鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)

關(guān)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)11.1概述11.1.1框架結(jié)構(gòu)的組成和分類組成梁基礎(chǔ)柱剛性節(jié)點(diǎn)固定連接第2頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

框架梁、柱既承受豎向荷載，又承受水平荷載。特點(diǎn)：平面布局靈活，易于滿足設(shè)置大房間的需要，承受豎向荷載很合理。框架的抗側(cè)剛度小，抵抗水平荷載能力較差。應(yīng)用：

非地震區(qū)：15－20層

地震區(qū)：10層以下第3頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

框架中的墻體屬填充墻，一般采用輕質(zhì)材料填充，起保溫、隔熱、分割室內(nèi)空間作用，因此它的平面布置靈活，可提供較大的室內(nèi)空間。由于框架柱的抗側(cè)移剛度較小，框架結(jié)構(gòu)主要用在層數(shù)不多、水平荷載較小的情況適用于各種多層工業(yè)廠房和倉(cāng)庫(kù)及大多數(shù)民用建筑，如辦公樓、旅館、醫(yī)院、學(xué)校、商店及住宅。第4頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月第5頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月9.2框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)類型現(xiàn)澆整體式裝配式裝配整體式

全部構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)澆注優(yōu)點(diǎn)：整體性好、抗震性好、剛度大、預(yù)埋鐵少、平面布置靈活……缺點(diǎn)：耗模板量大、工期長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量大、冬施需防凍……全部構(gòu)件預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)裝配連接優(yōu)點(diǎn)：省模板、工期短、構(gòu)件可標(biāo)準(zhǔn)定型化……缺點(diǎn)：預(yù)埋件多、整體性差、抗震性差、用鋼量大、

……

預(yù)制構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)安裝就位，在連接處現(xiàn)澆混凝土形成整體。優(yōu)點(diǎn)：省模板、預(yù)埋件少、工期短、用鋼量少、抗震整體性好……缺點(diǎn)：施工復(fù)雜、增加了現(xiàn)場(chǎng)混凝土二次澆注工作量

……第6頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.1.2框架結(jié)構(gòu)的布置結(jié)構(gòu)布置原則開(kāi)間、進(jìn)深盡可能統(tǒng)一：構(gòu)件類型規(guī)格盡可能少平面應(yīng)簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱：盡可能使受力合理剛度沿高度分布均勻：避免突變、錯(cuò)層、局部夾層控制房屋高寬比H/B≤4：保證必要的抗側(cè)移剛度

設(shè)置必要的變形縫

伸縮縫沉降縫防震縫

伸縮縫

裝配式室內(nèi)≤75m

露天≤50m

整體式裝配整體式

室內(nèi)≤55m

露天≤35m變形縫對(duì)構(gòu)造、施工、結(jié)構(gòu)整體性等不利，基礎(chǔ)防水不易處理，實(shí)際采用可靠的構(gòu)造措施和施工措施（如設(shè)置后澆帶）減少或避免設(shè)縫第7頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月柱網(wǎng)布置生產(chǎn)工藝要求建筑平面布置要求結(jié)構(gòu)受力合理

方便施工布置方式：內(nèi)廊式、跨度組合式柱網(wǎng)應(yīng)與建筑分隔墻體布置相協(xié)調(diào)使豎載下結(jié)構(gòu)內(nèi)力均勻分布合理易施工：進(jìn)度快、造價(jià)低、保質(zhì)量第8頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

框架結(jié)構(gòu)布置的基本原則還應(yīng)滿足：

1、柱網(wǎng)布置建筑平面布置結(jié)構(gòu)受力合理施工方便內(nèi)廊式跨度組合式——等跨跨度組合式——不等跨第9頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面布置的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，施工方便。⑴柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求在多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，柱網(wǎng)布置方式可分為內(nèi)廊式、跨度組合式（等跨式、對(duì)稱不等跨式）等，見(jiàn)上圖。①內(nèi)廊式柱網(wǎng)常為對(duì)稱三跨，邊跨跨度(房間進(jìn)深)常為6、6.6、6.9、7.5、9、12m；中間跨為走廊跨度，常為2.4m、2.7m、3.0m。②等跨式柱網(wǎng)適用于廠房、倉(cāng)庫(kù)、商店，其進(jìn)深常為

6m、7.5m、9m、12m等，柱距常為6m。③對(duì)稱不等跨柱網(wǎng)常用于建筑平面寬度較大的廠房，常用的柱網(wǎng)有(5.8+6.2+6.2+5.8)×6.0m，

