框架结构设计

1（1）轴力、弯矩设计值无地震作用组合：取最不利内力组合作为轴力、弯矩设计值

按强柱弱梁的要求调整柱端弯矩设计值柱端组合的弯矩设计值应按下式计算确定：柱端弯矩增大系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1有地震作用组合：轴力设计值取最不利内力组合、弯矩设计值要根据强柱弱梁及局部加强等要求调整增大第1页/共50页2

框架结构柱固定端弯矩增大

为了推迟框架结构底层柱固定端截面屈服，一、二、三级框架结构的底层柱固定端截面组合的弯矩计算值，应分别乘以增大系数1.5，1.25，1.15。框架结构底层固定端截面：无地下室时是指基础顶面的固定端；有地下室时为地下室以上的首层柱的下端截面。第2页/共50页3

框支柱

一、二级框支柱由地震作用引起的附加轴力应分别乘以增大系数1.5、1.2；一、二级框支柱的顶层柱上端和底层柱下端，其组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5、1.2。

角柱

按照上述方法调整后的组合弯矩设计值再乘以不小于1.1的增大系数第3页/共50页4

按照钢筋混凝土偏心受压柱构件进行计算

抗震设计框架的角柱按双向偏心受压构件验算（2）柱正截面受弯承载力验算第4页/共50页52、强剪弱弯（1）柱剪力设计值柱的抗剪强度要高于它的抗弯强度（强剪弱弯）。9度和一级框架结构尚应符合：一、二、三级框架柱--分别为柱上、下端逆时针或顺时针方向正截面组合的弯矩设计值;---柱的剪力增大系数，一级为1.4,二级为1.2,三级1.1。---柱的净高；---分别为柱上、下端逆时针或顺时针方向根据实配钢筋面积(考虑受压筋)和材料强度标准值计算的抗弯承载力所对应的弯值；第5页/共50页65.4.3框架柱设计2、强剪弱弯

一、二、三级框架的长柱和框支层的长柱箍筋加密区以外的部位，四级框架柱和无地震作用组合的框架柱框支柱，取不利内力组合剪力计算值作为剪力设计值。第6页/共50页7（2）柱斜截面受剪承载力无地震作用组合：第7页/共50页80.900.95—0.800.850.70.700.750.6框架框架-剪力墙框支柱三二一结构类型抗震等级柱轴压比限制规范规定：柱轴压比不应超过下表，但Ⅳ类场地上的较高层建筑柱轴压比限值应适当减小。3、控制柱的轴压比5.4.3框架柱设计第8页/共50页9（1）最小截面尺寸柱截面的有效高度4、框架柱构造要求框架柱的截面尺寸应符合下列各项要求：（非抗震设计）（抗震设计）（圆柱截面设计）无地震作用组合：有地震作用组合：第9页/共50页10

（a)宜对称布置；

（b)截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm;

（c)纵向钢筋的最小配筋率应按下表采用;0.60.80.70.90.81.01.01.2中柱和边柱角柱四三二一类别抗震等级

（d)柱的总配筋率不应大于5%;

（e)一级且剪跨比大于2的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%。（2）

柱内纵向钢筋的配置第10页/共50页11

4、加强柱端约束加密箍筋可以：承担柱子剪力；约束混凝土，改善混凝土的变形性能，提高构件的延性；防止混凝土过早地压溃及防止纵向钢筋的压曲失稳。5.4.3框架柱设计第11页/共50页124、加强柱端约束hcHc取大值取大值第12页/共50页134、加强柱端约束刚性地面500500第13页/共50页144、加强柱端约束第14页/共50页15hcHc取大值取大值刚性地面500500第15页/共50页165、加强柱端约束第16页/共50页175、加强柱端约束第17页/共50页185、加强柱端约束第18页/共50页19第19页/共50页204.9框架节点核芯区抗震设计破坏形态在轴压力、弯矩和剪力的共同作用下，节点区发生由于剪切和主拉应力造成的脆性破坏。原因有：钢筋数量多，振捣不均匀，影响质量；梁柱内纵筋深入节点锚固长度不足，纵筋拔出；箍筋过少，抗剪能力不足。第20页/共50页21梁柱节点处的剪切破坏第21页/共50页22

