建筑抗震設計第5章

第五章多層和高層鋼筋混凝土結構房屋5.1概述多層和高層鋼筋混凝土結構體系包括：框架結構、框架-抗震墻結構、抗震墻結構、筒體結構和框架-筒體結構等。本章僅介紹前兩種。鋼筋混凝土框架房屋：鋼筋混凝土縱梁、橫梁和柱等構件組成承重體系的房屋。鋼筋混凝土框架房屋層數(shù)一般在十層以下,具有建筑平面布置靈活，可以任意分割房間的特點，但當房屋超過一定高度后，在地震作用或風荷載作用下，其側(cè)移位移較大?？拐饓蚣芊课菘蚣?抗震墻框架-抗震墻結構：在框架房屋中增加抗震墻構成?？拐饓χ饕惺芩胶奢d，框架主要承受豎向荷載。一、結構層間屈服強度有明顯的薄弱樓層5.2震害及其分析12345678910111213(mm)層13567911134080120在強烈地震作用下，結構的薄弱樓層率先屈服、發(fā)展彈塑性變形，并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象，不能發(fā)揮整體的抗震能力。1976年唐山大地震中，位于天津塘沽區(qū)的天津堿廠十三層蒸吸塔框架，該結構樓層屈服強度分布不均勻，造成6層和11層的彈塑性變形集中，導致6層以上全部倒塌。右圖為該結構輸入天津地震動的彈塑性分析結果。二、框架梁、柱的震害梁柱變形能力不足，構件過早發(fā)生破壞。一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角柱和邊柱更易發(fā)生破壞。1、柱頂柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈籠狀。主要原因：節(jié)點處彎矩、剪力、軸力都較大，受力復雜，箍筋配置不足，錨固不好等。破壞不易修復。2、柱底與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較輕。3、短柱當柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)時形成短柱。短柱剛度大，能吸收較大的地震剪力，易產(chǎn)生剪切破壞。4、角柱由于雙向受彎、受剪,加上扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱重。5、梁柱節(jié)點節(jié)點核心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落。節(jié)點內(nèi)箍筋很少或無箍筋時，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。節(jié)點破壞的主要原因是節(jié)點的受剪承載力不足，約束箍筋太少，梁筋錨固長度不夠以及施工質(zhì)量差所引起。6、框架梁震害多發(fā)生于梁端。在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服，出現(xiàn)上下貫通的垂直裂縫和交叉裂縫。破壞的主要原因是梁端屈服后產(chǎn)生的剪力較大，超過了梁的受剪承載力，梁內(nèi)箍筋配置較稀，以及反復荷載作用下混凝土抗剪強度降低等。節(jié)點破壞將導致梁柱失去相互之間的聯(lián)系。三、填充墻的震害

砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承受地震作用而遭破壞。一般7度即出現(xiàn)裂縫，8度和8度以上地震作用下，裂縫明顯增加，甚至部分倒塌，一般是上輕下重，空心砌體墻重于實心砌體墻，砌塊墻重于磚墻?？蚣?剪力墻結構上部較嚴重，框架結構下部震害嚴重。填充墻破壞的主要原因是：墻體受剪承載力低，變形能力小，墻體與框架缺乏有效的拉結，在往復變形時墻體易發(fā)生剪切破壞和散落。四、抗震墻的震害在強震作用下，抗震墻的震害主要表現(xiàn)在墻肢之間連梁的剪切破壞。主要是由于連梁跨度小，高度大形成深梁，在反復荷載作用下形成X型剪切裂縫，為剪切型脆性破壞。五、防震縫的震害防震縫寬度過小，地震時結構相互碰撞造成震害?？偨Y以上震害調(diào)查結果，除注意場地和地基因素外，從結構上主要應注意：1）結構的剛度在平面上和沿豎向的分布要規(guī)則、均勻；2）結構構件要有足夠的承載力和延性；3）重視構造，加強對混凝土的約束，防止剪切、錨固等脆性破壞；4）保證施工質(zhì)量。五、鋼筋混凝土結構的概念設計1.設置多道抗震防線；2.合理控制結構的彈塑區(qū)部位；1）結構有較好的塑性內(nèi)力重分布能力；2）結構有較寬的約束屈服范圍及極限變形；3）局部破壞不致導致整個結構失效及具有易于修復的可能性。3.加強結構的整體性和構件間的連接；4.抗側(cè)力構件的剛度、強度、延性應有適當?shù)膶P系；5.上部結構應與地基條件適應。5.4抗震設計的一般規(guī)定一、房屋的適用最大高度《抗震規(guī)范》規(guī)定：乙、丙和丁類建筑的框架結構和框架-抗震墻結構適用的最大高度應不超過下表的規(guī)定。甲類建筑適用的最大高度應專門研究。50100120130框架-抗震墻結構25455560框架結構9876結構類型烈度現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m)注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑?.超過表內(nèi)高度的房屋，應進行專門研究和論證，采取有效的加強措施；3.平面和豎向均不規(guī)則的結構或建造在Ⅳ場地的結構，使用的最大高度應適當降低（一般降低20%左右）。二、結構的抗震等級地震作用下，鋼筋混凝土結構的地震反應有下列特點：1、地震作用越大，房屋的抗震要求越高；2、結構的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構件的性能；3、房屋越高，地震反應越大，位移延性要求越高。地震作用與烈度、場地等有關，從經(jīng)濟角度考慮，對不同烈度、場地的結構的抗震要求可以有明顯的差別。主、次抗側(cè)力構件的抗震要求應有差別。為了體現(xiàn)在同樣烈度情況下不同的結構體系、不同高度和不同場地有不同的抗震要求，抗震等級的提出?？拐鸬燃壥谴_定結構構件抗震計算和抗震措施的標準。根據(jù)設防烈度、房屋高度、建筑類別、結構類型確定，共分四個等級，一級最高。下表為丙類建筑抗震等級的劃分：一一一抗震墻一一二二三三四框架≤50>60≤60>60≤60>60≤60高度（m)一劇場,體育館等大跨度公共建筑一一二二三三四框架≤25>30≤30>30≤30>30≤30高度（m)框架-抗震墻結構框架結構結構類型烈度6879三二一三二現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級注：1.建筑場地為Ⅰ類時，除6度外可按表內(nèi)降低一度所對應的抗震等級采取抗震構造措施，但相應的計算要求不應降低；2.接近或等于高度分界時，應允許結合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級。1、甲、乙、丁類建筑應按抗震設防標準中的抗震措施所要求的設防烈度按上表確定抗震等級。2、當框架-抗震墻結構有足夠的抗震墻時,其框架部分是次要抗側(cè)力構件,可按框架-抗震墻結構中的框架確定抗震等級。否則按框架結構確定等級。區(qū)分標準是看框架部分承受的地震傾覆力矩是否大于結構總地震傾覆力矩的50%。框架承受的地震傾覆力矩可按下式計算：--框架-抗震墻結構在基本振型地震作用下框架部分承受的地震傾覆力矩；--結構層數(shù)；--框架i層柱的根數(shù)；--第i層j根框架柱的計算地震剪力；--第i層層高。