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1第4章框架結構設計2第一節(jié)框架結構概念設計一、框架結構的受力變形特點1.豎向荷載作用下的受力特點:框架梁受彎為主,框架柱受壓為主;承載能力極限狀態(tài)設計:框架梁控制截面的抗彎承載力設計;框架柱控制其受壓承載力;正常使用極限狀態(tài)設計:梁跨中撓度變形的驗算;豎向荷載作用下框架結構的水平側移忽略不計。32、水平荷載作用下的受力特點框架柱承擔水平剪力和柱端彎矩,并由此產生水平位移;由于協(xié)調變形梁端產生彎矩和剪力;承載能力極限狀態(tài)設計:框架柱控制截面的偏心抗彎承載力設計;正常使用極限狀態(tài)設計:框架結構水平側移的計算4框架結構的水平側移由兩部分組成:整體彎曲變形產生的側移;(整體彎矩-柱軸力)(圖4.1b);整體剪切變性產生的側移;(樓層剪力-梁柱剪切、彎曲變形)(圖4.1c)(圖4.2)。56層間側移的大小與樓層剪力Vi的大小成正比;層間側移的大小與梁、柱的截面慣性矩J成反比;7二、結構布置1、高寬比限值2、結構平面布置及豎向布置,按第二章第三節(jié)要求布置。非抗震設計抗震設計6度7度8度9度0.2g0.3g最大適用高度(m)7060504035—高寬比限值543—8三、梁、柱、節(jié)點等構件截面估計及選型1.梁構件的截面估算梁的截面寬度不宜小于200mm;梁截面的高寬比不宜大于4;當梁高較小或采用扁梁時,除驗算其承載力和受剪截面要求外,尚應滿足剛度和裂縫的要求;對現(xiàn)澆梁板結構,宜考慮梁受壓翼緣的有利影響。92、柱構件的截面估算:qk=12-14KN/m2;A-柱子的負荷面積;n-計算柱截面以上結構層數(shù);α彎矩影響系數(shù)1.1-1.3;γ—荷載分項系數(shù)1.25;矩形截面柱的邊長,非抗震設計時不宜小于250mm,抗震設計時不宜小于300mm;圓柱截面直徑不宜小于350mm;柱剪跨比宜大于2;柱截面高寬比不宜大于3。103、節(jié)點框架梁、柱中心線宜重合。當梁柱中心線不能重合時,在計算中應考慮偏心對梁柱節(jié)點核心區(qū)受力和構造的不利影響,以及梁荷載對柱子的偏心影響。11梁、柱中心線之間的偏心距:(1)9度抗震設計時不應大于柱截面在該方向寬度的1/4;(2)非抗震設計和6~8度抗震設計時不宜大于柱截面在該方向寬度的1/4;(3)如偏心距大于該方向柱寬的1/4時,可采取增設梁的水平加腋等措施;(4)設置水平加腋后,仍須考慮梁柱偏心的不利影響.12

13梁的水平加腋尺寸取值:(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:bx/ιx≤1/2(4.1a)bx/bb≤2/3(4.1b)bb+bx+x≥bc/2(4.1c)式中bx—梁水平加腋寬度;lx—梁水平加腋長度;bb—梁截面寬度;bc—沿偏心方向柱截面寬度;x—非加腋側梁邊到柱邊的距離。14梁采用水平加腋時,框架節(jié)點有效寬度計算:(2)梁采用水平加腋時,框架節(jié)點有效寬度bj宜符合下式要求:1)當x=0時,bj按下式計算:bj≤bb+bx(4.2)2)當x≠0時,bj?。?.3a)和(4.3b)二式計算的較大值,且應滿足公式(4.3c)的要求:bj≤bb+bx+x(4.3a)bj≤bb+2x(4.3b)bj≤bb+0.5hc(4.3c)式中hc——柱截面高度15四、材料強度選擇及填充墻布置要求1.材料強度,現(xiàn)澆框架梁、柱、節(jié)點:最低要求:按一級抗震等級設計時,不應低于C30;按二~四級和非抗震設計時,不應低于C20。最高要求:現(xiàn)澆框架梁不宜大于C40;框架柱,9度時不宜大于C60;8度時不宜大于C70。162、填充墻布置要求框架結構的填充墻及隔墻宜選用輕質墻體;抗震設計時,框架結構如采用砌體填充墻,其布置應符合下列要求:(1)避免形成上、下層剛度變化過大;(2)避免形成短柱;(3)減少因抗側剛度偏心所造成的扭轉。

