多高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方案教學(xué)ppt課件

1、多高層建筑鋼筋混凝土構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)多高層建筑鋼筋混凝土構(gòu)造抗震設(shè)計(jì) 第五章第五章q5.1 多高層鋼筋混凝土構(gòu)造的震害及其分多高層鋼筋混凝土構(gòu)造的震害及其分析析q5.2 選型、構(gòu)造布置和設(shè)計(jì)原那么選型、構(gòu)造布置和設(shè)計(jì)原那么q5.3 鋼筋混凝土框架構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)鋼筋混凝土框架構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)q5.4 抗震墻構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)抗震墻構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)q5.5 框架框架抗震墻構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)抗震墻構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)q5.6 高強(qiáng)混凝土構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)要求高強(qiáng)混凝土構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)要求5.15.1多高層鋼筋混凝土構(gòu)造的震害及其分析多高層鋼筋混凝土構(gòu)造的震害及其分析.1構(gòu)造布置不合理而產(chǎn)生的震害構(gòu)造布置不合理而

2、產(chǎn)生的震害1.改動破壞改動破壞2.2.薄弱層破壞薄弱層破壞3.3.應(yīng)力集中應(yīng)力集中4.4.防震縫處碰撞防震縫處碰撞構(gòu)造布置不合理而產(chǎn)生的震害主要有：改動破壞改動破壞圖5-1 平面為L形的建筑 唐山地震時(shí)，位于天津市的一幢平面為唐山地震時(shí)，位于天津市的一幢平面為L形的建筑形的建筑(圖圖5-1)由于不對稱而產(chǎn)生了由于不對稱而產(chǎn)生了劇烈的改動反響，導(dǎo)致離轉(zhuǎn)動中心較遠(yuǎn)的東南角和東北角處嚴(yán)重破壞劇烈的改動反響，導(dǎo)致離轉(zhuǎn)動中心較遠(yuǎn)的東南角和東北角處嚴(yán)重破壞 旋轉(zhuǎn)軸圖5-2 框架廠房平面和柱的破壞 唐山地震時(shí)，一個平面如圖唐山地震時(shí)，一個平面如圖(圖圖5-2)所示的框架廠房產(chǎn)生了劇烈的改動反所示的框架廠房產(chǎn)

3、生了劇烈的改動反應(yīng)，導(dǎo)致第二層的十一根柱產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)，導(dǎo)致第二層的十一根柱產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞破壞(圖圖5-2)。 2.2.薄弱層破壞薄弱層破壞圖5-3 底部框架構(gòu)造的變形圖5-4 高層建筑的第5層倒塌第五層破壞第五層破壞圖5-5 脆弱底層房屋倒塌方式之一 傾倒圖5-6 脆弱底層房屋倒塌方式之二 底層完全倒塌具有薄弱底層的房屋，易在地震時(shí)倒塌。具有薄弱底層的房屋，易在地震時(shí)倒塌。圖5-7 應(yīng)力集中產(chǎn)生的震害3.3.應(yīng)力集中應(yīng)力集中 構(gòu)造豎向布置產(chǎn)生構(gòu)造豎向布置產(chǎn)生很大的突變時(shí)，在突變很大的突變時(shí)，在突變處由于應(yīng)力集中會產(chǎn)生處由于應(yīng)力集中會產(chǎn)生嚴(yán)重震害。嚴(yán)重震害。 圖5-8 防震縫兩側(cè)構(gòu)造單元的碰撞

4、4.4.防震縫處碰撞防震縫處碰撞 防震縫假設(shè)寬度不夠，其防震縫假設(shè)寬度不夠，其兩側(cè)的構(gòu)造單元在地震時(shí)就會兩側(cè)的構(gòu)造單元在地震時(shí)就會相互碰撞而產(chǎn)生震害相互碰撞而產(chǎn)生震害 碰撞碰撞碰撞碰撞整體破壞方式整體破壞方式. . 框架的整體破壞方式按破壞性質(zhì)可分為延性破壞和脆性破壞，按破壞機(jī)制可分為梁鉸機(jī)制強(qiáng)柱弱梁型和柱鉸機(jī)制強(qiáng)梁弱柱型。 .2框架構(gòu)造的震害框架構(gòu)造的震害 圖5-9 框架的破壞方式(a)強(qiáng)梁弱柱型；(b)強(qiáng)柱弱梁型(A)(B)2.2.部分破壞方式部分破壞方式. .(1) 構(gòu)件塑性鉸處的破壞構(gòu)件塑性鉸處的破壞 (2) 構(gòu)件的剪切破壞構(gòu)件的剪切破壞 (3) 節(jié)點(diǎn)的破壞節(jié)點(diǎn)的破壞

5、(4) 短柱破壞短柱破壞 (5) 填充墻的破壞。填充墻的破壞。 6柱的軸壓比過大時(shí)使柱處于小偏心受壓形狀，引起柱的脆性破壞。柱的軸壓比過大時(shí)使柱處于小偏心受壓形狀，引起柱的脆性破壞。7鋼筋的搭接不合理，呵斥搭接處破壞。鋼筋的搭接不合理，呵斥搭接處破壞。圖5-10 柱的破壞方式之一圖5-11 柱的破壞方式之二(1) (1) 構(gòu)件塑性鉸處的破壞構(gòu)件塑性鉸處的破壞 (2)(2)構(gòu)件的剪切破壞構(gòu)件的剪切破壞 圖5-12 柱的剪切破壞 (3) (3)節(jié)點(diǎn)的破壞節(jié)點(diǎn)的破壞 圖5-13 節(jié)點(diǎn)的破壞 (4) (4)短柱破壞短柱破壞 圖5-14 短柱破壞 (5) (5)填充墻的破壞。填充墻的破壞。 5.1.3

6、5.1.3 具有抗震墻的構(gòu)造的震害具有抗震墻的構(gòu)造的震害圖5-15 抗震墻的破壞圖5-16 抗震墻的剪切破壞圖5-17 墻肢間連梁的破壞高層構(gòu)造抗震墻的破壞有以下一些類型：1墻的底部發(fā)生破壞，表現(xiàn)為受壓區(qū)混凝土的大片壓碎剝落，鋼筋壓屈圖墻的底部發(fā)生破壞，表現(xiàn)為受壓區(qū)混凝土的大片壓碎剝落，鋼筋壓屈圖5-15。2墻體發(fā)生剪切破壞圖墻體發(fā)生剪切破壞圖5-16。3抗震墻墻肢之間的連梁產(chǎn)生剪切破壞圖抗震墻墻肢之間的連梁產(chǎn)生剪切破壞圖5-175.2 5.2 選型、構(gòu)造布置和設(shè)計(jì)原那么選型、構(gòu)造布置和設(shè)計(jì)原那么主要內(nèi)容主要內(nèi)容平面布置平面布置豎向布置豎向布置防震縫的設(shè)置防震縫的設(shè)置3 3 材材 料料4 4

7、抗震等級抗震等級5 5 按抗剪要求的截面限制條件按抗剪要求的截面限制條件1 1 選選 型型2 2 構(gòu)造布置構(gòu)造布置 多層和高層鋼筋混凝土構(gòu)造體系包括： 框架構(gòu)造、框架-抗震墻構(gòu)造、抗震墻構(gòu)造、筒體構(gòu)造和框架-筒體構(gòu)造等?？蚣?抗震墻抗震墻抗震墻5.2.1 5.2.1 選選 型型各種構(gòu)造體系適用的最大高度見表5-1。 表5-1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋構(gòu)造適用的最大高度 (m)結(jié)構(gòu)體系烈度6789框架60554525框架-抗震震墻全部落分框支12010080不應(yīng)采用筒體框架-核心中柱-抗震墻4035

