高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計.docx

1、高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計6.1一般規(guī)定6.2截面設(shè)計6.3框架梁構(gòu)造要求6.4框架柱構(gòu)造要求6.5鋼筋的連接和錨固第一章6.1一般規(guī)定6.1.1框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成雙向梁柱抗側(cè)力體系。主體結(jié)構(gòu)除個別部位外，不應(yīng)采用釵接。6.1.2抗震設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用單跨框架。6.1.3框架結(jié)構(gòu)的填充墻及隔墻宜選用輕質(zhì)墻體。抗震設(shè)計時，框架結(jié)構(gòu)如采用砌體填充墻，其布置應(yīng)符合下列規(guī)定：SMc=1.2SMg(6.2.1-1)2其他情況:SMC=%£Mb(6.2.1-2)式中：節(jié)點上、下柱端截面順時針或逆時針方向組合彎矩設(shè)計值之和；上、下柱端的彎矩設(shè)計值,可按彈性分析的彎矩比例進(jìn)行分配；EM,節(jié)點左、右梁端截面逆

2、時針或順時針方向組合彎矩設(shè)計值之和；當(dāng)抗震等級為一級且節(jié)點左、右梁端均為負(fù)彎矩時，絕對值較小的彎矩應(yīng)取零；SMbua節(jié)點左、右梁端逆時針或順時針方向?qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力所對應(yīng)的彎矩值之和，可根據(jù)實際配筋面積(計入受壓鋼筋和梁有效翼緣寬度范圍內(nèi)的樓板鋼筋)和材料強度標(biāo)準(zhǔn)值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算；yc柱端彎矩增大系數(shù)；對框架結(jié)構(gòu)，二、三級分別取1.5和1.3；對其他結(jié)構(gòu)中的框架，一、二、三、四級分別取14、和1.1。6.2.2抗震設(shè)計時，、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層柱底截面的彎矩設(shè)計值，應(yīng)分別采用考慮地震作用組合的弩矩值與增大系數(shù)1.7、的乘積。底層框架柱縱向鋼

3、筋應(yīng)按上、下端的不利情況配置。6.2.3抗震設(shè)計的框架柱、框支柱端部截面的剪力設(shè)計值，、二、三、四級時應(yīng)按下列公式計算：1一級框架結(jié)構(gòu)和9度時的框架：V=1.2(帽+AC)/Hn(6.2.3-1)2其他情況：=缶例+就)/乩(6.2.3-2)式中：此分別為柱上、下端順時針或逆時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值，應(yīng)符合本規(guī)程第6.2.1條、6.2.2條的規(guī)定；AC、岐一別為柱上、下端順時針或逆時針方向?qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力所對應(yīng)的彎矩值，可根據(jù)實配鋼筋面積、材料強度標(biāo)準(zhǔn)值和重力荷載代表值產(chǎn)生的軸向壓力設(shè)計值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算；Hn柱的凈高；缶柱端剪力增大系數(shù)。對框架結(jié)構(gòu)，二、三級分別取1

4、.3、1.2；對其他結(jié)構(gòu)類型的框架，一、:二級分別取1.4和1.2,三、四級均取1.1。6.2.4抗震設(shè)計時，框架角柱應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力設(shè)計。一、二、三、四級框架角柱經(jīng)按本規(guī)程第.3條調(diào)整后的彎矩、剪力設(shè)計值應(yīng)乘以不小于1.1的增大系數(shù)。6.2.5抗震設(shè)計時，框架梁端部截面組合的剪力設(shè)計值，_、二、三級應(yīng)按下列公式計算；四級時可直接取考慮地震作用組合的剪力計算值。1一級框架結(jié)構(gòu)及9度時的框架：v=1.KML+KJ/Zn+VGb（6.2.5-1）2其他情況：v=Vvb（Ml+ML）/Zn+VCb（6.2.5-2）式中：MU林分別為梁左、右端逆時針或順時針方向截面

