框架结构设计与构造

第六章章框架结结构设设计与与构造造本章主主要内内容◆框架结结构的的控制截截面及及内力力组合合◆框架结结构的的延性设计◆框架梁的设计计与构构造◆框架柱的设计计与构构造◆框架节点的设计计与构构造框架结构的控制截面及内力组合1◆控制截截面◆内力组组合和和荷载载组合合◆两端弯弯矩塑塑性调调幅◆水平荷荷载的的作用用方向向◆框-剪结构构中框框架内内力的的调整整控制截截面内内力组组合框架结结构在在恒载、楼（（屋））面活载、风载和地震作作用单独作作用下下的内内力计计算，，已经经作了了讨论论。要要对框框架进进行结结构设设计，，需要要对控制截截面进进行内内力组组合。一、控控制截截面控制截截面——一个构构件中中受力力最为为不利利的截截面。。框架梁梁端部截面跨中截面框架柱柱上、下端截面需要注注意的的是，，这里里的梁梁端、、柱端端截面面，是是指柱边边缘、、梁顶顶（底底）截截面。而前前面内内力计计算给给出的的是梁、柱柱轴线线处截截面内内力，如图图所示示。控制截面需要对对内力力进行行调整整。二、内内力组组合与与荷载载组合合内力组组合截面内力之间的相关性荷载组组合多种荷载的共同作用弯矩和和剪力力之间间，不不考虑虑相关关性。。故对对框架梁梁来讲，，只需需计算算到最最大弯弯矩和和最大大剪力力即可可；弯弯矩和和轴力力之间间，存存在相相关性性，故故框架柱柱弯矩、、轴力力要“相应”。荷载组组合按按第三三章的的要求求。内内力计计算时时，一一般采采用荷荷载的的标准准值，，荷载载组合合时，，再乘乘以相相应的的分项项系数数。三、梁梁端弯弯矩塑塑性调调幅按照框框架模模型，，在竖竖向荷荷载下下计算算的框框架梁梁端负负弯矩矩值一一般较较大，，相应应负筋筋配筋筋量也也较高高，施施工不不便。。根据框框架设设计原原则，，梁端容容许出出现塑塑性铰铰。在框框架梁梁的设设计中中，可可以利利用塑塑性内内力重重分布布，降低梁梁端弯弯矩，，减少少负筋筋配筋筋量。梁端调调幅系系数现浇框架0.8～0.9装配整体式0.7～0.8调幅应应满足足下列列要求求：梁端弯弯矩调调小以以后，，跨中中弯矩矩相应应增大大。一一般可可将跨跨中弯弯矩乘乘以1.1～1.2的调幅幅系数数。——按简支计算的梁跨中弯矩必须注注意：：塑性调调幅仅仅对竖竖向荷荷载下下内力力进行行—恒载、活载；塑性调调幅必必须在在内力力组合合之前前进行行—先调幅幅后组组合。四、水平荷荷载的作用用方向风荷载、水水平地震作作用等水平平荷载，有有多种方向向的作用可可能，一般般按结构主主轴方向考考虑。沿主轴方向向作用时，，有正反两两种可能。。组合时针针对要组合合的内力，，选取不同的的方向参与与组合。当结构对称称时，同一一荷载正反反方向作用用时，构件件截面内力力仅符号变变化。组合时仅把把内力符号号取正或取取负即可。五、框—剪结构中框框架内力的的调整抗震设计时时，框架—剪力墙结构构在水平地震作作用下，框架部分分计算所得得的剪力一一般较小。。为保证作作为第二道道防线的框框架具有一一定的抗侧侧力能力，，需要对框框架承担的的剪力予以以适当的调调整。框架剪力分布图1、框架层剪剪力调整，，如图所示示：①框架柱数量量上下基本本不变时——结构底部总剪力；——框架最大层剪力。当时，该层剪力不需调整。②框架柱数量量上下分段段变化结构构否则，层剪剪力按下式式取值：——结构段底部总剪力力；——结构段框架最大层层剪力。当时时，该该层剪力不不需调整。。否则，层剪剪力按下式式取值：2、框架结构构内力调整整按上述原则则调整水平平地震作用用下的框架架层剪力后后，应按调调整前、后后层剪力的的比值，调整每根框框架柱和与与之相连的的框架梁的的剪力及端端部弯矩标标准值。框架柱的的轴力标准准值可以不不作调整。。原则：先调整、后后组合。框架结构的延性设计2◆延性的概念念◆结构抗震-延性与弹性性比较◆决定结构延延性的因素素◆延性框架的的设计原则则◆框架设计的的延性控制制◆结构抗震性性能设计一、延性的的概念对于构件和和构件截面面来讲，延性是指保保持承载力力情况下的的塑性变形形能力。