1、.,1,第三章 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 框架結(jié)構(gòu)體系及布置,一、框架結(jié)構(gòu)體系 1、框架結(jié)構(gòu)組成 框架結(jié)構(gòu)是由梁、柱、節(jié)點及基礎(chǔ)組成的結(jié)構(gòu)形式，橫梁和立柱通 過節(jié)點連為一體，形成承重結(jié)構(gòu)，將荷載傳至基礎(chǔ)。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,2,2、框架結(jié)構(gòu)種類 根據(jù)施工方法的不同，分為整體式、裝配式和裝配整體式三種。 3、框架結(jié)構(gòu)布置 （1）、橫向承重框架 （2）、縱向承重框架 （3）、縱橫雙向承重 框架,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,3,二、變形縫 1、沉降縫 設(shè)置沉降縫是為了避免地基不均勻沉降在房屋構(gòu)件中引起裂縫。 房屋擴建時，新建部分與原有建筑結(jié)合處也可設(shè)置沉降縫分開。

2、沉降縫將建筑物從基礎(chǔ)至屋頂全部分開，各部分能夠自由沉降。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,4,2、伸縮縫 設(shè)置伸縮縫是為了避免溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力而使房屋產(chǎn)生裂 縫。 伸縮縫僅將上部結(jié)構(gòu)從基礎(chǔ)頂面斷開，基礎(chǔ)不斷開。 3、防震縫 當房屋平面復(fù)雜、立面高差懸殊、各部分質(zhì)量和剛度截然不同時， 應(yīng)設(shè)置防震縫。 對有抗震設(shè)防要求的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應(yīng)符合防震縫要求 ，并盡可能三縫合并設(shè)置。 三、框架梁、柱截面尺寸 1、梁、柱截面形狀,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,5,2、梁、柱截面尺寸 （1）、梁截面尺寸 一般?。?（2）、柱截面尺寸 柱截面高度可取 ， 柱截面寬度可取 ，并

3、按下述方法進行初步驗算。 框架柱承受豎向荷載為主時，可先按負荷面積估算出柱軸力，再按軸心受壓柱驗算?？紤]到彎矩影響，適當將柱軸力乘以1.21.4的放大系數(shù)。 對有抗震設(shè)防的框架結(jié)構(gòu)，需要限制柱的軸壓比。 為柱的軸壓比限值。 框架柱截面高度不宜小于400mm，寬度不宜小于350mm。為避免發(fā)生剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比宜大于4。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,6,3、梁截面慣性矩 io為梁矩形截面部分 的截面慣性矩。 四、框架結(jié)構(gòu)計算簡圖 1、平面計算單元 框架結(jié)構(gòu)是一個由橫向框架和縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu)。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,7,2、計算簡圖 框架桿件用其軸線

4、表示，桿件之間的連接用節(jié)點表示，桿件長度用 節(jié)點之間的距離表示。 框架的計算跨度為框架柱軸線間的距離；框架柱的計算高度（除底 層柱外）可取各層層高，底層柱一般取至基礎(chǔ)頂面，當有整體剛度 很大的地下室時，可取至地下室結(jié)構(gòu)的頂部。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,8,第二節(jié) 豎向荷載作用下框架內(nèi)力分析的近似方法,一、分層法 1、計算假定 （1）、框架的側(cè)移忽略不計， 即不考慮框架側(cè)移對 內(nèi)力的影響。 （2）、每層梁上的荷載對其 他層梁、柱內(nèi)力的影 響忽略不計，僅考慮 對本層梁、柱內(nèi)力的 影響。 2、計算要點 （1）、計算簡圖,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,9,（2）、計算要點 將

5、多層框架沿高度分成若干單層無側(cè)移的敞口框架，框架梁上作用 的荷載、柱高及梁跨均與原結(jié)構(gòu)相同。計算時，將各層梁及其上、 下柱所組成的敞口框架作為一個獨立計算單元，用彎矩分配法分層 計算各榀敞口框架的桿端彎矩，由此求得的梁端彎矩即為其最后彎 矩。因每一層柱屬于上、下兩層，所以每一層柱的最終彎矩需由上 、下兩層計算所得的彎矩值疊加得到。上、下層柱的彎矩疊加后， 節(jié)點彎矩一般不會干衡，如果需要提高精度，可對不平衡彎矩再作 一次彎矩分配，但不傳遞。 （3）、對計算假定引起誤差的修正 、除底層柱以外的其它各層柱的線剛度乘以修正系數(shù)0.9，據(jù)此 來計算節(jié)點周圍各桿件的彎矩分配系數(shù)； 、桿端分配彎矩向遠端傳遞

