框架柱的設(shè)計(jì).ppt

1、框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造,控制截面及內(nèi)力 框架梁截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造 框架柱截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造 框架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及構(gòu)造,內(nèi)力組合及最不利內(nèi)力,對(duì)各種荷載（恒載、活載、風(fēng)荷載及地震作用）分別計(jì)算內(nèi)力后，進(jìn)行荷載效應(yīng)組合時(shí)，往往需要按一種以上的組合情況進(jìn)行組合。這是因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)使用期限內(nèi)，可能出現(xiàn)多種的組合情況。也即對(duì)于同一個(gè)構(gòu)件或者同一個(gè)截面，多種組合產(chǎn)生的不同內(nèi)力都可能出現(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)要按照可能與最不利原則進(jìn)行挑選，找出最不利內(nèi)力進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì)，不同構(gòu)件的最不利內(nèi)力并不一定來(lái)自同一個(gè)組合，因此，如何選擇構(gòu)件截面的設(shè)計(jì)內(nèi)力是內(nèi)力組合的關(guān)鍵。,1、控制截面及最不利內(nèi)力類型 構(gòu)件設(shè)計(jì)：需要先找出控制截面，然后找

2、出控制截面上的最不利內(nèi)力，以此作為配筋設(shè)計(jì)的依據(jù)； 控制截面：通常是內(nèi)力最大的截面，但是，不同的內(nèi)力（如彎矩、剪力）并不一定在同一個(gè)截面達(dá)到最大值，因此一個(gè)構(gòu)件很有可能同時(shí)有幾個(gè)控制截面。 框架橫梁：兩個(gè)支座截面以及跨中截面通常為控制截面。支座截面是最大負(fù)彎矩及最大剪力作用的截面，而跨中截面一般為最大正彎矩作用截面。內(nèi)力組合時(shí)要找出構(gòu)件上最大正彎矩和最大負(fù)彎矩，用以計(jì)算上部及下部配筋，還要找到最大剪力，用以計(jì)算斜截面承載力，配置箍筋。 柱子：由框架彎矩圖可以知道，彎矩最大值都在上、下兩個(gè)端截面，剪力和軸力在同一層中變化也不大，因此各層柱的控制截面可以取兩個(gè)端截面。 柱子是偏壓構(gòu)件，可能出現(xiàn)大偏

3、壓破壞，也可能出現(xiàn)小偏壓破壞。大偏壓情況下，彎矩越大越不利；小偏壓情況下，彎矩越小越不利。所以對(duì)柱子要組合幾種不利內(nèi)力，從中判斷出最不利內(nèi)急作為配筋的依據(jù)。有時(shí)要用試算才能找出最大配筋。,由于柱子一般為對(duì)稱配筋，因此組合時(shí)只需找出絕對(duì)值最大的彎矩。不利內(nèi)力可以歸納為如下四種：,1|Mmax|與相應(yīng)的N； 2Nmax與相應(yīng)的M； 3Nmin與相應(yīng)的M； 4|M|比較大（不是最大），但N 比較小或比較大（不是絕對(duì)最大或最小）；有時(shí)，絕對(duì)最大或最小的內(nèi)力不見得時(shí)最不利的，對(duì)于大偏心受壓構(gòu)件，彎矩越大，配筋越多。但對(duì)于小偏心受壓構(gòu)件，雖然 N不是最大，但相應(yīng)的彎矩 M比較大時(shí)，配筋也會(huì)多一些。所以，組

