钢筋混凝土多层框架结构教学培训学习PPT

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1、第三部分第三部分 钢筋混凝土多层框架结构钢筋混凝土多层框架结构框架结构体系与布置框架结构体系与布置 一般设计要求和原则一般设计要求和原则 框架结构内力与位移的近似计算框架结构内力与位移的近似计算 框架结构截面设计与构造要求框架结构截面设计与构造要求 1第三节第三节 框架结构内力与位移框架结构内力与位移的近似计算的近似计算 竖向荷载作用下内力的近似计算竖向荷载作用下内力的近似计算 分层法分层法 水平荷载作用下的内力近似计算(一)水平荷载作用下的内力近似计算(一) 反弯点法反弯点法 水平荷载作用下的内力近似计算(二)水平荷载作用下的内力近似计算(二) D值法值法 水平荷载作用下侧移近似计算水平荷载

2、作用下侧移近似计算 2 电算一般采用矩阵位移法。电算一般采用矩阵位移法。 手手算算一一般般采采用用近近似似法法,竖竖向向荷荷载载下下用用分分层层法,水平荷载下用反弯点法或法,水平荷载下用反弯点法或D值法。值法。1 1、竖向荷载作用下内力的近似计算、竖向荷载作用下内力的近似计算分层法分层法 3一般分层法一般分层法 假定:假定:(1 1)多层多跨框架的侧移极小可忽略不计;)多层多跨框架的侧移极小可忽略不计;(2 2)每层梁上的荷载对其他各层梁的影响可忽略不计。)每层梁上的荷载对其他各层梁的影响可忽略不计。 由由这这两两个个假假定定,可可将将各各层层梁梁及及其其上上、下下柱柱所所组组成成的的框架作为

3、独立的计算单元分层计算。框架作为独立的计算单元分层计算。 45 分层计算所得的梁弯矩即为其最后弯矩。分层计算所得的梁弯矩即为其最后弯矩。 每每一一柱柱弯弯矩矩需需由由上上、下下两两层层计计算算所所得得的的弯弯矩矩叠叠加加而而成。成。 分分层层计计算算中中,由由于于假假定定上上、下下柱柱远远端端为为固固定定,但但实实际上有转角,为减少误差,应作些处理。际上有转角,为减少误差,应作些处理。 底层柱的线刚度不变,取其传递系数为底层柱的线刚度不变,取其传递系数为1/3;其其他他各各层层柱柱的的线线刚刚度度乘乘以以0.9的的折折减减系系数数,取取其其传传递递系数为系数为1/3。 节节点点处处弯弯矩矩常常

4、不不为为零零,如如需需修修正正可可将将节节点点不不平平衡衡力力矩再作一次弯矩分配。矩再作一次弯矩分配。 6直捷分层法直捷分层法 对上述分层法再简化。对上述分层法再简化。 远端刚接柱的线刚度不再乘以折减系数远端刚接柱的线刚度不再乘以折减系数0.9;除除柱柱脚脚固固定定支支承承的的底底层层柱柱从从上上端端以以1/2的的传传递递系系数数将将弯弯矩矩传传给给柱柱脚脚外外,其其他他各各层层柱柱在在上上、下下端端不不再再传传递递弯矩。弯矩。 柱端弯矩也无需从相邻两层的分析中叠加。柱端弯矩也无需从相邻两层的分析中叠加。 7第三节第三节 框架结构内力与位移框架结构内力与位移的近似计算的近似计算 竖向荷载作用下

5、内力的近似计算竖向荷载作用下内力的近似计算 分层法分层法 水平荷载作用下的内力近似计算(一)水平荷载作用下的内力近似计算(一) 反弯点法反弯点法 水平荷载作用下的内力近似计算(二)水平荷载作用下的内力近似计算(二) D值法值法 水平荷载作用下侧移近似计算水平荷载作用下侧移近似计算 8 多层多跨框架的水平荷载一般都可归结为节点荷载。多层多跨框架的水平荷载一般都可归结为节点荷载。 各杆的弯矩图都为直线形,每柱一般都有一个反弯点。各杆的弯矩图都为直线形,每柱一般都有一个反弯点。 2 2、水平荷载作用下的内力近似计算(一)、水平荷载作用下的内力近似计算(一) 反弯点法反弯点法9 当当框框架架每每层层都