8、30不應(yīng)采用 樓屋蓋類別烈度6789現(xiàn)澆、迭合梁板4432裝配式樓蓋332.5不宜采用框支層和板柱-抗震墻的現(xiàn)澆梁板2.52.52不宜采用表5.2 抗震墻之間樓屋蓋的最大長寬比樓蓋應(yīng)優(yōu)先選用現(xiàn)澆樓蓋，其次是裝配整體式樓蓋，最后才是裝配式樓蓋。 抗震墻之間樓屋蓋的最大長寬比見表 5.2.2 構(gòu)造布置構(gòu)造布置 平面布置平面布置 構(gòu)造的平面布置是指在構(gòu)造平面圖上布置柱和墻的位置以及樓蓋的傳力方式。從抗震的角度看，最主要的是使構(gòu)造平面的質(zhì)量中心和剛度中心相重合或盡能夠靠近，以減小構(gòu)造的改動反響。 構(gòu)造的平面布置宜簡單、對稱和規(guī)那么構(gòu)造的平面布置宜簡單、對稱和規(guī)那么 設(shè)防烈度L/Bl/b

9、l/Bmax6度和7度6.02.00.358度和9度5.01.50.30表5-3 L、l 的限值 高層建筑8層及8層以上的平面中L不宜過長圖5-18，突出部分長度l宜減小，凹角處宜采取加強(qiáng)措施。圖5-18中，L、l和l的值宜滿足前表5-3的要求。圖5-18 高層建筑平面2.2.豎向布置豎向布置構(gòu)造沿豎向鉛直方向應(yīng)盡能夠均勻而少變化，使構(gòu)造的剛度沿豎向均勻。構(gòu)造沿豎向鉛直方向應(yīng)盡能夠均勻而少變化，使構(gòu)造的剛度沿豎向均勻。 為使構(gòu)造有較好的整體剛度和穩(wěn)定性，構(gòu)造高度H和寬度B的比值不宜超越表5-4所列的限值 結(jié)構(gòu)類型6度7度8度9度框架，板柱抗震墻4432框架抗震墻5543筒體，抗震墻6654 表

10、表5-4 適用的房屋最大高寬比適用的房屋最大高寬比3. 防震縫的設(shè)置 平面外形復(fù)雜時(shí)，宜用防震縫劃分成較規(guī)那么簡單的單元。但對高層構(gòu)造，宜盡能夠不設(shè)縫。 當(dāng)需求設(shè)置防震縫時(shí)，其最小寬度應(yīng)符合以下要求：1框架構(gòu)造房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超越15m時(shí)可采用70mm；超越15m時(shí)，6度、7度、8度和9度相應(yīng)每添加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。2框架-抗震墻構(gòu)造房屋的防震縫寬度可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的70%，抗震墻構(gòu)造房屋的防震縫寬度可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的50%；且均不宜小于70mm。3防震縫兩側(cè)構(gòu)造體系不同時(shí)，防震縫寬度應(yīng)按需求較寬的規(guī)定采用，并可按較低房屋高度計(jì)算縫寬。48、

11、9度框架構(gòu)造房屋防震縫兩側(cè)構(gòu)造高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時(shí)，可在縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設(shè)置垂直于防震縫的抗撞墻，每一側(cè)抗撞墻的數(shù)量不應(yīng)少于兩道，宜分別對稱布置，墻肢長度可不大于一個柱距。 5.2.3 5.2.3 材材 料料 按抗震要求設(shè)計(jì)的混凝土構(gòu)造的資料應(yīng)符合以下要求：按抗震要求設(shè)計(jì)的混凝土構(gòu)造的資料應(yīng)符合以下要求： 1混凝土的強(qiáng)度等級，抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)中混凝土的強(qiáng)度等級，抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)中心區(qū)、框支梁、框支柱不應(yīng)低于心區(qū)、框支梁、框支柱不應(yīng)低于C30；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于類構(gòu)件不應(yīng)低于C20。并且，混凝土構(gòu)造的強(qiáng)

12、度等級，在。并且，混凝土構(gòu)造的強(qiáng)度等級，在9度時(shí)不宜度時(shí)不宜超越超越C60，在，在8度時(shí)不宜超越度時(shí)不宜超越C70。 2 普通鋼筋的強(qiáng)度等級，縱向受力鋼筋宜采用普通鋼筋的強(qiáng)度等級，縱向受力鋼筋宜采用HRB335級和級和HRB400級熱軋鋼筋；箍筋宜采用級熱軋鋼筋；箍筋宜采用HPB235、HRB335和和HRB400級熱軋鋼筋。普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼級熱軋鋼筋。普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋。對一、二級抗震等級的框架構(gòu)造，其普通縱向受力鋼筋的抗筋。對一、二級抗震等級的框架構(gòu)造，其普通縱向受力鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值不應(yīng)小于拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服

13、強(qiáng)度實(shí)測值的比值不應(yīng)小于1.25；屈服強(qiáng)度實(shí)；屈服強(qiáng)度實(shí)測值與強(qiáng)度規(guī)范值的比值不應(yīng)大于測值與強(qiáng)度規(guī)范值的比值不應(yīng)大于1.3。 3在施工中，當(dāng)需求以強(qiáng)度等級較高的鋼筋替代原設(shè)計(jì)中的在施工中，當(dāng)需求以強(qiáng)度等級較高的鋼筋替代原設(shè)計(jì)中的縱向受力鋼筋時(shí)，應(yīng)按照鋼筋受拉承載力相等的原那么換算，并縱向受力鋼筋時(shí)，應(yīng)按照鋼筋受拉承載力相等的原那么換算，并應(yīng)滿足正常運(yùn)用極限形狀和抗震構(gòu)造的要求。應(yīng)滿足正常運(yùn)用極限形狀和抗震構(gòu)造的要求。.4抗震等級抗震等級結(jié)構(gòu)類型烈 度6789框架高度(m)30303030303025框架四三三二二一一劇場、體育館等大跨度公共建筑三二一一框架-抗震墻高度(m)60

14、606060606050框架四三三二二一一抗震墻三二一一抗震墻高度(m)80808080808060抗震墻四三三二二一一部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)抗震墻三二二一不宜采用不應(yīng)采用框支層框架二二一一筒體框架-核心筒框架三二一一核心筒二二一一筒中筒外筒三二一一內(nèi)筒三二一一板柱-抗震墻板柱的柱三二一不應(yīng)采用抗震墻二二二5.2.5 5.2.5 按抗剪要求的截面限制條件按抗剪要求的截面限制條件1對跨高比大于2.5的梁和連梁及剪跨比大于2的柱和抗震墻，要求：V RE10.20 fcbh0 (5-1) 2對跨高比不大于2.5的梁和連梁、剪跨比不大于2的柱和抗震墻、部分框支抗震墻構(gòu)造的框支柱和框支架、以及落地抗震墻底部

15、加強(qiáng)部位，要求： V RE10.15 fcbh0 (5-2) 鋼筋混凝土構(gòu)造的梁、柱、抗震墻和連梁，其截面組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合以下要求：5.35.3鋼筋混凝土框架構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)鋼筋混凝土框架構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì) 雖然地震作用可來自恣意的方向，但在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，普通只需且必需對構(gòu)造縱、橫兩個主軸方向進(jìn)展抗震計(jì)算。 梁和柱的中線宜重合，框架柱的截面高度和寬度均不宜小于300mm ,還應(yīng)留意防止構(gòu)成短柱(柱凈高與截面高度之比小于4的柱)。 在豎向非地震荷載作用下，可用調(diào)幅法來思索框架梁的塑性內(nèi)力重分布。 框架構(gòu)造單獨(dú)柱基有以下情況之一時(shí)，宜沿兩個主軸方向設(shè)置根底系梁： 1一級和一級和IV類場地的二級；類場