利用延性吸吸收地震能能框架结构的的延性设计计二、结构抗抗震——延性与弹性性的比较延性抗震结结构发生小震时结构弹性变形发生中震时结构出现塑性变形发生大震时用塑性耗能但不倒塌弹性抗震结结构大、中、小震结构保持弹性变形大量结构弹弹塑性分析析结论：同一地震波波对于低频结构两种结构位移反应接近弹性结构延性结构对于中频结构两种结构吸收能量相近弹性结构延性结构⑴由于地震震作用的偶偶然性，在在地震发生生时要求结结构完全处于弹性状状态是不现现实的。⑵相反，完完全可以利利用构件发发生塑性变变形后的延延性，在结结构保持一一定承载力力的情况下下，利用塑性变变形耗散地地震能。⑶当然，结结构发生塑塑性变形后后，刚度明显降降低，自振振周期变长长，地震作作用也相应应减小。这对持续续时间较长长的地震波波或震后余余震来讲，，有利于结结构的安全全、稳定。。⑷需要注意意的是，利利用结构的的塑性性能能抗震，要要求结构（（构件截面面）应具备足够的的变形能力力。通过上述分分析，可以以看出：三、决定结结构延性的的因素决定结构延延性的关键键，在于构构件的破坏坏形式。适筋梁1、适筋梁单单调弯曲弯曲破坏滞滞回曲线压弯破坏滞滞回曲线剪切破坏滞滞回曲线2、反复荷载载作用可见，弯曲曲破坏或弯弯压破坏具具有较好的的延性，而而剪切破坏坏属脆性破破坏。当梁端或柱柱端受拉钢钢筋屈服以以后，截面面具有了一一定的转动动变形能力力，一般称称作出现塑性铰。但是，塑塑性铰出现现在梁端或或柱端，是是有很大区区别的。四、延性框框架的设计计原则试验和震害害调查发现现，框架的延性性主要取决决于框架梁梁的延性。而框架梁梁的延性，，则取决于于梁上塑性性铰的数目目和塑性铰铰的转动能能力。因此此框架的抗抗震设计原原则为：强柱弱梁梁端早于柱端出铰梁端出铰不影响结构的稳定梁端出铰数目多耗能能力强梁端铰延性好震后修复容易强剪弱弯塑性铰转动过程中不发生剪切破坏弯曲破坏延性好剪切破坏是脆性破坏弯曲破坏延性可控制强节点、强强锚固节点破坏晚于构件破坏节点可靠—构件组成结构的关键锚固可靠—钢筋发挥能力的关键调整、应该注意上述设计原原则，虽然然是针对框框架结构给给出的，但但是对其他他结构形式式来讲，也也是应该遵遵循的。大大致可归纳纳为：多道设防强柱弱梁、强墙弱梁等塑性耗能利用延性、防止脆性破坏连接锚固可靠的连接、锚固措施五、框架设设计的延性性控制延性有好的的一面，也也有不利的的一面：延延性性能的的提高需要要材料的用用量加大，，经济投入入加大。因因此，对不不同设计要要求的框架架应有不同的延性性要求——抗震等级。六、结构抗震性能设设计以结构抗震震性能目标为基准的结结构抗震设设计。综合考虑抗抗震设防类类别、烈度度、场地、、结构、建建造费用、、震后损失失和修复难难易程度等等因素，选选定抗震性性能目标，，有A、B、C、D四个等级，，每个性能能目标均与与一组在指指定地震地地面运动下下的结构抗抗震性能水水准相对应应：相对于现行行《抗规2010》》的三水准，，结构抗震震性能分为为1～5五个水准，，可按下表表进行宏观观控制：框架梁的设计与构造3◆概述◆影响框架梁梁延性的因因素◆框架梁的抗抗弯配筋◆框架梁的抗抗剪配筋◆框架梁的构构造要求框架梁的设设计与构造造一、概述结构设计存存在抗震设计与与非抗震设设计、无地震作用用组合与有有地震作用用组合之分。1、抗震设计计我国《建筑抗震设设计规范》（GB50011—2010）规定，抗震设防烈烈度为6度及以上地地区的建筑筑，必须进进行抗震设设计。这里的“抗震设计”，既有设计计时需要考考虑地震作作用的情况况，也有设设计时不需需考虑地震震作用、构构造措施应应满足抗震震要求的情情况。2、非抗震设设计非抗震设计计，指设防防烈度为6度以下地区区的建筑，，设计时不不需考虑地地震作用和和抗震构造造的情况。。结构仅需具具备必要的的承载力即即可。