4、合時(shí)要找到這種情況，而且往往這種情況控制配筋。,為了驗(yàn)算斜截面承載力，柱也要組合Vmax 注意：在進(jìn)行截面配筋計(jì)算時(shí)應(yīng)采用構(gòu)件端部截面的內(nèi)力，而不是軸線處的內(nèi)力。,由上圖可以看出，梁端彎矩較軸線處彎矩?。ㄖ饲闆r一樣），因此要在組合前經(jīng)過(guò)換算，求出端截面的彎矩與剪力，然后再填入組合表中。,梁端控制截面彎矩及剪力,2、塑性調(diào)幅,框架中允許梁端出現(xiàn)塑性鉸，因此，在梁中可以考慮塑性內(nèi)力重分布，通常是降低支座彎矩，以減小支座處的配筋。 調(diào)幅系數(shù)：,注意：塑性調(diào)幅主要是在豎向荷載下的內(nèi)力調(diào)整，故要在組合前進(jìn)行調(diào)幅，然后再和水平荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行組合。,框架梁塑性調(diào)幅,支座彎矩降低后，為了避免當(dāng)支座出現(xiàn)

5、塑性鉸后，跨中截面承載力不足，必須相應(yīng)加大跨中設(shè)計(jì)彎矩。通常，跨中彎矩可以乘以1.11.2的調(diào)整系數(shù)。為了保證梁的安全，跨中彎矩還必須滿足右圖的條件：,現(xiàn)澆框架：支座彎矩調(diào)幅系數(shù)采用0.80.9； 裝配整體式框架：由于鋼筋焊接或者接縫不嚴(yán)等原因，節(jié)點(diǎn)容易產(chǎn)生變形，梁端彎矩較彈性計(jì)算結(jié)果會(huì)有所降低，故支座彎矩調(diào)幅系數(shù)可采用0.80.9；,在罕遇地震作用下要求結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)是不必要，也是不經(jīng)濟(jì)的。通常是在中等烈度的地震作用下允許結(jié)構(gòu)某些構(gòu)件屈服，出現(xiàn)塑性鉸，使結(jié)構(gòu)剛度降低，塑性變形加大。當(dāng)塑性鉸達(dá)到一定數(shù)量后，結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)屈服現(xiàn)象，即承受的地震作用力不增加或增加很少，而結(jié)構(gòu)變形迅速增加。,延性結(jié)構(gòu)

6、的荷載位移曲線,一、延性框架的概念,左圖為延性結(jié)構(gòu)的荷載位移曲線，延性結(jié)構(gòu)即是能維持承載能力而又具有較大塑性變形能力的結(jié)構(gòu)。,結(jié)構(gòu)延性能力通常用頂點(diǎn)水平位移延性比來(lái)衡量。,延性比定義： u/y,其中：y結(jié)構(gòu)屈服時(shí)的頂點(diǎn)位移； u能維持承載能力的最大頂點(diǎn)位移。,框架梁截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造,延性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則,1強(qiáng)柱弱梁 要控制梁、柱的相對(duì)強(qiáng)度，使塑性鉸首先在梁端出現(xiàn)，盡量避免和減少柱子中的塑性鉸； 2強(qiáng)剪弱彎 對(duì)于梁、柱構(gòu)件，要保證構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸而不過(guò)早剪壞，因此，要使構(gòu)件抗剪承載力大于塑性鉸抗彎承載力，為此要提高構(gòu)件的抗剪承載力； 3強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱桿件 要保證節(jié)點(diǎn)區(qū)和鋼筋錨固不過(guò)早破壞，不在梁、柱塑性鉸

7、充分發(fā)揮作用前破壞。 4、強(qiáng)壓弱拉 要梁發(fā)生適筋梁破壞。 注意：上述抗震措施要點(diǎn)，不僅適用于延性框架，也適用于其它鋼筋混凝土延性結(jié)構(gòu)。 下面幾節(jié)將主要介紹在延性框架中實(shí)現(xiàn)這些要點(diǎn)的措施。,強(qiáng)柱弱梁結(jié)構(gòu)中，主要由梁構(gòu)件的延性來(lái)提供框架結(jié)構(gòu)的延性。因此，要求設(shè)計(jì)具有良好延性的框架梁。,梁的破壞形態(tài)與延性 鋼筋混凝土梁有兩種破壞可能：彎曲破壞與剪切破壞。 彎曲破壞時(shí)，由于縱筋配筋率的影響，可能出現(xiàn)三種破壞形態(tài)：,1少筋破壞：,2超筋破壞：,3適筋破壞：,受拉鋼筋配置過(guò)少，鋼筋屈服后立即被拉斷而發(fā)生斷裂破壞，脆性破壞；,受拉鋼筋配置過(guò)多，鋼筋沒屈服前混凝土就被壓碎而喪失承載能力，脆性破壞；,受拉鋼筋配

