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1、高层建筑结构设计主 讲 人：谢 孝 副教授后勤工程学院建筑工程系结构教研室 电话电话:68598194:68598194移动移动:13808350830:13808350830CHAPTER EightCHAPTER Eight1 1CHAPTER EightCHAPTER Eight框架构件设计和构造框架构件设计和构造抗震设计的延性要求抗震设计的延性要求设计要求设计要求梁、柱截面设计和配筋构造梁、柱截面设计和配筋构造框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计2 2 8.1 8.1 8.1 8.1内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力在在恒恒、活活、
2、风风及及地地震震作作用用分分别别计计算算内内力力后后，要要按按照照“可可能与最不利能与最不利”的原则进行内力组合的原则进行内力组合目的：求出控制截面的最不利内力目的：求出控制截面的最不利内力一、控制截面及最不利内力一、控制截面及最不利内力构件截面设计是以控制截面上的最不利内力为依据的构件截面设计是以控制截面上的最不利内力为依据的框架梁框架梁：两端支座两端支座 跨中跨中7/23/20247/23/20243 3内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力 框架柱：框架柱：上下端上下端7/23/20247/23/20244 4二、组合前的内力调整二、组合前的内力
3、调整（1 1）将梁柱轴线端内力）将梁柱轴线端内力调整至构件边缘端调整至构件边缘端（控制截面）的内力，（控制截面）的内力，当梁柱截面高度较小当梁柱截面高度较小时，此项调整可略去时，此项调整可略去（偏安全）（偏安全）内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力7/23/20247/23/20245 5（2 2）竖向荷载（只限于竖向荷载）可考虑梁端出现塑铰产生）竖向荷载（只限于竖向荷载）可考虑梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布。通常是降低支座负弯矩，以减少支座的塑性内力重分布。通常是降低支座负弯矩，以减少支座处上部配筋，方便施工处上部配筋，方便施工支座负弯矩调整系数
4、，对于现浇梁可取支座负弯矩调整系数，对于现浇梁可取0.80.80.90.9，对于装，对于装配整体式梁取配整体式梁取0.60.60.80.8支座弯矩确定后，为了安全，跨中弯矩必须满足两个要求支座弯矩确定后，为了安全，跨中弯矩必须满足两个要求 按简支梁计算时跨中弯矩按简支梁计算时跨中弯矩 经内力调整并组合后的支座弯矩经内力调整并组合后的支座弯矩内力组合及最不利内力7/23/20247/23/20246 6三、水平作用方向三、水平作用方向风和地震作用可能来自正方向，也可能是负方向，两者的风和地震作用可能来自正方向，也可能是负方向，两者的内力大小相等符号相反，所以只需计算其中一个方向的内内力大小相等符
5、号相反，所以只需计算其中一个方向的内力，另一方向的内力冠以相反符合即可力，另一方向的内力冠以相反符合即可四、内力组合四、内力组合、无地震作用效应组合时：、无地震作用效应组合时： 楼面活荷载组合值系数、风荷载组合值系数楼面活荷载组合值系数、风荷载组合值系数 永久荷载效应起控制作用时分别取值：永久荷载效应起控制作用时分别取值：0.70.7、0.00.0 可变荷载效应起控制作用时分别取值：可变荷载效应起控制作用时分别取值：1.01.0、0.60.6或或 0.7(0.9)0.7(0.9)、1.01.0 对书库、档案库、储藏室、通风机房、电梯机房对书库、档案库、储藏室、通风机房、电梯机房 内力组合及最不