16、地的二級；2各柱基接受的重力荷載代表值差別較大；各柱基接受的重力荷載代表值差別較大；3根底埋置較深，或各根底埋置深度差別較大；根底埋置較深，或各根底埋置深度差別較大；4地基主要受力層范圍內(nèi)存在脆弱粘土層、液化土層和嚴(yán)重不均勻土層；地基主要受力層范圍內(nèi)存在脆弱粘土層、液化土層和嚴(yán)重不均勻土層；5樁基承臺之間。樁基承臺之間。5.3.1 5.3.1 框架構(gòu)造的設(shè)計(jì)要點(diǎn)框架構(gòu)造的設(shè)計(jì)要點(diǎn)5.3.2 5.3.2 地震作用在構(gòu)造各部分的分配和內(nèi)力計(jì)地震作用在構(gòu)造各部分的分配和內(nèi)力計(jì)算算 地震作用在構(gòu)造各部分的分配地震作用在構(gòu)造各部分的分配im1kikijijQDDQ其中Dij為第i層第j根柱的抗側(cè)剛度 底

17、部剪力法底部剪力法 例如，求得構(gòu)造第例如，求得構(gòu)造第i層的地震剪力層的地震剪力Qi后，再把后，再把Qi按該層各柱的剛度進(jìn)展分配，得按該層各柱的剛度進(jìn)展分配，得該層第該層第j柱所接受的地震剪力柱所接受的地震剪力Qij為為2. 2. 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 用計(jì)算機(jī)進(jìn)展框架構(gòu)造的靜力計(jì)算把框架上的地震作用作為靜力荷載或動力計(jì)算時(shí)程分析法，可直接得到各桿的內(nèi)力。 在初步設(shè)計(jì)時(shí)，或計(jì)算層數(shù)較少且較為規(guī)那么的框架在程度地震作用下的內(nèi)力時(shí)，可采用下述近似計(jì)算方法：反彎點(diǎn)法和D值法，后者較為常用。1反彎點(diǎn)法反彎點(diǎn)法 程度地震作用普通都可簡化為作用于框架節(jié)點(diǎn)上的程度力。規(guī)那么框架在節(jié)點(diǎn)程度力作用下的典型彎矩圖如圖5

18、-19所示，其中彎矩為零的點(diǎn)為反彎點(diǎn) 假定：(1)梁的線剛度為無窮大；(2) 底層柱的反彎點(diǎn)在距根底2/3柱高處。 由上述假定可知，同一層柱兩端的相對程度位移均一樣；且除底層外，各柱的反彎點(diǎn)均位于柱高的中點(diǎn)。圖5-19 框架在程度節(jié)點(diǎn)力作用下的彎矩圖 設(shè)框架共有n層，每層有m個柱子。第j層的總剪力Vj可根據(jù)平衡條件求出。設(shè)第j層各柱的剪力分別為Vj1, Vj2, ., Vjm，那么有：Vj = mk 1 Vjk 設(shè)該層的層間程度位移為j，由于各柱的兩端只需程度位移而無轉(zhuǎn)角，那么有j2jjkjkhi12V(5-5)(5-6)其中，ijk為第j層第k柱的線剛度；hj為第j層柱的高度。 m1k2jj

19、kjjhi12Vjm1 kjkjkjkViiVk=1, , m 把式5-6代入式5-5，由于梁的剛度為無窮大，從而第j層的各柱兩端的相對程度位移均一樣均為j，因此有把上式代入式5-6，得第j層各柱的剪力為(5-7)求出各柱的剪力后，根據(jù)知各柱的反彎點(diǎn)位置，可求出各柱的彎矩。 求出一切柱的彎矩后，思索各節(jié)點(diǎn)的力矩平衡，對每個節(jié)點(diǎn)，由梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，可求出梁端彎矩之和Mb。把Mb按與該節(jié)點(diǎn)相連的梁的線剛度進(jìn)展分配即某梁所分配到的彎矩與該梁的線剛度成正比，就可求出該節(jié)點(diǎn)各梁的梁端彎矩。2 2D D值法值法 在反彎點(diǎn)法的根底上，思索上述要素，對柱的抗側(cè)剛度和反彎點(diǎn)高度進(jìn)展修正，就得到D值

20、法。 在普通情況下，柱的抗側(cè)剛度還與梁的線剛度有關(guān)；柱的反彎點(diǎn)高度也與梁柱線剛度比、上下層梁的線剛度比、上下層的層高變化等要素有關(guān)。 修正后的柱抗側(cè)剛度D可表示為2chi12D(5-8)系數(shù)可如下導(dǎo)出,假定：1柱AB及與其上下相鄰的柱的高度均為hj、線剛度均為ic，且這些柱的層間位移均為j；2柱AB兩端節(jié)點(diǎn)及與其上下左右相鄰的各個節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角均為q。記梁EB、BF、GA、AH的線剛度分別為i1、i2、i3、i4。 那么可導(dǎo)得： K2K5-9其中ci 2iK i = i1 + i2 + i3 + i4 5-10GCAEBDHFi1i2i3i4圖5-20 用于推導(dǎo)D值法的框架單元類似地可導(dǎo)出底層柱的

21、抗側(cè)剛度修正系數(shù)類似地可導(dǎo)出底層柱的抗側(cè)剛度修正系數(shù)。 除了圖5-20所示情況外，還有圖5-21所示的情況。 i1i2ici1i2ici1i2ip 1ip 2ic( a ) 底 層 固 接( b ) 底 層 鉸 接( c ) 底 層 鉸 接 有 連 梁圖5-21 D值法中的底層單元對圖對圖5-21a的情況，的情況，K=(i1+i2)/ic，=(0.5+K)/(2+K)；對圖對圖5-21b的情況，的情況，K=(i1+i2)/ic，=0.5K/(1+2K)；對圖對圖5-21c的情況，的情況，K=(i1+i2+ip1+ip2)/(2ic)，=K/(2+K)。 在圖5-20和圖5-21所示各種情況中，

22、假設(shè)某梁不存在例如邊柱的情況，那么該梁的線剛度為零。求得柱抗側(cè)剛度D值后，可按與反彎點(diǎn)法相類似的推導(dǎo)，得出第j層第k柱的剪力：jm1 kjkjkjkVDDV5-11知柱的剪力后，要求出柱的彎矩，還需求知道柱的反彎點(diǎn)位置。分析時(shí)假定同層各橫梁的反彎點(diǎn)均在各橫梁跨度的中央而該點(diǎn)又無豎向位移。 柱的反彎點(diǎn)位置取決于其上下端彎矩的比值。影響柱反彎點(diǎn)位置的要素有：側(cè)向外荷載的方式、梁柱線剛度比、構(gòu)造總層數(shù)及該柱所在的層次、柱上下橫梁線剛度比、上層層高的變化、下層層高的變化等。 從而，多層多跨框架可簡化成圖5-22所示的計(jì)算簡圖。圖5-22 求反彎點(diǎn)位置的計(jì)算簡圖 讓上述要素逐一發(fā)生變化，可分別求得柱底端

23、至反彎點(diǎn)的間隔即反彎點(diǎn)高度，并制成相應(yīng)的表格。1梁柱線剛度比及層數(shù)、層次對反彎點(diǎn)高度的影響梁柱線剛度比及層數(shù)、層次對反彎點(diǎn)高度的影響2上下橫梁線剛度比對反彎點(diǎn)的影響上下橫梁線剛度比對反彎點(diǎn)的影響3層高變化對反彎點(diǎn)的影響層高變化對反彎點(diǎn)的影響 綜上所述，經(jīng)過各項(xiàng)修正后，柱底至反彎點(diǎn)的高度yh可由下式求出： yh = (y0 + y1 + y2 + y3)h 至此，已求得各柱的剪力和反彎點(diǎn)高度。從而，可求出各柱的彎矩。然后，可用與反彎點(diǎn)法一樣的方法求出各梁的彎矩。5-12 5.3.3 5.3.3 截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造 框架構(gòu)造的各種內(nèi)力算出后，要用荷載組合和內(nèi)力組合的方法得出各控制截面的最