17抗震設計時,砌體填充墻及隔墻應具有自身穩(wěn)定性,并應符合:(1)砌體的砂漿強度等級不應低于M5,墻頂應與框架梁或樓板密切結合;(2)砌體填充墻應沿框架柱全高每隔500mm左右設置2根直徑6mm的拉筋,6度時時宜沿墻全長貫通,7、8、9度時應沿墻全長貫通;18(3)墻長大于5m時,墻頂與梁(板)宜有鋼筋拉結;墻長大于8m或層高的2倍時,宜設置間距不大于4m的鋼筋混凝土構造柱;(4)墻高超過4m時,墻體半高處(或門洞上皮)宜設置與柱連接且沿墻全長貫通的鋼筋混凝土水平系梁。

19五、設計計算要點及程序框圖(1)框架結構縱橫向均應設計成剛性連接框架;(2)框架結構宜采用正方形截面和對稱配筋;(3)角柱或縱橫框架的共用柱,應采取雙向彎曲來進行柱截面設計;(4)設計強柱型框架,盡量形成梁鉸側移機構;(5)盡量符合“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)弱桿、強壓弱拉”的抗震設計準則;(6)框架結構體系應避免采用大底盤建筑形式,采用時,主樓周圍應設置防震縫。20框架結構設計框圖

根據(jù)高寬比限值確定三維幾何參數(shù)梁柱選型(初估)柱網布置計算單元選取計算簡圖選取及荷載計算荷載效應組合承載力計算構造處理塑像荷載下的分層計算水平荷載下的內力和變形計算21第二節(jié)框架結構內力和位移的簡化近似計算一、基本假定(1)每榀框架結構在其自身平面內提供抗側移剛度,平面外的抗側移剛度為零;(2)平面樓蓋在其自身平面內剛度無限大;(3)處于線彈性階段。22二、計算單元和計算簡圖1.計算單元(平面布置較規(guī)則)232、計算簡圖(1)框架計算簡圖用梁、柱截面的幾何軸線表示,柱子在基礎頂面按固定端考慮;(2)當框架梁為坡度i<1/8的折梁時,可簡化為直桿;(3)當各跨跨度相差不大于10%,可簡化為等跨框架,跨度取平均值。2425(4)當框架梁為加腋變截面梁時,若hend/hmin

<1.6,可不考慮加腋的影響,按等截面計算;(5)柱按實際截面計算截面慣性矩;(6)計算梁的慣性矩應考慮樓板的作用,邊梁:J=1.5J0,中梁:J=2.0J026荷載的簡化:(1)計算次梁傳給主梁的荷載時,按各跨簡支計算傳至主梁的集中荷載;(2)可將作用于框架梁上的三角形、梯形等荷載按支座彎矩等效的原則等效為均布荷載。27三、簡化計算方法(1)簡化為平面結構進行內力計算(2)分別計算豎向荷載和水平荷載作用下的內力和位移,然后疊加。28四、豎向荷載作用下的近似計算—分層法1、分層法的基本假定:(1)梁上荷載僅在該梁上及與其相連的上下層柱上產生內力;(2)豎向荷載作用下框架結構產生的水平位移為零。292、分層法的計算要點(1)分層過程:根據(jù)上述假定,多層框架可分解成若干個單層剛架,即框架結構分層,每層帶有上、下層柱,柱的遠端為固定端,然后分別進行力矩分配計算,再將同截面的內力對應疊加,得原結構的內力。3031(2)各層力矩分配計算要點柱:除底層外,各層柱的線剛度*0.9;各層柱的傳遞系數(shù)取為1/3;梁的線剛度按計算值采用;

對各層用力矩分配法計算桿端的彎矩:計算桿端分配系數(shù);計算固端彎矩;節(jié)點不平衡彎矩的分配與傳遞,直到滿足精度要求;疊加各層彎矩圖得框架結構的彎矩圖;

分層法適用于強柱弱梁型的對稱框架結構。32(3)誤差分析疊加后的計算結果,若結點出現(xiàn)的不平衡力矩較?。ㄐ∮?0%),計算結束;否則需進行再一次分配,但不傳遞,修正原桿端彎矩,得到最終計算成果。33五、水平荷載作用下的粗略計算—反彎點法1.基本假定:梁的線剛度與柱的線剛度之比大于3,可認為梁的線剛度為無限大;梁、柱的軸向變形可忽略不計;2.計算要點①基本概念抗側移剛度d—無角位移的兩端固定桿件,單位側移時所產生的剪力。(4.4)34反彎點—彎矩為零的點。②計算假定水平荷載作用下,上層柱反彎點在柱中點,底層柱反彎點距柱底端2/3層高處。③計算步驟

計算柱的抗側移剛度;計算各層總水平剪力,按每柱抗側移剛度分配計算柱水平剪力;