6、利内力7/23/20247/23/20247 7荷载分项系数的取值：荷载分项系数的取值：承载力计算承载力计算(1) (1) 永久荷载分项系数永久荷载分项系数 对结构不利：对结构不利： 可变荷载效应控制的组合：可变荷载效应控制的组合： 1.21.2 永久荷载效应控制的组合：永久荷载效应控制的组合： 1.351.35 对结构有利：对结构有利： 1.01.0(2) (2) 楼面活荷载分项系数楼面活荷载分项系数 1.41.4(3) (3) 风荷载分项系数风荷载分项系数 1.4 1.4 位移计算位移计算以上各分项系数取值为以上各分项系数取值为1.0 1.0 内力组合及最不利内力7/23/20247/23
7、/20248 8有地震作用效应组合时有地震作用效应组合时 风荷载的组合值系数风荷载的组合值系数0.2 0.2 组合组合说明说明重力荷载及水平地震作用重力荷载及水平地震作用1.21.21.31.3重力荷载及竖向地震作用重力荷载及竖向地震作用1.21.21.31.39 9度；水平长悬度；水平长悬臂臂8 8度、度、9 9度度重力荷载、水平地震及竖向地震重力荷载、水平地震及竖向地震作用作用1.21.21.31.30.50.59 9度；水平长悬度；水平长悬臂臂8 8度、度、9 9度度重力荷载、水平地震作用及风荷重力荷载、水平地震作用及风荷载载1.21.21.31.31.41.460m60m以上的高层以上
8、的高层建筑建筑重力荷载、水平地震作用、竖向重力荷载、水平地震作用、竖向地震作用及风荷载地震作用及风荷载1.21.21.31.30.50.51.41.460m60m以上的高层建以上的高层建筑；筑；9 9度；水平长度；水平长悬臂悬臂8 8度、度、9 9度度内力组合及最不利内力7/23/20247/23/20249 9（恒荷载起控制，无风）（恒荷载起控制，无风）（活荷载起控制，有风）（活荷载起控制，有风） （风荷载起控制，有风）（风荷载起控制，有风） （地震作用起控制）（地震作用起控制）内力组合及最不利内力7/23/20247/23/20241010 8.2 8.2 8.2 8.2 框架抗震设计的延
9、性要求框架抗震设计的延性要求框架抗震设计的延性要求框架抗震设计的延性要求一、延性的概念一、延性的概念延延性性是是指指结结构构或或构构件件能能维维持持承承载载能能力力而而又又具具有有较较大大的的塑塑性性变形能力的性能，一般用延性比表示延性的大小变形能力的性能，一般用延性比表示延性的大小延性比定义：延性比定义： 结结构构或或构构件件屈屈服时的位移服时的位移 承承载载力力降降低低（降降低低10102020）时时的极限位移的极限位移延性结构荷载延性结构荷载位移关系位移关系顶点位移顶点位移y u7/23/20247/23/20241111框架抗震设计的延性要求框架抗震设计的延性要求框架抗震设计的延性要求
10、框架抗震设计的延性要求在在“小小震震不不坏坏、中中震震可可修修、大大震震不不倒倒”的的抗抗震震设设计计原原则则下下，地地震震区区的的结结构构都都应应该该设设计计成成延延性性结结构构。即即在在中中等等地地震震下下，允允许许结结构构某某些些部部位位出出现现塑塑性性铰铰。只只要要进进行行合合理理的的延延性性结结构构设设计计，结结构构可可以以通通过过塑塑性性变变形形消消耗耗地地震震能能量量，做做到到“大大震震不倒不倒”（而不是靠承载力抵抗大震）（而不是靠承载力抵抗大震）7/23/20247/23/2024121213131 1、延性结构设计原则、延性结构设计原则（1 1）强柱弱梁强柱弱梁（或强墙弱梁）
11、（或强墙弱梁） 要要控控制制梁梁、柱柱的的相相对对强强度度，使使塑塑性性铰铰首首先先在在梁梁端端出出现，尽量避免或减少柱子中的塑性铰现，尽量避免或减少柱子中的塑性铰（2 2）强剪弱弯强剪弱弯（3 3）强节点、强锚固强节点、强锚固2 2、保证延性的抗震措施、保证延性的抗震措施（1 1）先划分抗震等级（分四个等级）先划分抗震等级（分四个等级）（2 2）根据抗震等级，按延性设计原则控制根据抗震等级，按延性设计原则控制计算：内力调整计算：内力调整构造：截面尺寸、主筋、箍筋、锚固等要求构造：截面尺寸、主筋、箍筋、锚固等要求框架抗震设计的延性要求7/23/20247/23/20241414 8.3 8.3
12、 8.3 8.3 设计要求设计要求设计要求设计要求结结构构设设计计除除应应满满足足刚刚度度、强强度度、整整体体稳稳定定性性要要求求外外，地地震震区的结构尚应满足延性和薄弱层弹塑性变形限制的要求区的结构尚应满足延性和薄弱层弹塑性变形限制的要求1 1、弹性（正常使用条件下）侧移变形验算（刚度要求）、弹性（正常使用条件下）侧移变形验算（刚度要求） 在在结结构构体体系系、结结构构布布置置、构构件件截截面面尺尺寸寸等等初初步步确确定定，以以及及荷荷载载计计算算完完毕毕之之后后，即即可可进进行行风风荷荷载载及及水水平平地地震震作作用用下下的的弹弹性性侧侧移移变变形形验验算算，验验算算如如不不满满足足要要求
