【高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件】14、15-6框架設(shè)計(jì)

1、第十二、十三講的主要問(wèn)題1、建筑結(jié)構(gòu)無(wú)抗震驗(yàn)算及有抗震驗(yàn)算的設(shè)計(jì)表達(dá)式分別是什么？區(qū)別有什么？2、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的起始烈度是多少？抗震設(shè)防通常是本地區(qū)的什么烈度？3、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防時(shí)，地震作用計(jì)算有那幾個(gè)層次？4、公式 中，各參數(shù)的意義分別是什么？5、設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)的意義是什么？結(jié)構(gòu)延性比的含義是什么？6、為何設(shè)置結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)？7、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)造措施與結(jié)構(gòu)抗震措施是同一個(gè)概念嗎？8、什么是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)力組合？?jī)?nèi)力組合的目的是什么？9、高層建筑結(jié)構(gòu)總體計(jì)算時(shí)可不考慮活荷載的不利布置嗎？10、 荷載條件下，不可以考慮框架梁的塑性內(nèi)力重分布。第6章 鋼筋混凝土框架構(gòu)件設(shè)計(jì)鋼筋混凝土建筑的兩種常見

2、根本單元： 框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土框架構(gòu)件的設(shè)計(jì)，主要包括 梁、柱、節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)三類構(gòu)件。本章介紹重點(diǎn)介紹梁、柱和核芯區(qū)的抗震設(shè)計(jì)。6.1 延性耗能框架的概念設(shè)計(jì) 鋼筋混凝土框架除了必須具有足夠的承載力和剛度外，還應(yīng)具有良好的延性和耗能能力，以實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防的目標(biāo)。延性是指強(qiáng)度或承載力沒(méi)有大幅度下降情況下的屈服后變形能力(見節(jié))。 耗能能力用往復(fù)荷載作用下構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的力-變形滯回曲線包含的面積度量。在變形相同的情況下，滯回曲線包含的面積越大，那么耗能能力越大，對(duì)抗震越有利。如圖示，的滯回曲線說(shuō)明，梁的耗能能力大于柱的耗能能力，構(gòu)件彎曲破壞的耗能能力大于剪切破壞的耗能能力。鋼筋混凝土框架抗

3、震性能的觀念梁鉸機(jī)制(整體機(jī)制)優(yōu)于柱鉸機(jī)制(局部機(jī)制)“強(qiáng)柱弱梁 框架結(jié)構(gòu)的梁鉸機(jī)制框架結(jié)構(gòu)的梁端先于柱端形成塑性鉸，或柱端永遠(yuǎn)不形成塑性鉸； 框架結(jié)構(gòu)的柱鉸機(jī)制框架結(jié)構(gòu)的柱端先于梁端形成塑性鉸，結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌； 梁鉸分散在各層，柱鉸集中在某一層柱鉸易形成薄弱層，倒塌機(jī)構(gòu)； 梁鉸的數(shù)量多，柱鉸的數(shù)量少相同耗能時(shí)，單個(gè)梁鉸的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力可以較低；單個(gè)柱鉸的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力必然較高； 梁鉸容易實(shí)現(xiàn)大的延性和耗能能力；而柱軸壓比大時(shí)，不易實(shí)現(xiàn)大的延性和耗能能力。 工程設(shè)計(jì)通常用提高柱端截面的受彎承載力，來(lái)實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁，推遲柱鉸的出現(xiàn)；3不允許核芯區(qū)破壞以及縱筋在核芯區(qū)的錨固破壞“強(qiáng)結(jié)點(diǎn)，弱構(gòu)件 梁-柱

4、核芯區(qū)的破壞為剪切破壞，可能導(dǎo)致框架失效。 在反復(fù)的地震作用下，核芯區(qū)內(nèi)的縱筋與混凝土間的粘結(jié)易破壞，將導(dǎo)致梁端轉(zhuǎn)角增大，從而增大層間位移。 梁、柱的剪切破壞(尤其是剪跨比較小時(shí))是脆性破壞，延性小，力變形滯回曲線“捏攏嚴(yán)重，構(gòu)件的耗能能力差；而彎曲破壞為延性破壞，滯回曲線呈“梭形或捏攏不嚴(yán)重，構(gòu)件的耗能能力大。1. 彎曲(壓彎)破壞優(yōu)于剪切破壞“強(qiáng)剪弱彎2. 大偏壓破壞優(yōu)于小偏壓破壞抗震設(shè)防時(shí)，應(yīng)“限制框架柱的軸壓比，并加配箍筋。 軸壓比柱所承受的軸力與其截面理論承載能力的比值 n=N/(fcAc)， 小偏心受壓柱相對(duì)受壓區(qū)高度大，延性和耗能能力降低。鋼筋混凝土框架的抗震概念設(shè)計(jì)延性耗能框架