35

根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點位置,計算柱端彎矩:上層柱:底層柱:根據(jù)結點平衡計算梁端彎矩:邊柱:36中柱:設的梁端彎矩與梁的線剛度成正比,有再根據(jù)力的平衡,由梁梁兩端的彎矩求出梁的剪力。37六、水平荷載作用下的近似計算—D值法1.基本假定:①水平荷載作用下,框架結構同層各結點轉角相等;②梁、柱軸向變形忽略不計。2.計算要點①抗側移剛度:α為柱側移剛度修正系數(shù),按表4.1計算。38表4.1梁柱剛度比K及柱剛度修正系數(shù)α值。

39當同一層中有再分柱時,再分柱的等效抗推剛度D’按下式計算:式中40②框架柱的反彎點高度框架柱的反彎點高度y計算式為其中y0/h是標準反彎點高度比,由表4.2、表4.3查??;y1/h是上、下層梁剛度不等時的修正值,由表4.4查??;y2/h、y3/h是上、下層層高不等時的修正值,由表4.5查取。41反彎點高度比取決于荷載形式、梁柱剛度比、建筑物總層數(shù)和柱所在的樓層號。反彎點高度比×層高=反彎點高度。查表說明:1、表4.2、表4.3的查表參數(shù)為m(總層數(shù))、n(所在樓層位置)、K(梁柱線剛度比)。負數(shù)表示反彎點下移;422、表4.4的查表參數(shù)為α1(ils/ilx)、K(梁柱線剛度比)。當上下層梁剛度取倒數(shù),即α1(ilx/ils),則查出的數(shù)據(jù)后,再取負數(shù)作為反彎點高度比;3、表4.5的查表參數(shù)為α2(hs/h)、α3(hx/h)、K(梁柱線剛度比)。y2/h按照α2(hs/h)查取,上層較高時為正值,對于最上層y2/h不考慮;y3/h按照α3(hx/h)查取,下層較低時為正值,對于最下層y3/h不考慮。43反彎點高度討論:1、當0≤y/h

1.0,反彎點在本層柱;2、當y/h>1.0,本層柱無反彎點;反彎點在本樓層之上;3、當y/h<0,反彎點在本樓層之下。443、D值法的計算步驟下面的計算步驟與反彎點相同,只是柱子抗側移剛度采用Dij,反彎點高度按照式(4.9)確定。計算各層總Vpj,按每柱的抗側移剛度分配計算各柱的水平剪力Vij;根據(jù)各柱的剪力及反彎點位置,計算柱端彎矩:45根據(jù)節(jié)點平衡計算梁端彎矩:由梁兩端的彎矩求出梁的剪力;由梁的剪力求柱子的軸力。46

47反彎點法與D值法的對比

反彎點法D值法不同點適用條件ib/ic≥3—反彎點位置上層柱1/2底層柱2/3y=y0+y1+y2+y3抗側移剛度d=12ic/h2D=α*12ic/h2計算步驟相同48七、框架結構水平位移的近似計算1、側移的組成(4.10)ΔMQ—由于框架梁、柱彎曲和剪力變形產生的水平位移。

ΔN—由于框架柱軸向變形產生的水平位移,當結構高度或高寬比大時,應考慮其對側移的貢獻。492、梁柱彎曲和剪力變形產生的位移ΔMQ第i層的層間位移:(4.11)第i層的水平位移:(4.12)頂點位移:(4.13)503、框架柱軸向變形產生的位移ΔN只考慮邊柱軸向變形引起的水平位移:

(4.14)V0為總水平力;EZ1AZ1為底層邊柱軸向剛度;FN是由邊柱頂層與底層軸向剛度比決定的參數(shù),如表4.6。51第四節(jié)框架梁、柱及節(jié)點截面設計一、荷載效應組合1、無地震作用效應組合(3.1)式中各系數(shù)見P36~37。2、有地震作用效應參與的組合(3.2)式中各系數(shù)見P36~37。52二、控制截面內力1.最不利內力類型內力組合是針對控制截面(即危險截面)的內力進行的,所以需先確定控制截面,如下表。構件梁柱控制截面梁端跨中柱端最不利內力-Mmax+Mmax∣V∣max+Mmax

-Mmax+Mmax及相應的N,V-Mmax

及相應的N,VNmax

及相應的M,VNmin

及相應的M,V53

力學計算得到的內力通常是梁柱軸線處的值,還需進一步計算控制截面處的相應內力值,如下圖所示。542、梁端的內力調幅在豎向荷載作用下,可以考慮梁端塑性變形內力重分布,對梁端負彎矩進行調幅。調幅系數(shù):現(xiàn)澆框架0.8-0.9;裝配式框架0.7-0.8。梁端負彎矩減小后,應按平衡條件計算調幅后的跨中彎矩,且要求跨中正彎矩≥M簡支/2。豎向荷載引起的梁端彎矩先調幅,再與風荷載和水平地震作用產生的彎矩進行組合。55