抗震设计，，不仅要求求结构（或或构件）应应具备必要的承载载力，而且要保保证有足够的延性性。3、无地震作作用组合有以下两种种情况：①对于控制制截面的最最不利内力力来说，有有时考虑地地震作用组组合到的内内力，反而而不如不考考虑地震作作用时组合合到的内力力不利。此此时，选取取不考虑地地震作用的的组合方式式——无地震作用用组合。4、有地震作作用组合如《建筑抗震设设计规范》（GB50011—2010）规定，抗震设防烈烈度为6度时，除本本规范有具具体规定外外，对乙、、丙、丁类类建筑可不不进行地震震作用计算算。②在结构计计算时，不不需要考虑虑地震作用用。荷载组合项项中考虑了了地震作用用——有地震组合合。在承载力公式中，此时应考虑构件承载力抗震调整系数。承载力调整系数构件类别梁轴压比小于0.15的柱轴压比不小于0.15的柱剪力墙各类构件节点受力状态受弯偏压偏压偏压局部承压受剪、偏拉受剪0.750.750.800.851.00.850.85Sd≤Rd/gRE二、影响框框架梁延性性的因素框架梁延性性的好坏，，直接决定定着框架的的延性性能能。因此，，要求设计计具有良好好延性的框框架梁。1、框架梁的的破坏形态态与延性框架梁的破破坏形态剪切破坏发生在梁端脆性弯曲破坏发生在梁端、跨中适筋梁延性破坏2、框架梁的的延性取决于、少筋梁超筋梁适筋梁塑性铰转动能力单筋截面的的延性双筋截面的的延性我国《抗震规范》规定梁端纵向受拉钢筋不宜大于2.5%梁端截面相对压区高度应考虑受压钢筋一级框架二、三级四级框架三、框架梁梁的抗弯配配筋1、基本公式式非抗震设计计适用条件同基本构件适用条件抗震设计

一级抗震二、三级抗震四级抗震2、抗震设计计纵向受拉拉钢筋的最最小配筋百百分率表：：抗震等级位置支座（取大值）跨中（取大值）一级二级三、四级同时，从延延性角度考考虑，《抗震规范》规定：抗震设计时时，梁端截面的的底面和顶顶面纵向钢钢筋截面面面积的比值值，除按计算算确定外，，尚应满足足：一级抗震二、三级抗抗震其目的是：：①受压钢筋筋的存在，，可以有效效地降低混凝土土的压区高高度，这对保证塑性铰铰的转动能力是有利利的；②可防止在在地震中梁梁底出现正正弯矩时过早屈服或或破坏过重重，从而影响响梁端截面面承载力和和变形能力力的正常发发挥。四、框架梁梁的抗剪配配筋1、设计剪力力要做到强剪剪弱弯，即即在塑性铰出现现前、塑性铰转动动过程中不发生剪剪切破坏，，必须使框框架梁的极限抗剪能能力大于相应的的抗弯能力力。即抗剪对应的极限荷载抗弯对应的极限荷载《规范》针对不同的的抗震等级级，采用调调整设计剪剪力的方法法。四级和非抗抗震设计直接取组合到的剪力设计值其他抗震等等级——梁剪力增大系数。一、二、三级分别取1.3、1.2和1.1。——梁左、右端逆时针（或顺）方向截面弯矩组合值。当抗震等级为一级且梁梁端均为负弯矩时，绝对值较小一端的弯矩应取零。——框架梁净跨。柱边到柱边。特别注意——重力荷载代表值（9度时还应考虑竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁计算的支座反力。9度抗震的结结构和一级级框架结构构尚应符合合——梁左、右端逆时针（或顺）方向按实际配筋、材料强度标准值并考虑抗力调整系数计算的梁端部截面抗弯承载能力。2、抗剪设计计基本公式式当时当时非抗震设计计见基本构件有关内容抗震设计一般框架梁在塑性铰范范围外，设设计剪力取取组合值。。混凝土折减60％集荷下独立立梁集荷产生剪力占总剪力75％以上——计算截面的剪跨比，可取，为集中荷载作用点至节点边缘的距离；的取值范围为3、截面尺寸寸限值条件件非抗震设计计五、框架梁梁的构造要要求（一）纵向向钢筋1、通长配筋筋沿梁全长顶面和底面至少应各配两根通长钢筋一、二级抗抗震抗震设计通长配筋跨高比3、受拉纵筋筋的锚固长长度三、四级抗抗震和非抗抗震2、贯通中柱柱的每根纵纵筋直径一、二、三三级不应，，其余不宜宜矩形柱≤1/20柱该方向尺寸圆形柱≤纵筋所在位置柱截面弦长1/20其目的是保保证钢筋与与柱子混凝凝土的可靠靠粘结，防防止在反复复荷载下出出现滑移破破坏。