5、設(shè)計(jì)強(qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)柱端截面在軸壓力作用下的受彎承載力之和應(yīng)梁端截面受彎承載力之和，使塑性鉸先出在梁端，推遲或防止柱端塑性鉸的形成。 McMb強(qiáng)剪弱彎梁(柱)的實(shí)際抗剪承載力應(yīng)其相應(yīng)的受彎承載力所對(duì)應(yīng)的剪力計(jì)算值，推遲或防止其剪切破壞，實(shí)現(xiàn)延性的彎曲破壞。 強(qiáng)核芯區(qū)、強(qiáng)錨固核芯區(qū)的受剪承載力應(yīng)大于匯交同一節(jié)點(diǎn)各梁受彎承載力對(duì)應(yīng)的核芯區(qū)的剪力。使節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的破壞晚于梁鉸、柱鉸的開展。強(qiáng)錨固伸入核芯區(qū)的梁、柱縱向鋼筋，在核芯區(qū)內(nèi)應(yīng)有足夠的錨固長(zhǎng)度，防止因粘結(jié)、錨固破壞而增大層間位移。局部加強(qiáng)提高和加強(qiáng)柱根部以及角柱、框支柱等受力不利部位的承載力和抗震構(gòu)造措施，推遲或防止其過(guò)早破壞。限制柱軸壓比 n，加

6、強(qiáng)柱箍筋對(duì)混凝土的約束。62 框架梁抗震設(shè)計(jì) 框架梁是鋼筋混凝土框架的主要延性耗能構(gòu)件。梁的破壞形態(tài)、截面混凝土相對(duì)壓區(qū)高度、塑性鉸區(qū)混凝土的約束程度等是影響梁的延性和耗能的主要因素。6.2.1 框架梁的破壞形態(tài)與延性彎曲破壞有三種形態(tài)：適筋破壞，屬于延性破壞； 少筋破壞、超筋破壞都是脆性破壞，延性小，耗能差。剪切破壞延性小、耗能差，三種剪切破壞均屬脆性破壞，剪壓破壞的延性優(yōu)于斜拉、斜壓，所以應(yīng)通過(guò)強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì)防止。 6.2.2 梁截面抗彎設(shè)計(jì) 1、鋼筋混凝土梁截面抗彎配筋與延性 矩形截面混凝土適筋梁，s小，小，截面的極限曲率大(u=cu/X) ，截面延性大； 雙筋矩形截面適筋梁的相對(duì)受壓區(qū)高

7、度 =(sfy-sfy)/(1fc) (6-1) s小或s大， 小。2框架梁的截面抗彎承載力驗(yàn)算 無(wú)地震作用組合 Mb(As-As)fy(hbo-0.5x)+Asfy(hb0-as) 6-2a 1fcbh0= (As-As)fy ， fy=fy 有地震作用組合 Mb(1/RE)(As-As)fy(hbo-0.5x)+Asfy(hb0-as) (6-2b) 框架梁承載力抗震調(diào)整系數(shù)：REx623 梁的抗剪驗(yàn)算1框架梁箍筋與延性震害和試驗(yàn)說(shuō)明，地震時(shí)，框架梁端破壞主要集中在距梁端hb 2hb的梁端塑性鉸區(qū)范圍內(nèi)，在地震往復(fù)作用下，主要有豎向裂縫貫穿，斜裂縫交叉，混凝土骨料的咬合作用漸弱，剪力主要靠

