高层框架结构设计-课件

第六章

框架结构设计与构造1ppt课件本章主要内容◆框架结构的控制截面及内力组合◆框架结构的延性设计◆框架梁的设计与构造◆框架柱的设计与构造◆框架节点的设计与构造2ppt课件框架结构的控制截面及内力组合1◆控制截面◆内力组合和荷载组合◆两端弯矩塑性调幅◆水平荷载的作用方向◆框-剪结构中框架内力的调整3ppt课件控制截面内力组合框架结构在恒载、楼（屋）面活载、风载和地震作用单独作用下的内力计算，已经作了讨论。要对框架进行结构设计，需要对控制截面进行内力组合。一、控制截面

控制截面——一个构件中受力最为不利的截面。框架梁端部截面跨中截面4ppt课件框架柱上、下端截面需要注意的是，这里的梁端、柱端截面，是指柱边缘、梁顶（底）截面。而前面内力计算给出的是梁、柱轴线处截面内力，如图所示。控制截面需要对内力进行调整。5ppt课件二、内力组合与荷载组合内力组合截面内力之间的相关性荷载组合多种荷载的共同作用弯矩和剪力之间，不考虑相关性。故对框架梁来讲，只需计算到最大弯矩和最大剪力即可；弯矩和轴力之间，存在相关性，故框架柱弯矩、轴力要“相应”。荷载组合按第三章的要求。内力计算时，一般采用荷载的标准值，荷载组合时，再乘以相应的分项系数。6ppt课件三、梁端弯矩塑性调幅按照框架模型，在竖向荷载下计算的框架梁端负弯矩值一般较大，相应负筋配筋量也较高，施工不便。根据框架设计原则，梁端容许出现塑性铰。在框架梁的设计中，可以利用塑性内力重分布，降低梁端弯矩，减少负筋配筋量。梁端调幅系数现浇框架0.8～0.9装配整体式0.7～0.87ppt课件调幅应满足下列要求：梁端弯矩调小以后，跨中弯矩相应增大。一般可将跨中弯矩乘以1.1～1.2的调幅系数。——按简支计算的梁跨中弯矩8ppt课件必须注意：塑性调幅仅对竖向荷载下内力进行—恒载、活载；塑性调幅必须在内力组合之前进行—先调幅后组合。四、水平荷载的作用方向风荷载、水平地震作用等水平荷载，有多种方向的作用可能，一般按结构主轴方向考虑。沿主轴方向作用时，有正反两种可能。组合时针对要组合的内力，选取不同的方向参与组合。当结构对称时，同一荷载正反方向作用时，构件截面内力仅符号变化。组合时仅把内力符号取正或取负即可。9ppt课件五、框—剪结构中框架内力的调整抗震设计时，框架—剪力墙结构在水平地震作用下，框架部分计算所得的剪力一般较小。为保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力，需要对框架承担的剪力予以适当的调整。框架剪力分布图1、框架层剪力调整，如图所示：①框架柱数量上下基本不变时——结构底部总剪力；——框架最大层剪力。当时，该层剪力不需调整。10ppt课件②框架柱数量上下分段变化结构否则，层剪力按下式取值：——结构段底部总剪力；——结构段框架最大层剪力。当时，该层剪力不需调整。否则，层剪力按下式取值：11ppt课件2、框架结构内力调整按上述原则调整水平地震作用下的框架层剪力后，应按调整前、后层剪力的比值，调整每根框架柱和与之相连的框架梁的剪力及端部弯矩标准值。框架柱的轴力标准值可以不作调整。原则：先调整、后组合。12ppt课件框架结构的延性设计2◆延性的概念◆结构抗震-延性与弹性比较◆决定结构延性的因素◆延性框架的设计原则◆框架设计的延性控制◆结构抗震性能设计13ppt课件一、延性的概念对于构件和构件截面来讲，延性是指保持承载力情况下的塑性变形能力。利用延性吸收地震能框架结构的延性设计14ppt课件二、结构抗震——延性与弹性的比较延性抗震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构大、中、小震结构保持弹性变形15ppt课件大量结构弹塑性分析结论：同一地震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16ppt课件⑴由于地震作用的偶然性，在地震发生时要求结构完全处于弹性状态是不现实的。⑵相反，完全可以利用构件发生塑性变形后的延性，在结构保持一定承载力的情况下，利用塑性变形耗散地震能。⑶当然，结构发生塑性变形后，刚度明显降低，自振周期变长，地震作用也相应减小。这对持续时间较长的地震波或震后余震来讲，有利于结构的安全、稳定。⑷需要注意的是，利用结构的塑性性能抗震，要求结构（构件截面）应具备足够的变形能力。通过上述分析，可以看出：17ppt课件三、决定结构延性的因素