8、置合理，鋼筋屈服后，由于鋼筋流幅形成塑性鉸，中和軸上升，直到壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞，延性破壞。,剪切破壞是脆性的，或者延性很小。 要防止梁在屈服以前出現(xiàn)剪切破壞，即要求強(qiáng)剪弱彎。,梁的鋼筋配置,二、梁最小截面尺寸,框架主梁的截面高度可按（1/121/18）l確定，l為主梁計(jì)算跨度，滿足此要求時(shí)，一般荷載作用下，可不驗(yàn)算撓度。 在地震作用下，梁端塑性鉸區(qū)混凝土保護(hù)層容易剝落。如果梁截面寬度過(guò)小則截面損失比例較大，故一般框架梁寬度不宜小于200mm。 為了對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)提供約束以提高節(jié)點(diǎn)受剪承載力，梁寬不宜小于柱寬的1/2。 狹而高的梁不利于混凝土約束，也會(huì)在梁剛度降低后引起側(cè)向失穩(wěn)，故梁的高寬比不

9、宜大于4。 另外，梁的塑性鉸區(qū)發(fā)展范圍與梁的跨高比有關(guān)，當(dāng)跨高比小于4時(shí)，屬于短梁，在反復(fù)彎剪的作用下，斜裂縫將沿梁全長(zhǎng)發(fā)展，從而使梁的延性和承載力急劇降低。 所以，梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。,框架梁的截面尺寸應(yīng)滿足三方面的要求：承載力要求、構(gòu)造要求、剪壓比限值。,1構(gòu)造要求,2剪壓比限值,梁端塑性鉸區(qū)的截面剪應(yīng)力大小對(duì)梁的延性、耗能及保持梁的剛度和承載力有明顯影響。根據(jù)反復(fù)荷載下配箍率較高的梁剪切試驗(yàn)資料，其極限剪壓比平均值約為0.24。當(dāng)剪壓比大于0.30時(shí)，即使增加配箍，也容易發(fā)生斜壓破壞。,剪壓比限值，主要是防止發(fā)生剪切斜壓破壞，其次是限制使用荷載下斜裂縫的寬度，同時(shí)也是梁的最大

10、配箍條件。因此框架梁的截面應(yīng)符合下列要求：,（1）無(wú)地震作用組合時(shí)：,（2）有地震作用組合時(shí)：,Vb0.25cfcbbhb0,跨高比大于2.5的梁： Vb,跨高比不大于2.5的梁： Vb,式中c混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高于C50時(shí)取1.0，為C80時(shí)取0.8，高于C50、低于C80時(shí)取線性插值； RE承載力調(diào)整系數(shù)； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； bb梁的寬度； hb0梁的有效高度； Vb框架梁剪力設(shè)計(jì)值，按強(qiáng)剪弱彎原則調(diào)整梁的截面剪力。,三、框架梁的混凝土受壓區(qū)的限制,控制框架梁混凝土受壓區(qū)的目的是控制塑性鉸區(qū)縱向受拉鋼筋的最大配筋率。試驗(yàn)表明，當(dāng)縱向受拉鋼筋配筋率很高時(shí)，梁受

11、壓區(qū)的高度相應(yīng)加大，截面上受到的壓力也大，梁的變形能力隨截面混凝土受壓區(qū)的相對(duì)高度增大而減小。 為防止框架梁因過(guò)高的配筋率而不能滿足延性的要求，對(duì)梁的混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)根據(jù)不同抗震等級(jí)加以限制，受壓區(qū)高度小則有利于提高梁的延性。當(dāng)（x/h0）為0.200.35時(shí)，梁的位移延性可達(dá)34。 另外，梁端截面上縱向受壓鋼筋與縱向受拉鋼筋保持一定的比例，對(duì)梁的延性也有較大的影響。原因是：一定的受壓鋼筋可以減小混凝土受壓區(qū)高度；在地震作用下，梁端可能會(huì)出現(xiàn)正彎矩，如果梁底面鋼筋過(guò)少，梁下部破壞嚴(yán)重，也會(huì)影響梁的承載力和變形能力。因此，梁端部截面必須配置一定的受壓鋼筋用以提高梁的截面延性。具體要求如下：,（