24、不利設(shè)計(jì)內(nèi)力。然后據(jù)此進(jìn)展截面的配筋設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)。 經(jīng)過內(nèi)力組合得出的設(shè)計(jì)內(nèi)力，還需進(jìn)展調(diào)整以保證梁端的破壞先于柱端的破壞強(qiáng)柱弱梁的原那么、彎曲破壞先于剪切破壞強(qiáng)剪弱彎的原那么、構(gòu)件的破壞先于節(jié)點(diǎn)的破壞強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的原那么。下面先引見前兩個原那么的保證措施。后一原那么將在第5.3.4節(jié)中引見。 地震作用效應(yīng)的調(diào)整地震作用效應(yīng)的調(diào)整1根據(jù)根據(jù)“強(qiáng)柱弱梁原那么的調(diào)整強(qiáng)柱弱梁原那么的調(diào)整 根據(jù)“強(qiáng)柱弱梁原那么進(jìn)展調(diào)整的思緒是：對同一節(jié)點(diǎn)，使其在地震作用組合下，柱端的彎矩設(shè)計(jì)值略大于梁端的彎矩設(shè)計(jì)值或抗彎才干。 一、二、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除框支層最上層的柱上端、框架頂層和柱軸壓比小于0.15者外

25、，柱端彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求：bccMM5-139度和一級框架構(gòu)造尚應(yīng)符合buacM2 . 1M5-14Mc為節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或反時(shí)針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和 Mb為節(jié)點(diǎn)左右梁端截面反時(shí)針或順時(shí)針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和 Mbua為節(jié)點(diǎn)左右梁端截面反時(shí)針或順時(shí)針方向根據(jù)實(shí)配鋼筋面積思索受壓筋和資料強(qiáng)度規(guī)范值計(jì)算的抗震受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值之和 c為強(qiáng)柱系數(shù)，一級為14，二級為12，三級為1l (2) 根據(jù)根據(jù)“強(qiáng)剪弱彎原那么的調(diào)整強(qiáng)剪弱彎原那么的調(diào)整 根據(jù)“強(qiáng)剪弱彎原那么進(jìn)展調(diào)整的思緒是：對同一桿件，使其在地震作用組合下，剪力設(shè)計(jì)值略大于按設(shè)計(jì)彎矩或?qū)嵺`抗彎承載力及梁上荷載反算出的剪

26、力。1框架梁設(shè)計(jì)剪力的調(diào)整框架梁設(shè)計(jì)剪力的調(diào)整 一、二、三級的框架梁和抗震墻中跨高比大于2.5的連梁，其梁瑞剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整：VvbMbl Mbr/ln十十 VGb 9度時(shí)和一級框架構(gòu)造尚應(yīng)符合V 1lMbual Mbuar)/ln十十VGb (5-15)(5-16)式中 V為梁端組合剪力設(shè)計(jì)值 ln為梁的凈跨 VGb為梁在重力荷載代表值9度時(shí)高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用規(guī)范值作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值 Mbl和Mbr分別為梁左右端反時(shí)針或順時(shí)針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值 Mbual和Mbuar分別為梁左右端反時(shí)針或順時(shí)針方向根據(jù)實(shí)配鋼筋面積思索受壓筋和資料強(qiáng)度規(guī)范值計(jì)算的抗震受

27、彎承載力所對應(yīng)的彎矩值 vb為梁端剪力增大系數(shù)，一級為13，二級為12，三級為11 2框架柱設(shè)計(jì)剪力的調(diào)整框架柱設(shè)計(jì)剪力的調(diào)整一、二、三級的框架柱和框支柱端部組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整：Vvc( MctMcbHn 9度時(shí)和一級框架構(gòu)造尚應(yīng)符合Vl2McuatMcuabHn (5-17)(5-18)V為柱端組合剪力設(shè)計(jì)值 vc為柱剪力增大系數(shù)，一級為14，二級為12，三級為1l。 Mct和Mcb分別為柱的上下端順時(shí)針或反時(shí)針方向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)符合上述對柱端彎矩設(shè)計(jì)值的要求 Mcuat 和Mcuab分別為偏心受壓柱的上下端順時(shí)針或反時(shí)針方向根據(jù)實(shí)配鋼筋面積、資料強(qiáng)度規(guī)范值和軸壓力等計(jì)算

28、的抗震承載力所對應(yīng)的彎矩值 Hn為柱的凈高 2.2.配筋和構(gòu)造配筋和構(gòu)造(1)截面尺寸限制條件截面尺寸限制條件 為了保證構(gòu)造的延性，防止發(fā)生脆性破壞，對抗震構(gòu)造往往要求更為嚴(yán)厲的截面限制條件，使截面的尺寸不致過小。梁端截面的混凝土受壓區(qū)高度x，當(dāng)思索受壓鋼筋的作用時(shí)，應(yīng)滿足以下條件：x 0.25h0 一級一級 x 0.35h0 二、三級二、三級 5-19 5-20 其中h0為截面的有效高度 。 鋼筋混凝土構(gòu)造的梁、柱、抗震墻和連梁，其截面組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合以下要求： 1跨高比大于2.5的梁和連梁及剪跨比大于2的柱和抗震墻，思索地震組合的剪力設(shè)計(jì)值V應(yīng)滿足：)bhf20. 0(1V0cRE2

29、跨高比不大于2.5的梁和連梁、剪跨比不大于2的柱和抗震墻、部分框支抗震墻構(gòu)造的框支柱和框支梁、以及落地抗震墻底部加強(qiáng)部位，應(yīng)滿足：)bhf15. 0(1V0cRE5-215-22上述剪跨比應(yīng)按下式計(jì)算：0cchVM5-23(2) 抗剪承載力的折減抗剪承載力的折減 在反復(fù)荷載作用下，梁端構(gòu)成交叉剪切裂痕，混凝土所能承當(dāng)?shù)臉O限剪力大大降低，故在設(shè)計(jì)時(shí)須思索這種影響。思索地震作用組合時(shí)，梁受剪承載力計(jì)算公式為： )VV6 . 0(1VscREb 其中，Vc和Vs分別為不思索地震作用時(shí)的受剪承載力設(shè)計(jì)值表達(dá)式中的混凝土項(xiàng)和箍筋項(xiàng)。上式中的系數(shù)0.6思索了反復(fù)荷載作用下混凝土受剪承載力的降低。5-24

30、柱剪力設(shè)計(jì)值確定后，柱的受剪承載力計(jì)算的公式與式5-24相類似，只須把該式中的Vb換成Vc，并思索軸力項(xiàng)即可。即，柱受剪承載力計(jì)算公式為： N056. 0hsAfbhf105. 11V0svyv0tREc5-25 其中，當(dāng)小于1時(shí)，取=1；當(dāng)大于3時(shí)，取=3。上式中N為思索地震作用組合的框架柱的軸向壓力設(shè)計(jì)值，當(dāng)N大于0.3fcA時(shí)，取N=0.3fcA。當(dāng)框架柱出現(xiàn)拉力時(shí)，其斜截面受剪承載力計(jì)算公式那么應(yīng)為：N2 . 0hsAfbhf105. 11V0svyv0tREc5-26 并且當(dāng)式中方括號內(nèi)的計(jì)算值小于 時(shí)，取等于且 的值不應(yīng)小于0.36ftbh0。上式中N為思索地震作用組合的框架柱的軸