决定结构延性的关键，在于构件的破坏形式。适筋梁1、适筋梁单调弯曲18ppt课件弯曲破坏滞回曲线压弯破坏滞回曲线剪切破坏滞回曲线2、反复荷载作用19ppt课件

可见，弯曲破坏或弯压破坏具有较好的延性，而剪切破坏属脆性破坏。

当梁端或柱端受拉钢筋屈服以后，截面具有了一定的转动变形能力，一般称作出现塑性铰。但是，塑性铰出现在梁端或柱端，是有很大区别的。20ppt课件四、延性框架的设计原则试验和震害调查发现，框架的延性主要取决于框架梁的延性。而框架梁的延性，则取决于梁上塑性铰的数目和塑性铰的转动能力。因此框架的抗震设计原则为：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21ppt课件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、22ppt课件应该注意上述设计原则，虽然是针对框架结构给出的，但是对其他结构形式来讲，也是应该遵循的。大致可归纳为：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23ppt课件五、框架设计的延性控制延性有好的一面，也有不利的一面：延性性能的提高需要材料的用量加大，经济投入加大。因此，对不同设计要求的框架应有不同的延性要求——抗震等级。24ppt课件25ppt课件26ppt课件六、结构抗震性能设计以结构抗震性能目标为基准的结构抗震设计。综合考虑抗震设防类别、烈度、场地、结构、建造费用、震后损失和修复难易程度等因素，选定抗震性能目标，有A、B、C、D四个等级，每个性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应：27ppt课件相对于现行《抗规2010》的三水准，结构抗震性能分为1～5五个水准，可按下表进行宏观控制：28ppt课件框架梁的设计与构造3◆概述◆影响框架梁延性的因素◆框架梁的抗弯配筋◆框架梁的抗剪配筋◆框架梁的构造要求29ppt课件框架梁的设计与构造一、概述结构设计存在抗震设计与非抗震设计、无地震作用组合与有地震作用组合之分。1、抗震设计我国《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）规定，抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。这里的“抗震设计”，既有设计时需要考虑地震作用的情况，也有设计时不需考虑地震作用、构造措施应满足抗震要求的情况。30ppt课件2、非抗震设计非抗震设计，指设防烈度为6度以下地区的建筑，设计时不需考虑地震作用和抗震构造的情况。结构仅需具备必要的承载力即可。抗震设计，不仅要求结构（或构件）应具备必要的承载力，而且要保证有足够的延性。3、无地震作用组合有以下两种情况：①对于控制截面的最不利内力来说，有时考虑地震作用组合到的内力，反而不如不考虑地震作用时组合到的内力不利。此时，选取不考虑地震作用的组合方式——无地震作用组合。31ppt课件4、有地震作用组合如《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）规定，抗震设防烈度为6度时，除本规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。②在结构计算时，不需要考虑地震作用。荷载组合项中考虑了地震作用——有地震组合。在承载力公式中，此时应考虑构件承载力抗震调整系数。32ppt课件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/gRE33ppt课件二、影响框架梁延性的因素框架梁延性的好坏，直接决定着框架的延性性能。因此，要求设计具有良好延性的框架梁。1、框架梁的破坏形态与延性框架梁的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34ppt课件2、框架梁的延性取决于、少筋梁超筋梁适筋梁塑性铰转动能力单筋截面的延性双筋截面的延性35ppt课件我国《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36ppt课件三、框架梁的抗弯配筋1、基本公式非抗震设计适用条件同基本构件37ppt课件适用条件抗震设计