非抗震抗震4、受拉钢筋筋的连接方式——纵筋的连接接可采用机械连接、绑扎搭接和焊接。一、二级三级抗震四级抗震具体锚固做做法、要求求见有关规规范。抗震等级为为一级的框架梁，，宜采用机械连接接接头；对于二、、三、四级级，可采用用绑扎搭接接或焊接接接头。具体体连接方式式，应符合合国家现行行标准的规规定。5、搭接长度度连接部位——受力纵筋的的连接接头头宜设置在在构件受力较小的部位。抗震设计时时，宜避开梁梁端、柱端端箍筋加密区区范围。且同一连接区区段内的受拉钢筋筋接头面积百分率率不宜超过50％。非抗震设计抗震设计——非抗震、抗震时受拉钢筋的搭接长度；——受拉钢筋搭接长度修正系数。见下表。1、框架梁端端部箍筋加加密同一连接区段内搭接钢筋面积（％）≤2550100受拉搭接长度修正系数1.21.41.6（二）框架架梁箍筋构构造①加密原因抗震设计不不用弯起筋筋在塑性铰区区内，不仅仅有垂直裂裂缝，而且且有斜裂缝缝。由于地地震作用是是往复荷载载，会产生生交叉斜裂裂缝，垂直直裂缝也会会裂通。混混凝土的咬咬合作用会会渐渐丧失失。必须有有足够的箍箍筋对其约约束，保证证剪力的可可靠传递。。2、非加密区区箍筋要求求②加密区长度度和做法梁端箍筋加加密区的长长度、箍筋筋最大间距距和最小直直径抗震等级加密区长度（取较大值mm）箍筋最大间距（取最小值mm）箍筋最小直径mm一2.0hb，500hb/4，6d，10010二1.5hb，500hb/4，8d，1008三1.5hb，500hb/4，8d，1508四1.5hb，500hb/4，8d，1506框架梁非加加密区箍筋筋的最大间间距不宜大大于加密区区箍筋间距距的2倍，以防塑塑性铰转移移到非加密密区。3、箍筋的其其它构造要要求①沿梁全长配配箍率应满满足：一级抗震二级抗震三、四级抗震非抗震②第一个箍筋筋：应设在距支支座边缘50mm处。③加密区内箍箍筋肢距一级抗震宜≤20倍箍筋直径和200mm二、三级抗震宜≤20倍箍筋直径和250mm四级抗震宜≤300mm肢距④箍筋应有135°的弯钩，弯弯钩端头直直段长度不不应小于10倍箍筋直径径和75mm。⑤其余构造要要求见有关关规范。（三）混凝凝土等级1、现浇框架架梁的混凝凝土强度等等级，按照照一级抗震震等级设计计时，不应低于C30；按二～四四级和非抗抗震设计时时，不应低于C20。2、现浇框架架梁的混凝凝土强度等等级，不宜宜高于C40。框架柱的设计与构造4◆框架柱的破破坏形态◆影响柱子延延性的重要要参数◆框架柱的弯弯矩调整◆框架柱正截截面设计◆框架柱斜截截面设计◆框架柱构造造框架柱的设设计与构造造一、框架柱柱的破坏形形态虽然强调““强柱弱梁梁”,但是，由于于地震作用用的不确定定性，不可能防止止塑性铰不不在框架柱柱中出现。为此，设设计时要求求柱子要有有一定的延延性。大量的震害害调查发现现，由于钢钢筋混凝土土柱的失效效，造成的的震害是很很严重的。。房屋能否做做到“裂而不倒”，很大程度度上取决于于柱子延性的的好坏。框架柱同时时承受弯矩矩、剪力、、轴力的作作用，其破破坏形态取取决于它们们的相对大大小。框架柱的破破坏形态有有以下几种种：1、弯曲破坏坏大偏压破坏延性最好通常先在柱柱顶或柱底底产生水平裂缝，当受拉纵纵筋屈服时时，水平裂裂缝分布范范围可达2h（h为柱截面高高度），有有时裂缝也也会沿45°方向倾斜。。柱子最后后是由于压区混凝土土压碎、受受压纵筋压压屈而丧失失承载能力力。如图所示示，破坏形形态属于延延性破坏。。属于延性破坏在荷载作用用下，水平平裂缝斜向向发展，形形成斜裂缝。如箍筋较较强，斜裂裂缝不会迅迅速开展，，而是在弯弯剪作用下下，压区混混凝土剪切切错动，混混凝土挤碎碎，柱子丧丧失承载力力。