3、裙房與主樓的等級ccccc1cc裙房頂部上下各一層應提高抗震措施4、多層與高層建筑的地下室當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y構嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，一層以下根據(jù)具體情況按三級或按更低等級。9度時應專門研究。圖中c為抗震等級裙房與主樓相連，除應按裙房本身確定外，不應低于主樓抗震等級；主樓結構在群房頂層及相鄰上下各一層應適當?shù)募訌娍拐饦嬙齑胧?。裙房與主樓分離時，應按群房本身確定抗震等級。三、建筑結構布置宜規(guī)則1、平面布置宜簡單、對稱、規(guī)則。2、豎向布置沿豎向應盡可能均勻少變化，使結構的剛度沿豎向均勻。四、合理設計結構破壞機制1、框架結構為了充分發(fā)揮整個結構的抗震能力，較合理的地震破壞機制應為節(jié)點基本不破壞，梁比柱的屈服能早發(fā)生、多發(fā)生；同一層中，各柱兩端屈服歷程越長越好；底層柱底的塑性鉸宜最晚發(fā)生。梁柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散。2、框架-抗震墻結構抗震墻的各墻段（包括小開洞墻和聯(lián)肢墻肢）的高寬比不宜小于2，使其成彎剪破壞。連梁宜在梁端塑性屈服，且有足夠的變形能力，在墻段充分發(fā)揮抗震作用前不失效。五、構件在極限破壞前不發(fā)生明顯的脆性破壞主要抗側(cè)力的鋼筋混凝土構件的極限破壞應以構件彎曲時主筋受拉屈服破壞為主，應避免變形性能差的混凝土首先壓潰或剪切破壞，以及鋼筋錨固失效和粘接破壞。延性破壞和脆性破壞兩者的變形性能差別很大，與其相關的因素有：抗剪和抗彎承載力之比、剪跨比、剪壓比、軸壓比、主筋率、配筋率、箍筋形式、混凝土和鋼筋材料、鋼筋連接和錨固方式等。當建筑平面過長、結構單元的結構體系不同、高度和剛度相差過大以及各結構單元的地基條件有較大差異時，應考慮設防震縫。其最小寬度應符合下面要求：高層建筑宜選用合理的建筑結構方案，不設防震縫。1、防震縫（1）鋼筋混凝土框架房屋的防震縫寬度，當高度不超過15m時可采用70mm，超過15m時，6、7、8、9度相應每增加高度5m、4m、3m、2m，宜加寬20mm。六、防震縫與抗撞墻（2）框架-抗震墻結構房屋的防震縫寬度可采用框架規(guī)定數(shù)值的50%，且不宜小于70mm。（3）防震縫兩側(cè)結構類型不同時，按不利體系考慮，并按低的房屋高度計算縫寬。th框架框架-抗震墻8、9度設防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩側(cè)的結構，當結構高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在防震縫兩側(cè)房屋的盡端設垂直于防震縫的抗撞墻。2、抗撞墻層高不同高度、剛度相差較大每一側(cè)的數(shù)量不應少于兩道。宜分別對稱布置，墻肢的長度可不大于一個柱距。內(nèi)力應按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進行分析，按不利情況取值。抗撞墻的端柱和框架邊柱箍筋應沿房屋全高加密。2、鋼筋混凝土框架的梁、柱構件應避免剪切破壞“強剪弱彎”構件彎曲破壞形成的極限剪力應小于構件斜截面的極限剪力。七、鋼筋混凝土框架的結構體系1、鋼筋混凝土框架結構宜對稱布置3、鋼筋混凝土框架的梁、柱構件之間應設置成“強柱弱梁”4、梁柱節(jié)點的承載力宜大于梁、柱構件的承載力?！案鼜姷墓?jié)點”抗震墻的一般布置原則是“均勻、分散、對稱、周邊”。八、框架-剪力墻結構的結構布置1、抗震墻布置的基本原則框架-抗震墻結構中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布置，貫通房屋全高，且橫向與縱向抗震墻宜相連，互為翼墻，以提高其剛度和承載能力。一般情況下，宜布置在豎向荷載較大處，平面形狀變化處和樓梯間、電梯間等。2、抗震墻布置位置的選擇房屋較長時，縱向抗震墻不易設置在端開間。（2）縱橫向抗震墻成組布置縱橫向抗震墻宜合并布置為L形、T形和口字形。兩片墻組成聯(lián)肢墻（3）合理調(diào)整抗震墻的長度為了保證抗震墻具有足夠的的延性,不發(fā)生脆性的剪切破壞，每一道抗震墻（包括單片墻、小開口墻和聯(lián)肢墻）不應過長，總高度與總長度之比宜大于2。較長的單片墻可以留出結構洞口，劃分成聯(lián)肢墻的兩個墻肢。（4）抗震墻的最大間距抗震墻間距不應過大?？拐饓χg無大洞口的樓、屋蓋的長寬比宜滿足下表要求：不宜采用裝配式樓蓋現(xiàn)澆、疊合梁扳9度8度6、7度結構

抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比抗震墻之間的樓、屋蓋有較大開洞時，長寬比還應減小。當超過上述要求時，應計入樓蓋平面內(nèi)的變形影響?？拐饓Φ亩瞬夸摻钆渲迷谥孛鎯?nèi)。4、抗震墻的邊框梁、柱框架梁應保留，當無法設置明梁時應設置暗梁。暗梁的高度、縱筋、箍筋與明梁相同，配置在墻身內(nèi)。九、材料按抗震要求設計的混凝土結構的材料應符合規(guī)范要求。（詳見規(guī)范）對于高度不超過40m的以剪切變形為主且質(zhì)量與剛度沿高度分布較均勻的框架、框架-抗震墻結構的水平地震作用可采用底部剪力法。5.5框架和框架-抗震墻結構水平地震作用計算結構基本周期的計算：多層框架結構可采用能量法--考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，0.6-0.7高層框架、框架-抗震墻結構可采用頂點位移法--考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，0.7-0.8實測經(jīng)驗公式H---主體高度（m）B---振動方向長度?？蚣芙Y構設計的過程及內(nèi)容：結構布置及構件截面尺寸確定——計算簡圖——荷載計算——重力荷載代表值計算——水平（地震）作用計算——內(nèi)力計算（豎向、水平向）——內(nèi)力組合——截面強度計算——變形驗算——構造措施等5.5鋼筋混凝土框架的抗震設計一、一般概念1、梁與柱的彎曲延性實驗表明變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。N為組合軸壓力設計值；b、h為截面的短長邊；fc為混凝土抗壓強度設計值。軸壓比：柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強度設計值乘積之比，即它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗拉強度，還是受壓區(qū)混凝土先達到其極限壓應變的主要指標。配筋率對延性影響也很大。截面中配置受壓鋼筋可以改善構件的彎曲延性。2、受剪構件的剪跨比及破壞特征h0為截面有效高度。剪跨比：構件在彎矩和剪力共同作用下,受剪破壞與剪跨比有關.當或構件為超配箍時,發(fā)生斜壓型破壞；當且構件為低配箍時,發(fā)生斜拉型破壞；脆性破壞當且配筋箍適量時,發(fā)生剪壓破壞；延性破壞在水平地震作用下，梁柱的剪跨比可以直接通過梁的跨高比和柱的高厚比表示。設反彎點在構件中央對于梁對于柱1）平面或樓層有局部薄弱環(huán)節(jié)，不能發(fā)揮整體抗震能力。3、震壞房屋在設計上存在的問題2）梁柱變形能力不足，構件過早破壞；3）梁柱節(jié)點箍筋不足，節(jié)點受震破壞，梁柱失去了相互之間的聯(lián)系；4）砌體添充墻破壞；5）其他。1）框架塑性效應較多地發(fā)生在梁端，底層柱的塑性效應較晚形成；4、框架結構抗震設計的正確指導思想2）梁柱在彎曲破壞前，避免發(fā)生其它形式破壞，如剪切破壞、粘結破壞等；3）在梁、柱破壞之前，節(jié)點應有足夠的強度即變形能力；4）重視非結構構件設計。強柱弱梁，強剪弱彎，更強的節(jié)點1、地震作用在結構各部分的分配通常假定樓屋蓋在其平面內(nèi)的剛度為無窮大?？赏频胕層第j柱的地震剪力為：二、地震作用在結構各部分的分配和計算---第i層第j柱的抗側(cè)剛度。2、內(nèi)力計算方法反彎點法D值法－改進的反彎點法內(nèi)力計算步驟：層間剪力分配到柱——計算柱彎矩——根據(jù)節(jié)點平衡計算梁彎矩。（1）反彎點法:在水平荷載作用下，假定節(jié)點的轉(zhuǎn)角為0當時，可假定反彎點高度在柱的1／2高度處截面彎矩為零，柱的彈性曲線在該處改變凹凸方向，故此處稱為反彎點，反彎點距柱底的距離稱為反彎點高度。柱的反彎點確定后．如果再求得柱剪力后，即可給出框架的彎矩圖。柱中剪力的計算：假定：梁的剛度無窮大。柱端彎矩的計算：根據(jù)反彎點高度和柱中剪力確定。假定底層柱的反彎點在柱高2/3處。梁端彎矩的計算：邊節(jié)點：由節(jié)點平衡確定。中節(jié)點：按梁的轉(zhuǎn)動剛度分配確定。例：用反彎點法計算圖示結構彎矩圖。