一级抗震二、三级抗震四级抗震38ppt课件2、抗震设计纵向受拉钢筋的最小配筋百分率表：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，从延性角度考虑，《抗震规范》规定：抗震设计时，梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值，除按计算确定外，尚应满足：39ppt课件一级抗震二、三级抗震其目的是：①受压钢筋的存在，可以有效地降低混凝土的压区高度，这对保证塑性铰的转动能力是有利的；②可防止在地震中梁底出现正弯矩时过早屈服或破坏过重，从而影响梁端截面承载力和变形能力的正常发挥。40ppt课件四、框架梁的抗剪配筋1、设计剪力要做到强剪弱弯，即在塑性铰出现前、塑性铰转动过程中不发生剪切破坏，必须使框架梁的极限抗剪能力大于相应的抗弯能力。即抗剪对应的极限荷载抗弯对应的极限荷载

《规范》针对不同的抗震等级，采用调整设计剪力的方法。41ppt课件四级和非抗震设计直接取组合到的剪力设计值其他抗震等级——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。42ppt课件特别注意——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度抗震的结构和一级框架结构尚应符合——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。43ppt课件2、抗剪设计基本公式非抗震设计见基本构件有关内容抗震设计一般框架梁在塑性铰范围外，设计剪力取组合值。混凝土折减60％44ppt课件集荷下独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、截面尺寸限值条件非抗震设计45ppt课件五、框架梁的构造要求（一）纵向钢筋1、通长配筋沿梁全长顶面和底面至少应各配两根通长钢筋一、二级抗震抗震设计通长配筋跨高比46ppt课件3、受拉纵筋的锚固长度三、四级抗震和非抗震2、贯通中柱的每根纵筋直径一、二、三级不应，其余不宜矩形柱≤1/20柱该方向尺寸圆形柱≤纵筋所在位置柱截面弦长1/20其目的是保证钢筋与柱子混凝土的可靠粘结，防止在反复荷载下出现滑移破坏。非抗震抗震47ppt课件4、受拉钢筋的连接方式——纵筋的连接可采用机械连接、绑扎搭接和焊接。一、二级三级抗震四级抗震具体锚固做法、要求见有关规范。抗震等级为一级的框架梁，宜采用机械连接接头；对于二、三、四级，可采用绑扎搭接或焊接接头。具体连接方式，应符合国家现行标准的规定。48ppt课件5、搭接长度连接部位——受力纵筋的连接接头宜设置在构件受力较小的部位。抗震设计时，宜避开梁端、柱端箍筋加密区范围。且同一连接区段内的受拉钢筋接头面积百分率不宜超过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。49ppt课件1、框架梁端部箍筋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）框架梁箍筋构造①加密原因抗震设计不用弯起筋在塑性铰区内，不仅有垂直裂缝，而且有斜裂缝。由于地震作用是往复荷载，会产生交叉斜裂缝，垂直裂缝也会裂通。混凝土的咬合作用会渐渐丧失。必须有足够的箍筋对其约束，保证剪力的可靠传递。50ppt课件2、非加密区箍筋要求②加密区长度和做法梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小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框架梁非加密区箍筋的最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍，以防塑性铰转移到非加密区。51ppt课件3、箍筋的其它构造要求①沿梁全长配箍率应满足：一级抗震二级抗震三、四级抗震非抗震②第一个箍筋：应设在距支座边缘50mm处。52ppt课件③加密区内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，弯钩端头直段长度不应小于10倍箍筋直径和75mm。⑤其余构造要求见有关规范。53ppt课件（三）混凝土等级

