建筑抗震设计-2.ppt

1、第五章 建筑抗震设计,第三节 混凝土结构房屋,混凝土结构房屋一般规定,（一）现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（抗震规范6.1.1条） 房屋高度 房屋适用最大高度,混凝土结构房屋一般规定,（二）钢筋混凝土房屋的抗震等级 抗震等级的划分（抗震规范6.1.2条） 为什么划分抗震等级,混凝土结构房屋一般规定,3. 确定抗震等级尚应符合的其他要求（抗震规范6.1.3条） （1）地震倾覆力矩比值 框架承受的地震倾覆力矩（抗震规范条文说明第6.1.2条） （2）裙房 （3）设有地下室时 （4）抗震设防烈度为甲、乙、丁类的建筑,混凝土结构房屋一般规定,（三）防震缝 防震缝最小宽度 抗撞墙,混凝土结构房屋一般规

2、定,（四）纵向受力钢筋的锚固和连接（混凝土结构规范11.1.7条） 纵向受拉钢筋的抗震锚固长度laE 一、二级 三级 四级,混凝土结构房屋一般规定,2. 纵向受力钢筋的连接 （1）两类连接方式 （2）抗震搭接长度llE 混凝土结构设计规范第9.4.3条 （3）连接接头位置,混凝土结构房屋一般规定,（五）箍筋（混凝土结构规范11.1.8条） （六）其他要求,混凝土结构房屋框架结构,（一）结构布置 （二）框架的受力特性和屈服机制 1. 框架的变形特点,混凝土结构房屋框架结构,2. 屈服机制的合理设计 强烈地震作用下，合理的框架结构屈服机制： * 框架节点基本不破坏； * 梁的屈服（塑性铰）尽可能比

3、柱早发生、多发生； * 同一层柱两端的屈服历程越长越好，各层柱的屈服顺序尽量错开； * 底层柱底的塑性铰宜最晚形成。 “强柱弱梁、强剪弱弯、强底柱柱底、更强节点”,混凝土结构房屋框架结构,（1）框架结构的抗震能量消耗机制 梁铰机制（“强柱弱梁”型） 柱铰机制（“强梁弱柱”型） （2） 构件抗震设计的“强剪弱弯”原则 （3） 梁柱节点设计的“更强节点”原则,混凝土结构房屋框架结构,（三）延性框架设计要求 原则是“强柱弱梁、强剪弱弯、强底柱柱底、更强节点”以及“强锚固”。 截面设计时的内力调整 合理的材料、截面形式和配筋构造,混凝土结构房屋框架结构,（四）地震作用计算 1. 计算简图 2. 结构基

4、本周期 3. 结构总水平地震作用标准值,混凝土结构房屋框架结构,4. 楼层地震剪力 5. 楼层地震剪力设计值Vi,混凝土结构房屋框架结构,混凝土结构房屋框架结构,混凝土结构房屋框架结构,混凝土结构房屋框架结构,地震概念及建筑抗震的基本要求,悠久,混凝土结构房屋框架结构,混凝土结构房屋框架结构,（五）框架结构的内力和位移计算 计算原则 楼层剪力在同一方向各榀框架间的分配,混凝土结构房屋框架结构,3. 构件刚度 （1）框架构件刚度均采用弹性刚度EcIc （2）梁的截面惯性矩Ib取值 现浇楼、屋盖板时，中框架取 ，边框架取 装配整体式楼盖及叠合梁时，中框架取 边框架取 各种楼板中开有大洞时，均取,混

5、凝土结构房屋框架结构,4. 平面框架内力计算 5. 地震作用下框架侧向位移近似计算及其控制 （1）弹性位移 计算方法 第j层层间位移 顶层位移 验算要求,混凝土结构房屋框架结构,（2）弹塑性变形验算 验算结构 验算要求 增大系数法 验算楼层,混凝土结构房屋框架结构,（六）框架梁计算和构造要求 1、截面计算 （1）正截面受弯承载力计算（混凝土结构第11.3.1条，抗震规范6.3.3条） 1）抗力应除以相应的承载力抗震调整系 2）梁端截面混凝土受压区高度要求 一级 二、三级,混凝土结构房屋框架结构,（2）梁端剪力设计值（混凝土结构第11.3.2条） 1）9度、一级 且不小于 的计算 的计算,混凝土

6、结构房屋框架结构,2）其他情况 一、二、三级抗震等级 剪力增大系数 取1.3，1.2，1.1 四级抗震等级,混凝土结构房屋框架结构,（3）框架梁受剪截面条件 （4）矩形、T型和I型截面梁斜截面受剪承载力计算要求 1）一般框架 2）集中荷载作用为主,混凝土结构房屋框架结构,2、构造要求 （1）截面尺寸（混凝土结构第11.3.5条） （2）扁梁设计 （3）钢筋配置（混凝土结构第11.3.6条） 1）纵向钢筋 纵向受拉钢筋的最小配筋率（混凝土结构规范表11.3.6-1） 梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。 框架梁端截面的底面和顶面纵向钢筋量的比值 一级不应小于0.5，二、三级不应小于0.3

7、沿梁通长的纵向钢筋（混凝土结构规范11.3.7条）,混凝土结构房屋框架结构,2）箍筋 梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径（抗震规范表6.3.3，混凝土结构规范表11.3.6-1） 梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距（抗震规范6.3.5条，混凝土规范11.3.8条） 梁端的第一个箍筋位置。非加密区的箍筋间距。沿梁全长箍筋的配筋率，混凝土结构第11.3.9条）： 一级 二级 三、四级,混凝土结构房屋框架结构,（七）框架柱（框支柱）计算和构造要求 1、截面计算 2、框架柱（框支柱）构造要求 （1）截面尺寸（混凝土结构第11.4.11条） （2）轴压比限值（抗震规范6.3.7条，混凝土规范第11.