6、都不不缺缺梁梁又又不不考考虑虑轴轴力力引引起起的的变变形形,则则每每层层横横梁梁标标高高处处各各柱柱端端的的水水平平位移均相同。位移均相同。 计计算算的的关关键键在在于于确确定定各各柱柱间间剪剪力力的的分分配配和各柱反弯点位置。和各柱反弯点位置。 10假定:假定:(1 1)确确定定各各柱柱间间剪剪力力分分配配时时,认认为为各各柱柱上上下下两两端端都都不不发发生生角角位位移移,即即认认为为梁梁的的线线刚刚度度与与柱柱的的线线刚刚度度之之比为无限大(比为无限大(i梁梁3i柱柱););(2 2)确确定定各各柱柱的的反反弯弯点点位位置置时时,又又认认为为除除底底层层以以外外的的各各柱柱,受受力力后后上

7、上下下两两端端产产生生相相同同的的转转角角。即即除除底底层层外外的的各各层层柱柱的的反反弯弯点点在在该该柱柱的的高高度度中中央央,底底层层柱的反弯点位于离柱底柱的反弯点位于离柱底2/3的底层柱高处;的底层柱高处;(3 3)梁端弯矩可由节点平衡求出。)梁端弯矩可由节点平衡求出。 11例:例:沿顶层各柱的反弯点处切开。沿顶层各柱的反弯点处切开。 由水平力的平衡条件,由水平力的平衡条件, 12由假定由假定(1) 称称为为该该柱柱的的侧侧移移刚刚度度,表表示示柱柱端端产产生生单单位位水水平平位位移移( )时时,柱柱端端所所需需施施加加的的水水平平力力, 称称为线刚度。为线刚度。 13 有有了了各各柱柱

8、剪剪力力,由由假假定定(2)的的反反弯弯点点位位置置,可可确确定定各柱的弯矩图。各柱的弯矩图。 由由假假定定(3),可可确确定定各各梁梁的的弯弯矩矩图图(按按各各梁梁的的刚刚度度分配)。分配)。 同理,可求出其他各层的内力。同理,可求出其他各层的内力。 14第三节第三节 框架结构内力与位移框架结构内力与位移的近似计算的近似计算 竖向荷载作用下内力的近似计算竖向荷载作用下内力的近似计算 分层法分层法 水平荷载作用下的内力近似计算(一)水平荷载作用下的内力近似计算(一) 反弯点法反弯点法 水平荷载作用下的内力近似计算(二)水平荷载作用下的内力近似计算(二) D值法值法 水平荷载作用下侧移近似计算水

9、平荷载作用下侧移近似计算 15 日日本本武武腾腾清清于于1933年年提提出出了了D值值法法,对对反反弯弯点点法法作作了了改进。改进。 D值法认为:值法认为: 3 3、水平荷载作用下的内力近似计算(二)、水平荷载作用下的内力近似计算(二) D值法值法(1 1)柱柱的的侧侧移移刚刚度度不不但但与与柱柱本本身身的的线线刚刚度度和和层层高高有有关关,而且与梁的线刚度有关;而且与梁的线刚度有关; (2 2)柱柱的的反反弯弯点点不不应应是是定定值值,而而应应是是个个变变数数,与与柱柱梁梁间间的的线线刚刚度度比比、柱柱所所在在楼楼层层位位置置、上上下下层层梁梁间间的的线刚度比、上下层层高、房屋的总层数等有关

10、。线刚度比、上下层层高、房屋的总层数等有关。 16修正后的柱侧移刚度修正后的柱侧移刚度D 柱柱的的侧侧移移刚刚度度D是是当当柱柱上上下下端端在在水水平平方方向向上上产产生生单单位位相相对对位位移移时时,柱柱所所承承受受的的剪剪力力,对对于于框框架架结结构构中中的的第第j层第层第k柱,柱, 17 以不是底层的柱以不是底层的柱AB为例说明柱的侧移刚度为例说明柱的侧移刚度D的的求法求法。 框框架架受受力力后后,柱柱AB上上下下端端的的位位移移差差为为 ,柱柱的的弦弦转角转角 18假定:假定:(1 1)柱)柱AB及与其相邻的两个柱的线刚度皆为及与其相邻的两个柱的线刚度皆为 ;(2 2)柱柱AB及及与与

