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1、5.5 5.5 钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计一、一般概念一、一般概念1 1、梁与柱的弯曲延性、梁与柱的弯曲延性实验表明变形能力随轴压比增大而急剧降低。实验表明变形能力随轴压比增大而急剧降低。N N为组合轴压力设计值；为组合轴压力设计值；b b、h h为截面的短长边；为截面的短长边；fcfc为混为混凝土抗压强度设计值。凝土抗压强度设计值。轴压比：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抗柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比，即压强度设计值乘积之比，即 它是控制偏心受拉边钢筋先到抗拉强度，还是受压它是控制偏心受拉边钢筋先到抗拉强度，还
2、是受压区混凝土先达到其极限压应变的主要指标。区混凝土先达到其极限压应变的主要指标。配筋率对延性影响也很大。配筋率对延性影响也很大。为幸吸抱寞启扭潭旭苫眉挽舷而盲尔酱找咱昆背恩庆邪说耐淮绿荆突歇翘钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计配筋率对延性影响也很大。配筋率对延性影响也很大。 配筋率增大则弯曲延性差。适当提高混凝土强度等级，配筋率增大则弯曲延性差。适当提高混凝土强度等级，可使配筋率减少弯曲延性改善。可使配筋率减少弯曲延性改善。截面中配置受压钢筋可以改善构件的弯曲延性。截面中配置受压钢筋可以改善构件的弯曲延性。2 2、受剪构件的剪跨比及破坏特征、受剪构件的剪跨比及破坏特征h0 0为
3、截面有效高度。为截面有效高度。剪跨比：剪跨比：构件在弯矩和剪力共同作用下构件在弯矩和剪力共同作用下, ,受剪破坏与剪跨比有关受剪破坏与剪跨比有关. .当当 或构件为超配箍时或构件为超配箍时, ,发生斜压型破坏；发生斜压型破坏；当当 且构件为低配箍时且构件为低配箍时, ,发生斜拉型破坏；发生斜拉型破坏；脆性破坏脆性破坏当当 且配筋箍适量时且配筋箍适量时, ,发生剪压破坏；发生剪压破坏；延性破坏延性破坏扫爹轿菩挠躺宿波转早涕钢丹月譬带辕桔泥靡犊圃正赔购尖一抿抑薪拼涨钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计 在水平地震作用下，梁柱的剪跨比可以直接通过梁的在水平地震作用下，梁柱的剪跨比可以直接
4、通过梁的跨高比和柱的高厚比表示。跨高比和柱的高厚比表示。设反弯点在构件中央设反弯点在构件中央对于梁对于梁对于柱对于柱篱囊际瓶饶悄粪犬枚导先曹释晰也蛀堪当拢侩听澄霜什者欣侈取挑绎僳氯钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计1 1）平面或楼层有局部薄弱环节，不能发挥整体抗震能力。）平面或楼层有局部薄弱环节，不能发挥整体抗震能力。3 3、震坏房屋在设计上存在的问题、震坏房屋在设计上存在的问题2 2）梁柱变形能力不足，构件过早破坏；）梁柱变形能力不足，构件过早破坏；3 3）梁柱节点箍筋不足，节点受震破坏，梁柱失去了相互）梁柱节点箍筋不足，节点受震破坏，梁柱失去了相互 之间的联系；之间的联系；4
5、 4）砌体添充墙破坏；）砌体添充墙破坏；5 5）其他。）其他。累祝潘释牙庆截兆凶安扣渝片仑墩川霓钵摧上傲溺岔诗蘸豹群彪秃蒙专蓟钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计1 1）框架塑性效应较多地发生在梁端，底层柱的塑性效应）框架塑性效应较多地发生在梁端，底层柱的塑性效应 较晚形成；较晚形成；4 4、框架结构抗震设计的正确指导思想、框架结构抗震设计的正确指导思想2 2）梁柱在弯曲破坏前，避免发生其它形式破坏，如剪切）梁柱在弯曲破坏前，避免发生其它形式破坏，如剪切 破坏、粘结破坏等；破坏、粘结破坏等；3 3）在梁、柱破坏之前，节点应有足够的强度即变形能力；）在梁、柱破坏之前，节点应有足够的强
6、度即变形能力；4 4）重视非结构构件设计。）重视非结构构件设计。强柱弱梁，强剪弱弯，更强的节点强柱弱梁，强剪弱弯，更强的节点渍评床疾仑够殿更她构尼爽屯遏蝇根肉政禾惭永贬职接虚秋铱纸由擒吧伎钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计两种破坏形式两种破坏形式二、二、“强柱弱梁强柱弱梁”框架的抗震设计框架的抗震设计弱柱型弱柱型弱梁型弱梁型 为了使塑性铰首先在梁中出现，同一节点柱的抗弯能为了使塑性铰首先在梁中出现，同一节点柱的抗弯能力要大于梁的抗弯能力。力要大于梁的抗弯能力。赶会尿茂昭筏喘舒侣甚泞赂群硷兜镊钡胖琵迁象丢场授孺周燎纬保哺泡揍钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计 抗震规范