5、組合的彎矩設(shè)計值。當(dāng)抗震等級為一級且梁兩端彎矩均為負(fù)彎矩時，絕對值較小一端的彎矩應(yīng)取零；ML、帽分別為梁左、右端逆時針或順時針方向?qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力所對應(yīng)的彎矩值,可根據(jù)實配鋼筋面積（計入受壓鋼筋，包括有效翼緣寬度范圍內(nèi)的樓板鋼筋）和材料強度標(biāo)準(zhǔn)值并考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計算；4梁的凈跨；VCb梁在重力荷載代表值（9度時還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計值，7vb梁剪力增大系數(shù)，一、二、三級分別取1.3、1.2和.6框架梁、柱，其受剪截面應(yīng)符合下列要求:1持久、短暫設(shè)計狀況V<0.25pcfcbh0(6.2.6-1)2地震設(shè)計狀況跨高

6、比大于2.5的梁及四跨比大于2的柱:Vw4(O.2Mbho)(6.2.6-2)/RE跨高比不大于2.5的梁及剪跨比不大于2的柱：VV二(0.15"就。)(6.2.6-3)/RE框架柱的剪跨比可按下式計算：,A=Mc/(VCAO)(6.2.6-4)式中：V梁、柱計算截面的剪力設(shè)計值；A框架柱的剪跨比：反彎點位于柱高中部的框架柱,可取柱凈高與計算方向2倍柱截面有效高度之比值；Mc柱端截面未經(jīng)本規(guī)程第..4條調(diào)整的組合彎矩計算值，可取柱上、下端的較大值；Vc柱端截面與組合彎矩計算值對應(yīng)的組合剪力計算值；&混凝土強度影響系數(shù)；當(dāng)混凝土強度等級不大于C50時

7、取1.0當(dāng)混凝土強度等級為C80時取0.8；當(dāng)混凝土強度等級在C50和C80之間時可按線性內(nèi)插取用；h形截面的寬度，T形截面、工形截面的腹板寬度，Ao梁、柱截面計算方向有效高度.6.2.7抗震設(shè)計時,一、二、三級框架的節(jié)點核心區(qū)應(yīng)進(jìn)行抗震驗算；四級框架節(jié)點可不進(jìn)行抗震驗算。各抗震等級的框架節(jié)點均應(yīng)符合構(gòu)造措施的要求。6.2.8矩形截面偏心受壓框架柱，其斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式計算：1持久、短暫設(shè)計狀況<板客曲0+AAo+O.07N(6.2.8-1)人十1s2地震設(shè)計狀況yW去(土普+/yvQ+°O56N)(6.2.8-2)式中：A框架柱的剪跨比；當(dāng)人VI時，取A=l;當(dāng)義&

8、gt;3時,取人=3；N考慮風(fēng)荷載或地震作用組合的框架柱軸向壓力設(shè)計值，當(dāng)N大于0.3fcAc時，取0.3fcAc；6.2.9當(dāng)矩形截面框架柱出現(xiàn)拉力時，其斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式計算：1持久、短暫設(shè)計狀況</|九泌。+R牛如一0.2N(6.2.9-1)2地彼設(shè)計狀況VW擊+/yv-y-A00.2N)(6.2.9-2)式中：N與剪力設(shè)計值V對應(yīng)的軸向拉力設(shè)計值，取絕對值；義框架柱的剪跨比。當(dāng)公式(6.2.91)右端的計算值或公式(6.2.92)右端括號內(nèi)的計算值小于人牛加時，應(yīng)取等于人牛膈，且f空h。WWW值不應(yīng)小于0.36如。6.2.10本章未作規(guī)定的框架梁、柱和框支梁、柱截面的其