8、箍筋和縱筋的銷鍵作用傳遞 。梁端應(yīng)設(shè)箍筋加密區(qū)，使塑性鉸區(qū)具有良好的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，防止受壓鋼筋過(guò)早壓屈。箍筋加密區(qū)配置的箍筋應(yīng)同時(shí)滿足：強(qiáng)剪弱彎原那么和抗震構(gòu)造措施要求。2剪力設(shè)計(jì)值 抗震設(shè)防的框架梁端應(yīng)設(shè)箍筋加密區(qū)，加密區(qū)內(nèi)的箍筋配置量要滿足強(qiáng)剪弱彎的要求； 抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)抗震框架的梁端箍筋加密區(qū)以外的區(qū)段以及四級(jí)、非抗震框架的粱，其剪力設(shè)計(jì)值取最不利組合值。強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì)一級(jí)框架結(jié)構(gòu)及9度時(shí)尚應(yīng)符合 Vb=1.1(Mbual+Mbuar)/ln+VGb (6-3b)VGb梁在重力荷載代表值(9度時(shí)高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值)作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值；ln梁的凈

9、跨； vb梁端剪力增大系數(shù)：一級(jí)vb=1.3; 二級(jí)vb=1.2; 三級(jí)vb。 Mbl、 Mbr分別為梁左、右端截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值，一級(jí)框架兩端均為負(fù)彎矩時(shí)，絕對(duì)值較小的彎矩應(yīng)取零； Mbual、Mbuar分別為梁左、右端截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较驅(qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力，Mbua=Mbu/RE，Mbu為根據(jù)實(shí)配鋼筋面積(計(jì)人受壓鋼筋)和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算所得梁端截面的實(shí)際受彎承載力； RE抗震調(diào)整系數(shù)(梁抗彎時(shí)，RE )。 一、二、三級(jí)抗震等級(jí)的框架梁端，箍筋加密區(qū)剪力設(shè)計(jì)值： Vb=vb(Mbl+ Mbr)/ln+ VGb (6-3a)3受剪承載力驗(yàn)算無(wú)地震作用組合時(shí) V

10、bt b hbo+1.25 fyv hbo Asv / s (6-4a)有地震作用組合時(shí)Vb1/REt b hbo+1.25 fyv hbo Asv / s) (6-4b)RE。由于梁端部可能出現(xiàn)反向剪力，導(dǎo)致產(chǎn)生交叉斜裂縫，抗震設(shè)防的框架梁，不用彎起鋼筋抗剪，因?yàn)閺澠痄摻钪荒艿挚箚畏较虻募袅Α?.2.4 構(gòu) 造 措 施1截面最小尺寸三方面的要求： 承載力要求：必須計(jì)算； 剪壓比限值：當(dāng)梁截面尺寸很小時(shí)，截面的名義剪應(yīng)力=V/(fcb hbo)很大 ，此時(shí)，單純?cè)黾庸拷畈荒苡行У靥岣呓孛娴氖芗舫休d力，只有通過(guò)限制梁的名義剪應(yīng)力來(lái)提高截面的抗剪力能力。 構(gòu)造要求：框架主梁的截面高度宜取hb(1/

11、10-1/18)lb，寬度宜取b200mm，h/b4，ln/hb 4。無(wú)地震作用組合： h/b4時(shí)， cfcb hb0 (6-5a) h/b6時(shí)，cfcb hb0 (工字型等薄腹構(gòu)件) 有地震作用組合： 時(shí)， V1/REcfcb hb0) (6-5b)時(shí)， V1/REcfcb hb0) (6-5c)2、相對(duì)受壓區(qū)高度和縱向鋼筋最小配筋率 、框架梁端塑性鉸區(qū)相對(duì)受壓區(qū)高度x=bh0： 一、二、三級(jí)抗震框架梁梁端塑性鉸區(qū)局部,混凝土等效矩形應(yīng)力受壓區(qū)高度x的計(jì)算應(yīng)計(jì)入受壓鋼筋的作用，且： 一級(jí)框架梁： ；二、三級(jí)框架梁、框架梁縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率min ： 四級(jí)框架梁和非抗震框架梁，一、二

12、、三級(jí)框架梁塑性鉸區(qū)以外的部位要求不出現(xiàn)超筋破壞，即 Xbhb0 框架梁縱向受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按框架抗震等級(jí)的不同的分別滿足不同的最小配筋率要求。且框架梁端塑性鉸區(qū)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)。、框架梁端塑性鉸區(qū)范圍內(nèi)必須配置受壓鋼筋，以減小截面的相對(duì)受壓區(qū)高度。受壓鋼筋與該截面受拉鋼筋面積的比值還應(yīng)滿足： 一級(jí)框架梁 As /As0.5 , 二、三級(jí)框架梁 As /As (6-7)、梁的縱筋配置尚應(yīng)符合以下要求： 應(yīng)沿梁全長(zhǎng)布置As 、As(貫穿鋼筋)：一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí) 214； 三、四級(jí)抗震設(shè)計(jì)和非抗震設(shè)計(jì)不應(yīng)小于2 12； 一、二級(jí)框架梁內(nèi)貫穿中柱的每根縱筋直徑d應(yīng)滿足砼與鋼筋的粘結(jié)要求。3梁端

