框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1（1）軸力、彎矩設(shè)計(jì)值無地震作用組合：取最不利內(nèi)力組合作為軸力、彎矩設(shè)計(jì)值

按強(qiáng)柱弱梁的要求調(diào)整柱端彎矩設(shè)計(jì)值柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算確定：柱端彎矩增大系數(shù)，一級取1.4，二級取1.2，三級取1.1有地震作用組合：軸力設(shè)計(jì)值取最不利內(nèi)力組合、彎矩設(shè)計(jì)值要根據(jù)強(qiáng)柱弱梁及局部加強(qiáng)等要求調(diào)整增大第1頁/共50頁2

框架結(jié)構(gòu)柱固定端彎矩增大

為了推遲框架結(jié)構(gòu)底層柱固定端截面屈服，一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層柱固定端截面組合的彎矩計(jì)算值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5，1.25，1.15?？蚣芙Y(jié)構(gòu)底層固定端截面：無地下室時(shí)是指基礎(chǔ)頂面的固定端；有地下室時(shí)為地下室以上的首層柱的下端截面。第2頁/共50頁3

框支柱

一、二級框支柱由地震作用引起的附加軸力應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.2；一、二級框支柱的頂層柱上端和底層柱下端，其組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.2。

角柱

按照上述方法調(diào)整后的組合彎矩設(shè)計(jì)值再乘以不小于1.1的增大系數(shù)第3頁/共50頁4

按照鋼筋混凝土偏心受壓柱構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算

抗震設(shè)計(jì)框架的角柱按雙向偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算（2）柱正截面受彎承載力驗(yàn)算第4頁/共50頁52、強(qiáng)剪弱彎（1）柱剪力設(shè)計(jì)值柱的抗剪強(qiáng)度要高于它的抗彎強(qiáng)度（強(qiáng)剪弱彎）。9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：一、二、三級框架柱--分別為柱上、下端逆時(shí)針或順時(shí)針方向正截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值;---柱的剪力增大系數(shù)，一級為1.4,二級為1.2,三級1.1。---柱的凈高；---分別為柱上、下端逆時(shí)針或順時(shí)針方向根據(jù)實(shí)配鋼筋面積(考慮受壓筋)和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎值；第5頁/共50頁65.4.3框架柱設(shè)計(jì)2、強(qiáng)剪弱彎

一、二、三級框架的長柱和框支層的長柱箍筋加密區(qū)以外的部位，四級框架柱和無地震作用組合的框架柱框支柱，取不利內(nèi)力組合剪力計(jì)算值作為剪力設(shè)計(jì)值。第6頁/共50頁7（2）柱斜截面受剪承載力無地震作用組合：第7頁/共50頁80.900.95—0.800.850.70.700.750.6框架框架-剪力墻框支柱三二一結(jié)構(gòu)類型抗震等級柱軸壓比限制規(guī)范規(guī)定：柱軸壓比不應(yīng)超過下表，但Ⅳ類場地上的較高層建筑柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。3、控制柱的軸壓比5.4.3框架柱設(shè)計(jì)第8頁/共50頁9（1）最小截面尺寸柱截面的有效高度4、框架柱構(gòu)造要求框架柱的截面尺寸應(yīng)符合下列各項(xiàng)要求：（非抗震設(shè)計(jì)）（抗震設(shè)計(jì)）（圓柱截面設(shè)計(jì)）無地震作用組合：有地震作用組合：第9頁/共50頁10

（a)宜對稱布置；

（b)截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm;

（c)縱向鋼筋的最小配筋率應(yīng)按下表采用;0.60.80.70.90.81.01.01.2中柱和邊柱角柱四三二一類別抗震等級

（d)柱的總配筋率不應(yīng)大于5%;

（e)一級且剪跨比大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。（2）

柱內(nèi)縱向鋼筋的配置第10頁/共50頁11

4、加強(qiáng)柱端約束加密箍筋可以：承擔(dān)柱子剪力；約束混凝土，改善混凝土的變形性能，提高構(gòu)件的延性；防止混凝土過早地壓潰及防止縱向鋼筋的壓曲失穩(wěn)。5.4.3框架柱設(shè)計(jì)第11頁/共50頁124、加強(qiáng)柱端約束hcHc取大值取大值第12頁/共50頁134、加強(qiáng)柱端約束剛性地面500500第13頁/共50頁144、加強(qiáng)柱端約束第14頁/共50頁15hcHc取大值取大值剛性地面500500第15頁/共50頁165、加強(qiáng)柱端約束第16頁/共50頁175、加強(qiáng)柱端約束第17頁/共50頁185、加強(qiáng)柱端約束第18頁/共50頁19第19頁/共50頁204.9框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震設(shè)計(jì)破壞形態(tài)在軸壓力、彎矩和剪力的共同作用下，節(jié)點(diǎn)區(qū)發(fā)生由于剪切和主拉應(yīng)力造成的脆性破壞。原因有：鋼筋數(shù)量多，振搗不均勻，影響質(zhì)量；梁柱內(nèi)縱筋深入節(jié)點(diǎn)錨固長度不足，縱筋拔出；箍筋過少，抗剪能力不足。第20頁/共50頁21梁柱節(jié)點(diǎn)處的剪切破壞第21頁/共50頁22