11、其其相相邻邻的的两两个个柱柱的的弦弦转转角角皆皆为为 ,即即层间水平位移皆为层间水平位移皆为 ;(3 3)柱)柱AB及与其相邻的各杆端的转角皆为及与其相邻的各杆端的转角皆为 ; ( 4 4) 与与 柱柱 AB相相 交交 的的 横横 梁梁 的的 线线 刚刚 度度 分分 别别 为为 。 19 将以上两式相加,化简后得:将以上两式相加,化简后得: 由节点由节点A、B的力矩平衡条件,可得:的力矩平衡条件,可得: 式中:式中: 20 柱柱AB所受到的剪力为:所受到的剪力为: 令令 ,则,则 21 与与反反弯弯点点法法( )相相比比, 是是考考虑虑了了梁梁柱柱线线刚刚度比值对柱侧移刚度的一个影响系数。度比

12、值对柱侧移刚度的一个影响系数。 类似于通过分析和简化,可得底层柱的类似于通过分析和简化,可得底层柱的D值:值: 柱脚为固定时,柱脚为固定时, , 柱脚为铰接时,柱脚为铰接时, 22各层柱的反弯点位置各层柱的反弯点位置 假假定定各各层层横横梁梁的的反反弯弯点点在在各各横横梁梁跨跨度度的的中中央央而而该该点点又又无竖向位移(即同层各节点的转角相等)。无竖向位移(即同层各节点的转角相等)。 各层柱的反弯点位置与该柱上下端转角的大小有关。各层柱的反弯点位置与该柱上下端转角的大小有关。 上上下下端端的的转转角角相相同同,反反弯弯点点在在柱柱高的中央;高的中央; 上上端端转转角角大大于于下下端端转转角角,

13、反反弯弯点点偏于柱下端。偏于柱下端。 23 影响柱两端转角大小(反弯点位置)的因素有:影响柱两端转角大小(反弯点位置)的因素有: 梁梁柱柱的的线线刚刚度度比比,该该柱柱所所在在楼楼层层位位置置标标准准反反弯弯点点 ; 上下横梁线刚度比上下横梁线刚度比修正值修正值 ; 层高变化的影响层高变化的影响修正值修正值 或或 。 各层柱的反弯点高度各层柱的反弯点高度 24 可由有关表格查得。可由有关表格查得。 其具体推导可用力法,详见有关参考书。其具体推导可用力法,详见有关参考书。 由由柱柱侧侧移移刚刚度度和和反反弯弯点点位位置置,则则可可和和反反弯弯点点法法一一样样,求出各柱在反弯点处的剪力值及各杆的弯

14、矩图。求出各柱在反弯点处的剪力值及各杆的弯矩图。 25第三节第三节 框架结构内力与位移框架结构内力与位移的近似计算的近似计算 竖向荷载作用下内力的近似计算竖向荷载作用下内力的近似计算 分层法分层法 水平荷载作用下的内力近似计算(一)水平荷载作用下的内力近似计算(一) 反弯点法反弯点法 水平荷载作用下的内力近似计算(二)水平荷载作用下的内力近似计算(二) D值法值法 水平荷载作用下侧移近似计算水平荷载作用下侧移近似计算 26 可可近近似似地地看看为为由由梁梁柱柱弯弯曲曲变变形形和和柱柱轴轴向向变变形形所所引引起的侧移的叠加。起的侧移的叠加。 侧移:侧移: 4 4、水平荷载作用下侧移近似计算、水平

15、荷载作用下侧移近似计算27 由梁柱弯曲变形引起的侧移由梁柱弯曲变形引起的侧移 第第i层的层间相对位移可按层的层间相对位移可按D值法计算。值法计算。 第第i层楼层剪力(共有层楼层剪力(共有m层);层); 第第i层层第第k柱柱的的D值值(共共n根根柱柱)。 框架将产生框架将产生“剪切型剪切型”侧移。侧移。 28 由柱轴向变形引起的侧移由柱轴向变形引起的侧移 框架受荷一侧柱产生轴向拉力;框架受荷一侧柱产生轴向拉力; 另一侧柱产生轴向压力。另一侧柱产生轴向压力。 外柱轴力大,内柱轴力小,设内柱轴力为零。外柱轴力大,内柱轴力小,设内柱轴力为零。 外柱轴力外柱轴力 为为上上部部水水平平荷荷载载对对该该高高