56三、框架柱設計彎矩計算抗震設計時,除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁柱的節(jié)點外,框架的梁、柱節(jié)點處,柱端彎矩設計值應符合下列要求:一級框架結構及9度時尚應符合(4.20)其他情況(4.19)ηc—柱端彎矩增大系數(shù):對框架:二、三級分別取1.5和1.3;57

對其他結構中的框架:一、二、三、四級分別取1.4、1.2、1.1、1.1?!芃bua—節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向實配的正截面抗震受彎承載力所對應的彎矩值之和;∑Mbua根據(jù)實配鋼筋面積(計入受壓筋)和材料強度標準值并考慮承載力抗震調整系數(shù)計算。58

抗震設計時,一、二、三級框架結構的底層柱,該柱柱底的彎矩設計值,應分別再乘以增大系數(shù)1.7、1.5和1.3。底層柱縱向鋼筋宜按上下端的不利情況配置。

59四、框架柱設計剪力計算框架柱和框支柱端部截面的剪力設計值,一、二、三、四級應按下列公式計算:一級框架結構和9度時的框架:(4.22)其他情況:(4.21)ηvc—柱剪力增大系數(shù):

對框架:二、三級分別取1.3、1.2;對其他類型的框架:一、二級分別取1.4和1.2,三、四級均取1.1。Mcuat、Mcuab—分別為偏心受壓柱的上下端順時針或反時針方向實配的正截面抗震受彎承載力所對應的彎矩值;Mcuat、Mcuab根據(jù)實配鋼筋面積、材料強度標準值和軸壓力并考慮承載力抗震調整系數(shù)計算:6061

角柱按雙向偏心受壓構件設計。一、二、三、四級框架角柱經按調整后的彎矩、剪力設計值應再乘以不小于1.1的增大系數(shù)。62五、框架梁設計剪力計算一、二、三級的框架梁和抗震墻中跨高比大于2.5的連梁,其梁端截面組合的剪力設計值應按下式調整:一級框架結構及9度時的框架(4.24)其他情況(4.23)ηvb—梁端剪力增大系數(shù),一、二、三級分別取1.3、1.2和1.1。63Mbual、Mbuar—分別為梁左右端反時針或順時針方向實配的正截面抗震受彎承載力所對應的彎矩值,根據(jù)實配鋼筋面積(計入受壓筋)和材料強度標準值并考慮承載力抗震調整系數(shù)計算:64六、框架柱受剪承載力設計1、矩形截面偏心受壓框架柱,其斜截面受剪承載力應按下列公式計算:

無地震作用組合時:(4.25)

有地震作用組合時:

(4.26)65λ:框架柱的剪跨比。當λ<1時,取λ=1;當λ>3時,取λ=3;N:考慮風荷載或地震作用組合的框架柱軸向壓力設計值,當N大于0.3fcAc時,取N等于0.3fcAc。當矩形截面框架柱出現(xiàn)拉力時、其斜截面受剪承載力應按下列公式計算:66無地震作用組合時:(4.27)

有地震作用組合時:(4.28)N:剪力設計值V對應的軸向拉力設計值,取正值,67七、框架梁、柱其他承載力設計計算1、框架梁斜截面受剪承載力可按《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)有關規(guī)定計算;2、無地震作用組合時,單向風荷載作用下雙向受剪框架柱,按混凝土規(guī)范規(guī)定進行截面剪壓比計算和斜截面受剪承載力計算;3、無地震作用組合時,梁、柱扭曲截面承載力,按混凝土規(guī)定進行計算;684、框架梁、框架柱和框支柱的正截面承載力按混凝土規(guī)定進行計算;考慮地震作用組合,其承載力應除以承載力抗震調整系數(shù)。69八、框架梁柱結點核心區(qū)截面抗震驗算框架結點核心區(qū):框架梁、柱相交的部位。一、二、三級框架梁柱結點核芯區(qū)應進行抗震驗算;四級框架結點以及各級抗震等級的頂層端節(jié)點的核芯區(qū),可不進行抗震驗算;各級抗震等級的框架梁柱結點核芯區(qū)均應符合構造措施的要求。70框架結點核心區(qū)的砼處于壓、剪復合應力狀態(tài),在地震反復作用下,結點震害多為交叉裂縫,框架結點核心區(qū)受力圖如下:711、一般框架梁柱節(jié)點(1)一、二、三級框架梁柱節(jié)點核芯區(qū)組合的剪力設計值:9度時和一級框架結構尚應符合:(4.29)其他情況(4.30)ηjb-強節(jié)點系數(shù),框架:一、二、三級宜取1.5、1.35和1.2;其他結構中的框架:一、二、三級宜取1.35、1.2和1.1。Hc—柱的計算高度,可采用節(jié)點上、下柱反彎點之間的距離72(2)核芯區(qū)截面有效計算寬度當驗算方向的梁截面寬度不小于該側柱截面寬度的1/2時:(4.31)(4.32)當梁、柱的中線不重合且偏心距不大于柱寬的1/4時:(?。?.33a.b)、(4.33c)的最小值)(4.33)

