5 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计教材课程.ppt

第5章 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计;5.1 震害及其分析;框架柱——长柱的破坏在上下两端，在压弯剪综合作用下，产生水平或交叉裂缝，严重的混凝土压溃、箍筋拉断、纵筋压屈外鼓； 错层等不当布置产生短柱，短柱承担地震力大，易于发生脆性的剪切破坏 角柱处于双偏压受力状态，受周边横梁约束小，加上扭转影响，其震害大于边柱和内柱。 框架梁——震害发生在梁两端，破坏形式有弯曲、剪切和纵筋锚固破坏等。 节点——节点核心区处于剪压复合受力状态，如果抗剪钢筋不足，在反复荷载作用下，易于发生剪切破坏。 抗震墙——墙肢间的连梁由于剪跨比小易于发生剪切破坏，连梁失效降低墙肢间的连接，破坏整体性，降低承载力。墙肢的破坏主要在底部的斜裂缝。 填充墙——填充墙的刚度大，早期承担较大的地震剪力并很快出现裂缝，若与梁柱间没有可靠连接，容易倒塌伤人。;5.2 抗震设计基本要求;;2、钢筋混凝土房屋适用的高宽比 高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。在复杂体型的高层建筑中，如何计算高宽比是比较难以确定的问题。一般场合，可按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比，但对突出建筑物平面很小的局部结构（如楼梯间、电梯间等），一般不应包含在计算宽度内；对于不宜采用最小投影宽度计算高宽比的情况，应由设计人员根据实际情况确定合理的计算方法；对带有裙房的高层建筑，当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时，计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上部分考虑。;;3、钢筋混凝土房屋的抗震等级 抗震等级是根据国内外高层建筑震害、有关科研成果、工程设计经验而划分的。 抗震设计的钢筋混凝土高层建筑结构，根据设防烈度、结构类型、房屋高度区分为不同的抗震等级，采用相应的计算和构造措施，抗震等级的高低，体现了对结构抗震性能要求的严格程度。抗震等级从四到一级抗震要求逐渐提高，特殊要求时则提升至特一级，其计算和构造措施比一级更严格。 建筑物的重要性越大、房屋越高、地震作用越大、对受力影响程度越大，抗震等级也就越高； 同一结构中的不同部位（如框支抗震墙的底部）、同一结构形式在不同体系中所起的作用不同（如框架结构和框剪结构中的框架），抗震等级也要加以区别。 “高层规程”规定的丙类建筑的抗震等级见下表。;当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，地下一层的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级，地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；地下室中超出上部主楼范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。9度抗震设计时，地下室结构的抗震等级不应低于二级。 与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施。 框架－抗震墙结构中，在基本烈度下，如果框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50％，则该部分已不能视作次要抗侧力部件，其抗震等级应按框架结构确定，最大使用高度可比框架结构适当提高。;4、 结构布置 结构平面布置的基本原则是： 抗震设计的A级高度钢筋混凝土高层建筑，其平面布置宜符合下列要求： 1）平面宜简单、规则、对称，减少偏心； 2）平面长度不宜过长，突出部分长度不宜过大； 3）不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。 另外，应避免楼板遭到较大程度的削弱，否则应采取加强措施。 抗震设计时，高层建筑宜调整平面形状和结构布置，避免结构不规则，不设防震缝。当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。 ;;防震缝最小宽度应符合下列要求： 1）框架结构房屋，高度不超过15m的部分，可取70mm；超过15m的部分，6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm； 2）框架-剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的70％采用，剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的50％采用，但二者均不宜小于70mm。 防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度应按不利的结构类型确定；防震缝两侧的房屋高度不同时，防震缝宽度应按较低的房屋高度确定； 当相邻结构的基础存在较大沉降差时，宜增大防震缝的宽度； 防震缝宜沿房屋全高设置；地下室、基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接； 结构单元之间或主楼与裙房之间如无可靠措施，不应采用牛腿托梁的做法设置防震缝。 抗震设计时，伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合防震缝最小宽度的要求。;注： 1）框架-剪力墙的伸缩缝间距可根据结构的具体布置情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值； 2） 当屋面无保温或隔热措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工外露时间较长时，伸缩缝间距应适当减小