16、程处所引起的弯矩。程处所引起的弯矩。 当当房房屋屋层层数数较较多多时时,可可近近似似地地将将轴轴力力看看成成连连续续变变化化,由由结结构构力力学学公公式式,在在轴轴力力作作用下顶点最大水平位移:用下顶点最大水平位移:29N1:单位水平力作用于框架顶端时在外柱中的轴力;单位水平力作用于框架顶端时在外柱中的轴力;N:外荷载作用下在框架外柱中的轴力;外荷载作用下在框架外柱中的轴力;A:外柱截面面积,假定外柱截面沿高度变化,外柱截面面积,假定外柱截面沿高度变化,A1:底层柱截面面积。底层柱截面面积。 对于外荷载对于外荷载q(x),可得可得 30 对对框框架架受受均均布布荷荷载载、沿沿房房高高成成倒倒三

17、三角角形形荷荷载载、顶顶部部受水平集中荷载等情况,上式可表示为以下形式受水平集中荷载等情况,上式可表示为以下形式 F(n):仅随仅随n变化的参数,由有关图表查出;变化的参数,由有关图表查出;F:沿房屋全高水平荷载沿房屋全高水平荷载F的总和。的总和。 H越大,越大,B越小,则越小,则 越大。越大。 由分析可知,当由分析可知,当H50m或或H/B4的结构的结构 此时此时 不可忽略。不可忽略。31第三部分第三部分 钢筋混凝土多层框架结构钢筋混凝土多层框架结构框架结构体系与布置框架结构体系与布置 一般设计要求和原则一般设计要求和原则 框架结构内力与位移的近似计算框架结构内力与位移的近似计算 框架结构截

18、面设计与构造要求框架结构截面设计与构造要求 32第四节第四节 框架结构截面设计框架结构截面设计与构造要求与构造要求 框架结构的设计步骤框架结构的设计步骤 内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力 非抗震设计非抗震设计 抗震设计抗震设计331 1、框架结构的、框架结构的设计步骤设计步骤 非抗震设计步骤非抗震设计步骤 34抗震设计步骤抗震设计步骤 35第四节第四节 框架结构截面设计框架结构截面设计与构造要求与构造要求 框架结构的设计步骤框架结构的设计步骤 内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力 非抗震设计非抗震设计抗震设计抗震设计36 分分别别按按恒恒、活活、风风载载和和地地震震作作用用等等计计

19、算算内内力力,然然后后进进行荷载效应组合。行荷载效应组合。 2 2、内力组合及最不利内力、内力组合及最不利内力 控制截面及最不利内力类型控制截面及最不利内力类型 框框架架梁梁:选选两两个个支支座座截截面面及及跨跨中中截面为控制截面截面为控制截面。支支座座截截面面:最最大大负负弯弯矩矩及及最最大大剪剪力力、水水平平力力下下可可能能会会为正弯矩;为正弯矩;跨跨中中截截面面:最最大大正正弯弯矩矩,可可能能会会有负弯矩。有负弯矩。选择最大值配筋。选择最大值配筋。 37框框架架柱柱:上上下下两两端端截截面面;弯弯矩矩最最大大,剪剪力力、轴轴力力变变化化不大。不大。 应选择最不利内力组合来配筋(应选择最不

20、利内力组合来配筋(M、N)。)。 一般为对称配筋。一般为对称配筋。 及相应的及相应的N; Nmax及相应的及相应的M; Nmin及相应的及相应的M 比较大,但比较大,但N较大或较小。较大或较小。 也需组合也需组合Vmax以验算斜截面承载力。以验算斜截面承载力。 截面配筋时,采用构件端部截面内力。截面配筋时,采用构件端部截面内力。 38竖向活荷载的布置竖向活荷载的布置 恒载在内力计算时必须满布。恒载在内力计算时必须满布。 活载布置有最不利布置。活载布置有最不利布置。 活载布置可分两种情况。活载布置可分两种情况。 39(1 1)竖向活载很大的建筑,应考虑活载的不利布置)竖向活载很大的建筑,应考虑活

21、载的不利布置 如多层工业厂房,图书馆书库,仓库等。如多层工业厂房,图书馆书库,仓库等。 一般可采用逐跨加荷组合法。一般可采用逐跨加荷组合法。 分分别别计计算算仅仅各各跨跨单单独独作作用用荷荷载载的的截截面面内内力力,然然后后进进行行内力组合,得出各截面的最不利内力。内力组合,得出各截面的最不利内力。 为为简简化化计计算算,可可按按各各跨跨承承受受单单位位均均载载1kN/m2计计算算,然然后后再再乘乘以以实际活、恒载。实际活、恒载。 此此法法概概念念简简单单,但但计计算算工工作作量量大大,适用于电算。适用于电算。 40(2 2)忽略活载布置对内力的影响,按各跨满载计算)忽略活载布置对内力的影响,