1、现浇框架梁的混凝土强度等级，按照一级抗震等级设计时，不应低于C30；按二～四级和非抗震设计时，不应低于C20。

2、现浇框架梁的混凝土强度等级，不宜高于C40。54ppt课件框架柱的设计与构造4◆框架柱的破坏形态◆影响柱子延性的重要参数◆框架柱的弯矩调整◆框架柱正截面设计◆框架柱斜截面设计◆框架柱构造55ppt课件框架柱的设计与构造一、框架柱的破坏形态虽然强调“强柱弱梁”,但是，由于地震作用的不确定性，不可能防止塑性铰不在框架柱中出现。为此，设计时要求柱子要有一定的延性。大量的震害调查发现，由于钢筋混凝土柱的失效，造成的震害是很严重的。房屋能否做到“裂而不倒”，很大程度上取决于柱子延性的好坏。框架柱同时承受弯矩、剪力、轴力的作用，其破坏形态取决于它们的相对大小。56ppt课件框架柱的破坏形态有以下几种：1、弯曲破坏大偏压破坏延性最好通常先在柱顶或柱底产生水平裂缝，当受拉纵筋屈服时，水平裂缝分布范围可达2h（h为柱截面高度），有时裂缝也会沿45°方向倾斜。柱子最后是由于压区混凝土压碎、受压纵筋压屈而丧失承载能力。如图所示，破坏形态属于延性破坏。57ppt课件属于延性破坏在荷载作用下，水平裂缝斜向发展，形成斜裂缝。如箍筋较强，斜裂缝不会迅速开展，而是在弯剪作用下，压区混凝土剪切错动，混凝土挤碎，柱子丧失承载力。2、剪切受压破坏3、剪切受拉破坏脆性破坏

剪跨比较小且配箍率较低时，在受拉主筋屈服后，随荷载反复次数的增加，突然产生一条较宽的主斜裂缝，箍筋屈服、柱子剪坏。58ppt课件4、剪切斜拉破坏脆性破坏一般发生在短柱中。斜裂缝沿柱对角出现，箍筋达到屈服甚至被拉断，柱子承载力突然下降。但是主筋一般不屈服。5、粘结开裂破坏脆性破坏有两种破坏类型：①纵筋锚固不足被拔出；②沿纵筋产生细微斜裂缝，导致混凝土沿纵筋酥裂脱落。后一种情况在震害中常常见到。实际上，柱子的破坏情况往往是几种破坏方式的综合反映。59ppt课件二、影响柱子延性的重要参数比较而言，弯曲破坏和剪切受压破坏属延性破坏；而剪切受拉破坏、剪切斜拉破坏和粘结破坏属脆性破坏，设计中应当采取措施避免。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。60ppt课件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柱子类别划分柱子的反弯点大都接近柱子的中点，则柱端弯矩近似可表示为：61ppt课件代入剪跨比公式，有：称为长柱称为短柱称为极短柱可见，在结构方案布置时，就应避免极短柱。也应该避免在同一层中同时存在长柱和短柱的情况，否则，应采取可靠措施。62ppt课件2、轴压比轴压比是指柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值与柱全截面和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值：——柱子的轴压比；——柱子截面尺寸。对于对称配筋大偏压破坏来讲，轴压比实际上反应了混凝土压区高度的大小。而压屈高度的大小，与截面的转动能力是直接相关的。所以说，轴压比是影响柱子延性的重要因素。63ppt课件西安框架小组柱子的试验表明，随着轴压比的增大，柱子的极限抗弯能力在提高，但是柱子的极限变形能力、耗散地震能的能力都降低，对短柱来讲尤其明显。长柱承载力—侧移关系短柱承载力—侧移关系①试验发现：64ppt课件压弯构件的滞回曲线轴压比越大，构件的滞回性能就越差，耗能能力也越差。为了保证柱子有一定的延性，柱子的轴压比不能过大。清华大学抗震抗爆研究所的试验给出了类似结论：65ppt课件6调整后的柱子轴压比限值不应大于1.05。