12、1）非抗震設(shè)計(jì)：,（2）抗震設(shè)計(jì)：,xbh0,一級(jí)抗震等級(jí)： x0.25hb0 二、三級(jí)抗震等級(jí)： x0.35hb0,式中hb0梁截面有效高度； 1混凝土等效矩形受壓區(qū)高度與中和軸高度的比值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C50時(shí)取0.8，當(dāng)為C80時(shí)取0.74，其他情況按線性內(nèi)插值取用； ES鋼筋彈性模量； x等效矩形應(yīng)力圖的混凝土受壓區(qū)高度，計(jì)算x時(shí)，應(yīng)計(jì)入受壓鋼筋，,其中s、s受拉鋼筋和受壓鋼筋的配筋率； fy、fy受拉鋼筋和受壓鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 1與混凝土等級(jí)有關(guān)的等效矩形應(yīng)力圖形系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)取1.0，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)取0.94，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)在C50

13、和C80之間時(shí)，按線性內(nèi)插值取用； fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,b,可見，增大受拉鋼筋的配筋率，相對(duì)受壓區(qū)高度增大；增大受壓鋼筋的配筋率，相對(duì)受壓區(qū)高度減小。因此，為實(shí)現(xiàn)延性鋼筋混凝土梁，應(yīng)限制梁端塑性鉸區(qū)上部受拉鋼筋的配筋率，同時(shí)，必須在梁端下部配置一定量的受壓鋼筋，以減小框架梁端塑性鉸區(qū)截面的相對(duì)受壓區(qū)高度。 梁跨中截面受壓區(qū)高度控制與非抗震設(shè)計(jì)時(shí)相同。 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋截面面積應(yīng)滿足一定的比例，一方面是為了保證塑性鉸區(qū)有足夠的延性，另一方面是考慮地震作用可能引起受力方向的改變。受壓鋼筋的面積除按計(jì)算確定外，與頂面受拉鋼筋面積的比值還應(yīng)滿足以下要求：,一級(jí)框架梁

14、： As/ As0.5 二、三級(jí)框架梁： As/ As0.3 式中As、As梁端塑性鉸區(qū)頂面受拉鋼筋面積和底面受壓鋼筋面積。,三、框架梁正截面抗彎承載力計(jì)算,1梁受彎承載力的設(shè)計(jì)表達(dá)式,2由抗彎承載力確定截面配筋,（1）非抗震設(shè)計(jì)： 0MMu （2）抗震設(shè)計(jì)： REMEMu,（1）無(wú)地震作用組合時(shí)： bx1fcAsfyAsfy Mb(AsAs)fy(hb00.5x)Asfy(hb0a) （2）有地震作用組合時(shí)： 試驗(yàn)研究表明，在低周反復(fù)荷載作用下，構(gòu)件的正截面承載力與一次加載時(shí)的正截面承載力沒有太多差別。因此，對(duì)框架梁正截面承載力仍可用非抗震設(shè)計(jì)的相應(yīng)公式計(jì)算，但應(yīng)考慮相應(yīng)的承載力抗震調(diào)整系數(shù)