22、按各跨满载计算 适用于:适用于:一一般般民民用用及及公公共共高高层层建建筑筑(活活载载较较小小约约为为1.5 2.5kN/m2););与地震作用组合。与地震作用组合。 不不考考虑虑活活载载不不利利布布置置时时,计计算算的的梁梁跨跨中中弯弯矩矩将将会会偏偏小小,可根据荷载大小乘以可根据荷载大小乘以1.11.2的增大系数。的增大系数。 41 竖竖向向荷荷载载与与水水平平荷荷载载在在梁梁内内产产生生的的跨跨中中最最大大组组合合弯弯矩矩设计值一般不在跨中。设计值一般不在跨中。 可可计计算算梁梁跨跨中中不不同同位位置置的的弯弯矩矩值值,取取其其中中最最大大值值近近似似作为梁跨中弯矩最大值。作为梁跨中弯矩

23、最大值。 42塑性调幅塑性调幅 在在竖竖向向荷荷载载作作用用下下,框框架架中中允允许许梁梁端端出出现现塑塑性性铰铰,故故可考虑塑性内力重分布。可考虑塑性内力重分布。 通常降低支座弯矩,支座弯矩调幅系数见下表。通常降低支座弯矩,支座弯矩调幅系数见下表。 调幅后的支座弯矩值调幅后的支座弯矩值43 支座弯矩调幅后,必须相应加大跨中弯矩。支座弯矩调幅后,必须相应加大跨中弯矩。 通常跨中弯矩乘以通常跨中弯矩乘以1.11.2调整系数并满足下图要求:调整系数并满足下图要求: 跨中弯矩应满足下式要求跨中弯矩应满足下式要求 塑塑性性调调幅幅是是竖竖向向荷荷载载下下的的内内力力调调整整,要要在在内内力力组组合合前

24、前进行。进行。 44水平荷载作用方向水平荷载作用方向 一一般般应应考考虑虑作作用用在在主主轴轴方方向向,但但可可以以是是正正、负负两两向向,只需计算一次。只需计算一次。 对对平平面面布布置置复复杂杂或或不不对对称称的的结结构构,应应作作具具体体分分析析,考考虑不同方向对构件产生的不利内力。虑不同方向对构件产生的不利内力。 45内力组合内力组合 分分别别计计算算结结构构内内力力,将将以以处处理理过过控控制制截截面面的的内内力力进进行行组合。组合。 承载能力计算承载能力计算由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合46第四节第四节 框架结构截面

25、设计框架结构截面设计与构造要求与构造要求 框架结构的设计步骤框架结构的设计步骤 内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力 非抗震设计非抗震设计抗震设计抗震设计47 对于非抗震设计,承载力计算表达为对于非抗震设计,承载力计算表达为 框架梁的配筋计算及一般构造要求如前述。框架梁的配筋计算及一般构造要求如前述。 框框架架柱柱的的配配筋筋计计算算及及构构造造要要求求按按受受压压构构件件的的方方法法和和要要求进行。求进行。 框架柱的计算长度按下表取用。框架柱的计算长度按下表取用。3 3、非抗震设计、非抗震设计48框架梁柱节点的构造特点框架梁柱节点的构造特点梁上部纵向钢筋在框架中间梁上部纵向钢筋在框架中间

26、层端节点内的锚固层端节点内的锚固梁下部纵向钢筋在框架中间节点梁下部纵向钢筋在框架中间节点或中央支座范围的锚固与搭接或中央支座范围的锚固与搭接49梁上部纵向钢梁上部纵向钢筋与柱外侧纵筋与柱外侧纵向钢筋在顶层向钢筋在顶层端节点的搭接端节点的搭接顶层中节点柱纵向钢筋的锚固顶层中节点柱纵向钢筋的锚固50第四节第四节 框架结构截面设计框架结构截面设计与构造要求与构造要求 框架结构的设计步骤框架结构的设计步骤 内力组合及最不利内力内力组合及最不利内力 非抗震设计非抗震设计抗震设计抗震设计51 对于抗震设计,承载力计算表达为对于抗震设计,承载力计算表达为 承载力抗震调整系数按下表取值承载力抗震调整系数按下表

