工程抗震輔導資料十四

1、工程抗震輔導資料十四主 題：第五章 多高層建筑鋼筋混凝土結構抗震設計（第2節(jié)）學習時間：2013年12月30日1月5日內 容：這周我們將學習第五章中的第2節(jié)，這部分主要介紹多高層建筑鋼筋混凝土結構抗震設計一般規(guī)定，下面整理出的框架供同學們學習，希望能夠幫助大家更好的學習這部分知識。一、學習要求1、掌握抗震等級的劃分、抗震墻的布置原；2、掌握抗震墻底部加強部位在設計中的要求；3、了解樓梯間抗震要求、材料性能要求和結構嵌固端。二、主要內容（一）現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋最大適用高度從安全和經濟方面綜合考慮，對現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋最大適用高度加以限制，按照下表1采用。表1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度(m

2、)當房屋超過上表最大適用高度，應通過專門研究。采取有效加強措施，如采用型鋼混凝土構件、鋼管混凝土構件等。并按照建設部的有關規(guī)定進行專項審查。與01版規(guī)范相比，改動如下：1、補充了8度半（0.30g）的最大高度，按8度和9度間的插值，偏向8度。2、框架的最大適用高度除6度外，有所降低。3、板柱抗震墻結構的最大適用高度有所增加。4、刪除了四類場地最大適用高度適當降低的規(guī)定。另外，對于平面和豎向均不規(guī)則的情況，最大高度宜適當降低，一般減小10%左右。框支結構平面和豎向不規(guī)則指的是上部結構同時存在不規(guī)則。上表中所指的框架結構不包括異形柱框架。乙類建筑可按本地區(qū)設防烈度確定其最大適用高度。上表中所指的“

3、抗震墻”指結構抗側力體系中的鋼筋混凝土剪力墻，不包括只承擔重力荷載或防火要求的混凝土墻。部分框支抗震墻結構指首層或底部兩層為框支層的結構，不包括僅個別框支墻的情況。對于框支抗震墻結構，當不落地墻體截面面積不大于總截面面積的5%10%時，只要框支部分設計合理且不致增加扭轉不規(guī)則，總體上仍視為抗震墻結構，其適用最大高度可按抗震墻結構確定。（二）抗震等級1、鋼筋混凝土結構的地震反應特點房屋越高，地震反應越大，房屋的抗震要求越高。結構的抗震能力主要取決于主要抗側力構件的性能，主、次要抗側力構件的抗震性能要求可以有所區(qū)別。2、抗震等級的劃分綜合考慮地震作用（設防烈度、場地類別）、結構類型（主次要抗側力構

4、件）和房屋高度等因素，劃分抗震等級?？拐鸬燃壨ㄟ^調整地震組合的內力和抗震構造措施，體現(xiàn)了抗震設計時對不同烈度、同一烈度而高度不同混凝土結構延性要求的高低?？拐鹨?guī)范共將現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋抗震等級分為：一、二、三、四級，具體劃分標準如下表2所示。表2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級注：建筑場地為類時，除6度外應允許按表內降低一度所對應的抗震等級采取抗震構造措施，但相應的計算要求不應降低；接近或等于高度分界時，應允許結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級；大跨度框架指跨度大于18m的相關框架梁柱。3、根據(jù)框架承擔的底部總傾覆力矩的比例，框架抗震墻結構分三種情況：（1）個別框架的抗震墻結構：框架

5、分配的比例很小，墻體的抗震等級按抗震墻結構確定，框架的抗震等級按框架抗震墻結構的框架確定；（2）框架抗震墻結構：框架分配的比例小于總傾覆力矩的50；（3）少墻的框架結構：在規(guī)定的水平力作用下框架分配的力矩大于總傾覆力矩的50較多?？蚣艿目拐鸬燃壢詰纯蚣芙Y構確定，抗震墻的抗震等級可與框架的抗震等級相同。（三）抗震墻間樓屋蓋最大長寬比框架抗震墻、板柱抗震墻結構以及框支層中，抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋的長寬比，不宜超過表3的規(guī)定；超過時，應計入樓蓋平面內變形的影響。表3 抗震墻之間樓屋蓋的長寬比（四）結構布置原則1、結構的平面布置宜簡單、對稱和規(guī)則（1）平面的質量中心和剛度中心宜重合和盡可能靠近

