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1、框架结构构件设计,钢筋砼延性耗能框架的抗震设计 1、强柱弱梁 塑性铰应首先在梁端形成，尽可能推迟或避免柱端形成塑性铰。 2、强剪弱弯 梁、柱截面的受剪承载力应大于其受弯承载力对应的剪力，推迟或避免剪切破坏，实现延性的弯曲破坏。 3、强节点、强锚固 梁、柱出现塑性铰之前，节点不应破坏（剪切破坏）。核芯区的受剪承载力应大于汇交在同一节点的两侧梁达到受弯承载力时对应的核芯区的剪力。伸入核芯区的梁柱纵向钢筋，在核芯区内应该有足够的锚固长度，避免锚固破坏而增大层间侧移。,框架梁的抗震设计,基本要求 （1）梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力； （2）梁筋屈服后，塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力； （3）
2、妥善地解决梁筋锚固问题。 梁截面抗弯设计 与非抗震设计不同，要考虑承载力抗震调整系数 梁抗剪承载力验算,框架梁抗剪承载力验算,（1）梁剪力设计值 （2）剪压比限值 （3）斜截面受剪承载力的验算,一级的框架结构和9度的一级框架梁可不 按上式，但应满足：,为了避免梁在弯曲破坏前发生剪切破坏，应按强剪弱弯的原则调整框架梁端部截面组合的剪力设计值：,一、二、三级框架梁,（1）剪力设计值,（2）剪压比限值,概念 截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值 影响 限制剪压比,跨高比大于2.5时：,跨高比等于或小于2.5时：,（3）斜截面受剪承载力的验算（按新规范）,考虑地震作用组合的矩形、T 形和I
3、 形截面的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：,混凝土截面受剪承载力系数， 对于一般受弯构件去0.7； 对于楼盖中有次梁搁置的主梁，取,为计算截面的剪跨比，小于1.5时取1.5，大于3时取3。,框架梁的抗震构造措施,最小截面尺寸 (1) 截面宽度不宜小于200mm。 (2) 截面的高宽比不宜大于4。 (3) 净跨与截面高度之比不宜小于4。 梁纵筋配筋率 （1）梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5，且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25，二、三级不应大于0.35。 （2）最小配筋率,框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率（%）,梁纵筋配置 （1）梁端截面的底
4、面和顶面纵向钢筋配筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0.5；二、三级不应小于0.3。 （2）沿梁全长顶面和底面的配筋，一、二级不应少于214、且分别不应少于梁顶面和底面两端纵向配筋中较大截面面积的14，三、四级不应少于212。 (3) 一、二、三级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径，对矩形截面柱，不宜大于柱在该方向截面尺寸的120；对圆形截面柱，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的120。,箍筋要求,注：hb为梁截面高度，d为纵向钢筋直径。 当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，表中箍筋最小直径数值应增大2mm。,梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距：一级抗震等级，不宜大于200mm和20倍箍筋直
5、径的较大值；二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值；四级，不宜大于300mm。 梁端设置的第一个箍筋应距框架节点边缘不大于50mm。非加密区的箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。沿梁全长箍筋的配筋率应符合下列规定： 一级：0.30ft/fyv 二级：0.28ft/fyv 三、四级：0.26ft/fyv 抗震设防的框架梁不用弯起钢筋抗剪。,框架柱抗震设计,（1）基本要求 强柱弱梁，使柱尽量不出现塑性铰； 在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能力； 控制柱的轴压比不要太大； 加强约束，配置必要的约束箍筋。 （2）框架柱受弯承载力验算 考虑相应的承载力抗震调整系数 柱端弯矩设
6、计值要调整,一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除顶层和柱轴压比小于0.15者外，柱端组合弯矩设计值应符合下列公式要求,一级框架结构和9度的一级框架可不符合上式，但应符合下式：,弯矩设计值的调整,当反弯点不在柱的层高范围内时（框架梁相对较弱，为避免变形集中，柱压屈失稳），柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。 为了不使框架底层柱过早出现塑性铰，规范规定：一、二、三、四级框架底层，柱下端截面组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和1.2。 底层柱纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。 一、二、三、四级框架的角柱，按前述调整后，尚应乘以不小于1.10的增大系数。,一级框架
7、结构和9度的一级框架可不 按上式调整，但应符合：,一、二、三、四级的框架柱,（3）柱受剪承载力验算,剪力设计值调整,一、二、三、四级框架的角柱，按前述调整后，尚应乘以不小于1.10的增大系数。,框架柱截面组合的剪力设计值应符合下列要求：,柱斜截面抗震受剪承载力验算,当考虑地震作用组合的框架柱出现拉力时，,框架柱抗震构造措施,最小截面尺寸 （1）截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm。圆柱直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm 。 （2）剪跨比宜大于2。 （3）截面长边与短边的边长比不宜大
8、于3。 轴压比限值 轴压比柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。 轴压比越大，延性越差，所以要限制轴压比,轴压比限值与结构类型及抗震等级有关。,纵向钢筋配置,（1）纵向钢筋的最小配筋率应按下表采用,注：括号内数值用于框架结构的柱。,同时，每一侧的配筋百分率不应小于0.2； （2）宜对称布置； （3）截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm； （4)柱的总配筋率不应大于5%； （5) 剪跨比大于2的一级框架的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%； （6）柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。,箍筋加密要求 （1）加密范围 柱端，取截面
9、高度（圆柱直径），柱净高的1/6和500mm三者的最大值。 底层柱，柱根以上不小于柱净高的1/3； 刚性地面上下各500mm。 剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱，取全高。 一级及二级框架的角柱，取全高。,（2）加密区箍筋的其他要求,体积配箍率,节点受力示意图,框架节点抗震设计,基本要求 （1）节点的承载力不应低于其连接构件（梁、柱）的承载力； （2）多遇地震时，节点应在弹性范围内工作； （3）罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递； （4）梁柱纵筋在节点区应有可靠的锚固； （5）节点配筋不应使施工过分困难。 核芯区抗剪承载力验算 一、二、三
10、级框架的节点核芯区，应进行抗震验算；四级框架节点核芯区，可不进行抗震验算，但应符合抗震构造措施的要求。 （1）剪力设计值调整 （2）剪压比限值 （3）抗震受剪承载力验算,（1）剪力设计值 一、二级框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值，应按下式确定：,一级框架结构和9度的一级框架，可不按上式确定，但应符合：,强节点系数，对于框架结构，一级宜取1.5；二级宜取1.35，三级宜取1.2；对于其他结构中的框架，一级宜取1.35；二级宜取1.2，三级宜取1.1。,（2）剪压比限值 （3）节点核芯区截面抗震受剪承载力验算：,9度的一级,构造要求 节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按柱箍筋加密区的要求采用。 一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08且体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。 柱剪跨比不大于2的框架节点核芯区配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端的较大配箍特征值。,钢筋连接和锚固,参照混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图（11G101-1） 抗震设计时，纵向受拉钢筋的最小锚固长度应按下列各式采用： 一、二级 三级 四级,作业,教材P248：思考题5.2、5.4、5.6,
