《建筑抗震设计》多媒体课件-第4章节.ppt

建筑抗震设计 第4章 混凝土框架结构抗震设计 一、概述 二、框架结构震害现象及分析 三、框架结构的抗震概念设计 四、框架结构内力计算及荷载效应组合 五、框架梁、柱与节点的抗震设计 六、框架结构抗震构造措施 【基本内容】 二、框架结构震害分析 一般震害表征： 柱＞梁，角柱＞内柱，短柱＞长住，不规则＞规则 1、框架柱的震害 柱顶：在弯矩、剪力、轴力的复合作用下，柱顶周围有水平裂缝或交叉斜裂缝，严重者会发生混凝土被压碎，箍筋拉断，纵筋受压屈曲呈灯笼状。 二、框架结构震害分析 绵竹市武都镇某建筑底层柱上端破坏 二、框架结构震害分析 柱底：震害相对于柱顶较轻。环向水平裂缝较多 二、框架结构震害分析 二、框架结构震害分析 2、框架梁的震害 震害一般发生在梁端。纵向梁的破坏重于横向梁。在竖向荷载与地震作用下，梁端承受反复作用的剪力和弯矩，出现上下贯通的垂直裂缝或者交叉斜裂缝。 当梁内抗剪钢筋配置不足时发生脆性剪切破坏，梁端附近产生斜裂缝; 当梁内抗弯钢筋配置不足时发生弯曲破坏; 当梁主筋在节点内锚固不足时发生锚固破坏(拔出) 3、梁柱节点破坏 在反复荷载作用下，节点核心区混凝土处于剪压复合应力状态。 当节点约束箍筋过少或梁筋锚固长度不足时，会出现交叉斜裂缝，导致剪切破坏。 二、框架结构震害分析 二、框架结构震害分析 角柱：处于双向偏压状态，受结构整体扭转影响大，受力状态复杂，而受横梁的约束相对减弱，震害比内柱严重。 二、框架结构震害分析 短柱(柱剪跨比不大于2或柱净高与柱截面高度之比H/b＜4的柱)：刚度较大，分担的水平地震剪力大，而剪跨比较小，容易导致脆性剪切破坏。 二、框架结构震害分析 二、填充墙的震害 破坏原因：墙体受剪承载力低，变形能力小，墙体与框架缺乏有效的拉结。 破坏规律：框架结构的下部填充墙破坏重于上部(框架结构的变形为剪切型，下部层间变形大) 二、框架结构震害分析 二、框架结构震害分析 一、框架结构震害分析 三、框架结构的抗震概念设计 一、结构体系选择 1、框架结构房屋最大适用高度 结构 类型 非抗震设计 设防烈度 6度 7度 8度(0.20g) 8度(0.30g) 9度 框架 70 60 50 40 35 24 现浇钢筋混凝土框架结构房屋适用的最大高度(m) 注： ①房屋高度指室外地面到主要屋面板顶板的高度(不包括局部突出屋顶部分)； ②表中框架，不包括异形柱框架； ③超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。 2、框架结构房屋适用高宽比 结构体系 非抗震 设计 设防烈度 6度、7度 8度 9度 框架 5 4 3 - 钢筋混凝土框架结构适用的最大高宽比 三、框架结构的抗震概念设计 3、框架结构抗震等级 抗震等级：根据结构类型、设防烈度、房屋高度和场地类别将结构划分为不同的等级进行抗震设计，以体现在同样烈度下不同的结构体系、不同高度和不同场地条件有不同的抗震要求。 结构类型 设防烈度 框架 结构 6度 7度 8度 9度 高度(m) ≤24 24 ≤24 24 ≤24 24 ≤24 框架 四 三 三 二 二 一 一 大跨度框架 三 二 一 一 大跨度框架：指跨度不小于18m的框架。 三、框架结构的抗震概念设计 3、框架结构抗震等级 抗震等级：根据结构类型、设防烈度、房屋高度和场地类别将结构划分为不同的等级进行抗震设计，以体现在同样烈度下不同的结构体系、不同高度和不同场地条件有不同的抗震要求。 三、框架结构的抗震概念设计 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级。 地下室中无上部结构的部分，抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。 4、框架结构防震缝的设置 (1)框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时不应小于100mm；高度超过15m时，6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。 三、框架结构的抗震概念设计 防震缝：为减轻不规则体形对抗震性能的不利影响，将建筑物分割为若干规则单元的缝隙。 4、框架结构防震缝的设置 三、框架结构的抗震概念设计 防震缝：为减轻不规则体形对抗震性能的不利影响，将建筑物分割为若干规则单元的缝隙。 (2)防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宜按需要较宽防震缝的结构类型确定； 4、框架结构防震缝的设置 三、框架结构的抗震概念设计 防震缝：为减轻不规则体形对抗震性能的不利影响，将建筑物分割为若干规则单元的缝隙。 (3)防震缝两侧的房屋高度不同时，防震缝宽度可按较低的房屋高度确定。 (4)防震缝宜沿房屋全高设置，地下室、基础可不设防震缝。 4、框架结构防震缝的设置 三、框架结构的抗震概念设计 防震缝：为减轻不规则体形对抗震性能的