27、取值4 4、抗震设计、抗震设计52一般规定一般规定 现浇钢筋混凝土框架结构房屋适用的最大高度(现浇钢筋混凝土框架结构房屋适用的最大高度(m) 设防烈度设防烈度 6 7 8 9 最大高度最大高度 60 55 45 25 混混凝凝土土结结构构构构件件的的抗抗震震设设计计,应应根根据据设设防防烈烈度度、结结构构类类型型、房房屋屋高高度度按按下下表表采采用用不不同同的的抗抗震震等等级级,并并符符合合相相应的计算要求和抗震构造措施。应的计算要求和抗震构造措施。53 有有抗抗震震设设防防要要求求的的混混凝凝土土结结构构构构件件,其其纵纵向向受受力力钢钢筋筋的的锚锚固固和和连连接接接接头头除除应应满满足足非

28、非抗抗震震设设计计的的要要求求外外,还还应应满足以下要求。满足以下要求。纵向受力钢筋的抗震锚固长度(纵向受力钢筋的抗震锚固长度( )应按下列公式计算:)应按下列公式计算:一、二级抗震等级一、二级抗震等级三级抗震等级三级抗震等级四级抗震等级四级抗震等级 为非抗震设计的纵向受力钢筋的锚固长度。为非抗震设计的纵向受力钢筋的锚固长度。 当当采采用用搭搭接接接接头头时时,纵纵向向受受力力钢钢筋筋的的抗抗震震搭搭接接长长度度( )应按下列公式计算:)应按下列公式计算: 为非抗震设计的纵向受力钢筋的搭接长度修正系数。为非抗震设计的纵向受力钢筋的搭接长度修正系数。54框架梁的设计框架梁的设计 (1 1)正截面

29、受弯承载力)正截面受弯承载力 采采用用非非抗抗震震的的计计算算公公式式并并考考虑虑承承载载力力抗抗震震调调整整系系数数进进行行计计算算,且且应应符符合合非非抗抗震震的的构构造造要要求求。但但还还应应满满足足以以下下(抗震)要求。(抗震)要求。 梁端纵向受拉钢筋的配筋率梁端纵向受拉钢筋的配筋率2.5%; 计入纵向受压的钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合:计入纵向受压的钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合: 二级抗震等级二级抗震等级 二、三级抗震等级二、三级抗震等级55(2 2)斜截面受剪承载力)斜截面受剪承载力 为了满足框架梁为了满足框架梁“强剪弱弯强剪弱弯”的要求,应考虑的要求,应考虑增大剪力设计值

30、;增大剪力设计值;在在确确定定框框架架梁梁抗抗震震验验算算的的受受剪剪承承载载力力时时应应考考虑虑低低周周反反复荷载的影响。复荷载的影响。梁端抗震剪力设计值(梁端抗震剪力设计值( )的确定)的确定 梁梁端端剪剪力力设设计计值值( )应应根根据据梁梁端端弯弯矩矩和和梁梁上上重重力力荷荷载按梁的静力平衡条件确定。载按梁的静力平衡条件确定。56 9 9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构 且大于下式的计算值且大于下式的计算值式中式中 框框架架梁梁左左、右右端端按按实实配配钢钢筋筋截截面面面面积积、材材料料强强度度标标准准值值,且且考考虑虑承承载载力

31、力抗抗震震调调整整系系数数计计算算的的正正截截面面抗抗震震受受弯弯承承载载力力所所对对应应的的弯矩值;弯矩值; 考考虑虑地地震震作作用用组组合合的的框框架架梁梁左左、右右端端弯弯矩矩设计值;设计值; 考考虑虑地地震震作作用用组组合合时时的的重重力力荷荷载载代代表表值值产产生的剪力设计值,可按简支梁计算确定。生的剪力设计值,可按简支梁计算确定。57 其他情况其他情况二级抗震等级二级抗震等级三级抗震等级三级抗震等级四级抗震等级,地震作用组合下的剪力设计值。四级抗震等级,地震作用组合下的剪力设计值。58斜截面受剪承载力计算公式斜截面受剪承载力计算公式 考考虑虑到到低低周周反反复复荷荷载载作作用用下下