e—梁與柱中線偏心距73(3)節(jié)點核芯區(qū)剪壓比要求節(jié)點核芯區(qū)組合的剪力設計值,應符合下列要求:(4.34)ηj—正交梁的約束影響系數(shù):樓板為現(xiàn)澆,梁柱中線重合,四側各梁截面寬度不小于該側柱截面寬度的1/2,且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4時,可采用1.5,9度時宜采用1.25;其它情況均采用1.0;

hj—節(jié)點核芯區(qū)的截面高度,可采用驗算方向的柱截面高度hc。74(4)節(jié)點核芯區(qū)截面受剪承載力驗算9度時:(4.35)其他情況:(4.36)N—對應于組合剪力設計值的上柱組合軸向壓力較小值,其取值不應大于0.5fcbchc,當N為拉力時取N=0;Asvj—核芯區(qū)有效驗算寬度范圍內同一截面驗算方向箍筋的總截面面積。752、梁寬大于柱寬的扁梁框架的梁柱結點(1)樓蓋應采用現(xiàn)澆,梁柱中心線宜重合;(2)扁梁框架的梁柱結點核心區(qū)應根據(jù)梁上部縱筋在柱寬范圍內、外的截面面積比例,對柱寬以內和柱寬以外的范圍分別計算受剪承載力。計算柱外結點核心區(qū)的剪力設計值時,可不考慮結點以上柱下端的剪力作用;76(3)結點核心區(qū)除一般要求外,還需滿足下列要求:①計算核心區(qū)受剪截面時,核心區(qū)有效寬度取梁寬和柱寬的平均值;②四邊有梁的結點約束影響系數(shù),計算柱寬范圍內核心區(qū)的受剪承載力時取1.5,計算柱寬范圍外核心區(qū)的受剪承載力時宜取1.0;77③計算核心區(qū)受剪承載力時,在柱寬范圍內核心區(qū),軸力的取值可同一般梁柱結點;柱寬以外核心區(qū)可不考慮軸向壓力對受剪承載力的有利作用;④錨入柱內的梁上部縱向鋼筋宜大于其全部鋼筋面積的60%。3、圓柱的梁柱結點(1)梁中線與柱中線重合時,圓柱框架梁柱結點核心區(qū)受剪截面應符合:78(2)梁中線與柱中線重合時,圓柱截面梁柱結點核心區(qū)截面受剪承載力計算公式如下①抗震設防烈度為9度:②其他情況:79第五節(jié)框架結構構造一、框架柱構造要求柱截面尺寸要求;軸壓比要求;剪壓比要求;柱縱向鋼筋要求:最小、最大配筋率,配置方式;柱箍筋要求:加密區(qū)的最小直徑、最大間距、加密范圍、體積配箍率,配置方式;框架節(jié)點核心區(qū)的水平箍筋配置要求;801、柱截面尺寸要求(1)矩形截面柱的邊長:非抗震設計時不宜小于250mm,抗震設計時:四級不宜小于300mm,一、二、三級不宜小于400mm;圓柱截面直徑:非抗震和四級不宜小于350mm,一、二、三級不宜小于450mm;(2)柱剪跨比宜大于2;(3)柱截面高寬比不宜大于3。

812、柱軸壓比限值抗震設計時,鋼筋混凝土柱軸壓比不宜超過表4.2的規(guī)定:表4.2柱軸壓比限值(適用于C60以下、剪跨比大于2)結構類型抗震等級一二三四框架結構0.650.750.85—板柱-剪力墻、框架-剪力墻、框架-核心筒、筒中筒

0.750.850.900.95部分框支剪力墻0.60.7—82

柱軸壓比限值,不利的情況,應調低:當混凝土強度等級為C65~C70時,降低0.05;當混凝土強度等級為C75~C80時,降低0.10;剪跨比在1.5-2.0之間,減小0.05;剪跨比小于1.5,其軸壓比限值應專門研究并采取特殊構造措施。83柱軸壓比限值,有利情況,提高:選用井字復合箍、復合螺旋箍或連續(xù)復合矩形螺旋箍并達到表1的要求時,軸壓比限值均可提高0.10。84在柱的截面中部附加芯柱,當芯柱中另加的縱向鋼筋的總面積≥0.8%Ac時,軸壓比限值可增加0.05;柱軸壓比不應大于1.05