9、他承載力驗算,應(yīng)按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。條文說明6.2截面設(shè)計6.2.1由于框架柱的延性通常比梁的延性小，一旦框架柱形成了塑性釵，就會產(chǎn)生較大的層間側(cè)移，并影響結(jié)構(gòu)承受垂直荷載的能力。因此，在框架柱的設(shè)計中，有目的地增大柱端彎矩設(shè)計值，體現(xiàn)強柱弱梁的設(shè)計概念。本次修訂對強柱弱梁”的要求進(jìn)行了調(diào)整，提高了框架結(jié)構(gòu)的要求，對二、三級框架結(jié)構(gòu)柱端彎矩增大系數(shù)Vc由02規(guī)程的1.2、1.1分別提高到1.5、1.3。因本規(guī)程框架結(jié)構(gòu)不含四級，故取消了四級的有關(guān)要求。一級框架結(jié)構(gòu)和9度時的框架應(yīng)按實配鋼筋進(jìn)行強柱弱梁驗算。本規(guī)程的高層建筑，9度時抗震等級只有一級，無

10、二級。當(dāng)樓板與梁整體現(xiàn)澆時，板內(nèi)配筋對梁的受彎承載力有相當(dāng)影響,因此本次修訂增加了在計算梁端實際配筋面積時，應(yīng)計入梁有效翼緣寬度范圍內(nèi)樓板鋼筋的要求。梁的有效翼緣寬度取值，各國規(guī)范也不盡相同，建議一般情況可取梁兩側(cè)各6倍板厚的范圍。本次修訂對二、三級框架結(jié)構(gòu)僅提高了柱端彎矩增大系數(shù),未要求采用實配反算。但當(dāng)框架梁是按最小配筋率的構(gòu)造要求配筋時，為避免出現(xiàn)因梁的實際受彎承載力與彎矩設(shè)計值相差太多而無法實現(xiàn)強柱弱梁"的情況，宜采用實配反算的方法進(jìn)行柱子的受彎承載力設(shè)計。此時公式(6.231)中的實配系數(shù)1.2可適當(dāng)降低，但不應(yīng)低于l.lo6.2.2研究表明，框架結(jié)構(gòu)的底層柱下端，在強震下

11、不能避免出現(xiàn)塑性釵。為了提高抗震安全度，將框架結(jié)構(gòu)底層柱下端彎矩設(shè)計值乘以增大系數(shù),以加強底層柱下端的實際受彎承載力，推遲塑性釵的出現(xiàn)。本次修訂進(jìn)一步提高了增大系數(shù)的取值，一、二三級增大系數(shù)由02規(guī)程的5.1.15分別調(diào)整為1.7、1.5、1.3。增大系數(shù)只適用于框架結(jié)構(gòu)，對其他類型結(jié)構(gòu)中的框架，不作此要求。6.2.3框架柱、框支柱設(shè)計時應(yīng)滿足強剪弱彎”的要求。在設(shè)計中,需要有目的地增大柱子的剪力設(shè)計值。本次修訂對剪力放大系數(shù)作了調(diào)整,提高了框架結(jié)構(gòu)的要求,二、三級時柱端剪力增大系數(shù)rive由02規(guī)程的1.2.L1分別提高到1.3、L2;對其他結(jié)構(gòu)的框架，擴(kuò)大了進(jìn)行強剪弱彎設(shè)計的

12、范圍，要求四級框架柱也要增大，要求同三級。6.2.4抗震設(shè)計的框架，考慮到角柱承受雙向地震作用，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對內(nèi)力影響較大，且受力復(fù)雜,在設(shè)計中應(yīng)予以適當(dāng)加強，因此對其彎矩設(shè)計值、剪力設(shè)計值增大10%o02規(guī)程中，此要求僅針對框架結(jié)構(gòu)中的角柱；本次修訂擴(kuò)大了范圍，并增加了四級要求。6.2.5框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)力求做到，在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁校型延性機構(gòu),為減少梁端塑性鉉區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性，對框架梁提出了梁端的斜截面受剪承載力應(yīng)高于正截面受彎承載力的要求，即強剪弱彎”的設(shè)計概念。梁端斜截面受剪承載力的提高，首先是在剪力設(shè)計值確定中，考慮了梁端彎矩的增大，以體現(xiàn)強剪弱彎”的要求。對一級抗震等級