32、,梁梁剪剪压压区区混混凝凝土土的的抗抗剪剪能能力力的的下下降降。考考虑虑地地震震作作用用组组合合的的框框架架梁梁的的斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力计计算算公公式式应应按按非非抗抗震震的的计计算算公公式式乘乘以以一一个个折折减减系系数。数。 截面控制条件(取折减系数为截面控制条件(取折减系数为0.8) 当跨高比当跨高比 时,取时,取式中式中 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C50时时,取取 ;当当混混凝凝土土强强度度等等级级为为C80时时,取取 ;其间按线性内插法确定。;其间按线性内插法确定。59斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力计计算算公公式式(混混凝凝土

33、土的的抗抗剪剪承承载载力力取取折减系数为折减系数为0.6) 一般框架梁一般框架梁 集中荷载作用下的框架梁集中荷载作用下的框架梁60(3 3)框架梁的抗震构造要求(详见规范或参考书)框架梁的抗震构造要求(详见规范或参考书)纵向受拉钢筋的最小配筋率的要求纵向受拉钢筋的最小配筋率的要求61梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径其他构造要求详见规范或参考书。其他构造要求详见规范或参考书。62框架柱的设计框架柱的设计 对对于于框框架架柱柱的的抗抗震震设设计计,必必须须满满足足“强强柱柱弱弱梁梁”的的要要求求,力力求求避避免免框框架架结结构构形形成成柱柱铰

34、铰机机理理,尽尽量量使使结结构构的的非非弹性变形局限于框架梁内。弹性变形局限于框架梁内。 此此外外,还还必必须须防防止止框框架架柱柱过过早早地地发发生生剪剪切切破破坏坏,设设计计中应满足中应满足“强剪弱弯强剪弱弯”的要求。的要求。63(1 1)框架柱的节点上、下柱端的截面内力的确定)框架柱的节点上、下柱端的截面内力的确定 节点上、下柱端的弯矩节点上、下柱端的弯矩设计值设计值 9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构 且大于下式的计算值且大于下式的计算值式式中中 考考虑虑地地震震作作用用组组合合的的节节点点上上、下下柱柱端端的的弯弯矩矩设设计计值

35、值之之和和;柱柱端端弯弯矩矩设设计计值值的的确确定定,在在一一般般情情况况下下,将将上上式式计计算算的的弯弯矩矩之之和和,按按上上、下下柱柱端端弹弹性性分分析析所所得得的的考考虑虑地地震震作作用组合的弯矩比进行分配;用组合的弯矩比进行分配;64式式中中 同同一一节节点点左左、右右梁梁端端,按按顺顺时时针针和和逆逆时时针针方方向向采采用用实实配配钢钢筋筋截截面面面面积积、材材料料强强度度标标准准值值,且且考考虑虑承承载载力力抗抗震震调调整整系系数数计计算算的的正正截截面面抗抗震震受受弯弯承承载载力力所所对对应应的的弯弯矩矩值值之之和的较大者;和的较大者; 同同一一节节点点左左、右右梁梁端端,按按

36、顺顺时时针针和和逆逆时时针针方方向向计计算算的的考考虑虑地地震震作作用用组组合合的的弯弯矩矩设设计计值值之之和和的的较较大大者者;一一级级抗抗震震等等级级,当当两两端端弯弯矩矩均均为为负负值值时时,绝绝对对值值较较小小的的弯弯矩矩值值应应取零。取零。 考虑地震作用组合的框架结构底层柱的弯矩设计值,考虑地震作用组合的框架结构底层柱的弯矩设计值,对一、二、三级抗震等级应按考虑地震作用组合的弯矩对一、二、三级抗震等级应按考虑地震作用组合的弯矩设计值分别乘以设计值分别乘以1.5、1.25和和1.15确定。确定。65节点上、下柱端的轴力节点上、下柱端的轴力设计值设计值 应取地震作用组合下各自的轴力设计值

37、。应取地震作用组合下各自的轴力设计值。66 9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构 且大于下式的计算值且大于下式的计算值式中式中 框框架架柱柱上上、下下端端按按实实配配钢钢筋筋截截面面面面积积、材材料料强强度度标标准准值值,且且考考虑虑承承载载力力抗抗震震调调整整系系数数计计算算的的正正截截面面抗抗震震受受弯弯承承载载力力所所对对应应的的弯矩值;弯矩值; 考考虑虑地地震震作作用用组组合合,且且调调整整后后的的框框架架柱柱上上、下端弯矩设计值;下端弯矩设计值; 柱的静高。柱的静高。节点上、下柱端的剪力节点上、下柱端的剪力设计值设计值 67(2