6、。（2）x和y方向對稱、均勻。（3）平面布置應使得平面作為一個截面有盡可能大的抗扭剛度。2、框架與抗震墻應雙向布置。3、柱中線與抗震墻中線、梁中線與柱中線間的偏心距不宜大于柱寬的1/4。4、對于框架結構，甲乙類和高度大于24m的丙類建筑不應采用單跨框架結構；高度不超過24m的丙類建筑不宜采用單跨框架結構。5、非結構構件（1）非承重墻的材料、選型和布置，應根據(jù)烈度、房屋高度、建筑體型、結構層間變形、墻體自身抗側力性能，綜合確定。應優(yōu)先選用輕質墻體材料。（2）墻體與主體應有可靠拉結。（3）磚墻應減少對主體結構的不利影響。（4）鋼筋混凝土結構中的砌體填充墻，宜與柱脫開和采用柔性連接。（5）砌體女兒墻

7、宜設構造柱，墻頂宜設圈梁壓頂。人流出入口處應與主體結構錨固。（五）防震縫和防撞墻的設置（1）框架結構(包括設置少量抗震墻的框架結構)房屋的防震縫寬度，當高度不超過15m時不應小于100mm；高度超過15m時，6度、7度、8度和9 度分別每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。（2）框架抗震墻結構房屋的防震縫寬度不應小于（1）中規(guī)定數(shù)值的70，抗震墻結構房屋的防震縫寬度不應小于（1）中規(guī)定數(shù)值的50；且均不宜小于100mm。（3）框架結構房屋防震縫兩側結構層高相差較大時，防震縫兩側的框架柱，箍筋應沿房屋全高加密，并可根據(jù)需要在縫兩側沿房屋全高各設置不少于兩道垂直于防震縫的防撞墻。防撞墻

8、的布置宜避免加大扭轉效應，墻肢長度可不大于1/2層高。（六）抗震墻的設置1、框架抗震墻結構和板柱抗震墻結構中的抗震墻設置，宜符合下列要求：（1）抗震墻宜貫通房屋全高。（2）樓梯間宜設置抗震墻，但不宜造成較大的扭轉效應。（3）抗震墻的兩端(不包括洞口兩側)宜設置端柱或與另一方向的抗震墻相連。（4）房屋較長時，剛度較大的縱向抗震墻不宜設置在房屋的端開間。（5）抗震墻洞口宜上下對齊；洞邊距端柱不宜小于300mm。2、抗震墻結構和部分框支抗震墻結構中的抗震墻設置，應符合下列要求：（1）墻的兩端(不包括洞口兩側)宜設置端柱或與另一方向的抗震墻相連；框支部分落地墻的兩端(不包括洞口兩側)應設置端柱或與另一

9、方向的抗震墻相連。（2）較長的抗震墻宜設置由跨高比大于6的連梁所形成洞口，將一道抗震墻分成長度較均勻的若干墻段，各墻段的高寬比不宜小于3。（3）墻肢的長度沿結構全高不宜有突變；抗震墻有較大洞口時，以及一、二級抗震墻的底部加強部位，洞口宜上下對齊。（4）矩形平面的部分框支抗震墻結構，其框支層的樓層側向剛度不應小于相鄰非框支層樓層側向剛度的50%；框支層落地抗震墻間距不宜大于24m，框支層的平面布置宜對稱，且宜設抗震筒體；底層框架部分承擔的地震傾覆力矩，不應大于結構總地震傾覆力矩的50%。（七）抗震墻底部加強部位與結構嵌固端1、抗震墻底部加強部位 （1）延性抗震墻一般控制在其底部計算嵌固端以上一定