31、向拉力設(shè)計(jì)值。0svyvhsAf0svyvhsAf0svyvhsAf(3) 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 梁的截面寬度不宜小于200mm，截面高寬比不宜大于4，凈跨與截面高度之比不宜小于4。 采用扁梁時(shí)，樓板應(yīng)現(xiàn)澆，梁中線宜與柱中線重合；當(dāng)梁寬大于柱寬時(shí)，扁梁應(yīng)雙向布置。扁梁的截面尺寸應(yīng)符合以下要求：bb 2bc5-27 bb bc + hb5-28 hb 16d 5-29梁的縱向鋼筋配置，應(yīng)符合以下要求： 1梁端截面的底面和頂面配筋量的比值，除按計(jì)算確定外，一級不應(yīng)小于0.5，二、三級不應(yīng)小于0.3。 2沿梁全長頂面和底面的配筋，一、二級不應(yīng)少于214，且分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面

32、積的1/4；三、四級不應(yīng)少于212。 3一、二級框架梁內(nèi)貫穿中柱的每根縱向鋼筋直徑，不宜大于柱在該方向截面尺寸的1/20；對圓形截面柱，不宜大于縱向鋼筋所在位置柱截面弦長的1/20。梁端加密區(qū)的箍筋配置，應(yīng)符合以下要求： 1加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑應(yīng)按表5-6采用；當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí)，表中箍筋最小直徑數(shù)值應(yīng)增大2mm。 抗震等級抗震等級加密區(qū)長度加密區(qū)長度（采用較大值）（采用較大值）（mm）箍筋最大間距箍筋最大間距（采用最小值）（采用最小值）（mm）箍筋最小直徑箍筋最小直徑(mm)一一2h, 500h/4, 6d, 10010二二1.5h, 500h/4, 8d,

33、1008三三1.5h, 500h/4, 8d, 1508四四1.5h, 500h/4, 8d, 1506注：注：d為縱筋直徑，為縱筋直徑，h為梁高。為梁高。 2梁加密區(qū)箍筋肢距，一級不宜大于200mm和20倍箍筋直徑的較大值，二、三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于300mm。表5-6 抗震框架梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑柱的截面尺寸宜符合以下要求： 1截面的寬度和高度均不宜小于300mm，圓柱直徑不宜小于350mm。 2剪跨比宜大于2；圓柱截面可按等面積的方形截面進(jìn)展計(jì)算。 3截面的邊長比不宜大于3。 柱的軸力越大，其延性越差。故引入軸壓比的概念。軸壓

34、比n定義為：ccAfNn 5-30 當(dāng)當(dāng)n較小時(shí)，為大偏心受壓構(gòu)件，呈延性破壞較小時(shí)，為大偏心受壓構(gòu)件，呈延性破壞 當(dāng)當(dāng)n較大時(shí)，為小偏心受壓構(gòu)件，呈脆性破壞較大時(shí)，為小偏心受壓構(gòu)件，呈脆性破壞 為保證地震時(shí)柱的延性，規(guī)范規(guī)定了軸壓比的上限值如表5-7所示 抗震等級一級二級三級框架柱框支層柱0.60.7框-墻、板柱墻及筒體0.750.850.95 框支層由于變形集中，對軸壓比的限值要嚴(yán)一些。在一定的有利條件下，柱軸壓比的限值可適當(dāng)提高，但不應(yīng)大于1.05。IV類場地上較高的高層建筑的柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。表5-7 框架柱的軸壓比限值柱的縱向鋼筋配置應(yīng)符合以下要求： 1宜對稱

35、配置。 2截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm。 3柱縱向鋼筋的最小總配筋率應(yīng)按表5-8采用，同時(shí)每一側(cè)配筋率不應(yīng)小于0.2%。對IV類場地上較高的高層建筑，表中的數(shù)值宜添加0.1。 柱類型抗震等級一級二級三級四級中柱、邊柱1.0角柱、框支柱1.21.00.90.84柱總配筋率不應(yīng)大于5%。 5一級且剪跨比不大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。 6邊柱、角柱及抗震墻邊柱思索地震作用組合產(chǎn)生拉力時(shí)，柱內(nèi)縱筋總截面面積計(jì)算值應(yīng)添加30%。表5-8 框架柱全部縱向鋼筋最小配筋百分率%在塑性鉸區(qū)，應(yīng)加強(qiáng)箍筋的約束。因此，在柱的上下端箍筋應(yīng)按表5-9的

36、規(guī)定加密。 抗震等級箍筋最大間距（采用較小值）（mm）箍筋最中直徑箍筋加密區(qū)長度（采用較大者）一6d, 10010h（或D）,Hn/6,500mm二8d, 1008三8d, 150(柱根100)8四8d, 150(柱根100)6(柱根8)注：h為矩形截面長邊尺寸，D為圓形截面直徑，Hn為柱凈高，d為縱向鋼筋最小直徑。表5-9 柱加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑表5-9適用于普通的情況。在以下情況下可作相應(yīng)的變動：二級框架柱的箍筋直徑不小于10時(shí)，最大間距可采用150mm；三級框架柱的截面尺寸不大于400mm時(shí)，箍筋最小直徑可采用6；四級框架柱剪跨比不大于2時(shí)，箍筋直徑不宜小于8。 柱加密區(qū)的箍筋

37、肢距，一級不宜大于200mm，二、三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于300mm。 在柱箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)，箍筋的體積配箍率應(yīng)符合下式要求： yvcvvff5-31 v為最小配箍特征值，按表5-10采用。 對一、二、三、四級抗震等級的框架柱，其箍筋加密區(qū)箍筋最小體積配箍率分別不應(yīng)小于0.8%、0.6%、0.4%、0.4%。在式5-31中，當(dāng)混凝土強(qiáng)度低于C35時(shí)，應(yīng)按C35計(jì)算；當(dāng)fyv超越360N/mm2時(shí)，應(yīng)取360N/mm2計(jì)算。 框支柱宜采用復(fù)合螺旋箍或井字復(fù)合箍，其最小配箍特征值應(yīng)比表5-10中數(shù)值添加0.02，且體積配箍率不應(yīng)小于1.5%。剪跨比不大于2的柱，

38、柱全高宜采用復(fù)合螺旋箍或井字復(fù)合箍，其體積配筋率不應(yīng)小于1.2%，設(shè)防烈度為9度時(shí)不應(yīng)小于1.5%?？拐鸬燃壒拷钚问捷S壓比 0.91.01.05 一級普通箍筋、復(fù)合箍筋00.23螺旋箍筋、復(fù)合或連續(xù)復(fù)合螺旋箍0.080.050.180.21二級普通箍筋、復(fù)合箍筋0.080.020.24螺旋箍筋、復(fù)合或連續(xù)復(fù)合螺旋箍0.060.070.02三級普通箍筋、復(fù)合箍筋0.060.070.090.110.