;853、框架柱受剪截面應符合下列要求(1)無地震作用組合時

(4.40)(2)有地震作用組合時跨高比大于2.5的梁及剪跨比大于2的柱(4.41a)跨高比不大于2.5的梁及剪跨比不大于2的柱(4.41b)86剪跨比應按下式計算:式中

Mc—柱端或墻端截面組合的彎矩計算值;取上下端計算結果的較大值;Vc

對應的截面組合剪力計算值;

h0—截面有效高度;反彎點位于柱高中部的框架柱,剪跨比可按柱凈高與2倍柱截面高度之比計算,即874、柱縱向鋼筋的構造要求(1)柱全部縱向鋼筋的配筋率,不應小于表4.3的規(guī)定值,且柱截面每一側縱向鋼筋配筋率不應小于0.2%;抗震設計時,對Ⅳ類場地上較高的高層建筑,表中數(shù)值應增加0.1;表中括號內數(shù)值適用于框架結構。表4.3柱全部縱向鋼筋的最小配筋率ρmin柱類型抗震等級非抗震一級二級三級四級中柱、邊柱0.9(1.0)0.7(0.8)0.6(0.7)0.5(0.6)0.5角柱1.10.90.80.70.5框支柱1.10.9——0.788(2)抗震設計時,柱箍筋在規(guī)定的范圍內應加密,加密區(qū)的箍筋直徑和間距應符合下列要求:①通常箍筋的直徑和間距應按表4.11采用。表4.11柱端箍筋加密區(qū)的構造要求抗震等級箍筋最大間距/mm箍筋最小直徑/mm一級6d和100的較小值10二級8d和100的較小值8三級8d和150(柱根100)的較小值8四級8d和150(柱根100)的較小值6(柱根8)89②一級框架柱的箍筋直徑大于12mm,且箍筋肢距≤150mm及二級框架柱箍筋直徑≥10mm,肢距≤200mm時,除柱根外箍筋最大間距允許采用150mm;三級框架柱的截面尺寸≤400mm時,箍筋最小直徑可用6mm,四級框架柱的剪跨比≤2或柱中全部縱向鋼筋的配筋率>3%時,箍筋直徑≥8mm;③剪跨比≤2的柱,箍筋間距≤100mm。905、柱的縱向鋼筋配置,尚應滿足下列要求(1)抗震設計時,宜采用對稱配筋;(2)縱向鋼筋凈距≥50mm,其間距要求為抗震,截面尺寸大于400的柱:一、二、三級時,≤200mm;四級時,≤300mm;非抗震設計的柱:≤350mm;(3)全部縱向鋼筋的配筋率ρmax

非抗震設計時:不宜大于5%、不應大于6%;抗震設計時:不應大于5%;91(4)一級且剪跨比≤2的柱,其單側縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大于1.2%;(5)邊柱、角柱及剪力墻端柱考慮地震作用組合產生小偏心受拉時,柱內縱筋總截面面積應比計算值增加25%;6、柱的縱筋鋼筋不應與箍筋、拉筋及預埋件等焊接。927、抗震設計時,柱箍筋加密區(qū)范圍符合要求(1)底層柱的上端和其他各層柱的兩端,應取三者之最大值:hc(柱之長邊)或D(圓形截面直徑)、Hn/6、500mm;(2)底層柱剛性地面上、下各500mm的范圍;(3)底層柱柱根以上1/3柱凈高的范圍;(4)剪跨比≤2的柱和因填充墻等形成的柱凈高與截面高度之比≤4的柱全高范圍;(5)一級、二級框架角柱的全高范圍;(6)需要提高變形能力的柱的全高范圍。938、柱加密區(qū)范圍內箍筋的體積配箍率(1)體積配箍率且:一級二級三、四級剪跨比≤2的柱6-8度9度λv為柱最小配箍特征值,按附表8.24采用。94