38、2)框架柱的正截面受弯承载力)框架柱的正截面受弯承载力 采采用用非非抗抗震震的的计计算算公公式式并并考考虑虑承承载载力力抗抗震震调调整整系系数数进进行计算,且应符合非抗震和抗震的构造要求。行计算,且应符合非抗震和抗震的构造要求。68 截面控制条件截面控制条件 当剪跨比当剪跨比 时,取时,取 当剪跨比当剪跨比 时,取时,取(3 3)框架柱的斜截面受弯承载力)框架柱的斜截面受弯承载力 69 斜截面受剪承载力计算公式斜截面受剪承载力计算公式式中式中 考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值;考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值; 当当 时,取时,取 。当考虑地震作用组合的框架柱出现拉力时,计算公式当

39、考虑地震作用组合的框架柱出现拉力时,计算公式式中式中 考虑地震作用组合的框架柱轴向拉力设计值。考虑地震作用组合的框架柱轴向拉力设计值。70(4 4)框架柱的抗震构造要求)框架柱的抗震构造要求柱全部纵向受力钢筋的最小配筋率(柱全部纵向受力钢筋的最小配筋率(%)71框架柱轴压比限值框架柱轴压比限值72柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值73柱端箍筋加密区的构造要求柱端箍筋加密区的构造要求其他的构造要求详见规范或参考书。其他的构造要求详见规范或参考书。 74框架梁柱节点的设计框架梁柱节点的设计 一一、二二级级抗抗震震等等级级的的框框架架应应进进行行节节点点核核心心区区抗抗

40、震震受受剪剪承承载载力力计计算算。三三、四四级级抗抗震震等等级级的的框框架架可可不不进进行行计计算算,但应符合抗震构造措施的要求。但应符合抗震构造措施的要求。75(1 1)框架梁柱节点核心区考虑抗震等级的)框架梁柱节点核心区考虑抗震等级的剪力设计值剪力设计值 9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构 顶层中间节点和端节点顶层中间节点和端节点 且大于下式的计算值且大于下式的计算值式式中中 梁梁的的截截面面有有效效高高度度,当当节节点点两两侧侧梁梁高高不不同同时,取其平均值;时,取其平均值; 梁纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离。梁纵向受压钢筋合力

41、点至截面近边的距离。76 其他节点情况其他节点情况 且大于下式的计算值且大于下式的计算值式式中中 梁梁的的截截面面高高度度,当当节节点点两两侧侧梁梁高高不不同同时时,取其平均值;取其平均值; 节点上柱和下柱反弯点之间的距离。节点上柱和下柱反弯点之间的距离。77 二级抗震等级的框架结构二级抗震等级的框架结构 顶层中间节点和端节点顶层中间节点和端节点 其他层中间节点和端节点其他层中间节点和端节点78截面控制条件截面控制条件 (2 2)框架梁柱节点的抗震受剪水平截面)框架梁柱节点的抗震受剪水平截面式式中中 框框架架节节点点核核心心区区的的截截面面高高度度,可可取取验验算算方方向向的柱截面高度,即的柱

42、截面高度,即 ; 框架节点核心区的截面有效验算宽度,框架节点核心区的截面有效验算宽度, 当当 时,取时,取 ; 当当 时,取时,取 ; 正交梁对节点的约束影响系数。正交梁对节点的约束影响系数。以上各参数的具体取法参照规范或有关参考书。以上各参数的具体取法参照规范或有关参考书。79式式中中 对对应应于于考考虑虑地地震震作作用用组组合合剪剪力力设设计计值值的的节节点点上上柱柱底底部部的的轴轴向向压压力力设设计计值值;当当 为为压压力力时时,取取轴轴向向压压力力设设计计值值的的较较小小值值,且且当当 时时;取取 ;当当 为为拉拉力力时时,取取 ; 核核心心区区有有效效验验算算宽宽度度范范围围内内同同一一截截面面验验算算方方向箍筋各肢的全部截面面积。向箍筋各肢的全部截面面积。(3 3)框架梁柱节点核心区受剪承载力)框架梁柱节点核心区受剪承载力 9度设防烈度度设防烈度 其他情况其他情况80(4 4)框架梁柱节点的抗震构造要求)框架梁柱节点的抗震构造要求框架柱和框架梁的纵向受力钢筋在节点区的锚固和搭接框架柱和框架梁的纵向受力钢筋在节点区的锚固和搭接81其他的构造要求详见规范或参考书。其他的构造要求详见规范或参考书。 82

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