39、00.22螺旋箍筋、復(fù)合或連續(xù)復(fù)合螺旋箍0.050.060.070.050.180.20注：1.普通箍筋系指單個矩形箍筋和單個圓形箍筋；復(fù)合箍筋系指由矩形、多邊形、圓形箍筋或拉筋組成的箍筋；復(fù)合螺旋箍指由螺旋箍與矩形、多邊形、圓形箍筋或拉筋組成的箍筋；連續(xù)復(fù)合螺旋箍指全部螺旋箍為同一根鋼筋加工成的箍筋；2. 計(jì)算復(fù)合螺旋箍筋的配筋特征值時(shí)，非螺旋箍筋的計(jì)算配筋特征值應(yīng)乘0.8，折算成螺旋箍筋后按表內(nèi)螺旋箍一欄采用。表5-10 柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小配箍特征值v 框支柱宜采用復(fù)合螺旋箍或井字復(fù)合箍，其最小配箍特征值應(yīng)比表5-10中數(shù)值添加0.02

40、，且體積配箍率不應(yīng)小于1.5%。剪跨比不大于2的柱，柱全高宜采用復(fù)合螺旋箍或井字復(fù)合箍，其體積配筋率不應(yīng)小于1.2%，設(shè)防烈度為9度時(shí)不應(yīng)小于1.5%。 在柱的非加密區(qū)，箍筋的體積配筋率不宜小于加密區(qū)配筋率的一半，箍筋間距對一、二級抗震不應(yīng)大于10d，對三、四級抗震不宜大于15d，d為縱筋直徑。當(dāng)柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率超越3%時(shí)，箍筋應(yīng)焊成封鎖環(huán)式。5.3.4 5.3.4 框架節(jié)點(diǎn)中心區(qū)的設(shè)計(jì)框架節(jié)點(diǎn)中心區(qū)的設(shè)計(jì) 框架節(jié)點(diǎn)的破壞形狀框架節(jié)點(diǎn)的破壞形狀 在豎向荷載和地震作用下，框架梁柱節(jié)點(diǎn)主要接受柱傳來的軸向力、彎矩、剪力和梁傳來的彎矩、剪力，如圖5-23所示。 圖5-23 節(jié)點(diǎn)區(qū)的受力

41、節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞方式為由主拉應(yīng)力引起的剪切破壞。假設(shè)節(jié)點(diǎn)未設(shè)箍筋或箍筋缺乏，那么由于其抗剪才干缺乏，節(jié)點(diǎn)區(qū)出現(xiàn)多條交叉斜裂痕，斜裂痕間混凝土被壓碎，柱內(nèi)縱向鋼筋壓屈。2. 2. 影響框架節(jié)點(diǎn)承載力和延性的要素影響框架節(jié)點(diǎn)承載力和延性的要素(1)梁板對節(jié)點(diǎn)區(qū)的約束作用(2)軸壓力對節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土抗剪強(qiáng)度和節(jié)點(diǎn)延性的影響(3)剪壓比和配箍率對節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土抗剪強(qiáng)度的影響(4)梁縱筋滑移對構(gòu)造延性的影響3. 3. 框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的抗震驗(yàn)算要求框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的抗震驗(yàn)算要求框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的抗震驗(yàn)算應(yīng)符合以下要求： 1核芯區(qū)混凝土強(qiáng)度等級與柱混凝土強(qiáng)度等級一樣時(shí)，一、二級框架的節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，應(yīng)進(jìn)展抗震驗(yàn)算；三、四級

42、框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，可不進(jìn)展抗震驗(yàn)算，但應(yīng)符合構(gòu)造措施的要求。三級框架的房屋高度接近二級框架房屋高度的下限時(shí)，節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)宜進(jìn)展抗震驗(yàn)算。 29度時(shí)及一級框架構(gòu)造的核芯區(qū)混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于柱的混凝土強(qiáng)度等級。其他情況，框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土強(qiáng)度等級不宜低于柱混凝土強(qiáng)度等級；特殊情況下不宜低于柱混凝土強(qiáng)度等級的70，且應(yīng)進(jìn)展核芯區(qū)斜截面和正截面的承載力驗(yàn)算。4. 4. 核芯區(qū)抗震驗(yàn)算方法核芯區(qū)抗震驗(yàn)算方法(1) 節(jié)點(diǎn)剪力設(shè)計(jì)值節(jié)點(diǎn)剪力設(shè)計(jì)值 取某中間節(jié)點(diǎn)為隔離體，設(shè)梁端已出現(xiàn)塑性鉸，那么梁受拉縱筋的應(yīng)力為fyk。 圖5-24 節(jié)點(diǎn)受力簡圖ctsykbsykcrjVAfAfVTCVbctcbcchHM

43、MVMcb = Mcu，Mct = Mcl Mcl + Mcu = Mbl + Mbr bcs0btsykbsykbcrbbchH) ah)(AfAf (hHMMVbcs0btsbsykjhHah1)AA(fV 由于梁端彎矩可為逆時(shí)針或順時(shí)針方向，二者的是不同的，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)取其中較大的值。并且應(yīng)按實(shí)踐配筋的面積計(jì)算。規(guī)范在引入了強(qiáng)度增大系數(shù)后，規(guī)定如下： 1設(shè)防烈度為9度和抗震等級為一級時(shí)，對頂層中間節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)，取 )AA(f15. 1Vtsbsykj且其值不應(yīng)小于按式5-38求得的Vj值。對其他層的中間節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)，取bcs0btsbsykjhHah1)AA(f15. 1V5-37 5-

44、38 且其值不應(yīng)小于按式5-40求得的Vj值。 2在其他情況下，可不按實(shí)踐配筋求梁端極限彎矩，而直接按節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁端設(shè)計(jì)彎矩計(jì)算。對頂層中間節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)，取ahMMVs0brbbbj5-39對于其他層中間節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)，思索柱剪力的影響，取：bcs0bs0brbbbjhHah1ahMMV其中，b為節(jié)點(diǎn)剪力增大系數(shù)，一級取1.35，二級取1.2。5-40(2) 節(jié)點(diǎn)受剪承載力的設(shè)計(jì)要求節(jié)點(diǎn)受剪承載力的設(shè)計(jì)要求以上導(dǎo)出了節(jié)點(diǎn)區(qū)的剪力設(shè)計(jì)值Vj。節(jié)點(diǎn)區(qū)抗剪承載力極限形狀的設(shè)計(jì)要求：Vj Vju 5-41 其中Vju為節(jié)點(diǎn)受剪承載力設(shè)計(jì)值。思索正交梁和軸向壓力對節(jié)點(diǎn)受剪承載力的有利影響，取) ah(sAf

45、hbhbN05. 0hbf1 . 11Vs0bsvjyvccjjjjjtjREju5-42 當(dāng)設(shè)防烈度為9度時(shí)，那么取) ah(sAfhbf9 . 01Vs0bsvjyvjjtjREju5-43 (3) 節(jié)點(diǎn)受剪截面限制條件節(jié)點(diǎn)受剪截面限制條件 為防止節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土接受過大的斜壓應(yīng)力而先于鋼筋破壞，節(jié)點(diǎn)區(qū)的尺寸就不能太小。因此，框架節(jié)點(diǎn)受剪的程度截面應(yīng)符合以下條件：)hbf3 . 0(1VjjccjREj5-445.3.5 5.3.5 預(yù)應(yīng)力混凝土框架的抗震設(shè)計(jì)要求預(yù)應(yīng)力混凝土框架的抗震設(shè)計(jì)要求 抗震框架的后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，宜采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可用于采用分散配筋的延續(xù)板和扁梁，不得

46、用于桁架下弦拉桿和懸臂大梁等主要承重構(gòu)件。 建筑抗震規(guī)范對于6、7、8度時(shí)預(yù)應(yīng)力混凝土框架的抗震設(shè)計(jì)提出了以下要求9度時(shí)應(yīng)做專門研討。普通要求普通要求 地震作用和重力荷載組合下產(chǎn)生的彎矩，一級框架至少有75%、二、三級框架至少有65%由非預(yù)應(yīng)力筋承當(dāng)時(shí)，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可在框架梁中運(yùn)用，此時(shí)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)主要用于滿足構(gòu)件的撓度和裂痕要求。主樓與裙房相連時(shí)，主樓與裙房不宜共用預(yù)應(yīng)力筋。2. 框架梁框架梁 后張預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁中應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋混合配筋方式，其預(yù)應(yīng)力度，一級不宜大于0.55；二、三級不宜大于0.75。預(yù)應(yīng)力度可按下式計(jì)算：yspyppypfAfAfA5-45 預(yù)應(yīng)力混凝

