[理学]第十三章多层框架结构.ppt

上节内容回顾 框架结构特点及的分类 框架结构布置原则 框架结构的承重方案 变形缝的设置◥ 上节内容回顾 竖向荷载作用下内力计算的方法——分层法 竖向荷载作用下内力计算的方法——弯矩二次分配法 上节内容回顾 反弯点概念 反弯点法的基本假定 框架柱反弯点高度确定 抗侧移刚度定义及确定 如何利用抗侧移刚度计算柱剪力 柱端弯矩的如何计算？◤ 梁端弯矩、梁剪力和柱轴力如何计算？ 13.5框架结构构件截面抗震设计 一、框架梁 框架设计中应控制先在梁端出现塑性铰，并使塑性铰具有足够的转动能力； 同时应遵循“强剪弱弯”的原则，要求梁的斜截面受剪承载力高于梁的正截面受弯承载力，防止梁端在延性的弯曲破坏前出现脆性的剪切破坏。 1、正截面受弯承载力验算 考虑地震作用组合的框架梁，其正截面受弯承载力可按非抗震设计的承载力计算公式计算，但应考虑承载力抗震调整系数，受弯梁取 =0.75 。 框架梁除应满足受弯承载力的要求以外，还应保证梁端具有足够的曲率延性。由于梁的变形能力主要取决于梁端的塑性转动幅度，因此应对梁端混凝土受压区高度加以限制。考虑受压钢筋作用的梁端混凝土受压区高度应符合下列要求： 一级抗震等级 二、三级抗震等级 且纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5% 。 2、斜截面受剪承载力验算 1)梁端剪力设计值确定 梁端截面组合的剪力设计值应根据不同的抗震等级，按“强剪弱弯”的原则予以调整。一、二、三级应按下式调整，四级可不调整。 9度设防烈度、一级抗震等级的框架结构 二、框架柱 框架柱设计中应遵循“强柱弱梁”的原则，避免或推迟柱端出现塑性铰； 还应满足“强剪弱弯”的要求，防止过早发生剪切破坏； 为提高框架柱的延性，尚应控制柱的轴压比不要太大。 1、正截面承载力验算 考虑地震作用组合的框架柱，其正截面受压、受拉承载力可按非抗震设计的承载力计算公式计算，均应考虑相应的承载力调整系数。 2、弯矩设计值调整 由于框架柱的延性通常比梁的延性小，一旦再框架柱上相成塑性铰，就会产生很大的层间位移，直接危及结构的竖向承载力。 因此，再框架设计中，可以有目的地增大柱端弯矩设计值，体现“强柱弱梁”的原则，使得框架结构再水平地震作用下梁端先出现塑性铰。 为了达到上述要求，框架柱节点上、下弯矩设计值应按下列规定调整柱端弯矩。 3、剪力设计值调整 为了防止柱在弯压破坏前发生剪切破坏，要求柱受剪承载力大于柱弯曲屈服时实际达到的剪力。对于框架柱的剪力设计值应按下列规定计算。 柱端剪力调整，9度设防烈度、一级抗震等级的框架结构 4、 受剪截面尺寸限制 框架柱的受剪截面应符合下列条件 剪跨比大于2 剪跨比不大于2 5、斜截面受剪承载力验算 设计中考虑反复荷载作用下混凝土抗剪承载力降低，给出框架柱受剪承载力计算公式 6、轴压比限制 抗震设计中的轴压比是指柱组合轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土的轴心受压强度设计值乘积的比值，即 柱的轴压比是影响柱破坏形态和变形能力的重要因素。轴压比越大，柱的变形能力越小；在高轴压比的条件下，多配箍筋不能有效改善柱的延性。因此，必须限制柱的轴压比。框架柱的轴压比不宜大于表内的数值。 第13章 框架结构 四、框架结构水平荷载作用下侧移的近似计算及其限值 　　水平荷载作用下框架结构的侧移如图所示，它可以看作由梁、柱弯曲变形引起的侧移和由柱轴向变形引起的侧移的叠加。前者是由水平荷载产生的层间剪力引起的，后者主要是由水平荷载产生的倾覆力矩引起的。 13.3 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 　框架梁柱弯曲变形 柱轴向变形 第13章 框架结构 13.3 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算 ?框架柱的抗侧刚度D表示柱两端产生单位相对侧移所需的剪力。根据此定义，可得第j层的层间位移 与本层层间总剪力Vj之间的关系： Djk——第 j层第k柱修正后的抗侧刚度；m——第 j层柱子的总个数。 ?求出各层间位移 后，即可求出框架顶点的总侧移梁u。 式中n——框架结构的总层数 1、侧移的近似计算 第13章 框架结构 2、框架结构的水平位移限值 　　框架结构的侧向刚度过小，水平位移过大，将影响正常使用；侧向刚度过大，水平位移过小，虽满足使用要求，但不满足经济性要求。因此，框架结构的侧向刚度宜合适，一般以使结构满足层间位移限值