13、求，就就要要改改变变构构件件截截面尺寸，甚至改变结构体系和结构布置面尺寸，甚至改变结构体系和结构布置弹性侧移验算表达式为弹性侧移验算表达式为 结构的顶点水平位移及层间相对变形结构的顶点水平位移及层间相对变形 结构的总高度及层高结构的总高度及层高7/23/20247/23/20241515设计要求设计要求设计要求设计要求2 2、稳定和抗倾覆验算、稳定和抗倾覆验算 对高宽比对高宽比H/BH/B满足要求的高层结构，整体稳定和抗倾覆满足要求的高层结构，整体稳定和抗倾覆 一般可以满足要求，很少进行验算一般可以满足要求，很少进行验算3 3、截面承载力验算（强度要求）、截面承载力验算（强度要求） 框架在四种
14、荷载下的内力求出之后进行截面承载力验算框架在四种荷载下的内力求出之后进行截面承载力验算 无地震作用组合：无地震作用组合： 有地震作用组合：有地震作用组合：4 4、罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算、罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算7/23/20247/23/20241616 8.4 8.4 8.4 8.4 框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造1 1、框架梁的截面尺寸、框架梁的截面尺寸 主梁截面高度主梁截面高度 ：主梁计算跨度：主梁计算跨度步骤一：结构布置步骤一：结构布置步骤二：截面初选步骤二：截面初选2 2、框架柱的
15、截面尺寸、框架柱的截面尺寸矩矩形形截截面面柱柱的的边边长长，非非抗抗震震设设计计不不宜宜小小于于250mm250mm，抗抗震震设设计不宜小于计不宜小于300mm300mm，圆柱截面直径不宜小于圆柱截面直径不宜小于350mm350mm结构设计步骤结构设计步骤7/23/20247/23/20241717框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造框框架架柱柱的的轴轴压压比比限限值值 ( (影影响柱承载力和延性的参数响柱承载力和延性的参数) ) N N7/23/20247/23/20241818轴压比是影响柱的延性的重要因素之一，轴
16、压比是影响柱的延性的重要因素之一，柱的变形能力随轴压比增大而急剧降低柱的变形能力随轴压比增大而急剧降低（图（图5 5），尤其在高轴压比下，增加箍筋对），尤其在高轴压比下，增加箍筋对改善柱变形能力的作用并不明显。所以，改善柱变形能力的作用并不明显。所以，抗震设计中应限制柱的轴压比不能太大，抗震设计中应限制柱的轴压比不能太大，其实质就是希望框架柱在地震作用下，仍其实质就是希望框架柱在地震作用下，仍能实现大偏心受压下的弯曲破坏，使柱具能实现大偏心受压下的弯曲破坏，使柱具有延性性质。有延性性质。 1919试验表明，在矩形柱或圆形柱内设置矩形试验表明，在矩形柱或圆形柱内设置矩形试验表明，在矩形柱或圆形柱
17、内设置矩形试验表明，在矩形柱或圆形柱内设置矩形核心柱核心柱核心柱核心柱（图（图（图（图6 6），），），），不但可以提高柱的受压承载力，还可以提高柱的变形能力。不但可以提高柱的受压承载力，还可以提高柱的变形能力。不但可以提高柱的受压承载力，还可以提高柱的变形能力。不但可以提高柱的受压承载力，还可以提高柱的变形能力。在压、弯、剪作用下，当柱出现弯、剪裂缝，在大变形情在压、弯、剪作用下，当柱出现弯、剪裂缝，在大变形情在压、弯、剪作用下，当柱出现弯、剪裂缝，在大变形情在压、弯、剪作用下，当柱出现弯、剪裂缝，在大变形情况下芯柱可以有效地减小柱的压缩，保持柱的外形和截面况下芯柱可以有效地减小柱的压缩，保