47、土框架梁端截面的受壓區(qū)高度x，抗震等級為一級時(shí)應(yīng)滿足x0.25h0，抗震等級為二、三級時(shí)應(yīng)滿足x0.35h0；并且縱向受拉鋼筋按非預(yù)應(yīng)力筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折算的配筋率不應(yīng)大于2.5%。 梁端截面的底面非預(yù)應(yīng)力鋼筋和頂面非預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋量的比值，一級不應(yīng)小于1.0，二、三級不應(yīng)小于0.8；同時(shí)底面非預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋量不應(yīng)低于毛截面面積的0.2%。3. 懸臂構(gòu)件懸臂構(gòu)件 長懸臂構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力度的限值，及截面受壓區(qū)高度和有效高度之比的限值與上述一樣。 長懸臂梁梁底非預(yù)應(yīng)力筋除應(yīng)按計(jì)算確定外，梁底和梁頂非預(yù)應(yīng)力筋配筋量之比不應(yīng)小于1.0，且底面非預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋量不應(yīng)低于毛截面面積的0.2%。4. 框架柱和梁

48、柱節(jié)點(diǎn)框架柱和梁柱節(jié)點(diǎn) 采用預(yù)應(yīng)力的框架柱，其預(yù)應(yīng)力度和截面受壓區(qū)高度應(yīng)滿足表5-11的要求，且柱箍筋應(yīng)沿柱全高加密。預(yù)應(yīng)力混凝土大跨度框架頂層邊柱宜采用非對稱配筋，一側(cè)采用混合配筋，另一側(cè)僅配置普通鋼筋?？拐鸬燃夘A(yù)應(yīng)力度截面受壓區(qū)高度一級0.50.25h0二、三級0.60.35h0表5-11 框架柱預(yù)應(yīng)力度和截面受壓區(qū)高度的要求預(yù)應(yīng)力筋的錨固不應(yīng)位于節(jié)點(diǎn)中心區(qū)內(nèi)。預(yù)應(yīng)力筋的錨固不應(yīng)位于節(jié)點(diǎn)中心區(qū)內(nèi)。 5.4 5.4 抗震墻構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)抗震墻構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)前述的抗震設(shè)計(jì)所遵照的普通原那么如平面布置盡能夠?qū)ΨQ等也適用于抗震墻構(gòu)造。 5.4.1 5.4.1 抗震墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)要點(diǎn)抗震墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)要

49、點(diǎn) 抗震墻構(gòu)造中的抗震墻設(shè)置，宜符合以下要求：抗震墻構(gòu)造中的抗震墻設(shè)置，宜符合以下要求：1較長的抗震墻宜開設(shè)洞口，將一道抗震墻分成較均勻的假設(shè)干墻段包括小開洞墻較長的抗震墻宜開設(shè)洞口，將一道抗震墻分成較均勻的假設(shè)干墻段包括小開洞墻有聯(lián)肢墻，洞口連梁的跨高比宜大于有聯(lián)肢墻，洞口連梁的跨高比宜大于6，各墻段的高寬比不應(yīng)小于，各墻段的高寬比不應(yīng)小于2。這主要是使構(gòu)件。這主要是使構(gòu)件抗震墻和連梁有足夠的彎曲變形才干?？拐饓瓦B梁有足夠的彎曲變形才干。2墻肢截面的高度沿構(gòu)造全高不應(yīng)有突變；抗震墻有較大洞口時(shí)，以及一、二級抗震墻肢截面的高度沿構(gòu)造全高不應(yīng)有突變；抗震墻有較大洞口時(shí)，以及一、二級抗震墻的底部

50、加強(qiáng)部位，洞口宜上下對齊。墻的底部加強(qiáng)部位，洞口宜上下對齊。3部分框支抗震墻構(gòu)造的框支層，其抗震墻的截面面積不應(yīng)小于相鄰非框支層抗震墻部分框支抗震墻構(gòu)造的框支層，其抗震墻的截面面積不應(yīng)小于相鄰非框支層抗震墻截面面積的截面面積的50%；框支層落地抗震墻間距不宜大于；框支層落地抗震墻間距不宜大于24m。底部兩層框支抗震墻構(gòu)造的平面。底部兩層框支抗震墻構(gòu)造的平面布置尚宜對稱，且宜設(shè)抗震筒體。布置尚宜對稱，且宜設(shè)抗震筒體。5.4.2 5.4.2 地震作用的計(jì)算地震作用的計(jì)算抗震墻的分類抗震墻的分類單榀抗震墻按其開洞的大小呈現(xiàn)不同的特性。洞口的大小可用洞口系數(shù)表示：墻面不計(jì)洞口的總面積墻面洞口面積5-4

51、6 另外，抗震墻的特性還與連梁剛度與墻肢剛度之比及墻肢的慣矩與總慣矩之比有關(guān)。故再引入整體系數(shù)和慣矩比IA/I，其中和IA分別定義為：m1j3j2jbj1m1jjacIIh24H11mjjAIII5-47 5-48 軸向變形系數(shù)，34肢時(shí)取為0.8，57肢時(shí)取為0.85，8肢以上時(shí)取為0.95； m孔洞列數(shù) Ibj為第j孔洞連梁的折算慣性矩 aj為第孔洞連梁計(jì)算跨度的一半 cj為第j孔洞兩邊墻肢軸線間隔的一半 Ij為第j墻肢的慣性矩 I為抗震墻對組合截面形心的慣性矩 第j孔洞連梁的折算慣性矩的計(jì)算為2bjb0bj0bjbjAI301II從而抗震墻可按開洞情況、整體系數(shù)和慣矩比分成以下幾類：a整

52、體墻；整體墻；b整體小開口墻；整體小開口墻；c聯(lián)肢墻；聯(lián)肢墻；d壁式框架壁式框架 圖圖5-25 抗震墻的分類抗震墻的分類2. 總體計(jì)算總體計(jì)算 用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算當(dāng)然是普通的方法。在特定的情況下，也可采用下述近似方法計(jì)算。用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算當(dāng)然是普通的方法。在特定的情況下，也可采用下述近似方法計(jì)算。 首先采用串聯(lián)多自在度模型算出地震作用沿豎向的分布，然后再把地震作用分配給各榀抗側(cè)力構(gòu)造。普通假定樓板在其平面內(nèi)的剛度為無窮大，而在其平面外的剛度那么為零。在下面的分析中，假定不思索整體改動作用。 用簡化方法進(jìn)展內(nèi)力與位移的計(jì)算時(shí)，可將構(gòu)造沿其程度截面的兩個正交主軸劃用簡化方法進(jìn)展內(nèi)力與位移的計(jì)算時(shí)，可

53、將構(gòu)造沿其程度截面的兩個正交主軸劃分為假設(shè)干平面抗側(cè)力構(gòu)造，每一個方向的程度荷載由該方向的平面抗側(cè)力構(gòu)造接受，分為假設(shè)干平面抗側(cè)力構(gòu)造，每一個方向的程度荷載由該方向的平面抗側(cè)力構(gòu)造接受，垂直于程度荷載方向的抗側(cè)力構(gòu)造不參與任務(wù)。總程度力在各抗側(cè)力構(gòu)造中的分配那么垂直于程度荷載方向的抗側(cè)力構(gòu)造不參與任務(wù)?？偝潭攘υ诟骺箓?cè)力構(gòu)造中的分配那么由樓板在其平面內(nèi)為剛體所導(dǎo)出的協(xié)調(diào)條件確定?？箓?cè)力構(gòu)造與主軸斜交時(shí)，應(yīng)思索抗由樓板在其平面內(nèi)為剛體所導(dǎo)出的協(xié)調(diào)條件確定?？箓?cè)力構(gòu)造與主軸斜交時(shí)，應(yīng)思索抗側(cè)力構(gòu)造在兩個主軸方向上各自的功能。側(cè)力構(gòu)造在兩個主軸方向上各自的功能。 對層數(shù)不高的，以剪切變形為主的抗震墻