(7.5+7.5+12.0+7.5+7.5)×6.0m，

(8.0+12.0+8.0)×6.0m。第10頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月⑵柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足建筑平面布置的要求①在旅館、辦公樓等民用建筑中，柱網(wǎng)布置應(yīng)與建筑分隔墻布置相協(xié)調(diào)。②四行柱三跨框架（15m左右）。③三行柱兩跨框架（10m左右）。④開(kāi)間3.3m～4.5m。⑶柱網(wǎng)布置要使結(jié)構(gòu)受力合理①跨度均勻或邊跨略小時(shí)較合理。②三跨框架比兩跨框架內(nèi)力小，較合理。⑷柱網(wǎng)布置應(yīng)使施工方便（對(duì)于裝配式結(jié)構(gòu)）①構(gòu)件的最大長(zhǎng)度和最大重量，使之滿足吊裝，運(yùn)輸

條件。②構(gòu)件尺寸的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化，以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)可不受建筑模數(shù)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)的限制，但在結(jié)構(gòu)布置時(shí)亦應(yīng)盡量使梁板布置簡(jiǎn)單規(guī)則，以方便施工。

第11頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月2、層高要求

工業(yè)廠房層高的確定需綜合考慮車間工藝設(shè)備、管道布置、空中傳送設(shè)備、車間采光等因素。由于結(jié)構(gòu)底層往往有較大的設(shè)備和產(chǎn)品，甚至有起重運(yùn)輸設(shè)備，故底層層高一般比樓層高，常用的底層層高有4.2m、4.5m、4.8m、5.4m、6.0m、7.2m、8.4m；在同一廠房中，樓層層高宜取同一尺寸，常用的樓層層高有3.9m、4.2m、4.5m、4.8m、5.4m、6.0m、7.2m等。民用房屋的層高通常按300mm進(jìn)級(jí)，層高常采用3.0m、3.3m、3.6m、3.9m、4.2m等。第12頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

承重框架布置

橫向框架承重

縱向框架承重

縱橫向混合承重（預(yù)制板、現(xiàn)澆板）

縱橫向混合承重（井式樓蓋）橫向框架承重：橫向剛度大、有利于抵抗橫向水平荷載，縱向連系梁較小，利于房屋采光、通風(fēng)?？v向框架承重：橫向連系梁較小，利于設(shè)備管線穿行，開(kāi)間布置靈活，但橫向剛度差。

縱橫向混合承重：縱橫向梁截面均較大(剛度大)，整體性能好，采用較多。11.1.3框架結(jié)構(gòu)的承重方式第13頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月橫向承重框架?房屋橫向剛度大，側(cè)移小?橫梁高度大，室內(nèi)有效凈空小?非抗震時(shí)使用縱向承重框架?連系梁截面較小，框架梁截面尺寸大，室內(nèi)有效凈空高?對(duì)縱向地基不均勻沉降較有利?房屋橫向剛度小，側(cè)移大第14頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月橫向框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，主要承重框架是由橫向承重梁與柱構(gòu)成，樓板支承在橫向框架梁上，再由縱向連系梁將橫向框架連接成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)整體。

在豎向荷載作用下，橫向框架按多層剛架進(jìn)行內(nèi)力分析。在水平風(fēng)荷載的作用下，僅對(duì)橫向框架進(jìn)行內(nèi)力分析；而在水平地震作用下，對(duì)其橫向框架和縱向框架都應(yīng)進(jìn)行內(nèi)力分析。第15頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

橫向框架承重結(jié)構(gòu)其橫向剛度大、有利于抵抗橫向水平荷載，縱向連系梁較小，利于房屋采光、通風(fēng)。第16頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月縱向框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是主要承重框架是由縱向承重梁與柱構(gòu)成，樓板支承在縱向框架梁上，再由橫向連系梁將橫向框架連接成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)整體。第17頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

在豎向荷載作用下，縱向框架按多層剛架進(jìn)行內(nèi)力分析。在水平風(fēng)荷載的作用下，僅對(duì)橫向框架進(jìn)行內(nèi)力分析；而在水平地震作用下，對(duì)其橫向框架和縱向框架都應(yīng)進(jìn)行內(nèi)力分析。