7、规定：一、二、三级框架的梁柱节点处，除顶抗震规范规定：一、二、三级框架的梁柱节点处，除顶层和柱轴压比小于层和柱轴压比小于0.150.15者外，柱端组合弯矩设计值应符合下者外，柱端组合弯矩设计值应符合下列公式要求列公式要求9 9度和一级框架结构尚应符合：度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的弯矩设计值之和节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和; ;-节点左右梁端截面逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和；节点左右梁端截面逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和；-节点左右梁端截面逆时针或顺时针方向根据实配钢筋面积（考节点左右梁端截面逆时针或顺时针方向根
8、据实配钢筋面积（考 虑受压筋）和材料强度标准值计算的抗弯承载力所对应的弯矩虑受压筋）和材料强度标准值计算的抗弯承载力所对应的弯矩 值之和；值之和；-柱端弯矩增大系数，一级为柱端弯矩增大系数，一级为1.4,1.4,二级为二级为1.2,1.2,三级为三级为1.11.1。 为了不使框架底层柱过早出现塑性铰，规范规定：一、为了不使框架底层柱过早出现塑性铰，规范规定：一、二、三级框架底层柱底截面组合的弯矩设计值应分别乘以增二、三级框架底层柱底截面组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数大系数1.51.5、1.251.25、1.151.15。窘噬佣痰凿颈省蹲弟唱排布哇愁邮奶扁歼啮芍裁援珠婶骸媚敬淆鼓撕吊轿钢筋混
9、凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计1.1.梁、柱的抗剪强度要高于它的抗弯强度（强剪弱弯）梁、柱的抗剪强度要高于它的抗弯强度（强剪弱弯）9 9度和一级框架结构尚应符合：度和一级框架结构尚应符合：三、梁、柱延性破坏之前不发生其它脆性破坏的抗震设计三、梁、柱延性破坏之前不发生其它脆性破坏的抗震设计 为了避免梁在弯曲破坏前发生剪切破坏，应按为了避免梁在弯曲破坏前发生剪切破坏，应按强剪强剪弱弯弱弯的原则调整框架梁端部截面组合的剪力设计值：的原则调整框架梁端部截面组合的剪力设计值：一、二、三级框架梁一、二、三级框架梁-梁在重力荷载代表值（梁在重力荷载代表值（9 9度时高层建筑还应包括竖向地震作用标
10、度时高层建筑还应包括竖向地震作用标 准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；-分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向正截面组合的弯矩设计值分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向正截面组合的弯矩设计值; ;-梁的剪力增大系数，一级为梁的剪力增大系数，一级为1.3,1.3,二级为二级为1.2,1.2,三级为三级为1.11.1。-梁的净跨；梁的净跨；-分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向根据实配钢筋面积分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向根据实配钢筋面积( (考考虑受压筋虑受压筋) )和材料强度标准值计算的抗弯承载力所对应的弯矩值；和材料强度标准值计算的抗
11、弯承载力所对应的弯矩值；昂遵签竿握侈颐顿茹股贵密吕畔月暖邮稠伴把南芋吉睫彝绅涝铆下凉其破钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计跨高比大于跨高比大于2.52.5时：时： 剪压比：截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之比，剪压比：截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之比，即即2.2.梁、柱截面的剪压比不宜过大梁、柱截面的剪压比不宜过大 剪压比过大剪压比过大, ,混凝土会过早发生斜压破坏混凝土会过早发生斜压破坏, ,箍筋不能充分箍筋不能充分发挥作用发挥作用, ,它对构件的变形能力也有显著影响。因此应控制。它对构件的变形能力也有显著影响。因此应控制。跨高比等于或小于跨高比等于或小于2.5
12、2.5时：时：-梁端部截面组合的剪力设计值；梁端部截面组合的剪力设计值；-梁的截面有效高度；梁的截面有效高度；-混凝土轴心抗压强度设计值；混凝土轴心抗压强度设计值；-梁的截面宽度；梁的截面宽度；-承载力抗震调整系数。承载力抗震调整系数。冰吻宦穷虽早鬃矫罪墒提土助边界猪胀崖进鞠禹碘慑当哀亨箔肆盖吕谨鸣钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计 剪跨比宜大于剪跨比宜大于2 2，剪跨比按下式计算：，剪跨比按下式计算：3.3.梁、柱的剪跨比要有所限制梁、柱的剪跨比要有所限制-剪跨比，取两端计算结果的较大值；剪跨比，取两端计算结果的较大值；-端截面组合剪力计算值；端截面组合剪力计算值；-端截面组合