13、箍筋加密區(qū)要求dmin、Smax見表6-2 當(dāng)梁端縱筋2時(shí)，dmin應(yīng)較表6-2增大2mm。 非加密區(qū)Smax宜 2Smax(加密區(qū)的 )。 4、箍筋構(gòu)造 箍筋加密區(qū)的箍筋肢距Sn： 一級(jí)宜 (200mm，20dk)max； 二、三級(jí)宜(250mm ，20dk) max； 四級(jí)宜 300mm。箍筋應(yīng)封閉，且有1350彎鉤，彎鉤直段的長(zhǎng)度(10dk、75mm)max(圖6-7)。 縱向鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)，箍筋應(yīng)加密，其間距sn滿足： 鋼筋受拉時(shí)，搭接長(zhǎng)度應(yīng)搭接鋼筋較小直徑的5倍，且應(yīng)l00mm； 鋼筋受壓時(shí)，搭接長(zhǎng)度應(yīng)搭接鋼筋較小直徑的10倍，且應(yīng) 200mm。沿框架梁全長(zhǎng)箍筋的面積配筋率sv=

14、ASV/(bs)，應(yīng)符合以下要求： 一級(jí) svt/fyv； 二級(jí) svt/fyv ； 三級(jí) svt/fyv (6-8) 6.3 框架柱抗震設(shè)計(jì) 地震時(shí)，柱的破壞和喪失承載力比與梁的破壞和喪失承載力更容易引起框架倒塌，其震害主要表現(xiàn)在： 柱兩端混凝土壓碎、箍筋拉斷、縱筋壓屈呈燈籠狀；沿柱全高混凝土破碎、縱筋壓屈；短柱出現(xiàn)交叉斜裂縫；角柱比中柱破壞更嚴(yán)重。震害分析發(fā)現(xiàn)，箍筋直徑小、間距大時(shí)，對(duì)混凝土的約束缺乏，是造成鋼筋混凝土柱震害的主要原因之一。柱的4種破壞形態(tài)：壓彎；剪切受壓；剪切受拉；剪切斜拉及粘結(jié)開裂。除大偏壓柱的壓彎破壞延性較大、耗能較強(qiáng)外；柱在其余的破壞形態(tài)中延性小、耗能差，均應(yīng)防止。

15、柱的抗震構(gòu)造措施的要求比梁的要求更高。應(yīng)采用強(qiáng)柱弱梁的抗震設(shè)計(jì)概念,使柱具有足夠的延性和耗能能力。 6.3.1 影響柱延性耗能的主要因素fc、s等是影響框架柱延性和耗能的因素。具體可歸納為剪跨比 、軸壓比n和箍筋的配置(sv)。 1剪跨比： =Mc/(Vchc0) (6-9)Mc、Vc柱端截面內(nèi)力組合的彎矩計(jì)算值、剪力計(jì)算值；hc0柱偏心矩計(jì)算方向柱截面的有效高度。 2時(shí)稱長(zhǎng)柱，其Mc相對(duì)較大，容易實(shí)現(xiàn)延性的壓彎破壞；時(shí)稱短柱，常發(fā)生剪切破壞，箍筋足夠時(shí)，可實(shí)現(xiàn)剪壓破壞；時(shí)稱極短柱，常發(fā)生剪切斜拉破壞，應(yīng)盡量防止采用極短柱。 N柱軸壓力設(shè)計(jì)值； bc、hc柱截面的寬度和截面的高度；對(duì)稱配筋柱，