13、的框架結(jié)構(gòu)及9度時的其他結(jié)構(gòu)中的框架，還考慮了工程設(shè)計中梁端縱向受拉鋼筋有超配的情況，要求梁左、右端取用考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)的實際抗震受彎承載力進(jìn)行受剪承載力驗算。梁端實際抗震受彎承載力可按下式計算：My=as）/RE（6）式中：A縱向鋼筋的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值；梁縱向鋼筋實際配筋面積。當(dāng)樓板與梁整體現(xiàn)澆時,應(yīng)計入有效翼緣寬度范圍內(nèi)的縱筋，有效翼緣寬度可取梁兩側(cè)各6倍板厚。對其他情況的一級和所有二、三級抗震等級的框架梁的剪力設(shè)計值的確定，則根據(jù)不同抗震等級，直接取用梁端考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計值的平衡剪力值,乘以不同的增大系數(shù)。6.2.7本次修訂增加了三級框架節(jié)點的抗震受剪承載力驗算要求,取消了

14、02規(guī)程中"各抗震等級的頂層端節(jié)點核心區(qū)，可不進(jìn)行抗震驗算”的規(guī)1避免形成上、下層剛度變化過大。2避免形成短柱。3減少因抗側(cè)剛度偏心而造成的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)。6.1.4抗震設(shè)計時，框架結(jié)構(gòu)的樓梯間應(yīng)符合下列規(guī)定：1樓梯間的布置應(yīng)盡量減小其造成的結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則。2宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯，樓梯結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的抗倒塌能力。3宜采取措施減小樓梯對主體結(jié)構(gòu)的影響。4當(dāng)鋼筋混凝土樓梯與主體結(jié)構(gòu)整體連接時,應(yīng)考慮樓梯對地震作用及其效應(yīng)的影響，并應(yīng)對樓梯構(gòu)件進(jìn)行抗震承載力驗算。6.1.5抗震設(shè)計時，砌體填充墻及隔墻應(yīng)具有自身穩(wěn)定性，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1砌體的砂漿強度等級不應(yīng)低于M5,當(dāng)采用磚及混凝土砌塊時，

15、砌塊的強度等級不應(yīng)低于MU5;采用輕質(zhì)砌塊時,砌塊的強度等級不應(yīng)低于MU2.5。墻頂應(yīng)與框架梁或樓板密切結(jié)合。定及02規(guī)程的附錄C。節(jié)點核心區(qū)的驗算可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。6.2.10本條為02規(guī)程第.13條的合并。本規(guī)程未作規(guī)定的承載力計算，包括截面受彎承載力、受扭承載力、剪扭承載力、受壓（受拉）承載力、偏心受拉（受壓）承載力、拉（壓）彎剪扭承載力、局部承壓承載力、雙向受剪承載力等,均應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2砌體填充墻應(yīng)沿框架柱全高每隔500mm左右設(shè)置2根直徑6mm的拉筋，6度時拉筋宜沿墻全

16、長貫通，7、8、9度時拉筋應(yīng)沿墻全長貫通。3墻長大于5m時，墻頂與梁（板）宜有鋼筋拉結(jié)；墻長大于8m或?qū)痈叩?倍時，宜設(shè)置間距不大于4m的鋼筋混凝土構(gòu)造柱；墻高超過4m時,墻體半高處（或門洞上皮）宜設(shè)置與柱連接且沿墻全長貫通的鋼筋混凝土水平系梁。4樓梯間采用砌體填充墻時,應(yīng)設(shè)置間距不大于層高且不大于4m的鋼筋混凝土構(gòu)造柱,并應(yīng)采用鋼絲網(wǎng)砂漿面層加強。6.1.6框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計時，不應(yīng)采用部分由砌體墻承重之混合形式。框架結(jié)構(gòu)中的樓、電梯間及局部出屋頂?shù)碾娞輽C房.樓梯間、水箱間等,應(yīng)采用框架承重，不應(yīng)采用砌體墻承重。6.1.7框架梁、柱中心線宜重合。當(dāng)梁柱中心線不能重合時，在計算中應(yīng)考慮偏心對梁