18、持柱的外形和截面况下芯柱可以有效地减小柱的压缩，保持柱的外形和截面况下芯柱可以有效地减小柱的压缩，保持柱的外形和截面承载力，特别对于承受高轴压的短柱，更有利于提高变形承载力，特别对于承受高轴压的短柱，更有利于提高变形承载力，特别对于承受高轴压的短柱，更有利于提高变形承载力，特别对于承受高轴压的短柱，更有利于提高变形能力，延缓倒塌。能力，延缓倒塌。能力，延缓倒塌。能力，延缓倒塌。芯柱芯柱芯柱芯柱 2020框架柱的轴压比限值框架柱的轴压比限值 ( (影响柱承载力和延性的参数影响柱承载力和延性的参数) )结构类型抗震等级一二三框架0.70.80.9框架剪力墙、板柱剪力墙、框架核心筒，筒中筒0.750
19、.850.95部分框支剪力墙0.60.7框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/20242121步骤三步骤三：汇集荷载及荷载计算汇集荷载及荷载计算竖向恒荷载竖向恒荷载竖向活荷载竖向活荷载水平风荷载水平风荷载地震作用地震作用步骤四步骤四：内力计算内力计算竖向恒荷载作用下内力计算竖向恒荷载作用下内力计算竖向活荷载作用下内力计算竖向活荷载作用下内力计算水平风荷载作用下内力计算水平风荷载作用下内力计算地震作用下内力计算地震作用下内力计算框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造框架梁、柱截
20、面设计和配筋构造框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/20242222步骤六步骤六：控制截面及控制截面内力调整控制截面及控制截面内力调整梁柱轴线端内力调整至构件边缘端梁柱轴线端内力调整至构件边缘端竖向荷载梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布竖向荷载梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布步骤七步骤七：内力组合、确定最不利内力内力组合、确定最不利内力步骤八步骤八：截面尺寸验算截面尺寸验算1 1、框架梁受剪截面应符合下列要求、框架梁受剪截面应符合下列要求无地震作用组合时无地震作用组合时步骤五步骤五：侧移验算侧移验算侧移不满足要求回到步骤一侧移不满足要求回到步骤一框架梁、柱截面设计和配筋构造7
21、/23/20247/23/20242323有地震作用组合时有地震作用组合时跨高比大于跨高比大于2.52.5的梁及剪跨比大于的梁及剪跨比大于2 2的柱的柱 混混凝凝土土强强度度影影响响系系数数，当当混混凝凝土土强强度度等等级级不不大大于于C50C50时时取取1.01.0；当当混混凝凝土土强强度度等等级级为为C80C80时时取取0.80.8；当当混混凝凝土土强强度等级在度等级在C50C50和和C80C80之间时可按线性内插取用之间时可按线性内插取用 矩形截面的宽度，矩形截面的宽度，T T形截面、形截面、I I形截面的腹板宽度形截面的腹板宽度 梁柱截面计算方向有效高度梁柱截面计算方向有效高度跨高比不
22、大于跨高比不大于2.52.5的梁及剪跨比大于的梁及剪跨比大于2 2的柱的柱框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/202424242 2、框架柱截面应符合下列要求、框架柱截面应符合下列要求柱剪跨比不宜小于柱剪跨比不宜小于2 2柱截面高宽比不宜大于柱截面高宽比不宜大于3 3剪跨比剪跨比影响钢筋混凝土柱破坏形态的重要参数影响钢筋混凝土柱破坏形态的重要参数 长柱，发生弯曲破坏长柱，发生弯曲破坏 短柱，发生剪切破坏短柱，发生剪切破坏 极短柱，发生剪切斜拉破坏极短柱，发生剪切斜拉破坏注意：轴压比和剪跨比是影响柱延性的重要参数注意：轴压比和剪跨比是影响柱延性的重要参数框架梁、柱截面设计和配
23、筋构造7/23/20247/23/20242525步骤九步骤九：延性设计调整延性设计调整1 1、框架梁强剪弱弯调整、框架梁强剪弱弯调整一、二、三级抗震需调整，四级无需调整一、二、三级抗震需调整，四级无需调整9 9度抗震设计的结构和一级框架结构尚应符合度抗震设计的结构和一级框架结构尚应符合 分分别别为为梁梁左左右右端端逆逆时时针针或或顺顺时时针针方方向向截截面面组组合合的的弯弯矩矩设设计计值值。当当抗抗震震等等级级为为一一级级且且梁梁两两端端弯弯矩矩均均为为负负弯弯矩矩时时，绝绝对对值较小一端的弯矩应取零值较小一端的弯矩应取零 梁剪力增大系数，一、二、三级分别取梁剪力增大系数，一、二、三级分别取