（圖中括號內(nèi)數(shù)字為各桿相對線剛度值）解：柱中剪力：三層：解：柱中剪力：三層：二層：一層：彎矩圖：5.4kN.m7kN.m3.6kN.m2.69kN.m4.3kN.m（2）改進的反彎點法－D值法反彎點法只適用于梁柱線剛度比大于3的情形。如不滿足這個條件，柱的側(cè)移剛度和反彎點位置，都將隨框架節(jié)點轉(zhuǎn)角大小而改變。這時，再采用反彎點法求框架內(nèi)力，就會產(chǎn)生較大的誤差。改進的反彎點法近似地考慮了框架節(jié)點轉(zhuǎn)動對柱的側(cè)移剛度和反彎點高度的影響，改進的反彎點法是目前分析框架內(nèi)力比較簡單、而又比較精確的一種近似方法。因此，在工程中廣泛采用。改進反彎點法求得柱的側(cè)移剛度，工程上用D表示，故改進反彎點法又稱“D值法”。(2)、D值法（改進反彎點法）

考慮上下梁剛度的影響，對反彎點位置加以修正。

計算步驟如下：

①、計算各層柱的側(cè)移剛度D

a——修正系數(shù)，由梁柱線剛度比定。柱線剛度假定：1.柱AB及與其相鄰各桿的桿端轉(zhuǎn)角相同；2.柱AB及與其相鄰的上下柱的線剛度相同、柱高相同、層間位移相同。α取值邊柱中柱一般層底層②、計算各柱分配剪力③、確定反彎點高度yy0——標準反彎點高度比，根據(jù)框架總層數(shù)、該柱所在的層數(shù)以及梁柱線剛度比確定y1——上、下梁線剛度不同，對y0的修正值彎點上移，y1為正值彎點下移，y1為負值y2——上層層高與本層層高不同時，反彎點高度修正值。由和查表。④、計算柱端彎矩上端下端y3——下層層高與本層層高不同時，反彎點高度修正值。⑥、梁端剪力⑦、計算柱軸力N，為各層柱上梁端剪力之和⑤、計算梁端彎矩豎向荷載作用下框架內(nèi)力計算彎距分配法內(nèi)力組合

在進行構件截面設計時，需求得控制截面上的最不利內(nèi)力組合作為配筋的依據(jù)。對于框架梁，一般選梁的兩端截面和跨中截面作為控制截面；對于柱，則選柱的上、下端作為控制截面，內(nèi)力不利組合就是控制配筋最大的內(nèi)力組合。

內(nèi)力組合一般有兩種組合：（1）、地震作用效應與重力荷載代表值效應的組合（2）、豎向荷載效應組合(非抗震組合)

包括全部恒載與活載的組合。具體對于框架來說，對框架梁、框架柱的控制截面進行內(nèi)力組合。i)、框架梁（取不利組合）梁端正彎矩梁端負彎矩跨中正彎矩梁端剪力ii)、框架柱內(nèi)力不利組合柱上下端為控制截面取不利組合六、位移計算1)多遇地震烈度下。求出多遇烈度下得各層間剪力層間位移2)罕遇地震作用下層間彈塑性位移計算對于大于0.5的框架，只要彈性位移滿足要求，可不進行彈塑性位移計算。(略）當時，進行彈塑性位移計算。驗算步驟：①樓層屈服強度的確定②薄弱層確定，一般在底層和較小層。③薄弱層的層間彈塑性位移驗算⑴樓層屈服強度的確定a、根據(jù)梁柱的實際配筋及材料的強度標準值，計算梁柱的實際極限抗彎承載力梁:柱:樓層屈服強度(剪力)的確定示意①.計算梁柱極限抗彎能力②.計算柱截面有效受彎承載力③.計算柱的層間受剪承載力b、計算柱端截面有效受彎承載力（與屈服機制有關）。

根據(jù)破壞機制當時，為強梁弱柱型柱先屈服，梁后屈服當時，為強柱弱梁型，梁首先屈服。柱端截面有效受彎承載力由節(jié)點的彎矩平衡得出，且不大于柱的極限彎矩。