6、時，底層柱和各層梁的傳遞系數(shù)仍按 遠端為固定支承取為12，其它各柱的傳遞系數(shù)考慮遠端為彈性支 承取為13。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,10,（4）、分層法的適用范圍 、 節(jié)點梁柱線剛度比 、 結(jié)構(gòu)與荷載沿高度分布比較均勻 例題3.1 某三跨五層鋼筋混凝土框架，各層框架梁所受豎向荷載設(shè)計值（恒 載）如圖3.8a所示，各桿件相對線剛度示于圖中，試用分層法計算 各桿件的彎矩。 解：1、將原框架分為5個敝口框架，除底層外的各柱線剛度均乘以折減系數(shù)0.9； 2、用彎矩分配法計算每一敞口框架的桿端彎矩，利用對稱性取半 跨，底層柱彎矩傳遞系數(shù)仍取12，其余各柱彎矩傳遞系數(shù)取13 ，具體計算過程

7、見圖3.9a和圖3.9； 3、將分層法所得彎矩圖疊加，并將a、d軸線各節(jié)點不平衡彎矩作 一次分配，b、c軸線各節(jié)點不平衡彎矩相差不大，不再分配?？蚣?最后彎矩圖示于圖3.10。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,11,二、彎矩二次分配法 1、計算假定 假定某一節(jié)點的不平衡彎矩只對與該節(jié)點相交的各桿件的遠端有影 響，而對其余桿件的影響忽略不計。 2、基本思路 先對各節(jié)點不平衡彎矩進行第一次分配，并向遠端傳遞（傳遞系數(shù) 均取12），再將因傳遞彎矩而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進行第二次 分配，整個彎矩分配和傳遞過程即告結(jié)束。這就是彎矩二次分配法。 注意：彎矩分配兩次，傳遞一次。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育

8、課程,back,.,12,例題3.2 某三跨五層鋼筋混凝土框架，各層框架梁所受豎向荷載設(shè)計值（恒 載）如圖3.11所示，各桿件相對剛度示于圖中，試用二次彎矩分配 法計算各桿件的彎矩。 解：1、因框架結(jié)構(gòu)和作用荷載均對稱，僅取半跨進行分析，這時中跨梁的相對線剛度應(yīng)乘以修正系數(shù)12，根據(jù)各桿件的線剛度計算各節(jié)點桿端彎矩分配系數(shù)。 2、計算豎向荷載作用下各跨梁的固端彎矩，并將各節(jié)點不平衡穹矩進行第一次分配。 3、將所有桿端的分配彎矩向遠端傳遞，傳遞系數(shù)均取l2。 4、將各節(jié)點因傳遞彎矩而產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進行第二次分配，使各節(jié)點處于平衡狀態(tài)。 5、將各桿端的固端彎矩，分配彎矩和傳遞彎矩相加，即得各

9、桿端彎矩。 二次彎矩分配法計算過程見圖3.12， 最終框架彎矩圖見圖3.13。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,13,第三節(jié) 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移的近似計算,一、反彎點法 適用范圍：結(jié)構(gòu)比較均勻，層數(shù)不多的多層框架； 梁、柱線剛度比 1、基本假定 （1）、確定各柱間的剪力分配時，認為梁的線剛度與柱的線剛度之比為無限大，各柱上下兩端均不發(fā)生角位移； （2）、確定各柱的反彎點位置時，認為除底層以外的其余各層柱，受力后上下兩端的轉(zhuǎn)角相同； （3）、不考慮框架梁的軸向變形，同一層各節(jié)點水平位移相等。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,14,2、同層各柱剪力分配 第i層k根柱的

10、側(cè)移剛度： 層間水平力平衡方程：,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,15,第i層各柱柱端相對側(cè)移均為 ，按照側(cè)移剛度的定義： 各層的層間總剪力按各柱側(cè)移剛度在該層側(cè)移剛度所占比例分配到 各柱。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,16,3、柱中反彎點位置 柱的反彎點高度yh為反彎點至柱下端的距離，y為反彎點高度與柱高 的比值，h為柱高。 由假定可確定柱的反彎點高度： 對于上部各層柱：反彎點位于柱的中點處，y=1/2； 對于底層柱：反彎點偏離中點向上，可取y=2/3。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,17,4、框架梁柱內(nèi)力 （1）、柱端彎矩 （2）、梁端彎矩,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教