8、4.16条）,混凝土结构房屋框架结构,（七）框架柱（框支柱）计算和构造要求 1、截面计算 （1）抗震正截面承载力计算（混凝土结构第11.4.2条） 正截面承载力抗震调整系数 。 （2）框架柱在节点上、下端截面的内力设计值（混凝土结构第11.4.2条） 1）节点上、下柱端弯矩设计值,混凝土结构房屋框架结构, 9度、一级 且不应小于 其他情况 一级 二级 三级 四级 底部柱弯矩设计值； 框架顶层柱、轴压比小于0.15的柱 2）节点上、下柱端轴向力设计值,混凝土结构房屋框架结构,（3）框架底层柱下端截面、框支柱的顶层柱上端和底层柱下端截面的弯矩设计值（混凝土结构第11.4.3条） 一、二、三级抗震等

9、级 乘以系数1.5，1.25，1.15。 （4）框架柱、框支柱的剪力设计值 （混凝土结构第11.4.4条） 1）9度、一级 且不小于 的计算,混凝土结构房屋框架结构,2）其他情况 一级 二级 三级 四级,混凝土结构房屋框架结构,（5）框支柱最小地震剪力 （6）一、二级框支柱附加轴力增大系数1.5，1.2。 计算轴压比时，可不考虑增大系数。 （7）一、二、三级框架角柱的弯矩、剪力设计值（混凝土结构第11.4.7条）按上述调整后再乘以不小于1.1。 （8）框架柱受剪截面条件（混凝土结构第11.4.8条）： 剪跨比 的框架柱 剪跨比 的框架柱,（9）框架柱斜截面抗震受剪承载力 （10）当框架柱出现拉

10、力时，斜截面抗震受剪承载力（混凝土结构第11.4.10条）：,混凝土结构房屋框架结构,混凝土结构房屋框架结构,2.框架柱（框支柱）构造要求 （1）截面尺寸（混凝土结构第11.4.11条） （2）轴压比限值（抗震规范6.3.7条，混凝土规范第11.4.16条） 1）轴压比的定义 或 2) 限制理由 3）轴压比限值 一、二、三级抗震等级的各类结构的框架柱、框支柱的轴压比 混凝土强度等级的影响 剪跨比的影响 采用井字复合箍、复合螺旋箍筋等的轴压比限值及其相应最小配箍特征值（混凝土规范表11.4.16注4）。 柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱时轴压比限值（混凝土规范表11.4.16注5）。 柱的

11、轴压比不应大于1.05。,混凝土结构房屋框架结构,3.框架柱和框支柱的钢筋配置 （1）纵向钢筋（混凝土结构第11.4.12条） 全部纵向受力钢筋的最小配筋率（抗震规范表6.3.8-1，混凝土结构规范表11.4.12-1） 其他要求（混凝土规范11.4.13条）,混凝土结构房屋框架结构,（2）箍筋 柱上、下端箍筋加密区箍筋的最大间距和最小直径混凝土规范11.4.12条） 框支柱和剪跨比2的框架柱 抗震等级的差异 箍筋加密区长度（混凝土规范11.4.14条） 加密区内的箍筋肢距（混凝土规范11.4.15条） 柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率（混凝土规范11.4.17条）,混凝土结构房屋框架结构,柱箍筋

12、加密区的箍筋最小配箍特征值（混凝土结构规范表11.4.17） 框支柱 当剪跨比2时 9度设防时 柱非加密区的箍筋体积配筋率（混凝土规范11.4.18条）,混凝土结构房屋框架结构,（八）框架梁柱节点及预埋件（混凝土结构第11.6.1条11.6.7条） 框架节点受剪工作原理,混凝土结构房屋框架结构,1. 节点受剪承载力计算 一、二级，应计算节点核心区抗震受剪承载力。 三、四级可不计算，应符合抗震构造措施。 对于纵横向框架共同交汇的节点，可以按各自方向分别进行节点计算。,混凝土结构房屋框架结构,2. 节点核心区剪力设计值Vj,混凝土结构房屋框架结构,混凝土结构房屋框架结构,混凝土结构房屋框架结构,混

13、凝土结构房屋框架结构,3.节点核心区受剪的水平截面限制条件（混凝土规范11.6.3条）,混凝土结构房屋框架结构,5.圆柱框架梁柱节点核心区受剪水平截面限制条件 6.圆柱框架梁柱节点的抗震受剪承载力 7.梁和柱纵向受力钢筋在节点区的锚固和搭接要求（混凝土规范图11.6.7） （1）中间层的中间节点处，框架梁上部纵向钢筋的构造 （2）中间层的端节点处，框架梁上、下部纵向钢筋的锚固 （3）顶层中间节点处，梁、柱纵向钢筋锚固 （4）顶层端节点处梁柱纵向钢筋锚固和搭接 （5）柱纵向钢筋不应在中间各层节点内截断。,混凝土结构房屋框架结构,8.节点核心区箍筋的最大间距、最小直径（混凝土规范11.4.12-2）。 最小配箍特征值v、箍筋体积配筋率的规定（混凝土规范11.6.8条）。 9.预埋件的抗震设防设计（混凝土规范11.6.9条）。,混凝土结构房屋框架结构,混凝土结构房屋预应力混凝土结构,（一）一般规定 1. 适用范围（混凝土结构第11.8.1条） 2. 抗震等级 3. 地震作用及荷载效应组合 阻尼比0.03；,混凝土结构房屋预应力混凝土结构,（二）预应力混凝土框架 1. 框架梁钢筋的配置方式（混凝土结构第11.8.2条）。 2. 后张有粘结预应力混凝土框架