附表8.24柱箍筋加密區(qū)最小配箍特征值λv抗震等級箍筋形式柱軸壓比≤0.30.40.50.60.70.80.91.01.05一普通箍、復合箍0.10.110.130.150.170.200.23——螺旋箍、復合或連續(xù)復合矩形螺旋箍0.080.090.110.130.150.180.21——二普通箍、復合箍0.080.090.110.130.150.170.190.220.24螺旋箍、復合或連續(xù)復合矩形螺旋箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22三普通箍、復合箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22螺旋箍、復合或連續(xù)復合矩形螺旋箍0.050.060.070.090.110.130.150.180.2095(2)一、二、三、四級框架柱,其箍筋加密區(qū)范圍內的體積配箍率分別≥0.8%、0.6%、0.4%和0.4%;(3)剪跨比≤2的柱宜采用復合螺旋箍或井字復合箍,其體積配箍率≥1.2%,9度時其體積配箍率≥1.5%;96(4)體積配箍率ρv計算規(guī)定a、計算復合箍筋的體積配箍率ρv時,應扣除重疊部分的箍筋體積;b、計算復合螺旋箍筋的體積配箍率時,其非螺旋箍筋的體積應乘以換算系數(shù)0.8。97各種箍筋的定義普通箍—單個矩形箍或單個圓形箍;螺旋箍—單個連續(xù)螺旋箍筋;復合箍—由矩形、多邊形、圓形箍或拉筋組成的箍筋;復合螺旋箍—由螺旋箍與矩形、多邊形、圓形箍或拉筋組成的箍筋;連續(xù)復合螺旋箍—全部螺旋箍由同一根鋼筋加工而成的箍筋。989、抗震設計時,柱箍筋設置的要求(1)箍筋應為封閉式,其末端應做成135°彎鉤且彎鉤末端平直段長度不應小于10倍的箍筋直徑,且不應小于75mm;(2)箍筋加密區(qū)的箍筋肢距:一級≤200mm;二、三級≤250mm和20倍箍筋直徑的較大值;四級≤300mm。(3)每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋約束;99(4)采用拉筋組合箍時,拉筋宜緊靠縱向鋼筋并勾住封閉箍;(5)柱非加密區(qū)的箍筋,其體積配箍率不宜小于加密區(qū)的一半;其箍筋間距,不應大于加密區(qū)箍筋間距的2倍,且一、二級不應大于10d,三、四級不應大于15d。10010、非抗震設計時,柱箍筋設置的要求(1)周邊箍筋應為封閉式;

(2)箍筋間距不應大于400mm,且不應大于構件截面的短邊尺寸和15d(d最小縱向受力筋直徑);(3)箍筋直徑≥1/4d(d最大縱向受力筋直徑),且不應小于6mm;101(4)當柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率超過3%時,箍筋直徑≥8mm,箍筋間距≤10d,且≤200mm;箍筋末端應做成135°彎鉤且彎鉤末端平直段長度≥10倍箍筋直徑;(5)當柱每邊縱筋多于3根時,應設置復合箍筋(可采用拉筋);102(6)柱內縱向鋼筋采用搭接做法時搭接長度范圍內箍筋直徑:≥0.25dmax搭接長度范圍內的箍筋間距:縱向受拉鋼筋搭接:≤5dmin

且≤100mm;縱向受壓鋼筋搭接:≤10dmin且≤200mm;當受壓鋼筋直徑大于25m時,尚應在搭接接頭端面外100mm的范圍內各設置兩道箍筋。10311、框架節(jié)點核心區(qū)應設置水平箍筋,且應符合下列規(guī)定(1)非抗震設計時箍筋配置除符合非抗震柱中箍筋的有關規(guī)定外,箍筋間距≤250mm。對四邊有梁與之相連的節(jié)點,可僅沿節(jié)點周邊設置矩形箍筋;104(2)抗震設計時箍筋的最大間距和最小直徑宜符合抗震柱中箍筋的規(guī)定,且