16、n，b時(shí)，成為小偏壓破壞。短柱的的Vc較大，隨，可能發(fā)生剪壓破壞剪切受拉破壞，脆性增強(qiáng)。強(qiáng)度等級(jí)C50時(shí)，b，b。圖6-8說(shuō)明，；n，。；0.9-3)圖6-9說(shuō)明：n較大的試件屈服后的變形能力小，到達(dá)極限承載后，滯回曲線的捏攏現(xiàn)象嚴(yán)重些，耗能能力不如軸壓比小的試件。有條件時(shí)，應(yīng)使b，實(shí)現(xiàn)大偏心受壓破壞，改善柱的延性和耗能能力。限制n可以改善柱的破壞脆性性質(zhì)。2軸壓比: n=N/(fcbchc) (6-10)3箍筋 作用：抵抗柱剪力、約束混凝土、防止縱筋壓屈 配箍特征值： v=vfyv / fc (6-11)； v=v fc/fyv fyv箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；v箍筋的體積配箍率。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，箍筋

17、限制了核芯區(qū)混凝土在Nc接近峰值應(yīng)力時(shí)的橫向變形，使該處砼處于三向受壓的狀態(tài)，fcc、u，柱的延性增大了。 (a)普通箍 箍筋形式及對(duì)核心混凝土約束的影響：(b)井字復(fù)合箍；復(fù)合箍使箍筋的肢距減小，提高箍筋的約束效果。(c) 螺旋箍，復(fù)合螺旋箍是指螺旋箍與矩形箍同時(shí)使用，連續(xù)復(fù)合螺旋箍是指用一根鋼筋加工面成，的連續(xù)螺旋式箍6.3.2 柱的壓彎承載力驗(yàn)算 1軸力、彎矩設(shè)計(jì)值 無(wú)地震作用組合、四級(jí)框架柱，取最不利內(nèi)力組合設(shè)計(jì)；有地震作用組合時(shí)，一、二、三級(jí)框架的柱，取軸力最不利內(nèi)力組合值設(shè)計(jì)；彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按強(qiáng)柱弱梁及局部加強(qiáng)等要求調(diào)整增大；(1)按強(qiáng)柱弱梁要求調(diào)整柱端彎矩設(shè)計(jì)值抗震等級(jí)為一、二、三

18、級(jí)框架的柱 M c =c Mb (6-12a)一級(jí)框架結(jié)構(gòu)及9度時(shí)尚應(yīng)符合 M c =1.2 Mbua (6-12b) M c節(jié)點(diǎn)上、下柱端截面順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和，可按彈性分析所得的上、下柱端截面彎矩比分配到各截面； Mb節(jié)點(diǎn)左、右梁端截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和，一級(jí)框架節(jié)點(diǎn)左、右梁端均為負(fù)彎矩時(shí)，絕對(duì)值較小的彎矩應(yīng)取零； Mbua節(jié)點(diǎn)左、右梁端截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较驅(qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力之和；c柱端彎矩增大系數(shù)，一級(jí)取，二級(jí)，三級(jí)。(2)框架結(jié)構(gòu)柱固定端截面彎矩增大 框架結(jié)構(gòu)柱固定端無(wú)地下室時(shí)指根底頂面的固定端，有地下室時(shí)為地下室以上的首層柱的下端截面

19、；一、二、三級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層柱固定端截面組合的彎矩計(jì)算值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)、和。注解：當(dāng)反彎點(diǎn)不在層高范圍內(nèi)時(shí)，柱端截面的彎矩設(shè)計(jì)值，可取為最不利內(nèi)力組合的柱端彎矩計(jì)算值乘以柱端彎矩增大系數(shù)。 框架頂層柱和軸壓比 的柱，可不按式(6-12a)和(6-12b)確定彎矩設(shè)計(jì)值，直接取最不利內(nèi)力組合彎矩計(jì)算值作為設(shè)計(jì)值。(3) 框支柱局部框支剪力墻結(jié)構(gòu)的框支柱設(shè)計(jì)剪力值應(yīng)做調(diào)整，彎矩設(shè)計(jì)值也按比例調(diào)整，軸力不調(diào)整。剪力值調(diào)整方法： (Vciji樓層 j 柱地震剪力， Vii樓層地震總剪力 當(dāng)框支柱的數(shù)目10根時(shí)， Vcij 0.2 Vci i；當(dāng)10根時(shí)， Vci= Vcij i。 一、二級(jí)框支柱