11、育課程,back,.,18,（3）、梁端剪力 （4）、柱的軸力 節(jié)點左右梁端剪力之和即為柱的層間軸力。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,19,二、改進反彎點法（d值法） 1、柱側(cè)移剛度的修正 柱側(cè)移剛度修正系數(shù)。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,20,2、柱的反彎點位置 （1）、標準反彎點高度比yo 規(guī)則框架指層高、跨度、柱的線剛度和梁的線剛度分別相等的框 架。 規(guī)則框架在節(jié)點水平力的作用下，可假定同層各節(jié)點轉(zhuǎn)角相等，這 時各層橫梁的反彎點位于跨中且該點無豎向位移。 標準反彎點高度比yo已制成表格表3.4表3.5。 （2）、上下層梁線剛度變化時反彎點高度比修正值y1 當 反彎點

12、上移y1h。 當 反彎點下移y1h。 計算時可查表3.6。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,21,（3）、上下層層高變化時反彎點高度比修正值 若某柱的上下層層高改變時，反彎點位置也有變化，需要修證。計 算時可查表3.7。 框架各層柱的反彎點高度： 各層柱的反彎點高度比； 標準反彎點高度比； 上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值； 上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,22,注意：當各層框架柱的側(cè)移剛度和各層柱反彎點位置確定以后，計算步驟與反彎點法一樣。 三、框架結(jié)構(gòu)側(cè)移的近似計算 控制側(cè)移包括兩部分內(nèi)容：控制頂層最大側(cè)移和控制層間相對位移。

13、 總體剪切變形和總體彎曲變形,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,23,1、由梁柱彎曲變形引起的側(cè)移 第i層層間相對側(cè)移： 頂點側(cè)移為各層層間側(cè)移之和： 2、由柱軸向變形引起的側(cè)移 第i層層間相對側(cè)移： 頂點側(cè)移： 高規(guī)規(guī)定：對房屋高度大于50m或 高寬比大于4的結(jié)構(gòu)，宜考慮柱軸向變 形的影響。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,24,第四節(jié) 荷載效應(yīng)組合原則和構(gòu)件設(shè)計,一、荷載效應(yīng)組合 荷載效應(yīng)組合實際上是內(nèi)力組合，內(nèi)力組合的目的就是要找出框架 梁柱控制截面的最不利內(nèi)力，最不利內(nèi)力是使截面配筋最大的內(nèi)力。 1、控制截面及最不利內(nèi)力 框架梁的控制截面通常是梁端支座截面和跨中截面。 框

14、架梁的控制截面最不利內(nèi)力組合有以下幾種： （1）、梁端支座截面 （2）、梁跨中截面,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,25,框架柱的控制截面通常是柱上、下兩端截面。 框架柱的控制截面最不利內(nèi)力組合有以下幾種： （1）、 及相應(yīng)的n、v； （2）、 及相應(yīng)的m、v； （3）、 及相應(yīng)的m、v； （4）、 比較大（不是絕對 最大），但n比較小 或n比較大（但不是絕對最小或絕 對最大）。 內(nèi)力組合時應(yīng)將各種荷載作用下梁 柱軸線的彎矩值和剪力值換算到 梁柱邊緣處，然后進行內(nèi)力組合。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,26,2、活荷載布置 （1）、逐跨布置法 （2）、最不利位置法 （3）、滿

15、布法 對樓面活荷載標準值 不超過 的 一般工業(yè)與民用多層 框架結(jié)構(gòu)，滿布荷載法的計算精度和安全度可以滿足工程設(shè)計要求 ，為安全起見，滿布法對跨中彎矩再乘以1.11.2的放大系數(shù)。 （4）、水平荷載 水平荷載有風荷載和水平地震作用，水平荷載應(yīng)考慮正反兩個方向。 如果結(jié)構(gòu)對稱，風荷載和水平地震作用下的框架內(nèi)力均為反對稱。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,27,3、荷載組合 不考慮抗震設(shè)防時，荷載效應(yīng)組合如下： 當有兩個或兩個以上可變荷載參與組合且其中包括風荷載時，荷載 組合系數(shù)取 ，在其他情況下荷載組合系數(shù)均取 一般應(yīng)考慮下列三種荷載組合： （1）、恒載0.85（活載風載） （2）、恒載活