《高层规程》规定，抗震设计时，钢筋混凝土柱子轴压比不宜超过下表的值；对Ⅳ类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值还应适当减小。注：1～5参见规程；②规范对轴压比的限值66ppt课件3、剪压比是指截面平均剪应力与混凝土轴心抗压强度之比：剪压比越大时，斜裂缝出现的越早，也越容易发生剪切破坏；要求配置的箍筋也越多。而箍筋过多，当混凝土压碎时，箍筋难以达到屈服。无地震作用组合时有地震作用组合时67ppt课件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。在钢筋混凝土柱中，箍筋起着①承担剪力、②防止纵筋压屈、③约束核心混凝土三个方面的作用。尤其是对核心混凝土的约束，是影响柱子延性的重要方面。68ppt课件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土的约束效果来看，螺旋箍效果最好，普通矩形箍最差。复式箍约束效果，与形状有关，约束效果比普通矩形箍要好的多。尤其是轴压比较大的柱子，宜采用复式箍。69ppt课件②箍筋的体积配箍率用以衡量箍筋对混凝土约束程度。——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70ppt课件如果考虑材料的强度，则引入配箍特征值：清华大学的试验，反映了配箍率对混凝土和柱子延性的影响：含箍率（普通矩形箍）对混凝土应力应变关系的影响不同轴压比下含箍率对柱子延性的影响71ppt课件三、框架柱的弯矩调整强柱弱梁框架抗震设计要求做到“强柱弱梁”，塑性铰出现在梁上而不是柱上。这要求在节点处，框架柱的极限抗弯承载力要足够大。——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a、当轴压比不太大（中等偏下）时，增大含箍率、改进箍筋构造，可以改善柱子延性b、当轴压比过大时，箍筋约束混凝土的效果降低，增大含箍率，难以提高柱子延性。72ppt课件以梁柱中节点为例，应有：1、一般梁柱节点处抗震设计时，除顶层和柱轴压比小于0.15者外，柱端考虑地震作用组合的弯矩设计值，应按下式予以调整：一级框架结构及9度时的框架，应满足：其他情况：73ppt课件——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。调整得到节点上、下柱端弯矩之和以后，可按弹性分析的弯矩比例进行分配，也可按线刚度分配：

hc——柱端弯矩增大系数；对框架结构，二、三级分别取1.5和1.3；对其他结构中的框架，一、二、三、四级分别取1.4、1.2、1.1和1.1。74ppt课件2、框架底层柱底截面其余情况

包括四级框架和一、二、三级框架顶层柱以及轴压比小于0.15的柱，直接取考虑地震作用的组合弯矩值。抗震设计时，一、二、三级框架结构的底层柱底截面的弯矩设计值，应分别采用考虑地震作用组合的弯矩值与增大系数1.7、1.5、1.3的乘积。底层框架柱纵向钢筋应按上、下端的不利情况配置。其目的是为了防止框架柱底部过早的形成塑性铰，保证结构的整体稳定。75ppt课件3、框架角柱框架角柱，除按上述调整之外，还应对调整后的弯矩设计值，再乘以不小于1.1的增大系数。并且，应按双向偏压构件进行正截面承载力设计。同时应注意，角柱的剪力设计值，经过调整后，也应乘以1.1的增大系数。上述规定的原因是，角柱受力比较复杂，尤其是扭转存在时，对角柱的内力影响较大。为了保证安全，适当加大角柱的设计内力。76ppt课件四、框架柱正截面设计框架柱一般按偏压构件（角柱是双向偏压构件）进行设计，有抗震设计和非抗震设计两种情况。抗震设计时，在基本公式中，应考虑承载力抗震调整系数。以矩形截面对称配筋偏压柱为例：77ppt课件五、框架柱斜截面设计1、柱子设计剪力的调整强剪弱弯由于地震作用的不确定性，难以避免塑性铰不出现在柱中。因此，在框架柱的设计中，同样要做到强剪弱弯。即要求柱子的塑性铰出现前、后，不容许发生剪切破坏。抗震设计的框架柱、框支柱端部截面：一级框架结构及9度时的框架，应满足：78ppt课件其他情况——柱端剪力增大系数。对框架结构，二、三级分别取1.3、1.2；对其他结构类型的框架，一、二级分别取1.4和1.2，三、四级均取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：79ppt课件采用实配钢筋面积、材料强度标准值和重力荷载代表值产生的轴向压力设计值计算，并应考虑承载力抗震调整系数。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80ppt课件2、抗剪设计基本公式①轴力为压力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。81ppt课件②当轴力为拉力时无震组合有震组合且上述两式右边应满足这说明，轴向拉力的存在，对于柱子斜截面抗剪能力的降低是有限的。或者说，主要降低了混凝土部分的抗剪能力。≥82ppt课件六、框架柱的构造（一）纵向钢筋