柱剪跨比≤2的框架節(jié)點核心區(qū)的配箍特征值不宜小于核心區(qū)上,下柱端配箍特征值中的較大值105二、框架梁構造要求梁截面尺寸要求剪壓比要求(同柱)梁縱向鋼筋要求:最小、最大配筋率;配置方式;梁箍筋要求:加密區(qū)的最小直徑、最大間距、加密范圍、體積配箍率;配置方式;1061、梁的截面尺寸要求梁的截面尺寸,宜符合下列各項要求:(1)截面寬度不宜小于200mm;(2)截面高寬比不宜大于4;(3)梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。當梁高較小或采用扁梁時,除驗算其承載力和受剪截面要求外,尚應滿足剛度和裂縫的有關要求。在計算梁的撓度時,可扣除梁的合理起拱值;對現(xiàn)澆梁板結構,宜考慮梁受壓翼緣的有利影響。1072、框架梁設計應符合下列要求(1)抗震設計時(2)縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率ρmin(%)非抗震設計,ρmin=0.2和45ft/fy的較大值;抗震設計,≥表4.5規(guī)定的數(shù)值;表4.5梁縱向受拉鋼筋最小配筋百分率ρmin(%)抗震等級位置支座(取較大值)跨中(取較大值)一級0.40和80ft/fy0.30和65ft/fy二級0.30和65ft/fy0.25和55ft/fy三、四級0.25和55ft/fy0.20和45ft/fy108(3)抗震設計時,梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大于2.5%,不宜大于2.75%;當大于2.5%時,則受壓鋼筋配筋率不應小于受拉鋼筋的一半;(4)抗震設計時,梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋截面面積的比值,除計算確定外,應滿足:一級二、三級109(5)抗震設計時,梁端箍筋的加密區(qū)長度、箍筋最大間距和最小直徑應符合表4.6的要求;當梁端縱向鋼筋配筋率大于2%時,表中箍筋最小直徑應增大2mm。表4.6梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑抗震等級加密區(qū)的長度(取較大值)箍筋最大間距(取最小值)最小直徑一2.0hb,500hb/4,6d,10010二1.5hb,500hb/4,8d,1008三1.5hb,500hb/4,8d,1508四1.5hb,500hb/4,8d,15061103、梁的縱向鋼筋配置,尚應符合下列規(guī)定(1)沿梁全長頂面和底面應至少各配置兩根縱向配筋:一、二級2φ14且≮0.25(As或As′)三、四級、非抗震2φ12

(2)一、二級抗震等級的框架梁內貫通中柱的每根縱向鋼筋的直徑,對矩形截面柱,≤柱在該方向截面尺寸的1/20;對圓形截面柱,≤縱向鋼筋所在位置柱截面弦長的1/20。1114、抗震設計時,框架梁的箍筋構造要求(1)框架梁沿梁全長箍筋的面積配筋率應符合下列要求:一級二級(4.44)三、四級ρsv—框架梁沿梁全長箍筋的面積配筋率。112(2)第一個箍筋應設置在距支座邊緣50mm處;(3)在箍筋加密區(qū)范圍內的箍筋肢距:一級≤200mm和20倍箍筋直徑的較大值二、三級≤250mm和20倍箍筋直徑的較大值四級≤300mm;(4)箍筋應有135°彎鉤,彎鉤端頭直段長度不應小于10倍的箍筋直徑和75mm的較大值;

113(5)搭接長度范圍內的箍筋間距:(同柱)縱向受拉鋼筋搭接:≤5dmin

且≤100mm;縱向受壓鋼筋搭接:≤10dmin且≤200mm;(6)框架梁非加密區(qū)箍筋最大間距≤加密區(qū)箍筋間距的2倍。1145、非抗震設計時,框架梁箍筋配筋構造(1)應沿梁全長設置箍筋;(2)截面高度大于800mm的梁,其箍筋直徑≥8mm;其余截面高度的梁不應小于6mm。在受力鋼筋搭接長度范圍內,箍筋直徑≥搭接鋼筋最大直徑的0.25倍;115(3)箍筋間距不應大于表4.7的規(guī)定;搭接長度范圍內的箍筋間距:縱向受拉鋼筋搭接:≤5dmin

且≤100mm;縱向受壓鋼筋搭接:≤10dmin且≤200mm;表4.7非抗震設計梁箍筋最大間距(mm)hbVV>0.7ftbh0V≤0.7ftbh0hb≤

300150200300<hb≤500200300500<hb≤800250350800<hb300400116(4)當梁的剪力設計值V>0.7ftbh0時,其箍筋面積配筋率應符合下式要求:

ρsv≥0.24ft/fyv(4.45)(5)當梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時,其箍筋配置尚應符合下列要求:1)箍筋直徑不應小于縱向受壓鋼筋最大直徑的0.25倍;2)箍筋應做成封閉式;1173)箍筋間距:≤15d且≤400mm;當一層內的受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm時,箍筋間距≤10d(d為縱向受壓鋼筋的最小直徑);4)設置復合箍筋:當梁截面寬度大于400mm且一層內的縱向受壓鋼筋多于3根時;或當梁截面寬度不大于400mm但一層內的縱向受壓鋼筋多于4根時;118三、鋼筋連接與節(jié)點構造要求

1、受力鋼筋的連接接頭宜設置在構件受力較小部位;抗震設計時,宜避開梁端、柱端箍筋加密區(qū)范圍;鋼筋連接可采用機械連接、綁扎搭接或焊接。2、非抗震設計時,受拉鋼筋的最小錨固長度應取la;受拉鋼筋綁扎搭接的搭接長度L1:L1≥ζla且≥300mm119la的計算式:α鋼筋的外形系數(shù)

受拉鋼筋綁扎搭接的搭接長度L1:L1≥ζla且≥300mm表4.8受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)ζ同一

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