16、載 （3）、恒載風載 對于高層框架結(jié)構(gòu)，在計算荷載效應(yīng)組合時應(yīng)把風荷載作為主要荷 載，其荷載組合值系數(shù) 。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,28,二、構(gòu)件截面設(shè)計 1、框架梁 框架梁是受彎構(gòu)件，由內(nèi)力組合求得控制截面的最不利彎矩和剪力 后，按正截面受彎承載力計算方法確定所需要的縱筋數(shù)量，按斜截 面受剪承載力計算方法確定所需的箍筋數(shù)量，再采取相應(yīng)的構(gòu)造措 施。 對于現(xiàn)澆框架，支座調(diào)幅系數(shù)取0.80.9；對于裝配整體式框架， 其支座調(diào)幅系數(shù)取0.70.8。 2、框架柱 框架柱是偏心受壓構(gòu)件，通常采用對稱配筋，確定柱中縱筋數(shù)量時， 應(yīng)從內(nèi)力組合中找出最不利的內(nèi)力進行配筋計算。 框架柱除進行正

17、截面受壓承載力計算外，還應(yīng)根據(jù)內(nèi)力組合得到的 剪力值進行斜截面抗剪承載力計算，確定柱的箍筋配置。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,29,柱的計算長度： （1）、一般多層房屋的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)各層柱段 當為現(xiàn)澆樓蓋時： 底層柱段 其余各層柱段 當為裝配式樓蓋時： 底層柱段 其余各層柱段 （2）、具有非輕質(zhì)隔墻的多層房屋，當為三跨及三跨以上或為兩 跨且房屋的總寬度不小于房屋總高度13時，其各層框架柱段的計 算長度： 當為現(xiàn)澆樓蓋時： 當為裝配式樓蓋時： （3）、按有側(cè)移考慮的框架結(jié)構(gòu)，當豎向荷載較小或豎向荷載大 部分作用在框架節(jié)點上或其附近時，各層柱段的計算長度應(yīng)根據(jù)可 靠設(shè)計經(jīng)驗取用較

18、上述規(guī)定更大的數(shù)值。 柱h為上、下兩層樓蓋頂面之間的距離。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,30,3、疊合梁 疊合梁是分兩次澆搗混凝土的梁，第一 次在預(yù)制廠澆搗混凝土，做成預(yù)制梁運 往現(xiàn)場安裝；當預(yù)制樓板擱置梁上后， 在梁的上部第二次在施工現(xiàn)場澆注疊合 層，使板和梁連成整體。疊合梁的預(yù)制 部分，通常做成t形截面，以便擱置預(yù) 制樓板，構(gòu)造見圖3.33。 預(yù)制梁所以能和后澆混凝土連成整體共 同工作，主要依靠預(yù)制梁中伸出疊合面 的箍筋的抗剪作用以及粗糙的疊合面上的粘結(jié)力。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,31,三、框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求 1、混凝土強度等級 框架的混凝土強度等級不應(yīng)低于c

19、20。 梁柱混凝土強度等級相差不宜大于5mpa。 2、框架梁 （1）、框架梁截面 梁截面高度： 且不宜大于 梁截面寬度： （2）、框架梁縱向鋼筋 框架梁、柱縱向鋼筋構(gòu)造要求見圖3.34。 （3）、框架梁箍筋 梁的箍筋沿梁全長范圍內(nèi)設(shè)置，第一排箍筋一般設(shè)置在距離節(jié)點邊 緣50mm處。梁的配箍率不應(yīng)小于 ，箍筋最小直徑和 最大間距的要求與一般梁相同。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,32,3、框架柱 （1）、框架柱截面 柱截面高度不宜小于400mm，柱截面寬度不宜小于350mm，柱凈高與 截面長邊尺寸之比宜大于4。 （2）、框架柱縱向鋼筋 框架柱的縱向鋼筋宜采用對稱配筋，框架柱縱向鋼筋的最

20、小直徑不 應(yīng)小于12mm，全部縱向鋼筋的最小配筋率 最大配筋率 （3）、框架柱箍筋 箍筋應(yīng)為封閉式，箍筋間距不應(yīng)大于400mm，且不應(yīng)大于柱短邊尺 寸。 4、框架節(jié)點 （1）、現(xiàn)澆框架節(jié)點節(jié)點范圍內(nèi)的箍筋數(shù)量應(yīng)與柱端相同。 （2）、裝配式及裝配整體式框架節(jié)點,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,33,第五節(jié) 框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計,一、抗震設(shè)計思想 1、三水準的抗震設(shè)防要求 （1）、第一水準：當遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用； （2）、第二水準：當遭受相當于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時，建筑物可能損壞，經(jīng)過一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用； （