24、1.31.3、1.21.2、1.11.1 梁的净跨梁的净跨 考虑地震作用组合的重力荷载代表值作用下，按简支梁考虑地震作用组合的重力荷载代表值作用下，按简支梁 分析的梁端截面剪力设计值分析的梁端截面剪力设计值框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/202426262 2、强柱弱梁调整（适用于一、二、三级框架）强柱弱梁调整（适用于一、二、三级框架）9 9度抗震设计的结构和一级框架结构尚应符合度抗震设计的结构和一级框架结构尚应符合 节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合 弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，
25、 可按弹性分析的弯矩比例进行分配可按弹性分析的弯矩比例进行分配 节节点点左左右右梁梁端端截截面面顺顺时时针针或或逆逆时时针针方方向向组组合合弯弯矩矩设设计计值值之之和和，当当抗抗震震等等级级为为一一级级且且节节点点左左右右梁梁端端均均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩取为零为负弯矩时，绝对值较小的弯矩取为零 柱端弯矩增大系数，柱端弯矩增大系数， 一、二、三级分别取一、二、三级分别取1.41.4、1.21.2、1.11.1框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/202427273 3、框架柱强剪弱弯调整（适用于一、二、三级框架）、框架柱强剪弱弯调整（适用于一、二、三级框架）9 9度抗震
26、设计的结构和一级框架结构尚应符合度抗震设计的结构和一级框架结构尚应符合 分分别别为为柱柱上上下下端端顺顺时时针针或或逆逆时时针针方方向向截面组合的弯矩设计值截面组合的弯矩设计值4 4、构造要求、构造要求抗震设计时，一、二、三级框架结构的底层柱底截面的弯矩抗震设计时，一、二、三级框架结构的底层柱底截面的弯矩设计值，应分别采用考虑地震作用组合的弯矩值与增大系数设计值，应分别采用考虑地震作用组合的弯矩值与增大系数1.51.5、1.251.25和和 1.151.15的乘积。的乘积。框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/20242828步骤十步骤十：抗弯承载力计算抗弯承载力计算1 1、
27、框架梁抗弯承载力计算、框架梁抗弯承载力计算无地震作用组合时无地震作用组合时 由矩形截面受弯极限状态平衡条件可以得到由矩形截面受弯极限状态平衡条件可以得到框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/20242929地震作用组合时地震作用组合时 抗震设计时梁两端受压区高度限制具体要求如下：抗震设计时梁两端受压区高度限制具体要求如下：一级抗震一级抗震 X X0.25h0.25h0 0b b0 0 ， AsAsAsAs0.50.5；二、三级抗震二、三级抗震 X X0.35h0.35h0 0b b0 0， AsAsAsAs0.3 0.3 框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23
28、/202430302 2、框架柱抗弯承载力计算、框架柱抗弯承载力计算无地震作用组合时无地震作用组合时 假定大偏心地震作用组合时地震作用组合时 框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/20243131步骤十一步骤十一：抗剪承载力计算抗剪承载力计算1 1、框架梁抗剪承载力计算、框架梁抗剪承载力计算无地震作用组合时无地震作用组合时集中荷载为主的梁集中荷载为主的梁框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/202432321 1、框架梁抗剪承载力计算、框架梁抗剪承载力计算地震作用组合时地震作用组合时集中荷载为主的梁集中荷载为主的梁框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/202
