15-6框架设计课件.ppt

第十二、十三讲的主要问题 1、建筑结构无抗震验算及有抗震验算的设计表达式分别是什么？区别有什么？ 2、建筑结构抗震设防的起始烈度是多少？抗震设防通常是本地区的什么烈度？ 3、建筑结构抗震设防时，地震作用计算有那几个层次？ 4、公式 中，各参数的意义分别是什么？ 5、设计延性结构的意义是什么？结构延性比的含义是什么？ 6、为何设置结构抗震等级？ 7、结构设计时，构造措施与结构抗震措施是同一个概念吗？ 8、什么是结构设计的内力组合？内力组合的目的是什么？ 9、高层建筑结构总体计算时可不考虑活荷载的不利布置吗？ 10、 荷载条件下，不可以考虑框架梁的塑性内力重分布。 第6章 钢筋混凝土框架构件设计 钢筋混凝土建筑的两种常见基本单元： ——框架结构、剪力墙结构。 钢筋混凝土框架构件的设计，主要包括 ——梁、柱、节点核芯区三类构件。 本章介绍重点介绍梁、柱和核芯区的抗震设计。 6.1 延性耗能框架的概念设计 钢筋混凝土框架除了必须具有足够的承载力和刚度外，还应具有良好的延性和耗能能力，以实现抗震设防的目标。 延性是指强度或承载力没有大幅度下降情况下的屈服后变形能力(见4.5节)。 钢筋混凝土框架的抗震概念设计——延性耗能框架设计 强柱弱梁——节点柱端截面在轴压力作用下的受弯承载力之和应≥梁端截面受弯承载力之和，使塑性铰先出在梁端，推迟或避免柱端塑性铰的形成。 ∑Mc≥∑Mb 强剪弱弯——梁(柱)的实际抗剪承载力应≥其相应的受弯承载力所对应的剪力计算值，推迟或避免其剪切破坏，实现延性的弯曲破坏。 强核芯区、强锚固——核芯区的受剪承载力应大于汇交同一节点各梁受弯承载力对应的核芯区的剪力。使节点核芯区的破坏晚于梁铰、柱铰的发展。 强锚固——伸入核芯区的梁、柱纵向钢筋，在核芯区内应有足够的锚固长度，避免因粘结、锚固破坏而增大层间位移。 局部加强——提高和加强柱根部以及角柱、框支柱等受力不利部位的承载力和抗震构造措施，推迟或避免其过早破坏。 限制柱轴压比 n，加强柱箍筋对混凝土的约束。 6．2 框架梁抗震设计 框架梁是钢筋混凝土框架的主要延性耗能构件。 梁的破坏形态、截面混凝土相对压区高度ξ、塑性铰区混凝土的约束程度等是影响梁的延性和耗能的主要因素。 6.2.2 梁截面抗弯设计 6．2．3 梁的抗剪验算 1．框架梁箍筋与延性 震害和试验表明，地震时，框架梁端破坏主要集中在距梁端hb~ 2hb的梁端塑性铰区范围内，在地震往复作用下，主要有竖向裂缝贯通，斜裂缝交叉，混凝土骨料的咬合作用渐弱，剪力主要靠箍筋和纵筋的销键作用传递 。 梁端应设箍筋加密区，使塑性铰区具有良好的塑性转动能力，防止受压钢筋过早压屈。箍筋加密区配置的箍筋应同时满足：强剪弱弯原则和抗震构造措施要求。 2．剪力设计值 抗震设防的框架梁端应设箍筋加密区，加密区内的箍筋配置量要满足强剪弱弯的要求； 抗震等级为一、二、三级抗震框架的梁端箍筋加密区以外的区段以及四级、非抗震框架的粱，其剪力设计值取最不利组合值。 强剪弱弯设计 ②一级框架结构及9度时尚应符合 Vb=1.1(Mbual+Mbuar)/ln+VGb (6-3b) VGb——梁在重力荷载代表值(9度时高层建筑还应包括竖向地震作用标准值)作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值； ln——梁的净跨； ηvb——梁端剪力增大系数：一级ηvb=1.3; 二级ηvb=1.2; 三级ηvb=1.1。 Mbl、 Mbr——分别为梁左、右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值，一级框架两端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零； Mbual、Mbuar——分别为梁左、右端截面反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力，Mbua=Mbu/γRE，Mbu为根据实配钢筋面积(计人受压钢筋)和材料强度标准值计算所得梁端截面的实际受弯承载力； γRE——抗震调整系数(梁抗弯时，γRE=0.75 )。 3．受剪承载力验算 无地震作用组合时 Vb≤0.7ft b hbo+1.25 fyv hbo Asv / s (6-4a) 有地震作用组合时 Vb≤1/γRE(0.7ft b hbo+1.25 fyv hbo Asv / s) (6-4b) γRE=0.85。 由于梁端部可能出现反向剪力，导致产生交叉斜裂缝，抗震设防的框架梁，不用弯起钢筋抗剪，因为弯起钢筋只能抵抗单方向的剪力。 6.2.4 构 造 措 施 1．截面最小尺寸——三方面的要求： ①承载力要求：必须计算； ②剪压比限值：当梁截面尺寸很小时，截面的名义剪应