15、。 bx1fcAsfyAsfy,(AsAs)fy(hb00.5x)Asfy(hb0a),Mb,式中M、ME非抗震和抗震設(shè)計(jì)時(shí)梁截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值； Mu梁截面承載力設(shè)計(jì)值； RE承載力抗震調(diào)整系數(shù)。,設(shè)計(jì)時(shí)，將0M與REME進(jìn)行比較，然后取大者進(jìn)行配筋計(jì)算。對(duì)于樓面現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)，梁支座負(fù)彎矩按矩形截面計(jì)算縱筋數(shù)量；跨中正彎矩按T形截面計(jì)算縱筋數(shù)量，跨中截面的計(jì)算彎矩，應(yīng)取該跨的跨間最大正彎矩或支座正彎矩與1/2簡(jiǎn)支梁彎矩之中的較大者。,式中 Mb組合的梁端截面彎矩設(shè)計(jì)值； As、As受拉鋼筋面積和受壓鋼筋面積； a受壓鋼筋中心至截面受壓邊緣的距離； RE承載力抗震調(diào)整系數(shù)，取0.75。,四

16、、框架梁斜截面抗剪承載力的驗(yàn)算,梁的受剪承載力由混凝土和抗剪鋼筋兩部分組成。試驗(yàn)研究表明，在低周反復(fù)荷載作用下，構(gòu)件上出現(xiàn)兩個(gè)不同方向的交叉斜裂縫，直接承受剪力的混凝土受壓區(qū)因有斜裂縫通過(guò)，受剪承載力比一次加載時(shí)的受剪承載力要低，梁的受壓區(qū)混凝土不再完整，斜裂縫的反復(fù)張開與閉合，使骨料咬合作用下降，嚴(yán)重時(shí)混凝土將剝落。根據(jù)試驗(yàn)資料，反復(fù)荷載下梁的受剪承載力比靜載下約低20%40。因此，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁、柱、剪力墻和連梁等構(gòu)件的斜截面混凝土受剪承載力取非抗震設(shè)計(jì)時(shí)混凝土相應(yīng)受剪承載力的0.6，同時(shí)應(yīng)考慮相應(yīng)的承載力抗震調(diào)整系數(shù)，并且要滿足強(qiáng)剪弱彎的要求。因此，在抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)抗剪承載力

17、有所不同?？辜舫休d力驗(yàn)算公式為：,（1）無(wú)地震作用組合時(shí)：,集中荷載對(duì)梁端產(chǎn)生的剪力占總剪力值的75%以上的矩形截面梁：,對(duì)矩形、T形和工字形截面一般梁 Vb,Vb,（1.53）,（2）有地震作用組合時(shí),對(duì)矩形、T形和工字形截面一般梁 Vb,集中荷載對(duì)梁端產(chǎn)生的剪力占總剪力值的75%以上的矩形截面梁：,Vb,（1.53）,式中 Vb為保證延性框架梁塑性鉸區(qū)的強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)剪力，一、二、三級(jí)抗震時(shí)要根據(jù)梁的抗彎承載能力計(jì)算其設(shè)計(jì)值； bb、hb0梁截面寬度和有效高度； fyv箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； Asv配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積； s箍筋間距； 計(jì)算截面的剪跨比。,在塑性鉸區(qū)以外的各

18、個(gè)梁截面，仍按照彈性計(jì)算所得的組合剪力，計(jì)算所需箍筋數(shù)量和間距。,五、框架梁構(gòu)造要求,承受地震作用的框架梁，除了保證必要的受彎和受剪承載力外，更重要的是要具有較好的延性，使梁端塑性鉸得到充分開展，以增加變形能力，耗散地震能量。 試驗(yàn)和理論分析表明，影響梁截面延性的主要因素有梁的截面尺寸、縱向鋼筋配筋率、剪壓比、配箍率、鋼筋和混凝土的強(qiáng)度等級(jí)等。,1框架梁配筋率限制,2縱向鋼筋的配置,3箍筋的配置,（1）梁端加密區(qū)的配箍：,（2）抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁的箍筋設(shè)置：,4梁筋錨固,5高層框架梁宜采用直鋼筋，不宜采用彎起鋼筋,1框架梁配筋率限制,限制梁縱向受力鋼筋最大配筋率是為防止截面發(fā)生脆性的混凝土受壓

