qiáng)度。 約束混凝土，提高混凝土的抗壓強(qiáng)度及變形能力。 為縱向鋼筋提供側(cè)向支撐，防止縱筋壓曲。 （2）柱

31、箍筋加密區(qū)的范圍 柱兩端取截面高度（圓柱直徑）、柱凈高1/6和500mm三者最大值。 底層柱，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。 剪跨比不大于2的柱和因非結(jié)構(gòu)墻的約束形成的柱凈高于柱截面高度之比不大于4的柱，取全高。 框支柱，取全高。 一級(jí)、二級(jí)框架柱的角柱，取全高。（3）柱箍筋加密區(qū)的箍筋間距、直徑和肢數(shù) 一般情況下，箍筋的最大間距和最小直徑，應(yīng)按表5-12取用。 二級(jí)框架柱的箍筋直徑不小于10mm且肢距不大于200mm時(shí)，除柱根外最大間距允許采用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。 框支柱和剪跨比不大于2的柱，箍筋間距不應(yīng)大于100mm。 柱箍筋加密區(qū)的箍筋肢距，一級(jí)不宜大于200mm，二、三級(jí)不宜大于250mm和20d箍較大者，四級(jí)不宜大于300mm。至少每隔一根縱筋宜在兩個(gè)方向有箍筋或拉筋約束；當(dāng)采用拉筋組合箍筋時(shí)，拉筋宜緊靠縱向鋼筋并勾住箍筋。（4）柱箍筋加密區(qū)箍筋最小配箍率和最小配箍特征值 約束箍筋的用量隨軸壓比的增大而增加，這樣才能起到對(duì)混凝土的約束作用。因此，抗震規(guī)范依據(jù)柱