2、剪切受压压破坏3、剪切受拉拉破坏脆性破坏剪跨比较小小且配箍率率较低时，在受拉主主筋屈服后后，随荷载载反复次数数的增加，，突然产生生一条较宽宽的主斜裂裂缝，箍筋筋屈服、柱柱子剪坏。。4、剪切斜拉拉破坏脆性破坏一般发生在在短柱中。斜裂缝缝沿柱对角角出现，箍箍筋达到屈屈服甚至被被拉断，柱柱子承载力力突然下降降。但是主主筋一般不不屈服。5、粘结开裂裂破坏脆性破坏有两种破坏坏类型：①①纵筋锚固固不足被拔拔出；②沿沿纵筋产生生细微斜裂裂缝，导致致混凝土沿沿纵筋酥裂裂脱落。后后一种情况况在震害中中常常见到到。实际上，柱柱子的破坏坏情况往往往是几种破破坏方式的的综合反映映。二、影响柱柱子延性的的重要参数数比较而言，，弯曲破坏坏和剪切受受压破坏属属延性破坏；而剪切受受拉破坏、、剪切斜拉拉破坏和粘粘结破坏属属脆性破坏，设计中应应当采取措措施避免。。1、剪跨比剪跨比——反映了截面上弯矩和剪力的相对关系。对微元体来讲，反映的是与的相对关系。用表示：——柱端截面的弯矩、剪力；——柱子截面的高度。①试验发现：：多发生弯曲破坏延性较好仍需箍筋足够多发生剪切破坏设计合理剪切受压破坏有一定延性多发生剪切斜拉破坏脆性破坏②柱子类别划划分柱子的反弯弯点大都接接近柱子的的中点，则则柱端弯矩矩近似可表表示为：代入剪跨比比公式，有有：称为长柱称为短柱称为极短柱可见，在结结构方案布布置时，就就应避免免极极短短柱柱。也也应应该该避避免免在在同同一一层层中中同同时时存存在在长长柱柱和和短短柱柱的的情情况况，，否否则则，，应应采采取取可可靠靠措措施施。。2、轴轴压压比比轴压压比比是是指指柱考考虑虑地地震震作作用用组组合合的的轴轴向向压压力力设设计计值值与柱全全截截面面和和混混凝凝土土轴轴心心抗抗压压强强度度设设计计值值乘乘积积的比比值值：：——柱子的轴压比；——柱子截面尺寸。对于于对对称称配配筋筋大大偏偏压压破破坏坏来来讲讲，，轴轴压压比比实实际际上上反反应应了了混混凝凝土土压区区高高度度的的大大小小。而而压压屈屈高高度度的的大大小小，，与与截截面面的的转转动动能能力力是是直直接接相相关关的的。。所所以以说说，，轴压压比比是是影影响响柱柱子子延延性性的的重重要要因因素素。西安安框框架架小小组组柱柱子子的的试试验验表表明明，，随随着着轴轴压压比比的的增增大大，，柱柱子子的的极极限限抗抗弯弯能能力力在在提提高高，，但但是是柱柱子子的的极极限限变变形形能能力力、、耗耗散散地地震震能能的的能能力力都都降降低低，，对对短短柱柱来来讲讲尤尤其其明明显显。。长柱柱承承载载力力—侧移移关关系系短柱承载力—侧移关系①试验验发发现现：：压弯弯构构件件的的滞滞回回曲曲线线轴压压比比越越大大，，构构件件的的滞回回性性能能就越越差差，，耗耗能能能能力力也也越越差差。。为为了了保保证证柱柱子子有有一一定定的的延延性性，，柱柱子子的的轴轴压压比比不不能能过过大大。。清华华大大学学抗抗震震抗抗爆爆研研究究所所的的试试验验给给出出了了类类似似结结论论：：6调整整后后的的柱柱子子轴轴压压比比限限值值不不应应大大于于1.05。《高层层规规程程》规定定，，抗抗震震设设计计时时，，钢钢筋筋混混凝凝土土柱柱子子轴轴压压比比不不宜宜超超过过下下表表的的值值；；对对Ⅳ类场场地地上较较高高的的高高层层建建筑筑，，其其轴轴压压比比限限值值还还应应适适当当减减小小。。注：：1～5参见见规规程程；；②规范范对对轴轴压压比比的的限限值值3、剪压比是指截面平均剪应力与混凝土轴心抗抗压强度之比：剪压比越大时时，斜裂缝出出现的越早，，也越容易发发生剪切破坏坏；要求配置置的箍筋也越越多。而箍筋筋过多，当混混凝土压碎时时，箍筋难以以达到屈服。。无地震作用组组合时有地震作用组组合时4、箍筋配置——框架柱的剪跨比。反弯点位于柱高中部的框架柱，可近似取柱子净高与计算方向2倍截面有效高度之比；或按下式计算：——框架柱未经“强柱弱梁”调整（包括底层柱、角柱）的组合弯矩值，可取上下端的较大值；——柱端截面与组合弯矩相对应的剪力组合值。