54、構(gòu)造這種情況不常見，可用類似砌體對層數(shù)不高的，以剪切變形為主的抗震墻構(gòu)造這種情況不常見，可用類似砌體構(gòu)造的計(jì)算方法計(jì)算地震作用并分配給各片墻。構(gòu)造的計(jì)算方法計(jì)算地震作用并分配給各片墻。 對以彎曲變形為主的高層剪力墻構(gòu)造，可采用振型分解法或時(shí)程分析法得出作用于對以彎曲變形為主的高層剪力墻構(gòu)造，可采用振型分解法或時(shí)程分析法得出作用于豎向各質(zhì)點(diǎn)樓層處的程度地震作用。整個構(gòu)造的抗彎剛度等于各片墻的抗彎剛度之豎向各質(zhì)點(diǎn)樓層處的程度地震作用。整個構(gòu)造的抗彎剛度等于各片墻的抗彎剛度之和。和。3. 等效剛度等效剛度單片墻的抗彎剛度可采用如下近似公式： ggcuycIAfPf100I5-50 上式對應(yīng)于墻截面外

55、緣出現(xiàn)屈服時(shí)的情況上式對應(yīng)于墻截面外緣出現(xiàn)屈服時(shí)的情況 Ic為單片墻的等效慣性矩Ig為墻的毛截面慣性矩fy為鋼筋的屈服強(qiáng)度以MPa為單位Pu 為墻的軸壓力fc為混凝土的棱柱體抗壓強(qiáng)度Ag為墻的毛截面面積 按彈性計(jì)算時(shí)，沿豎向剛度比較均勻的抗震墻的等效剛度可按以下方法計(jì)算。1整體墻整體墻 等效剛度EcIeq的計(jì)算式為：2wwwceqcHAI91IEIE5-51 2整體小開口墻整體小開口墻2wceqcAHI91IE8 . 0IE5-54 3單片聯(lián)肢墻、壁式框架和框架單片聯(lián)肢墻、壁式框架和框架-剪力墻剪力墻 對這類抗側(cè)力構(gòu)造，可程度荷載為倒三角形分布或均勻分布，然后按下式之一計(jì)算對這類抗側(cè)力構(gòu)造，可

56、程度荷載為倒三角形分布或均勻分布，然后按下式之一計(jì)算其等效剛度：其等效剛度：14equ8qHEI24maxequ120Hq11EI均布荷載 倒三角形分布荷載 5-55 5-56 5.4.3 5.4.3 地震作用在各剪力墻之間的分配及內(nèi)力計(jì)算地震作用在各剪力墻之間的分配及內(nèi)力計(jì)算 各質(zhì)點(diǎn)的程度地震作用各質(zhì)點(diǎn)的程度地震作用F求出后，就可求出各樓層的剪力求出后，就可求出各樓層的剪力V和彎矩和彎矩M。從而該層第。從而該層第i片片墻的所接受的側(cè)向力墻的所接受的側(cè)向力Fi，剪力，剪力Vi，和彎矩，和彎矩Mi分別為分別為MIIM,VIIV, FIIFiiiiiiiii5-57 Ii為第i片墻的等效慣性矩 I

57、i為該層墻的等效慣性矩之和 在上述計(jì)算中，普通可不計(jì)矩形截面墻體在其弱軸方向的剛度。但弱軸方向的墻起到在上述計(jì)算中，普通可不計(jì)矩形截面墻體在其弱軸方向的剛度。但弱軸方向的墻起到翼緣作用時(shí)，那么另加思索。翼緣作用時(shí)，那么另加思索。 把程度地震作用分配到各剪力墻后，就可對各剪力墻單獨(dú)計(jì)算內(nèi)力了。1整體墻整體墻 對整體墻，可作為豎向懸臂構(gòu)件按資料力學(xué)公式計(jì)算，此時(shí)，宜思索剪切變形的影響。對整體墻，可作為豎向懸臂構(gòu)件按資料力學(xué)公式計(jì)算，此時(shí)，宜思索剪切變形的影響。2小開口整體墻小開口整體墻第j墻肢的彎矩： jjjjIIM15. 0IIM85. 0M5-58 第j墻肢軸力： IyAM.Njjj8505-

58、59 3聯(lián)肢墻聯(lián)肢墻 對雙肢墻和多肢墻，可把各墻肢間的作用延續(xù)化，列出微分方程求解。 當(dāng)開洞規(guī)那么而又較大時(shí)，可簡化為桿件帶剛臂的“壁式框架求解 當(dāng)規(guī)那么開洞進(jìn)一步大到連梁的剛度可略去不計(jì)時(shí)，各墻肢又變成相對獨(dú)立的單榀抗震墻了。5.4.4 5.4.4 截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造表達(dá)表達(dá)“強(qiáng)剪弱彎的要求強(qiáng)剪弱彎的要求一、二、三級的抗震墻底部加強(qiáng)部位，其截面組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式調(diào)整：VvwVw 9度時(shí)髦應(yīng)符合 V 1.1 Vw wwuaMM5-60 5-61 V為抗震墻底部加強(qiáng)部位截面組合的剪力設(shè)計(jì)值 Vw為抗震墻底部加強(qiáng)部位截面的剪力計(jì)算值 Mwua為抗震墻底部截面按實(shí)配縱向鋼筋面積、資料

59、強(qiáng)度規(guī)范值和軸力設(shè)計(jì)值計(jì)算的抗震承載力所對應(yīng)的彎矩值：有翼墻時(shí)應(yīng)思索墻兩側(cè)各一倍翼墻厚度范圍內(nèi)的配筋 Mw為抗震墻底部截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值 vw為抗震墻剪力增大系數(shù)，一級為16，二級為14，三級為12。2. 抗震墻構(gòu)造構(gòu)造措施抗震墻構(gòu)造構(gòu)造措施兩端有翼墻或端柱的抗震墻厚度兩端有翼墻或端柱的抗震墻厚度 抗震墻豎向、橫向分布鋼筋的配筋抗震墻豎向、橫向分布鋼筋的配筋 一級和二級抗震墻，底部加強(qiáng)部位在重力荷載代表值作用下墻體平均軸壓比一級和二級抗震墻，底部加強(qiáng)部位在重力荷載代表值作用下墻體平均軸壓比 抗震墻兩端和洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件，并應(yīng)符合以下要求抗震墻兩端和洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件，并應(yīng)符合以下要

60、求 抗震墻的約束邊緣構(gòu)件包括暗柱、端柱和翼墻抗震墻的約束邊緣構(gòu)件包括暗柱、端柱和翼墻 ，他們應(yīng)符合以下要求：，他們應(yīng)符合以下要求： 抗震墻的構(gòu)造邊緣構(gòu)件的范圍，構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋應(yīng)滿足受彎承載力要求，抗震墻的構(gòu)造邊緣構(gòu)件的范圍，構(gòu)造邊緣構(gòu)件的配筋應(yīng)滿足受彎承載力要求，并應(yīng)符合相關(guān)要求。并應(yīng)符合相關(guān)要求。兩端有翼墻或端柱的抗震墻厚度兩端有翼墻或端柱的抗震墻厚度 兩端有翼墻或端柱的抗震墻厚度，抗震等級為一、二級時(shí)不應(yīng)小于160mm，且不應(yīng)小于層高的1/20；三、四級不應(yīng)小于140mm，且不應(yīng)小于層高的1/20。一、二級時(shí)底部加強(qiáng)部位的墻厚不應(yīng)小于層高的1/16且不應(yīng)小于200mm，當(dāng)?shù)撞考訌?qiáng)部位無