橫向連系梁較小，利于設(shè)備管線穿行，開(kāi)間布置靈活，但橫向剛度差。適用范圍于層數(shù)不多的無(wú)抗震要求的廠房。第18頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月縱橫雙向承重整體性好，受力好；適用于整體性要求較高和樓面荷載較大的情況。第19頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月單向板樓蓋雙向板樓蓋第20頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.2截面尺寸和計(jì)算簡(jiǎn)圖

11.2.1構(gòu)件截面尺寸估算

一、框架梁的截面尺寸

hb=(1/8—1/18)lb(剛度要求)

hb≤lbn/4（避免短梁）

bb=(1/2—1/4)hb

bb≥200mm(構(gòu)造要求)

bb≥bc/2式中l(wèi)b、lbn——分別為主梁的計(jì)算跨度和凈跨度。梁高也可以按下列經(jīng)驗(yàn)公式估算：兩端無(wú)支托的梁，按彎矩（0.6～0.8）M0來(lái)估算梁高；兩端有支托的梁，按彎矩（0.4～0.6）M0來(lái)估算梁高。

M0——按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中最大彎矩?？蚣芙Y(jié)構(gòu)縱向連系梁截面高度：

可按hb=(1/14—1/18)lb確定(lb為連系梁計(jì)算跨度)。第21頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月二、框架柱的截面尺寸①最小構(gòu)造尺寸矩形截面柱：hc/bc≤3；剪跨比≤2；抗震設(shè)計(jì)時(shí)：bc≥300mm；非抗震設(shè)計(jì)時(shí)：bc≥250mm；bc=(1/12～1/18)h；hc≥250mm，hc≥(1/15～1/20)h（h為層高）。圓形截面柱：dc≥350mm。②滿足軸壓比限制軸壓比：柱的平均軸向壓應(yīng)力與混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c的比值（或指柱考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值）。第22頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.2.2計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定第23頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月一、計(jì)算單元的確定橫向框架：一般取中間有代表性的一榀進(jìn)行分析即可；縱向框架：作用于縱向框架上的荷載則各不相同，必要時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。第24頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月二、節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化1、梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為：剛接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)和半鉸節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架——?jiǎng)偨庸?jié)點(diǎn)；裝配式框架——鉸接節(jié)點(diǎn)或半鉸節(jié)點(diǎn)（預(yù)埋鋼板在其自身平面外的剛度很小，難以保證結(jié)構(gòu)受力后梁柱間沒(méi)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)）；裝配整體式框架——?jiǎng)偨庸?jié)點(diǎn)（這種節(jié)點(diǎn)的剛性不如現(xiàn)澆式框架好，節(jié)點(diǎn)處梁端的實(shí)際負(fù)彎矩要小于計(jì)算值）。第25頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月2、框架柱腳支座可分為

固定支座和鉸支座現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱——固定支座；預(yù)制柱杯形基礎(chǔ)——視構(gòu)造措施不同分別簡(jiǎn)化為固定支座和鉸支座。三、跨度與層高的確定

跨度即取柱子軸線之間的距離（當(dāng)上下層柱截面尺寸變化時(shí)，一般以最小截面的形心線來(lái)確定）。層高(框架柱的長(zhǎng)度)即為相應(yīng)的建筑層高，而底層柱的長(zhǎng)度則應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算起。第26頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月為了簡(jiǎn)化計(jì)算，還可作如下規(guī)定：1、當(dāng)框架橫梁為坡度i≤1/8的斜梁時(shí)，可簡(jiǎn)化為水平直桿。2、對(duì)于不等跨的框架；當(dāng)各跨跨度相差不大于10％時(shí)，可簡(jiǎn)化為等跨框架，計(jì)算跨度取原框架各跨跨度的平均值。3、當(dāng)框架橫梁為有支托的加腋梁時(shí)，如Im/I<4或

hm/h<1.6，則可不考慮支托的影響，而簡(jiǎn)化為無(wú)支托的等截面梁，Im、hm為支托端最高截面的慣性矩和高度，I，h為跨中等截面梁的截面慣性矩和高度。第27頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月四、樓面與梁的共同作用、框架梁的慣性矩在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計(jì)算中，現(xiàn)澆樓面可以作為框架梁的有效翼緣，每一側(cè)翼緣的有效寬度可取至板厚度的6倍；裝配整體式視其整體性可取小于或等于6倍；無(wú)現(xiàn)澆面層的裝配式樓面，樓面的作用不予考慮。