10、高度范圍內屈服、出現(xiàn)塑性鉸。（2）可能出現(xiàn)塑性鉸的高度范圍為加強部位。應提高抗剪承載力，加強抗震構造措施，提高其塑性變形能力，從而提高整個結構的抗地震倒塌能力。2、嵌固端：通常取地下室頂板作為上部結構的嵌固端。3、抗震墻底部加強部位的范圍：（1）底部加強部位的高度，應從地下室頂板算起。（2）部分框支抗震墻結構的抗震墻，其底部加強部位的高度，可取框支層加框支層以上兩層的高度及落地抗震墻總高度的1/10二者的較大值。其他結構的抗震墻，房屋高度大于24m時，底部加強部位的高度可取底部兩層和墻體總高度的1/10二者的較大值；房屋高度不大于24m時，底部加強部位可取底部一層。（3）當結構計算嵌固端位于地

11、下一層的底板或以下時，底部加強部位尚宜向下延伸到計算嵌固端。4、地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，應符合下列要求：（1）地下室頂板應避免開設大洞口；地下室在地上結構相關范圍的頂板應采用現(xiàn)澆梁板結構，相關范圍以外的地下室頂板宜采用現(xiàn)澆梁板結構；其樓板厚度不宜小于180mm，混凝土強度等級不宜小于C30，應采用雙層雙向配筋，且每層每個方向的配筋率不宜小于0.25。（2）結構地上一層的側向剛度，不宜大于相關范圍地下一層側向剛度的0.5倍；地下室周邊宜有與其頂板相連的抗震墻。（3）地下室頂板對應于地上框架柱的梁柱節(jié)點除應滿足抗震計算要求外，尚應符合下列規(guī)定之一：地下一層柱截面每側縱向鋼筋面積不應小于

12、地上一層柱對應縱向鋼筋面積的1.1倍，且地下一層柱上端和節(jié)點左右梁端和實配的抗震受彎承載力之和應大于地上一層柱下端實配的抗震受彎承載力的1.3倍；地下一層梁剛度較大時，柱截面每側的縱向鋼筋面積，應大于地上一層對應柱每側縱向鋼筋面積的1.1倍；且梁端頂面和底面的縱向鋼筋面積均應比計算增大10%以上。（4）地下一層抗震墻墻肢端部邊緣構件縱向鋼筋的截面面積，不應少于地上一層對應墻肢端部邊緣構件縱向鋼筋的截面面積。（八）樓梯間樓梯間應符合下列要求1、宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯。2、對于框架結構，樓梯間的布置不應導致結構平面特別不規(guī)則；樓梯構件與主體結構整澆時，應計入樓梯構件對地震作用及其效應的影響，應進

13、行樓梯構件的抗震承載力驗算；宜采取構造措施，減少樓梯構件對主體結構剛度的影響。3、樓梯間兩側填充墻與柱之間應加強拉結。（九）材料性能要求1、混凝土（1）框支梁、框支柱、一級的框架梁柱和節(jié)點：不低于C30；（2）構造柱、圈梁、其他構件：不低于C20；（3）抗震墻不宜超過C60，其他構件，9度時不宜超過C60，8度時不宜超過C70。2、鋼筋（1）宜優(yōu)先采用延性、韌性和焊接性較好的鋼筋；（2）縱向受力鋼筋宜不低于HRB400級熱軋鋼筋，也可采用HRB335級熱軋鋼筋。（3）箍筋宜選用不低于HRB335級熱軋鋼筋，也可選用HPB300級熱軋鋼筋。（4）施工中，鋼筋代換按鋼筋受拉承載力相等的原則進行換算

14、。（5）縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25；鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.3，且鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%。三、典型習題（一）簡答題1簡述根據(jù)框架承擔的底部總傾覆力矩的比例，框架抗震墻結構可分為哪三種情況。答：（1）個別框架的抗震墻結構：框架分配的比例很小，墻體的抗震等級按抗震墻結構確定，框架的抗震等級按框架-抗震墻結構的框架確定；（2）框架抗震墻結構：框架分配的比例小于總傾覆力矩的50；（3）少墻的框架結構：在規(guī)定的水平力作用下框架分配的力矩大于總傾覆力矩的50較多?？蚣艿目拐鸬燃壢詰纯蚣芙Y構確定，抗震墻的抗震等級可與框架的抗震等級相同。2簡述抗震墻