當且一柱端先達到屈服，此時，另一端的受彎承載力按剛度求得。上柱下端屈服下柱上端屈服c、計算第i層第j根柱的受剪承載力d、第i層各柱總的屈服強度⑶薄弱層的層間彈塑性位移計算⑷層間彈塑性位移驗算框架計算步驟①確定計算簡圖、幾何參數(shù)計算、靜力荷載統(tǒng)計。②地震作用計算：用底部剪力法計算水平地震作用及層間剪力③內(nèi)力計算：用D值法計算水平作用下的內(nèi)力（并同時進行彈性層間位移驗算）；用分層法或彎矩二次分配法計算重力荷載代表值作用下的內(nèi)力。 ④計算各項非地震荷載作用下的內(nèi)力。⑤內(nèi)力組合：包括地震作用組合及非地震作用組合。⑥截面及節(jié)點設計（配筋計算）：⑦彈塑性位移驗算：三、框架柱、梁、節(jié)點抗震設計1.框架柱的抗震設計設計原則：（1）強柱弱梁，使柱盡量不出現(xiàn)塑性鉸；（2）在彎曲破壞前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力；（3）控制柱的軸壓比不要太大；（4）加強約束，設置必要的約束箍筋。（1）強柱弱梁為了使塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)，同一節(jié)點柱的抗彎能力要大于梁的抗彎能力?？拐鹨?guī)范規(guī)定：一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除頂層和柱軸壓比小于0.15者外，柱端組合彎矩設計值應符合下列公式要求9度和一級框架結構尚應符合：---節(jié)點上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設計值之和;---節(jié)點左右梁端截面逆時針或順時針方向組合的彎矩設計值之和；---節(jié)點左右梁端截面逆時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積（考慮受壓筋）和材料強度標準值計算的抗彎承載力所對應的彎矩值之和；---柱端彎矩增大系數(shù)，一級為1.4,二級為1.2,三級為1.1。

為了不使框架底層柱過早出現(xiàn)塑性鉸，規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架底層柱底截面組合的彎矩設計值應分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25、1.15。（2）在彎曲破壞前不發(fā)生剪切破壞（a）柱剪力設計值的調(diào)整9度時和一級框架尚應符合V---柱端組合剪力設計值；--分別為柱上下端順時針或逆時針方向截面組合的彎矩設計值;---柱的剪力增大系數(shù)，一級為1.4,二級為1.2,三級為1.1。---柱梁的凈高；---分別為偏心受壓柱上下端順時針或逆時針方向根據(jù)實配鋼筋面積和材料強度標準值和軸壓力等計算的抗震承載力所對應的彎矩值；（b）剪壓比限值剪跨比大于2.5時：剪壓比：截面內(nèi)平均剪應力與混凝土抗壓強度設計值之比，即剪壓比過大,混凝土會過早發(fā)生斜壓破壞,箍筋不能充分發(fā)揮作用,它對構件的變形能力也有顯著影響，因此應控制。---柱端部截面組合的剪力設計值；---截面有效高度；---混凝土軸心抗壓強度設計值；---截面寬度；---承載力抗震調(diào)整系數(shù)。（c）柱斜截面受剪承載力在反復荷載作用下，混凝土所能承受的極限剪力大大降低，設計時需考慮這種影響。驗算采用與非抗震時的承載力驗算形式，但須除以承載力抗震調(diào)整系數(shù)。---剪跨比，反彎點位于柱高中部的框架柱，取當時，取，當時，取---配置在柱的同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積；---箍筋抗拉強度設計值；---沿柱高方向箍筋的間距；---考慮地震作用組合下框架柱的軸向壓力設計值，當時，取---柱的橫截面面積N為組合軸壓力設計值；b、h為柱的短長邊；fc為混凝土抗壓強度設計值。軸壓比：柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強度設計值乘積之比,即：

它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗拉強度，還是受壓區(qū)混凝土先達到其極限壓應變的主要指標。柱的變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。

規(guī)范規(guī)定：柱軸壓比不應超過下表，但Ⅳ類場地上的較高高層建筑柱軸壓比限值應適當減小。0.900.950.800.850.700.75框架框架-剪力墻三二一結構類型抗震等級柱軸壓比限制（3）控制柱的軸壓比框架柱的破壞主要集中在柱端1.0—1.5倍柱截面高度范圍內(nèi)。（a)承擔柱子剪力；（b)約束混凝土，提高混凝土抗壓強度，提高變形能力；（c)為縱向鋼筋提供側(cè)向支承，防止縱筋壓曲。（4）加強柱端約束加密箍筋的作用：Ф6（柱根ф8）8d，150(柱根100)四ф88d,150(柱根100）三ф88d,100二ф10