19、區(qū)破壞（超筋梁破壞），而最小配筋率要求則是為了防止截面承載力過(guò)小而發(fā)生的鋼筋拉斷的破壞（少筋梁破壞）。非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，縱向受拉鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.2%和45ft/fy兩者的較大值。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，縱向受拉鋼筋的配筋率要求見表4.13。,表4.13 框架梁縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率（）,2縱向鋼筋的配置 在地震作用效應(yīng)與豎向荷載效應(yīng)組合下，框架梁的彎矩分布和反彎點(diǎn)位置可能發(fā)生較大變化，故需配置一定數(shù)量貫通全長(zhǎng)的縱向鋼筋。 為保持梁有一定的承載能力，沿梁全長(zhǎng)頂面和底面應(yīng)至少各配置兩根縱向鋼筋，一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋直徑不應(yīng)小于14mm，且分別不應(yīng)小于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/

20、4； 三、四級(jí)抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm, 一、二級(jí)抗震等級(jí)的框架梁內(nèi)貫通中柱的每根縱向鋼筋的直徑，對(duì)矩形截面柱，不宜大于柱在該方向截面尺寸的1/20； 對(duì)圓形截面柱，不宜大于縱向鋼筋所在位置柱截面弦長(zhǎng)的1/20。,（1）梁端加密區(qū)的配箍： 在框架梁端可能出現(xiàn)塑性鉸的區(qū)域，由于受到反復(fù)作用和截面較大的轉(zhuǎn)動(dòng)變形，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該處混凝土的約束；同時(shí)也可提高梁的變形能力，增加延性。因此，進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)置梁端箍筋加密區(qū)，加密區(qū)長(zhǎng)度、箍筋最大間距和最小直徑應(yīng)符合表8.2的要求；當(dāng)梁端縱向鋼筋配筋率大于2%時(shí)，表中箍筋最小直徑應(yīng)增大2mm。,3箍筋的配置,表4.14梁端箍筋加密區(qū)的長(zhǎng)

21、度、箍筋最大間距和最小直徑,注：d為縱向鋼筋直徑；hb為梁截面高度。,（2）抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁的箍筋設(shè)置： 框架梁沿梁全長(zhǎng)箍筋的面積配筋率應(yīng)符合下列要求：,一級(jí) sv0.30ft/fyv, 第一個(gè)箍筋應(yīng)設(shè)置在距支座邊緣50mm處。 在箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)的箍筋肢距：一級(jí)不宜大于200mm和20倍箍筋直徑的較大值，二、三級(jí)不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級(jí)不宜大于300mm。 箍筋應(yīng)有135彎鉤，彎鉤端頭直段長(zhǎng)度不應(yīng)小于10倍的箍筋直徑和75 mm的較大值。, 在縱向鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)的箍筋間距，鋼筋受拉時(shí)不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的5倍，且不應(yīng)大于100mm；鋼筋受壓時(shí)不應(yīng)大于搭接鋼筋

22、較小直徑的10倍，且不應(yīng)大于200mm。 框架梁非加密區(qū)箍筋最大間距不宜大于加密區(qū)箍筋間距的2倍。 當(dāng)梁截面寬度大于400mm且一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于3根時(shí)，或當(dāng)梁截面寬度不大于400mm但一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于4根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。,二級(jí) sv0.30ft/fyv 三級(jí)、四級(jí) sv0.30ft/fyv 式中sv框架梁沿梁全長(zhǎng)箍筋的面積配筋率。,4梁筋錨固 在反復(fù)荷載作用下，鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度將發(fā)生退化，梁筋錨固破壞是常見的脆性破壞形式之一。錨固破壞將大大降低梁截面后期受彎承載力和節(jié)點(diǎn)剛度。 梁筋的錨固方式一般有兩種：直線錨固和彎折錨固。在中柱常用直線錨固，在邊柱常用90彎折錨固。,