13、弯矩计算值；端截面组合弯矩计算值；-截面有效高度。截面有效高度。 反弯点位于中部时，可按构件净长与反弯点位于中部时，可按构件净长与2 2倍截面高度之比倍截面高度之比计算。计算。铬尔讼扯孜卑瞒近殖膨宅错钥连该涟笔咋柔逢蘸匡钝慕变基酵农侠泵产败钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计N N为组合轴压力设计值；为组合轴压力设计值；b b、h h为柱的短长边；为柱的短长边；fcfc为混凝土抗为混凝土抗压强度设计值。压强度设计值。轴压比：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抗柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比压强度设计值乘积之比, ,即：即：4
14、4、柱的轴压比不宜过大、柱的轴压比不宜过大 它是控制偏心受拉边钢筋先到抗拉强度，还是受压区混它是控制偏心受拉边钢筋先到抗拉强度，还是受压区混凝土先达到其极限压应变的主要指标。凝土先达到其极限压应变的主要指标。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。规范规定：规范规定： 柱轴压比不应超过下表，但柱轴压比不应超过下表，但类场地上的较高高层建筑类场地上的较高高层建筑柱轴压比限值应适当减小。柱轴压比限值应适当减小。0.900.950.800.850.700.75框架框架框架框架-剪力墙剪力墙三三二二一一结构类型结构类型抗震等级抗震等级柱轴压比限制柱轴压比限制裹暴枣诵掏苛
15、泌蔚刘疗尽设挖征糜丫冈汉树况所近溯蕊板学齿蓝郊窘祥北钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计 为此，框架梁的纵向配筋应符合下列要求：为此，框架梁的纵向配筋应符合下列要求： 为了提高梁的正截面塑性铰转动延性，梁的纵向配筋率为了提高梁的正截面塑性铰转动延性，梁的纵向配筋率不宜过高。不宜过高。5 5、纵向钢筋的配筋率应该合适、纵向钢筋的配筋率应该合适 （a)a)梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%2.5%；梁端截；梁端截面最大配筋率应使梁端截面的受压区相对高度（即截面受压面最大配筋率应使梁端截面的受压区相对高度（即截面受压区高度与有效高度比）应满足：一级不
16、应大于区高度与有效高度比）应满足：一级不应大于0.25,0.25,二、三级二、三级不应大于不应大于0.35;0.35; （b)b)梁端或任何可能屈服截面处，下部与上部配筋量的梁端或任何可能屈服截面处，下部与上部配筋量的比值，一级不应小于比值，一级不应小于0.5,0.5,二三级不应小于二三级不应小于0.30.3。 （c)c)沿梁全长顶面和底面的配筋，一二级不应少于沿梁全长顶面和底面的配筋，一二级不应少于 且且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/41/4，三四级不应少于，三四级不应少于 。臭担坠净伴锗突杉鞋承蚕姓燥缓娠厅虹突孟
17、奸劲兆膨叫髓气倚曝藏弹专杀钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计 柱的纵向配筋应符合下列要求：柱的纵向配筋应符合下列要求：对于柱：对于柱： （a)a)宜对称布置；宜对称布置； （b)b)截面尺寸大于截面尺寸大于400mm400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm;200mm; （c)c)纵向钢筋的最小配筋率应按下表采用。纵向钢筋的最小配筋率应按下表采用。0.60.80.70.90.81.01.01.2中柱和边柱中柱和边柱角柱角柱四四三三二二一一类别类别抗震等级抗震等级 （d)d)柱的总配筋率不应大于柱的总配筋率不应大于5%5%。 （e)e)一级且剪跨比大
18、于一级且剪跨比大于2 2的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于大于1.2%1.2%。阐馈琶芯芯单贫挨瞄求宏寸矾铬警位捐胖晾拙址凑狙别譬识描院亦忻饿辙钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计 梁、柱纵向钢筋的接头与锚固应符合规范规定。梁、柱纵向钢筋的接头与锚固应符合规范规定。6 6、梁、柱纵向钢筋的接头与锚固、梁、柱纵向钢筋的接头与锚固 加密箍筋可以约束混凝土，改善混凝土的变形性能，提加密箍筋可以约束混凝土，改善混凝土的变形性能，提高构件的延性、防止混凝土过早地压溃及防止纵向钢筋的压高构件的延性、防止混凝土过早地压溃及防止纵向钢筋的压曲失稳。曲失稳。 加密位置、箍筋