1、抗震设计时，宜采用对称配筋；

2、柱子全部纵向钢筋的配筋百分率，不应小于下表的规定值，且柱截面每一侧纵向钢筋的配筋率不应小于0.2%；抗震设计时，对Ⅳ类场地上较高的高层建筑，表中数值应增加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——0.783ppt课件

3、全部纵向钢筋的配筋率，非抗震设计时，不宜大于5%、不应大于6%；抗震设计时，不应大于5%。

4、边柱、角柱及剪力墙端柱，考虑地震作用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%。

5、一级且剪跨比不大于2的柱，其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%。

6、抗震设计时，截面尺寸大于400mm的柱，其纵向钢筋间距不宜大于200mm；非抗震设计时，不应大于350mm；柱纵向钢筋净距均不应小于50mm。

7、柱的纵筋不应与箍筋、拉筋及预埋件等焊接。84ppt课件（二）柱子箍筋1、柱子箍筋加密区范围框架柱柱端箍筋加密的原因同框架梁，加密范围按下述原则确定：①底层柱的上端和其他各层柱的两端，应取矩形截面柱之长边尺寸（或圆形截面柱之直径）、柱净高之1/6和500mm三者之最大范围；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；④剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的柱净高与截面高度之比不大于4的柱全高范围；85ppt课件2、柱端箍筋加密的做法⑤一级及二级框架的角柱全高范围；⑥需要提高变形能力的柱全高范围；抗震设计①一般情况下，箍筋的最大间距和最小直径，应按下表采用：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）柱端箍筋加密区的构造要求注：1d为柱子纵筋直径；2柱根指框架柱底嵌固部位。86ppt课件3、柱加密区范围内箍筋的体积配箍率②一级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级框架柱箍筋直径不小于10mm、肢距不大于200mm时，除柱根外最大间距应允许采用150mm；

三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时，箍筋最小直径应允许采用6mm；

四级框架柱的剪跨比不大于2或柱中全部纵向钢筋的配筋率大于3%时，箍筋直径不应小于8mm。③剪跨比不大于2的柱，箍筋间距不应大于100mm，一级时尚不应大于6倍的纵向钢筋直径。柱子体积配箍率的限值，目的是保证箍筋对核心混凝土的约束。既有箍筋形式的要求，也有配置量的限值。87ppt课件

①

柱箍筋加密区箍筋的体积配箍率，应符合下式的要求：——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0.050.060.070.090.110.130.150.180.2088ppt课件

②

对一、二、三、四级框架柱，其箍筋加密区范围内箍筋的体积配箍率还应分别不小于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2的柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，其体积配箍率不应小于1.2%；设防烈度为9度时，不应小于1.5%。④柱非加密区的箍筋，其体积配箍率不宜小于加密区的一半；其箍筋间距，不应大于加密区箍筋间距的2倍，且一、二级不应大于10倍纵向钢筋直径，三、四级不应大于15倍纵向钢筋直径。89ppt课件4、箍筋形状①箍筋应为封闭式，其末端应做成135º弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍的箍筋直径，且不应小于75mm。②箍筋加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm，二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值，四级不宜大于300mm。每隔一根纵筋，宜在两个方向有箍筋约束，采用拉筋组合箍时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍。90ppt课件（三）混凝土等级

1、现浇框架柱的混凝土强度等级，按照一级抗震等级设计时，不应低于C30；按二～四级和非抗震设计时，不应低于C20。

2、现浇框架柱的混凝土强度等级，抗震设防烈度为9度时不宜大于C60；抗震设防烈度为8度时不宜大于C70。91ppt课件框架节点的设计与构造5◆强节点、强锚固◆节点的受力特点与破坏形式◆节点设计剪力◆节点设计◆节点构造要求92ppt课件框架节点设计与构造一、强节点、强锚固节点区是框架梁、柱的结合点，同时又是框架梁、柱中受力钢筋的锚固区域。框架节点能否可靠工作，是框架梁、柱可靠工作的前提。在框架设计中，保证节点的承载能力和钢筋的可靠锚固，使之不发生