在钢筋混凝土土柱中，箍筋筋起着①承担剪力、②防止纵筋压屈屈、③约束核心混凝凝土三个方面面的作用。尤尤其是对核心心混凝土的约约束，是影响响柱子延性的的重要方面。。①柱中箍筋的形状（a）普通矩形箍（b）螺旋箍（1）（2）（3）（4）（c）复式箍从对核心混凝凝土的约束效效果来看，螺旋箍效果最最好，普通矩形箍最最差。复式箍约束束效果，与形形状有关，约约束效果比普普通矩形箍要要好的多。尤尤其是轴压比较大的的柱子，宜采采用复式箍。②箍筋的体积配配箍率用以衡量箍筋筋对混凝土约约束程度。——箍筋的体积配箍率；——一个箍筋间距范围内，箍筋的体积和混凝土的体积；——箍筋的单肢截面积——一个箍筋的总长。等于各个肢长度的和，但是复式箍中，重叠部分只计算一次。——箍筋间距——矩形截面柱的边长如果考虑材料料的强度，则则引入配箍特特征值：清华大学的试试验，反映了了配箍率对混混凝土和柱子子延性的影响响：含箍率（普通通矩形箍）对对混凝土应力力应变关系的的影响不同轴压比下下含箍率对柱柱子延性的影影响三、框架柱的的弯矩调整强柱弱梁框架抗震设计计要求做到“强柱弱梁”，塑性铰出现现在梁上而不不是柱上。这这要求在节点处，框架柱的的极限抗弯承承载力要足够够大。——柱子的延性比，反映柱子延性；——为箍筋形状系数。综合上述分析析a、当轴压比不不太大（中等等偏下）时，，增大含箍率率、改进箍筋筋构造，可以以改善柱子延延性b、当轴压比过过大时，箍筋筋约束混凝土土的效果降低低，增大含箍箍率，难以提提高柱子延性性。以梁柱中节点点为例，应有有：1、一般梁柱节节点处抗震设计时，，除顶层和柱轴轴压比小于0.15者外，柱端考虑地地震作用组合合的弯矩设计计值，应按下下式予以调整整：一级框架结构构及9度时的框架，，应满足：其他情况：——节点左、右梁端截面逆时针（或顺）组合弯矩设计值之和。当抗震等级为一级且节点左、右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；——节点上、下柱端截面顺时针（或逆）方向组合弯矩设计值之和。调整得到节点点上、下柱端端弯矩之和以以后，可按弹弹性分析的弯弯矩比例进行行分配，也可可按线刚度分分配：hc——柱端弯矩增大大系数；对框框架结构，二二、三级分别别取1.5和1.3；对其他结构构中的框架，，一、二、三三、四级分别别取1.4、1.2、1.1和1.1。2、框架底层柱柱底截面其余情况包括四级框架架和一、二、、三级框架顶顶层柱以及轴轴压比小于0.15的柱，直接取考虑虑地震作用的的组合弯矩值值。抗震设计时，，一、二、三三级框架结构构的底层柱底底截面的弯矩矩设计值，应应分别采用考考虑地震作用用组合的弯矩矩值与增大系数1.7、1.5、1.3的乘积。底层层框架柱纵向向钢筋应按上上、下端的不不利情况配置置。其目的是为了防止框框架柱底部过过早的形成塑塑性铰，保证证结构的整体体稳定。3、框架角柱框架角柱，除除按上述调整整之外，还应应对调整后的的弯矩设计值值，再乘以不不小于1.1的增大系数。。并且，应按双向偏压压构件进行正正截面承载力力设计。同时应注意，，角柱的剪力力设计值，经经过调整后，，也应乘以1.1的增大系数。。上述规定的原原因是，角柱柱受力比较复复杂，尤其是是扭转存在时时，对角柱的的内力影响较较大。为了保保证安全，适适当加大角柱柱的设计内力力。四、框架柱正正截面设计框架柱一般按按偏压构件（（角柱是双向向偏压构件））进行设计，，有抗震设计计和非抗震设设计两种情况况。抗震设计时，，在基本公式式中，应考虑虑承载力抗震震调整系数。。以矩形截面面对称配筋偏偏压柱为例：：五、框架柱斜斜截面设计1、柱子设计剪剪力的调整强剪弱弯由于地震作用用的不确定性性，难以避免免塑性铰不出出现在柱中。。因此，在框架柱的设设计中，同样样要做到强剪剪弱弯。