29、47/23/20243333抗剪承载力计算抗剪承载力计算2 2、框架柱抗剪承载力计算、框架柱抗剪承载力计算无地震作用组合时无地震作用组合时地震作用组合时地震作用组合时框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/20243434有拉力情况下有拉力情况下无地震作用组合时无地震作用组合时地震作用组合时地震作用组合时框架梁、柱截面设计和配筋构造抗剪承载力计算抗剪承载力计算7/23/20247/23/20243535步骤十二步骤十二：构造要求构造要求1 1、框架梁设计应符合下列要求、框架梁设计应符合下列要求（1 1）纵纵向向受受拉拉钢钢筋筋的的最最小小配配筋筋率率，非非抗抗震震设设计计时时不
30、不应应小小于于0.20.2和和 二二者者的的较较大大值值；抗抗震震设设计计时时，不不应应小小于于规范规定数值规范规定数值框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/20243636（2 2）框架梁的体积配箍率）框架梁的体积配箍率 AsAs为为单单肢肢箍箍筋筋截截面面面面积积，n n为为肢肢数数，s s为为箍箍筋筋梁梁跨跨方方向向间间距距，b b为为梁宽梁宽说明：说明：箍筋加密区长度箍筋加密区长度:(:(一级一级) ,() ,(二四级二四级) ) 第一个箍筋应设置在距支座边缘第一个箍筋应设置在距支座边缘50mm50mm处处箍箍筋筋加加密密区区范范围围内内的的箍箍筋筋肢肢距距：一一级级
31、 200mm200mm和和2020倍倍箍箍筋筋直直径径的的较较大大值值，二二、三三级级 250mm250mm和和2020倍倍箍箍筋筋直直径径的的较较大大值值，四级不宜大于四级不宜大于300mm300mm箍箍筋筋应应有有1351350 0弯弯钩钩，弯弯钩钩端端头头直直段段长长度度不不应应小小于于1010倍倍箍箍筋筋直直径和径和75mm75mm的较大值的较大值框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/202437373838柱箍筋加密区的体积配箍率柱箍筋加密区的体积配箍率 箍筋单肢面积箍筋单肢面积 箍筋总长箍筋总长箍筋包围的混凝箍筋包围的混凝土核心面积的两个边长土核心面积的两个边长含
32、箍特征值含箍特征值s2 2、框架柱设计应符合下列要求、框架柱设计应符合下列要求框架梁、柱截面设计和配筋构造箍筋间距箍筋间距7/23/20247/23/20243939箍筋要求箍筋要求(1)(1)箍箍筋筋加加密密区区的的箍箍筋筋肢肢距距，一一级级不不宜宜大大于于200mm200mm，二二三三级级不不宜宜大大于于250mm250mm和和2020倍倍箍箍筋筋直直径径的的较较大大值值，四四级级不不宜宜大大于于300mm300mm，每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束(2)(2)柱箍筋加密区范围：柱箍筋加密区范围：底底层层柱柱的的上上端端和和其其他他各各层层柱柱的
33、的两两侧侧，应应取取矩矩形形截截面面柱柱之之长长边边尺尺寸寸（或或圆圆形形截截面面柱柱之之直直径径）、柱柱净净高高之之1/61/6和和500mm500mm三三者之最大值范围者之最大值范围底层柱刚性地面上下各底层柱刚性地面上下各500mm500mm范围范围底层柱柱根以上底层柱柱根以上1/31/3柱净高的范围柱净高的范围剪跨比不大于剪跨比不大于2 2的柱全高范围的柱全高范围一级及二级框架角柱的全高范围一级及二级框架角柱的全高范围框架梁、柱截面设计和配筋构造7/23/20247/23/20244040 8.5 8.5 8.5 8.5 框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计