21、3）、第三水準：當遭受到高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估罕遇地震影響時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,34,2、抗震設(shè)計方法 （1）、第一階段設(shè)計是多遇地震下的承載力驗算和彈性變形計算。取第一水準的地震動參數(shù)，用彈性方法計算結(jié)構(gòu)的地震作用，然后將地震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)進行組合，對構(gòu)件截面進行抗震承載力驗算，以滿足第一水準的抗震設(shè)防要求；對延性結(jié)構(gòu)還要進行彈性變形驗算，控制側(cè)向變形，防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)較多損壞，滿足第二水準的抗震設(shè)防要求；再通過合理的結(jié)構(gòu)布置和抗震構(gòu)造措施，增加結(jié)構(gòu)的耗能能力和變形能力，即認為可以滿足第三水準的抗震設(shè)防

22、要求。 （2）、第二階段設(shè)計是罕遇地震下的彈塑性變形驗算。 對于特別重要的結(jié)構(gòu)或建筑物的體形和抗側(cè)力構(gòu)件比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，除進行第一階段設(shè)計外，還要進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算，使得結(jié)構(gòu)的薄弱部位不產(chǎn)生可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌的過大變形。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,35,3、建筑物重要性分類 建筑抗震設(shè)防分類標準gb5022395根據(jù)建筑遭受破壞后可能產(chǎn)生的經(jīng)濟損失、社會影響及其在抗震救災(zāi)中的作用，將建筑物按重要性分為甲、乙、丙、丁四類。 （1）、甲類建筑，地震破壞后對社會產(chǎn)生嚴重影響，對國民經(jīng)濟造成巨大損失或有特殊要求的建筑。如核電站、存放劇毒物品的建筑、中央級電信樞紐。 （2）、

23、乙類建筑，主要指地震時使用功能不能中斷或需要盡快恢復(fù)，且地震破壞會造成社會重大影響和國民經(jīng)濟重大損失的建筑。如大中城市的供水、供電、廣播、通訊、消防、醫(yī)療建筑。 （3）、丙類建筑，地震破壞后有一般影響及其它不屬于甲、乙、丁類的建筑。如量大面廣的一般工業(yè)與民用建筑。 （4）、丁類建筑，地震破壞或倒塌不會影響及其它不屬于甲、乙、丙類的建筑，且社會影響、經(jīng)濟損失輕微的建筑。如儲存物品價值低、人員活動少的單層倉庫等建筑。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,36,4、抗震設(shè)防標準 （1）、甲類建筑的地震作用，當為68度時應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度計算，當為9度時，提高幅度應(yīng)專門研究。其它各類建筑的

24、地震作用，應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度計算，但設(shè)防烈度為6度時，一般可不進行地震作用計算。 （2）、當設(shè)防烈度為68度時，甲類建筑和乙類建筑應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度采取抗震措施，當為9度時，應(yīng)采取比9度設(shè)防更有效的抗震措施；丙類建筑應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度采取抗震措施；丁類建筑可按本地區(qū)設(shè)防烈度適當降低抗震措施要求，但設(shè)防烈度為6度時不宜降低。 較小的乙類建筑，采用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)體系時，可按本地區(qū)設(shè)防烈度采取抗震措施。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,37,二、地震作用計算 1、地震作用 地震釋放的能量以地震波的形式傳到地面，引起地面運動，并帶動 基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)一起運動，迫使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動。振動過

25、程中作用在 結(jié)構(gòu)上的慣性力就是“地震荷載”，它使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形。按照 現(xiàn)行國家標準規(guī)定，荷載僅指直接作用，地震時結(jié)構(gòu)施加的影響屬 間接作用，故將結(jié)構(gòu)承受的“地震荷載”稱為地震作用。 2、地震作用的計算原則 （1）、一般情況下，水平地震作用對結(jié)構(gòu)起控制作用，可按建筑 結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算，各方 向的水平地震作用主要由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔； （2）、有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當相交角度大于15時，應(yīng)分 別考慮各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用； （3）、質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮雙向水平地震 作用下的扭轉(zhuǎn)影響； （4）、9度時的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用

26、。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,38,3、地震作用的計算方法 基于反應(yīng)譜理論的振型分解反應(yīng)譜法、底部剪力法，以及直接輸入 地震波求解的時程分析法。 （1）、高度不超過40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法等簡化方法； （2）、不符合上述情況的多層和高層房屋宜采用振型分解反應(yīng)譜法， （3）、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和表3.8所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用時程分析法進行補充計算。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,39,4、重力荷載代表值 建筑抗震設(shè)計規(guī)范取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值和各可變荷載組 合值之和作為抗震設(shè)計的重力荷載代表值。可變荷載