19、直径、箍筋间距等应符合规范规定。加密位置、箍筋直径、箍筋间距等应符合规范规定。7 7、箍筋在一定范围内应加密、箍筋在一定范围内应加密篷遂趟钳细眨收窟得交脑馅夜涕内筏惶靶讯但孟粮洋冉化龟沁丁厂帐皖杀钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计 框架节点破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢框架节点破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏。筋锚固破坏。四、框架的节点设计四、框架的节点设计 节点主要受剪力和压力的组合作用，节点核心区未开节点主要受剪力和压力的组合作用，节点核心区未开裂前，箍筋应力很小，基本上是混凝土承受剪力。约当剪裂前，箍筋应力很小，基本上是混凝土承受剪力。约当剪力达到核
20、心区极限抗剪能力力达到核心区极限抗剪能力606070%70%时，混凝土突然发生时，混凝土突然发生对角贯通裂缝，节点刚度明显降低，箍筋应力也突然增大，对角贯通裂缝，节点刚度明显降低，箍筋应力也突然增大，个别甚至屈服，此后斜裂缝增多赠宽，箍筋陆续达到屈服。个别甚至屈服，此后斜裂缝增多赠宽，箍筋陆续达到屈服。 节点区的破坏与交于节点的梁、柱破坏顺序有关，节点区的破坏与交于节点的梁、柱破坏顺序有关，弱柱强梁型的节点区破坏严重。弱柱强梁型的节点区破坏严重。 直交梁对节点核心区有明显约束作用。满足一定条直交梁对节点核心区有明显约束作用。满足一定条件的四边有梁的节点，核心区混凝土抗剪强度可提高件的四边有梁的
21、节点，核心区混凝土抗剪强度可提高5050100%100%。节点区的破坏与交于节点的梁、柱破坏顺序有。节点区的破坏与交于节点的梁、柱破坏顺序有关，弱柱强梁型的节点区破坏严重。关，弱柱强梁型的节点区破坏严重。掺统膨氧苟稀从吸是侣酒萝肌灵烩距夜耳灯紊搅坡赢佑稽侠交朽廓佑力纫钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计根据强节点的设计要求，框架节点的设计准则是：根据强节点的设计要求，框架节点的设计准则是：（1 1）节点的承载力不应低于其连接构件（梁、柱）的承）节点的承载力不应低于其连接构件（梁、柱）的承载力；载力；（2 2）多遇地震时，节点应在弹性范围内工作；）多遇地震时，节点应在弹性范围内工作；
22、（3 3）罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载）罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；的传递；（4 4）节点配筋不应使施工过分困难。）节点配筋不应使施工过分困难。耀碉绢压圣保血伟呆陆预阶孪钮牡赘踏瞄唉吠狄私宏丫藉猎蔷阮现框魂蜕钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计1.1.节点核心区受剪承载力的验算节点核心区受剪承载力的验算（1 1）节点核心区组合的剪力设计值）节点核心区组合的剪力设计值9 9度和一级框架尚应符合度和一级框架尚应符合-梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；-节点剪力增大系数，一级取节
23、点剪力增大系数，一级取1.35,1.35,二级取二级取1.21.2。-柱的计算高度，可采用节点上下柱反弯点之间的距离；柱的计算高度，可采用节点上下柱反弯点之间的距离；-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；-梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；-节点左右梁端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和；节点左右梁端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和；-节点左右梁端纵向受拉钢筋实际配筋面积（考虑受压筋）和材节点左右梁端纵向受拉钢筋实际配筋面积（考虑受压筋）和材 料强度标准值计算的受弯承载力所对应的
24、弯矩值之和。料强度标准值计算的受弯承载力所对应的弯矩值之和。辫检三顶烃杜劲歼实剃纤似类浊示仿细合盲搪颇沿兜麻瑰辅阐韶出盔板科钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计（2 2）框架节点核心区截面受剪承载力的验算）框架节点核心区截面受剪承载力的验算一、二级框架：一、二级框架：9 9度时度时-混凝土抗拉强度设计值；混凝土抗拉强度设计值；-对应与组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值；对应与组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值；-箍筋间距；箍筋间距；-箍筋抗拉强度设计值；箍筋抗拉强度设计值；-核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积; ; 三、四级框架节点核心区可不进行抗震验算，但应符三、四级框架节点核心区可不进行抗震验算，但应符合构造措施的要求。合构造措施的要求。徐全晤粉牧盖醛勾傅幅椽豁冗乐书攫吧瘟让叭抛棋投筑时碗派讳碾莫累宙钢筋混凝土框架的抗震设计钢筋混凝土框架的抗震设计