34、框架节点核心区截面设计需要抗震验算：需要抗震验算：一、二级框架的节点核心区一、二级框架的节点核心区不需要抗震验算不需要抗震验算 三、四级框架节点和各抗震等级三、四级框架节点和各抗震等级的顶层端节点核心区的顶层端节点核心区 节点也是受力构件节点也是受力构件 7/23/20247/23/20244141框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计1 1、强节点、强锚固、强节点、强锚固剪压破坏，出现斜裂缝剪压破坏，出现斜裂缝配置足够箍筋实现强节点配置足够箍筋实现强节点钢筋滑移，出现粘结破坏钢筋滑移，出现粘结破坏足够的锚固实现强锚固足够的锚固实现强锚固7/2
35、3/20247/23/20244242框架节点核心区截面设计7/23/20247/23/20244343 8.6 8.6 8.6 8.6 框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计2 2、节点区设计剪力、节点区设计剪力 梁截面的有效高度梁截面的有效高度 梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离 柱柱的的计计算算高高度度，可可采采用用节节点点上上下下柱柱反反弯弯点点之之间间的的距离距离 节节点点左左右右梁梁端端逆逆时时针针或或顺顺时时针针方方向向组组合合的的弯弯矩矩设设计计值值之之和和，一一级级节节点点左左右右梁梁端端弯弯矩矩
36、均均为为负负值值时时绝绝对对值较小弯矩应取零值较小弯矩应取零 节点剪力增大系数，一级取节点剪力增大系数，一级取1.351.35，二级取，二级取1.21.27/23/20247/23/20244444 8.6 8.6 8.6 8.6 框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计3 3、节点区抗剪验算、节点区抗剪验算 对对应应于于组组合合剪剪力力设设计计值值的的上上柱柱组组合合轴轴向向力力设设计计值值，当当N N为为压压力力时时，不不应应大大于于柱柱的的截截面面面面积积和和混混凝凝土土轴轴心心抗抗压强度设计值乘积的压强度设计值乘积的5050，当，当N N
37、为拉力时，应取为零为拉力时，应取为零 核核心心区区计计算算宽宽度度范范围围内内验验算算方方向向同同一一截截面面各各肢肢箍箍筋筋的全部截面面积的全部截面面积 混凝土轴心抗拉强度设计值混凝土轴心抗拉强度设计值 箍筋的抗拉强度设计值箍筋的抗拉强度设计值 箍筋间距箍筋间距7/23/20247/23/20244545框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计 梁梁高高相相差差不不大大于于主主梁梁高高度度的的1/41/4，梁梁宽宽不不小小于于柱柱宽宽1/21/2时时取取1.51.5；9 9度取度取1.251.25；其他取；其他取1.01.0 节点核心区水平截面
38、高度，采用验算方向的柱截面高度节点核心区水平截面高度，采用验算方向的柱截面高度 节点核心区水平截面宽度：节点核心区水平截面宽度： 节点核心区同一截面箍筋各肢总面积节点核心区同一截面箍筋各肢总面积 承载力抗震调整系数，取承载力抗震调整系数，取0.850.857/23/20247/23/20244646 8.7 钢筋的连接和锚固钢筋的连接和锚固 4747非抗震设计时非抗震设计时4848抗震设计时抗震设计时4949A级高度的高层建筑结构抗震等级级高度的高层建筑结构抗震等级 结构设计要求结构设计要求结构设计要求结构设计要求50505151框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设计框架节点核心区截面设
39、计框架节点核心区截面设计1 1、强节点、强锚固、强节点、强锚固剪压破坏，出现斜裂缝剪压破坏，出现斜裂缝配置足够箍筋实现强节点配置足够箍筋实现强节点钢筋滑移，出现粘结破坏钢筋滑移，出现粘结破坏足够的锚固实现强锚固足够的锚固实现强锚固7/23/20247/23/20245252抗震设计时抗震设计时5353提高构件延性提高构件延性提高构件延性提高构件延性强柱（墙）弱梁强柱（墙）弱梁强柱（墙）弱梁强柱（墙）弱梁强剪弱弯强剪弱弯强剪弱弯强剪弱弯强节点（锚固）强节点（锚固）强节点（锚固）强节点（锚固）弱构件弱构件弱构件弱构件5454高层建筑结构设计高层建筑结构设计主 讲 人：谢 孝 副教授后勤工程学院建筑工程系结构教研室 电话电话:68598194:68598194移动移动:13808350830:138083508305555