框架节点破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏。节点主要受剪力和压力的组合作用，节点核心区未开裂前，箍筋应力很小，基本上是混凝土承受剪力。约当剪力达到核心区极限抗剪能力60～70%时，混凝土突然发生对角贯通裂缝，节点刚度明显降低，箍筋应力也突然增大，个别甚至屈服，此后斜裂缝增多赠宽，箍筋陆续达到屈服。

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根据强节点的设计要求，框架节点的设计准则：（1）节点的承载力不应低于其连接构件（梁、柱）的承载力；（2）多遇地震时，节点应在弹性范围内工作；（3）罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；（4）节点配筋不应使施工过分困难。

直交梁对节点核心区有明显约束作用。满足一定条件的四边有梁的节点，核心区混凝土抗剪强度可提高50～100%。节点区的破坏与交于节点的梁、柱破坏顺序有关，弱柱强梁型的节点区破坏严重。第23页/共50页241.节点核芯区抗剪承载力的验算（1）节点核芯区组合的剪力设计值

三、四级框架节点核心区可不进行抗震验算，但应符合构造措施的要求。第24页/共50页259度和一级框架尚应符合---梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；---节点剪力增大系数，一级取1.35,二级取1.2。---柱的计算高度，可采用节点上下柱反弯点之间的距离；---梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离；---梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；---节点左右梁端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和；---节点左右梁端纵向受拉钢筋实际配筋面积（考虑受压筋）和材料强度标准值计算的受弯承载力所对应的弯矩值之和。第25页/共50页26（2）节点核芯区截面受剪承载力的验算一、二级框架：9度时---混凝土抗拉强度设计值；---对应与组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值；---箍筋间距；---箍筋抗拉强度设计值；---核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积;第26页/共50页27—梁的约束影响系数，梁板为现浇，梁柱中线重合，四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4时，可采用1.5；9度时宜采用1.25；其他情况均采用1.0。第27页/共50页28（3）节点截面有效宽度第28页/共50页29第29页/共50页30钢筋接头可采用机械接头、搭接接头和焊接接头。受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度应根据位于同一连接区段内搭接钢筋面积百分率按下式计算，且不应小于300mm。2、梁柱纵筋在节点区的锚固非抗震设计抗震设计

式中—受拉钢筋的搭接长度；

—受拉钢筋的锚固长度，应按现行《混凝土结构设计规范》规定采用；

第30页/共50页31—抗震设计时受拉钢筋的锚固长度；一、二级抗震等级

三级抗震等级四级抗震等级—受拉钢筋搭接长度修正系数，同一连接区段内搭接钢筋面积百分率不大于25%、50%和100%时，分别取1.2、1.4和1.6。第31页/共50页32

注:

（1）受拉钢筋直径大于28mm、受压钢筋直径大于32mm时，不宜采用搭接接头；（2）现浇钢筋混凝土框架梁纵向钢筋的连接方法应遵守下列规定：一级宜采用机械接头，二、三、四级可采用搭接或焊接接头。（3）当采用焊接接头时，应检查钢筋的可焊性；（4）

位于同一连接区段内的受拉钢筋接头面积率不宜超过50%；（5）

当接头位置无法避开梁端、柱端箍筋加密区时，应采用机械连接接头，且钢筋接头面积率不应超过50%；（6）

钢筋机械接头、搭接接头及焊接接头，尚应遵守有关规定。2、梁柱纵筋在节点区的锚固第32页/共50页33第33页/共50页34第34页/共50页35非抗震设计时框架梁的配筋构造第35页/共50页36第36页/共50页37抗震设计时框架梁的配筋构造第37页/共50页38第38页/共50页39第39页/共50页40第40页/共50页41

事件：钢筋锚固长度不够产生裂缝

美国一停车库为七层现浇长跨板结构，一边挑出3.35m，在拆模后不久发现每层在同一处产生裂缝。实际钢筋长度需要钢筋长度每层同处产生裂缝第41页/共50页42第42页/共50页43第43页/共50页44第44页