框架節(jié)點(diǎn)破壞的主要形式是節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固破壞。節(jié)點(diǎn)主要受剪力和壓力的組合作用，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)未開裂前，箍筋應(yīng)力很小，基本上是混凝土承受剪力。約當(dāng)剪力達(dá)到核心區(qū)極限抗剪能力60～70%時(shí)，混凝土突然發(fā)生對角貫通裂縫，節(jié)點(diǎn)剛度明顯降低，箍筋應(yīng)力也突然增大，個(gè)別甚至屈服，此后斜裂縫增多贈(zèng)寬，箍筋陸續(xù)達(dá)到屈服。

第22頁/共50頁23

根據(jù)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求，框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：（1）節(jié)點(diǎn)的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件（梁、柱）的承載力；（2）多遇地震時(shí)，節(jié)點(diǎn)應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；（3）罕遇地震時(shí)，節(jié)點(diǎn)承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞；（4）節(jié)點(diǎn)配筋不應(yīng)使施工過分困難。

直交梁對節(jié)點(diǎn)核心區(qū)有明顯約束作用。滿足一定條件的四邊有梁的節(jié)點(diǎn)，核心區(qū)混凝土抗剪強(qiáng)度可提高50～100%。節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞與交于節(jié)點(diǎn)的梁、柱破壞順序有關(guān)，弱柱強(qiáng)梁型的節(jié)點(diǎn)區(qū)破壞嚴(yán)重。第23頁/共50頁241.節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗剪承載力的驗(yàn)算（1）節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計(jì)值

三、四級框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算，但應(yīng)符合構(gòu)造措施的要求。第24頁/共50頁259度和一級框架尚應(yīng)符合---梁截面有效高度，節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁截面高度不等時(shí)可取平均值；---節(jié)點(diǎn)剪力增大系數(shù)，一級取1.35,二級取1.2。---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；---梁受壓鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離；---梁的截面高度，節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁截面高度不等時(shí)可取平均值；---節(jié)點(diǎn)左右梁端順時(shí)針或反時(shí)針方向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和；---節(jié)點(diǎn)左右梁端縱向受拉鋼筋實(shí)際配筋面積（考慮受壓筋）和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值之和。第25頁/共50頁26（2）節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面受剪承載力的驗(yàn)算一、二級框架：9度時(shí)---混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；---對應(yīng)與組合剪力設(shè)計(jì)值的上柱組合軸向壓力較小值；---箍筋間距；---箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；---核心區(qū)有效驗(yàn)算寬度范圍內(nèi)同一截面驗(yàn)算方向箍筋的總截面面積;第26頁/共50頁27—梁的約束影響系數(shù)，梁板為現(xiàn)澆，梁柱中線重合，四側(cè)各梁截面寬度不小于該側(cè)柱截面寬度的1/2且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4時(shí)，可采用1.5；9度時(shí)宜采用1.25；其他情況均采用1.0。第27頁/共50頁28（3）節(jié)點(diǎn)截面有效寬度第28頁/共50頁29第29頁/共50頁30鋼筋接頭可采用機(jī)械接頭、搭接接頭和焊接接頭。受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段內(nèi)搭接鋼筋面積百分率按下式計(jì)算，且不應(yīng)小于300mm。2、梁柱縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固非抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)

式中—受拉鋼筋的搭接長度；

—受拉鋼筋的錨固長度，應(yīng)按現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定采用；

第30頁/共50頁31—抗震設(shè)計(jì)時(shí)受拉鋼筋的錨固長度；一、二級抗震等級

三級抗震等級四級抗震等級—受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)，同一連接區(qū)段內(nèi)搭接鋼筋面積百分率不大于25%、50%和100%時(shí)，分別取1.2、1.4和1.6。第31頁/共50頁32

注:

（1）受拉鋼筋直徑大于28mm、受壓鋼筋直徑大于32mm時(shí)，不宜采用搭接接頭；（2）現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架梁縱向鋼筋的連接方法應(yīng)遵守下列規(guī)定：一級宜采用機(jī)械接頭，二、三、四級可采用搭接或焊接接頭。（3）當(dāng)采用焊接接頭時(shí)，應(yīng)檢查鋼筋的可焊性；（4）

位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受拉鋼筋接頭面積率不宜超過50%；（5）

當(dāng)接頭位置無法避開梁端、柱端箍筋加密區(qū)時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械連接接頭，且鋼筋接頭面積率不應(yīng)超過50%；（6）

鋼筋機(jī)械接頭、搭接接頭及焊接接頭，尚應(yīng)遵守有關(guān)規(guī)定。2、梁柱縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固第32頁/共50頁33第33頁/共50頁34第34頁/共50頁35非抗震設(shè)計(jì)時(shí)框架梁的配筋構(gòu)造第35頁/共50頁36第36頁/共50頁37抗震設(shè)計(jì)時(shí)框架梁的配筋構(gòu)造第37頁/共50頁38第38頁/共50頁39第39頁/共50頁40第40頁/共50頁41

事件：鋼筋錨固長度不夠產(chǎn)生裂縫

美國一停車庫為七層現(xiàn)澆長跨板結(jié)構(gòu)，一邊挑出3.35m，在拆模后不久發(fā)現(xiàn)每層在同一處產(chǎn)生裂縫。實(shí)際鋼筋長度需要鋼筋長度每層同處產(chǎn)生裂縫第41頁/共50頁42第42頁/共50頁43第43頁/共50頁44第44頁