20、由地震作用引起的附加軸力應(yīng)分別乘以增大系數(shù)、1.2(計(jì)算軸壓比時(shí)軸力不乘增大系數(shù))。 一、二級(jí)框支柱的頂層柱上端和底層柱下端，其內(nèi)力組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)分別乘以增大系數(shù)和，中間節(jié)點(diǎn)應(yīng)滿足式(6-12)的要求。 (4) 角柱 應(yīng)按(1)(3)方法調(diào)整后的組合彎矩設(shè)計(jì)值再乘以的增大系數(shù)。2柱正截面受彎承載力驗(yàn)算柱端截面的軸力、彎矩設(shè)計(jì)值確定后，按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算承載力?？拐鹪O(shè)計(jì)的框架角柱按雙向偏心構(gòu)件驗(yàn)算壓彎承載力。有地震作用組合和無(wú)地震作用組合的驗(yàn)算公式相同，僅需考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)。1、剪力設(shè)計(jì)值一、二、三級(jí)框架柱和框支柱的箍筋加密區(qū)：V c=vc(Mbc+ Mtc)/Hn (6-13a)一級(jí)框架

21、結(jié)構(gòu)及9度時(shí)還應(yīng) V c =1.2(Mbcua+ Mtcua)/Hn (6-13b)V c柱端箍筋加密區(qū)的剪力設(shè)計(jì)值，框支柱的剪力設(shè)計(jì)值尚應(yīng)符合上述框支柱承受最小地震剪力的要求； Hn柱的凈高；Mbc、Mtc分別為柱的上、下端順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚪孛娴膹澗卦O(shè)計(jì)值(調(diào)整增大后的設(shè)計(jì)值，包括角柱的增大系數(shù))，且取順時(shí)針?lè)较蛑图胺磿r(shí)針?lè)较蛑蛢烧叩妮^大值；Mbcua、Mtcua分別為軸壓力設(shè)計(jì)值作用下柱的上、下端順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较驅(qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力所對(duì)應(yīng)的彎矩值，根據(jù)實(shí)配鋼筋面積、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值等確定；vc 柱剪力增大系數(shù)，一、二、三級(jí)分別取、和。一、二、三級(jí)框架的長(zhǎng)柱和框支層的長(zhǎng)柱箍筋加密

22、區(qū)以外的部位，四級(jí)框架柱和無(wú)地震作用組合的框架柱和框支柱，取不利內(nèi)力組合剪力計(jì)算值作為剪力設(shè)計(jì)值。 6.3.3 受剪承載力驗(yàn)算 2截面受剪承載力驗(yàn)算軸壓力不超過(guò)一定值時(shí)，軸力有利于框架柱的受剪承載力?？蚣苤氖芗舫休d力?。?無(wú)地震作用組合 V c =1.75/(+1)ftbchb0+fyvAsv/s hc0 (6-14a)有地震作用組合V c=1.05/(+1)ftbchb0+fyvAsv/shc0 /RE (6-14bN與剪力設(shè)計(jì)值相應(yīng)的軸向壓力設(shè)計(jì)值，當(dāng)cbchc。取cbchc。驗(yàn)算截面的剪跨比，當(dāng)3時(shí)取=3； RE承載力抗震調(diào)整系數(shù)，取。當(dāng)軸力為拉力時(shí)，受剪承載力降低，可將式(6-14)

23、 最后一項(xiàng)改為；當(dāng)式(6-14a)右邊的計(jì)算值或式(6-14b)右邊括號(hào)內(nèi)的計(jì)算值小于fyvAsv/s hc0時(shí)，取Vc=fyvAsv/s hc0，且fyvAsv/s hc0應(yīng)tbhc0。1、最小截面尺寸框架柱：非抗震設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)時(shí)，分別應(yīng)使bc、hc均250mm、300mm；圓柱直徑不小于350mm； 剪跨比2； hc/ bc 應(yīng)3。柱截面的剪力設(shè)計(jì)值(乘以調(diào)整增大系數(shù)后)應(yīng)符合以下限制條件(限制名義剪應(yīng)力)： ， 無(wú)地震作用組合： Vccfcbchc0 (6-15a) 有地震作用組合： 2 Vccfcbchc0)/ RE (6-15b) 2 Vccfcbchc0)/RE (6-15c)