即要求柱子子的塑性铰出出现前、后，，不容许发生生剪切破坏。。抗震设计的框框架柱、框支支柱端部截面：一级框架结构构及9度时的框架，，应满足：其他情况——柱端剪力增大大系数。对框框架结构，二二、三级分别别取1.3、1.2；对其他结构构类型的框架架，一、二级级分别取1.4和1.2，三、四级均均取1.1。——柱上、下端经调整以后的顺时针或逆时针方向截面组合弯矩值。——柱子净高——柱上、下端顺时针或逆时针方向实配的弯矩值，按下述规定计算：采用实配钢筋筋面积、材料料强度标准值值和重力荷载载代表值产生生的轴向压力力设计值计算算，并应考虑虑承载力抗震震调整系数。。即——重力荷载代表值产生的轴力设计值按已知，求偏压状态下截面弯矩：求对称配筋判断大小偏压计算极限弯矩材料强度标准值2、抗剪设计基基本公式①轴力为压力时时无震组合有震组合——框架柱的剪跨比，。——考虑风载或地震作用组合的框架柱轴向压力设计值，，且与剪力对应。②当轴力为拉力力时无震组合有震组合且上述两式右右边应满足这说明，轴向向拉力的存在在，对于柱子子斜截面抗剪剪能力的降低低是有限的。。或者说，主要降低了混混凝土部分的的抗剪能力。。≥六、框架柱的的构造（一）纵向钢钢筋1、抗震设计时时，宜采用对称配筋；2、柱子全部纵向钢筋的配配筋百分率，不应小于下下表的规定值值，且柱截面面每一侧纵向向钢筋的配筋筋率不应小于于0.2%；抗震设计时时，对Ⅳ类场地上较高的高层层建筑，表中中数值应增加加0.1%。柱类型抗震等级非抗震一级二级三级四级中柱、边柱0.9（1.0）0.7（0.8）0.6（0.7）0.5（0.6）0.5角柱1.10.90.80.70.5框支柱1.10.9——0.73、全部纵向钢筋筋的配筋率，非抗震设计计时，不宜大大于5%、不应大于6%；抗震设计时时，不应大于于5%。4、边柱、角柱及及剪力墙端柱柱，考虑地震作作用组合产生生小偏心受拉拉时，柱内纵纵筋总截面面面积应比计算算值增加25%。5、一级且剪跨比比不大于2的柱，其单侧纵向向受拉钢筋的的配筋率不宜宜大于1.2%。6、抗震设计时时，截面尺寸寸大于400mm的柱，其纵向向钢筋间距不不宜大于200mm；非抗震设计计时，不应大大于350mm；柱纵向钢筋筋净距均不应应小于50mm。7、柱的纵筋不不应与箍筋、、拉筋及预埋埋件等焊接。。（二）柱子箍箍筋1、柱子箍筋加加密区范围框架柱柱端箍箍筋加密的原原因同框架梁梁，加密范围围按下述原则则确定：①底层柱的上端端和其他各层层柱的两端，应取矩形截截面柱之长边边尺寸（或圆圆形截面柱之之直径）、柱柱净高之1/6和500mm三者之最大范范围；②底层柱刚性地面上、、下各500mm的范围；③底层柱柱根以上1/3柱净高的范围围；④剪跨比不大于于2的柱和因填充墙等等形成的柱净净高与截面高高度之比不大大于4的柱全高范围围；2、柱端箍筋加加密的做法⑤一级及二级框框架的角柱全高范围；⑥需要提高变形能力力的柱全高范围；抗震设计①一般情况下下，箍筋的最大间距和最最小直径，应按下表采采用：抗震等级箍筋最大间距（mm）箍筋最小直径（mm）一级6d和100的较小值10二级8d和100的较小值8三级8d和150（柱根100）的较小值8四级8d和150（柱根100）的较小值6（柱根8）柱端箍筋加密密区的构造要要求注：1d为柱子纵筋直直径；2柱根指框架柱柱底嵌固部位位。3、柱加密区范范围内箍筋的的体积配箍率率②一级框架柱的箍筋直径大大于12mm且箍筋肢距不不大于150mm及二级框架柱箍筋直径不小小于10mm、肢距不大于于200mm时，除柱根外外最大间距应应允许采用150mm；三级框架柱的截面尺寸不不大于400mm时，箍筋最小小直径应允许许采用6mm；四级框架柱的剪跨比不大大于2或柱中全部纵纵向钢筋的配配筋率大于3%时，箍筋直径径不应小于8mm。③剪跨比不大于于2的柱，箍筋间距不不应大于100mm，一级时尚不不应大于6倍的纵向钢筋筋直径。