钢筋混凝土框架的抗震设计讲义.ppt

5.4 钢筋混凝土框架的抗震设计;进行重要部位的抗震强度验算;按上述地震作用求结构地震内力;一、 框架结构水平地震作用计算;2、水平地震作用下框架内力分析---D值法;柱抗侧移刚度修正系数;（2）计算各柱分配到的地震剪力;y0——标准反弯点高度比； y1——上下层梁线刚度比变化时反弯点高度比修正系数； y2, y3——上下层高变化时反弯点高度比修正系数；;（5）计算各梁的梁端弯矩;2、结构变形验算;二、竖向荷载作用下的框架内力分析; 例1:某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构。梁的截面尺寸为250mm×600mm，混凝土采用C20；柱的截面尺寸为450mm×450mm，混凝土采用C30。现浇梁、柱，结构剖面图及计算简图如图所示，试用弯矩二次分配法绘该框架的弯矩图。;解: 计算梁柱转动刚度： 因为框架结构对称荷载对称，故可取如图（b）所示半边结构计算。 ① 梁的线刚度： 边跨梁： 中跨梁：;② 柱的线刚度： 首层柱： 其它层柱： 梁柱转动刚度及相对转动刚度见表 ;(2)计算分配系数： 分配系数按下式计算： 各节点杆件分配系数;3）端固定弯矩MF ① 顶层： 边跨梁： 中跨梁： ② 其它层： 边跨梁： 中跨梁：;（4）弯矩分配与传递： 弯矩分配与传递如下图所示。首先将各节点的分配系数填在相应方框内，将梁的固端弯矩写在框架横梁相应位置上，然后将节点放松，把各节点不平衡弯矩“同时”进行分配。 假定：远端固定进行传递（不向滑动端传递）；右（左）梁分配弯矩向左（右）梁传递；上（下）柱分配弯矩向下（上）柱传递（传递系数均为1/2）；第一次分配弯矩传递后，再进行第二次弯矩分配，然后不再传递。 ;;（5）作弯矩图： 弯矩图如图所示，括号内的弯矩为弯矩调幅后相应截面的弯矩数值。;1、框架梁的内力组合;由极值条件;2、框架柱的内力组合;（一）一般概念;配筋率对延性影响也很大。; 在水平地震作用下，梁柱的剪跨比可以直接通过梁的跨高比和柱的高厚比表示。;1）平面或楼层有局部薄弱环节，不能发挥整体抗震能力。;1）框架塑性效应较多地发生在梁端，底层柱的塑性效应 较晚形成；;两种破坏形式; 抗震规范规定：一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除顶层和柱轴压比小于0.15者外，柱端组合弯矩设计值应符合下列公式要求;1.梁、柱的抗剪强度要高于它的抗弯强度（强剪弱弯）;一、二、三、四级的框架柱的剪力设计值应按下式调整：;跨高比大于2.5的梁、剪跨比大于2的柱：; 剪跨比宜大于2，剪跨比按下式计算：;N为组合轴压力设计值；b、h为柱的短长边；fc为混凝土抗压强度设计值。; 为此，框架梁的纵向配筋应符合下列要求：; 柱的纵向配筋应符合下列要求：;（1）纵向受拉钢筋的抗震锚固长度laE应按下列公式计算：? 一、二级抗震等级 laE=1.15la 三级抗震等级 laE=1.05la?? 四级抗震等级 laE=la ? 式中??la--纵向受拉钢筋的锚固长度，按《砼规范》第9.3.1条确定。?? （2）当采用搭接接头时，纵向受拉钢筋的抗震搭接长度 llE应按下列公式计算： llE=ζlaE ? ?式中??ζ--纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，按《砼规范》第9.4.3条确定。??; 加密箍筋可以约束混凝土，改善混凝土的变形性能，提高构件的延性、防止混凝土过早地压溃及防止纵向钢筋的压曲失稳。; ☆框架梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按下表采用，当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，表中箍筋最小直径数值应增大2mm。;☆框架柱;C 柱箍筋加密区的体积配筋率; 框架节点破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏。;根据强节点的设计要求，框架节点的设计准则是：;;节点核心区受剪承载力的验算;（2）节点核心区水平截面面积bj×hj;（3） 核心区截面有效计算宽度;（4）框架节点核心区截面受剪承载力的验算