27、根據(jù)地震時的 遇合概率取用不同的組合系數(shù)，如表3.9所示。重力荷載代表值適用 于計算地震作用以及與地震作用相遇的其它重力荷載。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,40,5、結(jié)構(gòu)抗震等級 混凝土結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求，不僅與建筑重要性和地震烈度有關(guān)， 而且與建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有關(guān)，結(jié)構(gòu)抗震能力又與房屋高度和結(jié) 構(gòu)類型、主要抗側(cè)力構(gòu)件還是次要抗側(cè)力構(gòu)件等直接相關(guān)。建筑 抗震設(shè)計規(guī)范根據(jù)建筑物重要性、設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高 度等因素，將其抗震要求以抗震 等級表示，抗震等級分為四級，見 表3.10和續(xù)表3.10 ，一級抗震要求最高，四級抗震要求最低，對于 不同抗震等級的建筑物采取不同的計算方法和

28、構(gòu)造要求，以利于做 到經(jīng)濟合理的設(shè)計。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,41,三、荷載效應(yīng)組合 1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載效應(yīng)基本組合 結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計值，包括組合的彎矩、軸向力和剪 力設(shè)計值； 重力荷載分項系數(shù)，一般情況應(yīng)采用1.2，當重力荷載效應(yīng)對 構(gòu)件承載能力有利時，不應(yīng)大于 1.0； 分別為水平、豎向地震作用分項系數(shù)，應(yīng)按表3.11；,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,42,風荷載分項系數(shù)，應(yīng)采用1.4。 重力荷載代表值，有吊車時，尚應(yīng)包括懸吊物重力標準值； 水平地震作用標準值的效應(yīng)； 豎向地震作用標準值的效應(yīng)； 風荷載標準值； 風荷載組合值系數(shù)，一般結(jié)構(gòu)可不考慮，較高的高層

29、建筑 可采用0.2。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,43,2、承載力抗震調(diào)整系數(shù) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計值，應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范計算； 承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除以后有關(guān)章節(jié)另有規(guī)定外，應(yīng)按 表3.12采用。 抗震規(guī)范通過承載力抗震調(diào)整系數(shù)來反映標準值和設(shè)計值之間 的差異。這個差異對不同的材料，不同構(gòu)件以及不同構(gòu)件的荷載效 應(yīng)比值均不相同，表3.12分別給出了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力抗震 調(diào)整系數(shù)的值。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,44,3、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載效應(yīng)組合 在框架抗震設(shè)計時，一般應(yīng)考慮兩種基本組合。 （1）、地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值效應(yīng)的組合 框架結(jié)構(gòu)考慮地震作用時，除高

30、層建筑須考慮風荷載以外，一般不 考慮風荷載與地震作用的組合，框架結(jié)構(gòu)一般也不考慮豎向地震作 用。當只考慮水平地震作用與重力荷載代表值的組合時： （2）、永久荷載與可變荷載的荷載效應(yīng)組合 無地震作用時，考慮全部豎向荷載作用的荷載效應(yīng)組合：,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,45,四、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震設(shè)計 框架結(jié)構(gòu)體系是由梁、柱通過節(jié)點連接而成，抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具備 必要的強度、適當?shù)膭偠?、良好的延性和可靠的連接，并應(yīng)注意強 度、剛度和延性之間的合理匹配。 1、框架梁 （1）、正截面受彎承載力驗算 考慮地震作用組合的框架梁，其正截面受彎承載力可按非抗震設(shè)計 的承載力計算公式計算，但應(yīng)考慮承

31、載力抗震調(diào)整系數(shù)，受彎梁取 考慮受壓鋼筋作用的梁端混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列要求： 一級抗震等級 二、三級抗震等級 且縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,46,（2）、斜截面受剪承載力驗算 、梁端剪力設(shè)計值確定 強剪弱彎 梁端剪力調(diào)整，9度設(shè)防烈度、一級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)： 其它情況： 一級抗震等級 二級抗震等級 三級抗震等級,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,47,框架梁左、右端考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)的正截面 受彎承載力值；應(yīng)分別按順時針和逆時針方向進行計算，并取其較大值。每端的彎矩值可按非抗震設(shè)計正截面受彎承載力有關(guān)公式計算，但在計算中應(yīng)將