24、c為砼強(qiáng)度影響系數(shù)。6.3.4 框架柱構(gòu)造措施最小截面尺寸縱向鋼筋軸壓比限值nmax2縱向鋼筋 .柱縱向鋼筋的配置，除應(yīng)滿足承載力要求外，還應(yīng)滿足：(全截面的總配筋率全，截面每側(cè)鋼筋配筋率單) 全min見表6-3，單min； 建造于類場(chǎng)地且有較高抗震設(shè)防的高層建筑，表6-3中的值應(yīng)增加； 抗震框架柱采用HRB400級(jí)熱軋鋼筋時(shí)允許減少； 混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C60時(shí)應(yīng)增加。 .抗震框架柱的縱向配筋尚應(yīng)符合以下各項(xiàng)要求： 應(yīng)對(duì)稱配筋； 截面尺寸大于400mm時(shí)，縱筋間距宜Sn200mm； 全宜5； 一級(jí)且2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率宜； 邊柱、角柱及剪力墻端柱在地震作用組合產(chǎn)生小偏心受拉時(shí)，柱內(nèi)縱筋

25、總截面面積應(yīng)比計(jì)算值增加； 柱縱向鋼筋的綁扎接頭應(yīng)避開柱端的箍筋加密區(qū)。2、fc60 N/mm2時(shí)的nmax見表6-4。其他情況可查標(biāo)準(zhǔn)。以剪力墻或筒體為主要抗震結(jié)構(gòu)單元，框架為次要抗震結(jié)構(gòu)單元的框架-剪力墻、板柱-剪力墻及筒體結(jié)構(gòu)中，框架柱的nmax可按表6-4相應(yīng)值；局部框支剪力墻結(jié)構(gòu)中框支柱的nmax應(yīng)按表6-4相應(yīng)值。試驗(yàn)說(shuō)明，在柱的截面中部附加縱筋并用箍筋約束形式芯柱時(shí)(圖6-14)，附加縱筋可以承擔(dān)一局部軸壓力。因此，采用不同形式的箍筋、或采用芯柱時(shí)，柱的nmax可相應(yīng)增減，詳見?抗震標(biāo)準(zhǔn)?的規(guī)定 3軸壓比限值圖6-14 柱的截面中部附加縱筋的芯柱4箍筋加密區(qū)范圍 在地震作用下，框

26、架柱可能形成塑性鉸的區(qū)段，應(yīng)設(shè)置箍筋加密區(qū)，提高其延性。 2的柱(長(zhǎng)柱)，箍筋加密區(qū)的范圍(圖6-15)為： 柱的兩端取max hc(或Dc)、1/6Hn、500mmmax； 底層柱的柱根以上取 1/3 Hn；當(dāng)為剛性地面時(shí)，除柱端外尚應(yīng)取剛性地面上、下各500mm。 以下情況下，箍筋加密區(qū)的范圍為柱的全高：2的柱(短柱)；因設(shè)置填充墻等而形成的Hn/hc4的柱；二、二級(jí)框架的角柱；框支柱，其它需要提高變形能力的柱， 圖6-15 剪跨比大于2的柱的箍筋加密區(qū) 5箍筋加密區(qū)的配箍量 柱箍筋加密區(qū)的配箍量應(yīng)符合受剪承載力的要求，應(yīng)符合最小配箍特征值v,min、最大間距Sn,max和最小直徑dv,m

27、in的要求。 柱箍筋加密區(qū)的v,min與框架的抗震等級(jí)、柱的n以及箍筋形式有關(guān)(表6-5)。體積配箍率應(yīng)： v=sklsk/(l1l2S) (6-16) ； v= vfc/fyv (6-17)l1、l2箍筋外包圍混凝土核心的邊長(zhǎng)，可取箍筋的中心線計(jì)算；S箍筋間距；lsk箍筋總長(zhǎng)，扣除重疊局部的箍筋長(zhǎng)度；sk箍筋單肢截面面積?；炷翉?qiáng)度等級(jí)低于C35時(shí)取C35；箍筋和拉筋的fyv360N/mm2時(shí),取360N/mm2；采用復(fù)合螺旋箍時(shí)，其非螺旋箍的箍筋體積應(yīng)乘以換算系數(shù)。、為防止配置的箍筋量過(guò)少，體積配箍率v應(yīng)符合下述要求： 一級(jí)、二級(jí)和三、四級(jí)抗震框架柱v分別、和；框支柱宜采用約束效果好的復(fù)合