柱子体积配箍箍率的限值，，目的是保证箍筋对核核心混凝土的的约束。既有箍筋形形式的要求，，也有配置量量的限值。①柱箍筋加密区区箍筋的体积积配箍率，应应符合下式的的要求：——柱最小配箍特征值，应按下表采用：抗震等级箍筋形式柱轴压比≤0.30.400.500.600.700.800.901.001.05一普通箍、复合箍0.100.110.130.150.170.200.23——螺旋箍、复合或连续复合螺旋箍0.080.090.110.130.150.180.21——二普通箍、复合箍0.080.090.110.130.150.170.190.220.24螺旋箍、复合或连续复合螺旋箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22三普通箍、复合箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22螺旋箍、复合或连续复合螺旋箍0.050.060.070.090.110.130.150.180.20②对一、二、三三、四级框架架柱，其箍筋加密密区范围内箍箍筋的体积配配箍率还应分分别不小于0.8%、0.6%、0.4%和0.4%。——混凝土轴压强度设计值。当柱混凝土等级低于C35时，应按C35计算；——柱箍筋或拉筋的抗拉强度设计值。超过360N/mm2时，应按360N/mm2计算。③剪跨比不大于于2的柱宜采用复复合螺旋箍或或井字复合箍箍，其体积配箍箍率不应小于于1.2%；设防烈度为为9度时，不应小小于1.5%。④柱非加密区的箍筋，其体体积配箍率不不宜小于加密密区的一半；；其箍筋间距距，不应大于于加密区箍筋筋间距的2倍，且一、二二级不应大于于10倍纵向钢筋直直径，三、四四级不应大于于15倍纵向钢筋直直径。4、箍筋形状①箍筋应为封闭式，其末端应做做成135º弯钩且弯钩末末端平直段长长度不应小于于10倍的箍筋直径径，且不应小小于75mm。②箍筋加加密区区的箍箍筋肢肢距，一级级不宜宜大于于200mm，二、、三级级不宜宜大于于250mm和20倍箍筋筋直径径的较较大值值，四四级不不宜大大于300mm。每隔隔一根根纵筋筋，宜宜在两两个方方向有有箍筋筋约束束，采用拉拉筋组组合箍箍时，，拉筋筋宜紧紧靠纵纵向钢钢筋并并勾住住封闭闭箍。（三））混凝凝土等等级1、现浇浇框架架柱的的混凝凝土强强度等等级，，按照照一级级抗震震等级级设计计时，，不应低低于C30；按二二～四四级和和非抗抗震设设计时时，不应低低于C20。2、现浇浇框架架柱的的混凝凝土强强度等等级，，抗震震设防防烈度度为9度时不不宜大大于C60；抗震震设防防烈度度为8度时不不宜大大于C70。框架节点的设计与构造5◆强节点点、强强锚固固◆节点的的受力力特点点与破破坏形形式◆节点设设计剪剪力◆节点设设计◆节点构构造要要求框架节节点设设计与与构造造一、强强节点点、强强锚固固节点区区是框框架梁梁、柱柱的结合点点，同时时又是是框架架梁、、柱中中受力力钢筋筋的锚固区区域。框架架节点点能否否可靠靠工作作，是是框架架梁、、柱可可靠工工作的的前提提。在框架架设计计中，，保证节节点的的承载载能力力和钢钢筋的的可靠靠锚固固，使之之不发发生过过早破破坏，，是十十分重重要的的。1、强节节点足够的承载力足够的箍筋混凝土的强度及密实性二、节节点的的受力力特点点及破破坏形形式2、强锚锚固足够的锚固长度可靠的锚固方式在竖向向荷载载及地地震力力的作作用下下，框框架节节点区区受力力比较较复杂杂。从节点点受力力来看看从节点点区受受力来来看节点的的破坏坏过程程大致致分为为两个个阶段段1、通裂裂阶段段北京市市建筑筑设计计研究究院等等单位位的节节点试试验发发现，，当作作用于于核心心的剪剪力达达到60～70%极限剪剪力时时，核核心区区出现现贯通通的斜裂缝缝（0.1～0.2mm）。此时，，箍筋筋应力力较低低（不不超过过20MPa），这这一阶阶段剪剪力主主要