17、柱節(jié)點核心區(qū)受力和構(gòu)造的不利影響，以及梁荷載對柱子的偏心影響。梁、柱中心線之間的偏心距，9度抗震設(shè)計時不應(yīng)大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4;非抗震設(shè)計和68度抗震設(shè)計時不宜大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4,如偏心距大于該方向柱寬的1/4時，可采取增設(shè)梁的水平加腋（圖6.1.7）等措施。設(shè)置水平加腋后，仍須考慮梁柱偏心的不利影響。圖6.1.7水平加腋梁1一梁水平加腋1梁的水平加腋厚度可取梁截面高度，其水平尺寸宜滿足下列要求:；bjZx<1/2<2/3兒+札+尤23/2(6.1.7-1)(6.1.7-2)(6.1.7-3)式中:如一梁水平加腋寬度（mm）；1-梁水平加腋長度（mm）；一梁截

18、面寬度（mm）;be一沿偏心方向柱截面寬度（mm）3X-非加腋側(cè)梁邊到柱邊的距離（mm）。2梁采用水平加腋時，框架節(jié)點有效寬度但宜符合下式要求：1）當(dāng)1=0時，房按下式計算：bjW機+垣（6.1.7-4）2）當(dāng)zUO時，缶?。?.1.7-5）和（6.1.76）二式計算的較大值，且應(yīng)滿足公式（6.1.7-7）的要求：bjW侃+&+z（6.17*5）.們<知+2了（6.1.7-6）bj<&b+0.5hc（6.1.7.-7）式中：hc柱截面高度（mm）。6.1.8不與框架柱相連的次梁，可按非抗震要求進(jìn)行設(shè)計。條文說明6.1一般規(guī)定6.1.2本次修訂將02規(guī)程的"

19、不宜"改為“不應(yīng)"，進(jìn)一步從嚴(yán)要求。震害調(diào)查表明，單跨框架結(jié)構(gòu)，尤其是層數(shù)較多的高層建筑，震害I:匕較嚴(yán)重。因此，抗震設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用冗余度低的單跨框架。單跨框架結(jié)構(gòu)是指整棟建筑全部或絕大部分采用單跨框架的結(jié)構(gòu)，不包括僅局部為單跨框架的框架結(jié)構(gòu)。本規(guī)程第8.1.3條第1、2款規(guī)定的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)可局部采用單跨框架結(jié)構(gòu)；其他情況應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行分析、判斷。6.1.3本條為02規(guī)程第6.1.4條的修改，02規(guī)程第6.1.3條改為本規(guī)程第6.1.7條?？蚣芙Y(jié)構(gòu)如采用砌體填充墻，當(dāng)布置不當(dāng)時，常能造成結(jié)構(gòu)豎向剛度變化過大；或形成短柱；或形成較大的剛度偏心。由于填充墻是由建

20、筑專業(yè)布置，結(jié)構(gòu)圖紙上不予表示，容易被忽略。國內(nèi)、外皆有由此而造成的震害例子。本條目的是提醒結(jié)構(gòu)工程師注意防止砌體（尤其是磚砌體）填充墻對結(jié)構(gòu)設(shè)計的不利影響。6.1.42008年汶川地震震害進(jìn)一步表明，框架結(jié)構(gòu)中的樓梯及周邊構(gòu)件破壞嚴(yán)重。本次修訂增加了樓梯的抗震設(shè)計要求?？拐鹪O(shè)計時，樓梯間為主要疏散通道，其結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的抗倒塌能力，樓梯應(yīng)作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中樓梯構(gòu)件的組合內(nèi)力設(shè)計值應(yīng)包括與地震作用效應(yīng)的組合，樓梯梁、柱的抗震等級應(yīng)與框架結(jié)構(gòu)本身相同。框架結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土樓梯自身的剛度對結(jié)構(gòu)地震作用和地震反應(yīng)有著較大的影響，若樓梯布置不當(dāng)會造成結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則，抗震設(shè)計時應(yīng)盡量避免出現(xiàn)這種情況。震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)中的樓梯板破壞嚴(yán)重，被拉斷