23、5高層框架梁宜采用直鋼筋，不宜采用彎起鋼筋,當(dāng)梁扣除翼板厚度后的截面高度大于或等于450 mm時(shí)，在梁的兩側(cè)面沿高度各配置梁扣除翼板后截面面積的0.1%的縱向構(gòu)造鋼筋，其間距不應(yīng)大于200 mm，縱向構(gòu)造鋼筋的直徑宜偏小取用，其長(zhǎng)度貫通梁全長(zhǎng)，伸入柱內(nèi)長(zhǎng)度按受拉錨固長(zhǎng)度，如接頭應(yīng)按受拉搭接長(zhǎng)度考慮。梁兩側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋宜用拉筋連接，拉筋直徑一般與箍筋相同，當(dāng)箍筋直徑大于10mm時(shí)，拉筋直徑可采用10 mm，拉筋間距為非加密區(qū)箍筋間距的2倍。,框架柱抗震設(shè)計(jì)及構(gòu)造,由于地震具有不確定性，不可能絕對(duì)防止在柱中出現(xiàn)塑性鉸。為了安全儲(chǔ)備要設(shè)計(jì)延性柱。 國(guó)內(nèi)、外歷次大地震中，由鋼筋混凝土柱失效造成的震害是

24、很多的，房屋是否能夠破壞而不倒，很大程度上與柱的延性好壞有關(guān)。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼筋混凝土柱的抗震性能作了大量試驗(yàn)研究，提出了延性柱的設(shè)計(jì)方法及一些抗震措施。 柱承受壓、彎、剪的共同作用，為保證延性，首先要防止脆性的剪切破壞，還要避免幾乎沒有延性的小偏壓破壞。,二、框架柱的最小截面尺寸,一、影響框架柱延性的主要因素,三、框架柱正截面承載力驗(yàn)算,四、柱斜截面承載力驗(yàn)算,五、框架柱的構(gòu)造要求,一、影響框架柱延性的主要因素,1剪跨比,2軸壓比n,3箍筋配筋率v,影響鋼筋混凝土柱破壞形態(tài)的主要因素是剪跨比。剪跨比是反映柱截面承受的彎矩和剪力相對(duì)大小的一個(gè)參數(shù)，表示為M/Vhc,軸壓比也是影響鋼筋混凝土

25、柱破壞形態(tài)和延性的一個(gè)重要參數(shù)，定義為,框架柱的箍筋有三個(gè)作用：抵抗剪力，對(duì)混凝土提供約束，防止縱筋壓屈。,二、框架柱的最小截面尺寸,1構(gòu)造要求,2柱的軸壓比限制,3柱的剪壓比限制,（1）矩形截面柱的邊長(zhǎng)，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于250mm，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于300mm；圓柱截面直徑不宜小于350mm。 （2）不宜采用短柱，柱剪跨比宜大于2； （3）柱截面高寬比不宜大于3。,柱軸壓比限值見表4.9,柱的截面中部附加縱筋的芯柱,（2）有地震作用組合時(shí)： 跨高比大于2.5的梁及剪跨比大于2的柱： Vc,0.20cfcbchc0,0.15cfcbchc0,3柱的剪壓比限制,（1）無(wú)地震作用組合時(shí)： Vc

26、0.25cfcbchc0,跨高比不大于2.5的梁及剪跨比不大于2的柱： Vc,三、框架柱正截面承載力驗(yàn)算,1正截面承載力驗(yàn)算公式,2柱計(jì)算長(zhǎng)度l0,3按強(qiáng)柱弱梁要求調(diào)整柱端彎矩設(shè)計(jì)值,4柱的軸向力設(shè)計(jì)值,5框架角柱地震作用效應(yīng)的調(diào)整,（1）無(wú)地震作用組合時(shí)：,（2）有地震作用組合時(shí)：,2柱計(jì)算長(zhǎng)度l0,3按強(qiáng)柱弱梁要求調(diào)整柱端彎矩設(shè)計(jì)值,柱的設(shè)計(jì)彎矩應(yīng)滿足下列要求，否則要加大柱截面彎矩設(shè)計(jì)值。 （1）抗震設(shè)計(jì)時(shí)，四級(jí)框架柱的柱端彎矩設(shè)計(jì)值可直接取考慮地震作用組合的彎矩值。 （2）一、二、三級(jí)框架的梁、柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層和柱軸壓比小于0.15者外（對(duì)于軸壓比小于0.15的柱，包括頂層柱，因其具有與