28、螺旋箍或井字復(fù)合箍; 一、二級(jí)抗震時(shí)v,min比表6-5內(nèi)數(shù)值，v； 非抗震時(shí)v宜；2的短柱宜用復(fù)合螺旋箍或井字復(fù)合箍，應(yīng)v%，9度時(shí)。、柱箍筋加密區(qū)箍筋的Sn,max和dv,min，一般按表6-6采用。箍筋應(yīng)封閉，端部做1350彎鉤，彎鉤要求與梁箍筋相同，見圖6-7。柱箍筋加密區(qū)的箍筋肢距Sn宜， 一級(jí)200mm； 二、三級(jí)(250mm。20dv)max； 四級(jí)宜300mm。至少每隔一根縱向鋼筋宜在兩個(gè)方向由箍筋或拉筋約束；采用拉筋復(fù)合箍時(shí)，拉筋應(yīng)有1350彎鉤，要緊靠縱筋并勾住箍筋。 、柱非加密區(qū)的箍筋除應(yīng)符合受剪承載力要求外，還應(yīng)：其體積配箍率不宜小于加密區(qū)的50； 箍筋間距sv加密區(qū)箍

29、筋間距的2倍，且d為縱筋直徑時(shí)，一、二級(jí)框架柱sv 10d； 三、四級(jí)框架柱sv15d,倍。 6.4 梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震設(shè)計(jì)在豎向荷載和地震作用下，梁柱核芯區(qū)受力比較復(fù)雜，但主要是壓力和剪力。核芯區(qū)的受剪承載力缺乏時(shí)，在反復(fù)荷載作用下會(huì)形成交叉裂縫，混凝土擠壓破碎，縱向鋼筋壓屈成燈籠狀。保證核芯區(qū)不過(guò)早發(fā)生剪切破壞的主要措施是配置足夠的箍筋。框架梁、柱采用不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?xí)r，核芯區(qū)的混凝土等級(jí)宜不低于柱的混凝土等級(jí)，施工要采取措施保證核芯區(qū)的混凝土強(qiáng)度和密實(shí)性。6.4.1 剪力設(shè)計(jì) Vj=(fykAsb+fykAst)-Vc =(Mbl+Mbr)/(hb0-as)- (Mcb+Mct)/(

30、Hc- hb) =(Mbl+Mbr)/(hb0-as)1- (hb0-as)/(Hc- hb) (6-18) 根據(jù)強(qiáng)核芯區(qū)的抗震設(shè)計(jì)概念，在梁端鋼筋屈服時(shí)，核芯區(qū)不應(yīng)剪切屈服。故取梁端截面到達(dá)受彎承載力時(shí)的核芯區(qū)剪力作為其剪力設(shè)計(jì)值。工程抗震設(shè)計(jì)中，框架的梁柱核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計(jì)值仍可簡(jiǎn)化計(jì)算。 一、二級(jí)框架： Vj=jbMb/(hb0-as)1-(hb0-as)/(Hc-hb) (6-19a) 9度時(shí)和一級(jí)框架尚應(yīng) Vj=1.15Mbua/(hb0-as)1-(hb0-as)/(Hc- hb) (6-19b) jb核芯區(qū)剪力增大系數(shù)，一級(jí)，二級(jí)；為考慮鋼筋超強(qiáng)的系數(shù)。 三、四級(jí)框架和非抗震框

31、架的核芯區(qū)，可不驗(yàn)算，但應(yīng)符合抗震構(gòu)造措施要求。 642 受剪承載力驗(yàn)算框架梁、柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面的抗震受剪承載力按下式驗(yàn)算 VjjftbjhjjNbjhj+fyvAsvj(hb0-as)/S/RE (6-20a)9度時(shí),尚應(yīng) Vjjftbjhj +fyvAsvj(hb0-as)/S /RE (6-20a) N對(duì)應(yīng)于組合剪力設(shè)計(jì)值的上柱組合軸向壓力較小值， 當(dāng)cbchc時(shí)，取cbchc; 當(dāng)N為拉力時(shí)取N=0； bj、hj核芯區(qū)截面有效驗(yàn)算寬度詳(6-21)、高度(驗(yàn)算方向的高)； Asvj核芯區(qū)有效驗(yàn)算寬度范圍內(nèi)，驗(yàn)算方向某截面箍筋的總截面面積； j梁的約束影響系數(shù)。樓板現(xiàn)澆，梁柱中線重合，四側(cè)各梁bbi 1/2 bbi ，且正交方向梁高框架梁梁高的3/4時(shí)，可采用；9度時(shí)宜采用；其他情況均采