6d,100一箍筋加密區(qū)長度（采用較大者）箍筋最小直徑箍筋最大間距（采用較小者）(mm)抗震等級h(或D)Hn/6500mm柱加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑H為矩形截面長邊尺寸，D為圓形截面直徑，Hn為柱凈高，d為縱向鋼筋最小直徑。為了避免地震作用下框架柱的過早屈服，并獲得較大的屈服變形，必須滿足縱向鋼筋的最小總配筋率。（5）柱縱向鋼筋的配置例：框架柱抗震設計。已知某框架中柱，抗震等級二級。軸向壓力組合設計值N=2710kN,柱端組合彎矩設計值分別為和。梁端組合彎矩設計值之和，選用柱截面,采用對稱配筋，經(jīng)配筋計算后每側(cè)。梁截面，層高4.2m?；炷翉姸鹊燃塁30，主筋Ⅱ級鋼筋，箍筋Ⅰ級鋼筋。

解：1.強柱弱梁驗算抗震等級二級，要求節(jié)點處梁柱端組合彎矩設計值應符合近似假定：已知的亦分別是節(jié)點上下柱端截面組合彎矩設計值和節(jié)點左右梁端截面組合彎矩設計值之和例：框架柱抗震設計。已知某框架中柱，抗震等級二級。軸向壓力組合設計值N=2710kN,柱端組合彎矩設計值分別為和。梁端組合彎矩設計值之和，選用柱截面,采用對稱配筋，經(jīng)配筋計算后每側(cè)。梁截面，層高4.2m。混凝土強度等級C30，主筋Ⅱ級鋼筋，箍筋Ⅰ級鋼筋。

解：1.強柱弱梁驗算抗震等級二級，要求節(jié)點處梁柱端組合彎矩設計值應符合近似假定：已知的亦分別是節(jié)點上下柱端截面組合彎矩設計值和節(jié)點左右梁端截面組合彎矩設計值之和。則滿足。例：框架柱抗震設計。已知某框架中柱，抗震等級二級。軸向壓力組合設計值N=2710kN,柱端組合彎矩設計值分別為和。梁端組合彎矩設計值之和，選用柱截面,采用對稱配筋，經(jīng)配筋計算后每側(cè)。梁截面，層高4.2m?；炷翉姸鹊燃塁30，主筋Ⅱ級鋼筋，箍筋Ⅰ級鋼筋。

解：2.斜截面受剪承載力（1）剪力設計值（2）剪壓比應滿足滿足。例：框架柱抗震設計。已知某框架中柱，抗震等級二級。軸向壓力組合設計值N=2710kN,柱端組合彎矩設計值分別為和。梁端組合彎矩設計值之和，選用柱截面,采用對稱配筋，經(jīng)配筋計算后每側(cè)。梁截面，層高4.2m。混凝土強度等級C30，主筋Ⅱ級鋼筋，箍筋Ⅰ級鋼筋。

解：2.斜截面受剪承載力（3）混凝土受剪承載力其中取取例：框架柱抗震設計。已知某框架中柱，抗震等級二級。軸向壓力組合設計值N=2710kN,柱端組合彎矩設計值分別為和。梁端組合彎矩設計值之和，選用柱截面,采用對稱配筋，經(jīng)配筋計算后每側(cè)。梁截面，層高4.2m。混凝土強度等級C30，主筋Ⅱ級鋼筋，箍筋Ⅰ級鋼筋。

解：2.斜截面受剪承載力（3）混凝土受剪承載力（4）所需箍筋例：框架柱抗震設計。已知某框架中柱，抗震等級二級。軸向壓力組合設計值N=2710kN,柱端組合彎矩設計值分別為和。梁端組合彎矩設計值之和，選用柱截面,采用對稱配筋，經(jīng)配筋計算后每側(cè)。梁截面，層高4.2m。混凝土強度等級C30，主筋Ⅱ級鋼筋，箍筋Ⅰ級鋼筋。

解：2.斜截面受剪承載力（4）所需箍筋對柱端加密區(qū)尚應滿足：取較小者選用ф10，4肢箍，得（可）例：框架柱抗震設計。已知某框架中柱，抗震等級二級。軸向壓力組合設計值N=2710kN,柱端組合彎矩設計值分別為和。梁端組合彎矩設計值之和