27、梁相近的變形能力，故可不必滿足上述要求），柱端考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式予以調(diào)整：,MccM b （8.19a） 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 Mc1.2M bua （8.19b）,Mbua可根據(jù)實(shí)際配筋面積（計(jì)入受壓鋼筋）和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計(jì)算，亦可按下式近似計(jì)算：,（3）當(dāng)反彎點(diǎn)在柱的層高范圍內(nèi)時(shí)，柱端彎矩設(shè)計(jì)值可直接乘以柱端彎矩增大系數(shù)c。 （4）試驗(yàn)研究還表明，框架底層柱根部對(duì)整體框架延性起控制作用，柱腳過(guò)早出現(xiàn)塑性鉸將影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形和耗能能力。隨著底層框架梁鉸的出現(xiàn)底層柱根部彎矩亦有增大趨勢(shì)。為了避免框架柱腳過(guò)早屈服，適當(dāng)加強(qiáng)底層柱

28、的抗彎能力，一、二、三級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層柱下端截面的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25和1.15。此處，底層是指無(wú)地下室的基礎(chǔ)以上或地下室以上的首層。,4柱的軸向力設(shè)計(jì)值,抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架節(jié)點(diǎn)上、下柱端的軸向壓力設(shè)計(jì)值，應(yīng)取地震作用組合下各自的軸向力設(shè)計(jì)值。 一、二級(jí)抗震等級(jí)的框支柱，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。但計(jì)算軸壓比時(shí)，可不考慮此增大系數(shù)。,5框架角柱地震作用效應(yīng)的調(diào)整,由地震引起的建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)會(huì)使角柱地震作用效應(yīng)明顯增大，故應(yīng)對(duì)角柱的地震作用效應(yīng)予以調(diào)整。一、二、三級(jí)框架的角柱，經(jīng)過(guò)上述調(diào)整后的組合彎矩設(shè)計(jì)值、剪力設(shè)計(jì)值尚應(yīng)乘以不小于1.10的

29、增大系數(shù)。,四、柱斜截面承載力驗(yàn)算,1偏心受壓柱的受剪承載力,2偏心受拉柱的受剪承載力,3柱端組合剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整,4框架角柱地震作用效應(yīng)的調(diào)整,1偏心受壓柱的受剪承載力,2偏心受拉柱的受剪承載力,3柱端組合剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整,4框架角柱地震作用效應(yīng)的調(diào)整,由地震引起的建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)會(huì)使角柱地震作用效應(yīng)明顯增大，故應(yīng)對(duì)角柱的地震作用效應(yīng)予以調(diào)整。一、二、三級(jí)框架的角柱，經(jīng)過(guò)上述調(diào)整后的組合剪力設(shè)計(jì)值尚應(yīng)乘以不小于1.10的增大系數(shù)。 在長(zhǎng)柱中，按照強(qiáng)剪弱彎要求計(jì)算得到的箍筋數(shù)量只需配置在柱端塑性鉸區(qū)（即箍筋加密區(qū)），柱其余部分的鋼筋按內(nèi)力組合剪力計(jì)算得到。 在短柱中，由于出現(xiàn)剪切破壞的可能性大，對(duì)抗震十分不利，因此，按照強(qiáng)剪弱彎要求計(jì)算得到的箍筋數(shù)量應(yīng)在柱全高配置。 在其他情況下，設(shè)計(jì)剪力按內(nèi)力組合所得的最大剪力Vmax。,五、框架柱的構(gòu)造要求,1截面尺寸,2軸壓比限值,3縱向鋼筋的配置,4箍筋的構(gòu)造要求,5箍筋焊接,1截面尺寸,（l）矩形截面柱的邊長(zhǎng)，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于250mm，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于30