32、縱向受拉鋼筋的強度設(shè)計值以強度標準值代替，并取實配的縱向鋼筋截面面積，不等式改為等式，并在等式右邊除以梁的正截面承載力抗震調(diào)整系數(shù)。 考慮地震組合的框架梁左、右端彎矩設(shè)計值， 與 之和，應(yīng)分別按順時針方向和逆時 針方向進行計算，并取其較大值； 考慮地震作用組合時的重力荷載代表值產(chǎn)生的剪力設(shè)計值 ， 可按簡支梁計算確定； 梁的凈跨。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,48,、截面尺寸限制 框架梁受剪截面應(yīng)符合下列條件： 跨高比不小于2.5的框架梁： 跨高比小于2.5的框架梁： 混凝土強度影響系數(shù)，當混凝土強度等級不超過c50時，取 ；混凝土強度等級為c80時，取 ，其 間按線性內(nèi)插法取用。

33、 承載力抗震調(diào)整系數(shù)，受剪取為0.85。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,49,、斜截面受剪承載力驗算 矩形、t形和i形截面的一般框架梁： 對集中荷載作用下的框架梁（包括有多種荷載、且其中集中荷載對 節(jié)點邊緣產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況）：,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,50,2、框架柱 框架柱設(shè)計中應(yīng)遵循“強柱弱梁”的原則，避免或推遲柱端出現(xiàn)塑性 鉸；還應(yīng)滿足“強剪弱彎”的要求，防止過早發(fā)生剪切破壞；為提高 框架柱的延性，還應(yīng)控制柱的軸壓比不要太大。 （1）、正截面承載力驗算 考慮地震作用組合的框架柱，其正截面受壓、受拉承載力可按非抗 震設(shè)計的承載力計算公式計算，

34、均應(yīng)考慮相應(yīng)的承載力抗震調(diào)整系 數(shù)。 （2）、彎矩設(shè)計值調(diào)整 由于框架柱的延性通常比梁的延性小，一旦在框架柱上形成塑性鉸 ，就會產(chǎn)生很大的層間側(cè)移，直接危及結(jié)構(gòu)的豎向承載能力。因此 ，在框架設(shè)計中，可以有目的地增大柱端彎矩設(shè)計值，體現(xiàn)“強柱 弱梁”的原則，使得框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下梁端先出現(xiàn)塑性鉸 。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,51,、節(jié)點上、下柱端的彎矩設(shè)計值 柱端彎矩調(diào)整，9度設(shè)防烈度、一級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)： 且不應(yīng)小于按一級抗震等級公式求得的 值。 一級抗震等級 二級抗震等級 三級抗震等級 對框架頂層和軸壓比小于0.15的柱，以及四級抗震等級時，柱端彎 矩設(shè)計值可直接取

35、地震作用組合下的彎矩設(shè)計值。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,52,考慮抗震等級的節(jié)點上、下柱端的彎矩設(shè)計值之和； 同一節(jié)點左、右梁端按逆時針或順時針方向組合的考慮 承載力抗震調(diào)整系數(shù)的正截面受彎承載力值之和； 同一節(jié)點左、右梁端按逆時針或順時針方向考慮地震作 用組合的彎矩設(shè)計值之和。當節(jié)點左、右梁端均為負彎 矩時，絕對值較小一端的彎矩取零。 、節(jié)點上、下柱端的軸向壓力設(shè)計值，取地震作用組合下各自的 軸向力設(shè)計值。 、框架結(jié)構(gòu)底層柱柱底的抗彎能力也應(yīng)適當提高，對于一、二級 抗震等級的框架結(jié)構(gòu)底層柱下端截面的彎矩設(shè)計值，應(yīng)乘以增大系 數(shù)1.5。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,5

36、3,（3）、 剪力設(shè)計值調(diào)整 柱端剪力調(diào)整，9度設(shè)防烈度、一級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)： 且不應(yīng)小于按一級抗震等級 公式求得的 值。 一級抗震等級 二級抗震等級 三級抗震等級 注意：一、二級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)的角柱的彎矩、剪力設(shè)計值宜 在調(diào)整后的彎矩、剪力設(shè)計值基礎(chǔ)上，再乘以增大系數(shù)1.3。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,54,（4）、受剪截面尺寸限制 限制柱的剪壓比，其實質(zhì)也就是從受剪的要求限制構(gòu)件最小截面尺 寸?？蚣苤氖芗艚孛鎽?yīng)符合下列條件： 剪跨比大于2： 剪跨比不大于2： （5）、斜截面受剪承載力驗算 當框架柱出現(xiàn)拉力：,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,55,（6）、軸壓

37、比限制 抗震設(shè)計中的軸壓比是指柱組合軸壓力設(shè)計值與柱全截面面積和 混凝土的軸心受壓強度設(shè)計值乘積的比值，即 。 柱的軸壓比是影響柱破壞形態(tài)和變形能力的重要因素。試驗表明， 軸壓比越大，柱的變形能力越?。辉诟咻S壓比條件下，多配箍筋不 能有效改善柱的延性。因此，必須限制柱的軸壓比。 3、 框架節(jié)點 框架節(jié)點是結(jié)構(gòu)抗震的薄弱部位，在水平地震力作用下，框架節(jié)點 受到梁、柱傳來的彎矩、剪力和軸力作用，節(jié)點核芯區(qū)處于復(fù)雜應(yīng) 力狀態(tài)。地震時，一且節(jié)點發(fā)生破壞，難以修復(fù)和加固，因此應(yīng)根 據(jù)“強節(jié)點”的設(shè)計要求，使得節(jié)點核芯區(qū)的承載力強于與之相連的 桿件的承載力。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,56,

38、五、框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施 1、材料 （1）、混凝土 有抗震設(shè)防要求的混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級應(yīng)符合下列要求： 設(shè)防烈度為9度時，混凝土強度等級不宜超過c60；設(shè)防烈度為8度 時，混凝土強度等級不宜超過c70。當按一級的抗震等級設(shè)計時， 混凝土強度等級不應(yīng)低于c30；當按二、三級抗震等級設(shè)計時，混 凝土強度等級不應(yīng)低于c20。 （2）、鋼筋 結(jié)構(gòu)構(gòu)件中應(yīng)采用延性較好的鋼筋，普通縱向受力鋼筋宜采用 hrb400、hrb335級熱軋鋼筋，箍筋宜選用hrb335、hrb400、hrb235 級熱軋鋼筋。在施工中，不宜任意采用較高強度等級的鋼筋來代替 原設(shè)計中的縱向受力鋼筋，以免降低構(gòu)件延性。,西南科

39、技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,57,2、框架梁 （1）、截面尺寸 梁的截面寬度不宜小于200mm，且不宜小于柱寬的一半，梁的截面 高寬比不宜大于4；梁計算跨度與截面高度之比(跨高比)不宜小于5。 （2）、梁縱向鋼筋的配置 在框架結(jié)構(gòu)中，主要依靠梁端塑性鉸的形成來保證結(jié)構(gòu)的延性。 梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大于2.5，且考慮受壓鋼筋的梁 端混凝土受壓區(qū)高度和有效高度之比，一般不應(yīng)大于0.25，二、三 級不應(yīng)大于0.35?？拐鹪O(shè)計梁的縱向受拉鋼筋的最小配筋率較非抗 震設(shè)計梁有所提高，應(yīng)滿足表3.13的要求。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,58,（3）、 梁內(nèi)縱筋錨固 在反復(fù)地震作用

40、下，鋼筋與混凝土之間粘結(jié)作用較單調(diào)加載時有所 降低。因此，框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)比非抗震設(shè)計有更為嚴格的錨 固長度和搭接長度。 縱向鋼筋的最小錨固長度： 一、二級抗震等級 三級抗震等級 四級抗震等級 縱向受拉鋼筋的錨固長度，取非抗震的錨固長度。當采用搭 接接頭時，其搭接長度 式中 受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,59,（4）、梁內(nèi)箍筋 梁端箍筋的加密區(qū)長度、箍筋最大間距和箍筋最小直徑，按表3.14 的規(guī)定。當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2時，表中箍筋最小直徑 應(yīng)增大2mm。 沿梁全長箍筋的配筋率應(yīng)符合下列規(guī)定： 一級抗震等級 二，三級抗震等級,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教

41、育課程,back,.,60,3、框架梁 （1）、截面尺寸 柱的截面寬度和高度均不宜小于300mm；柱的凈高與截面高度比宜 大于4，以防止形成易發(fā)生脆性剪切破壞的短柱；柱的截面高寬比 不宜大于3。 （2）、柱內(nèi)縱筋配置 框架柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)小于表3.15規(guī)定的數(shù)值， 同時，應(yīng)滿足每一側(cè)配筋率不小于0.2的要求?？蚣苤腥靠v 向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)大于5。,西南科技大學網(wǎng)絡(luò)教育課程,back,.,61,（3）、柱內(nèi)箍筋 在滿足承載力要求的基礎(chǔ)上對柱采取箍筋加密措施，可以增強箍筋 對混凝土的約束作用，提高柱的抗震能力。 、框架柱端箍筋加密區(qū)長度 取矩形截面長邊尺寸、層間柱凈高的16和500mm三者中的最 大值。底層柱在剛性地坪上、下各500mm范圍內(nèi)，剪跨比不大于2的 短柱和一、二級抗震等級的角柱，