對(duì)現(xiàn)澆樓蓋,中框架取I=2I0，邊框架取I=1.5I0

對(duì)裝配整體式樓蓋，中框架取I=1.5I0，邊框架取I=1.2I0；

這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。對(duì)裝配式樓蓋，則按梁的實(shí)際截面計(jì)算I。第28頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.3荷載計(jì)算

框架結(jié)構(gòu)上的荷載有豎向荷載和水平荷載。豎向荷載包括結(jié)構(gòu)自重和樓（屋）面活荷載等；水平荷載包括風(fēng)荷載和水平地震作用，一般均簡(jiǎn)化為作用于框架梁柱節(jié)點(diǎn)處的水平集中力。11.3.1樓（屋）面活荷載的折減

考慮到作用于多層建筑樓面上的活荷載很少可能出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)值同時(shí)布滿樓面的情況，所以可考慮樓面活荷載的折減，具體折減方法為：對(duì)于樓面梁，當(dāng)其從屬面積大于25平方米時(shí)，折減系數(shù)為0.9；對(duì)于墻、柱、基礎(chǔ)，則按下表考慮。第29頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

表11.1活荷載按樓層數(shù)的折減系數(shù)11.3.2風(fēng)荷載第30頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.4

框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法豎向荷載作用的內(nèi)力計(jì)算——力矩分配法和分層法等。水平荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算——反彎點(diǎn)法和改進(jìn)反彎點(diǎn)法（D值法）等。第31頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.4.1力矩分配法

力矩分配法的基本理論基礎(chǔ)是位移法，解題方法采用漸進(jìn)法，適用范圍是無(wú)節(jié)點(diǎn)線位移的剛架和連續(xù)梁。計(jì)算方法：⑴求出匯交于各節(jié)點(diǎn)每一桿端的內(nèi)力分配系數(shù)和其傳遞系數(shù)；⑵計(jì)算各桿端固端彎矩；⑶逐次循環(huán)放松各節(jié)點(diǎn)使彎矩平衡；⑷將各桿固端彎矩與歷次的分配彎矩和傳遞彎矩相加得最后彎矩；⑸校核后作彎矩圖。第32頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.4.2

豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算——分層法一、分層法的基本假定1、豎向荷載作用下，框架的側(cè)移忽略不計(jì)；2、每層梁上的荷載對(duì)其它層梁的影響不計(jì)。二、計(jì)算要點(diǎn)1、用力矩分配法分層計(jì)算所得的彎矩為梁的最后彎矩；2、柱的彎矩為上下兩層計(jì)算彎矩相加；3、分層計(jì)算時(shí)，除低層外，其他層各柱的線剛度乘以折減系數(shù)0.9，另外，傳遞系數(shù)取1/3。第33頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

每層框架梁連同上下層柱作為基本計(jì)算單元，柱遠(yuǎn)端按固定端考慮。

第34頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月三、計(jì)算結(jié)果處理1、彎距計(jì)算分配完成后，梁端彎距即為梁的平衡彎距。柱端彎距取相鄰單元對(duì)應(yīng)的柱端彎距之和。

2、一般地，分層計(jì)算的結(jié)果，在各節(jié)點(diǎn)上的彎距不平衡，但誤差不大可不計(jì)。如果較大時(shí)，可將不平衡彎距再進(jìn)行一次分配。

3、在豎向荷載作用下，梁端負(fù)彎距較大時(shí)，可考慮塑性內(nèi)力重分布予以降低。

4、為使梁跨中鋼筋不至于過(guò)少，保證梁跨中截面有足夠的承載力，經(jīng)過(guò)調(diào)幅后的梁跨中彎距不小于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎距的50％。

5、梁端彎距調(diào)幅只對(duì)豎向荷載進(jìn)行，水平力作用下的梁端彎距不允許調(diào)幅。第35頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月四、分層法的適用范圍1、節(jié)點(diǎn)梁柱線剛度之比；2、結(jié)構(gòu)與荷載沿高度均勻。五、分層法的計(jì)算步驟1、畫(huà)出框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖，標(biāo)明荷載、軸線尺寸、節(jié)點(diǎn)編號(hào)；2、按規(guī)定計(jì)算梁柱的線剛度及相對(duì)線剛度；3、除底層柱外，其它各層柱的線剛度（或相對(duì)線剛度）應(yīng)乘以折減系數(shù)0.9；第36頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月4、計(jì)算各節(jié)點(diǎn)處的彎矩分配系數(shù)，用力矩分配法從上到下分層計(jì)算各個(gè)計(jì)算單元（每層橫梁及相對(duì)應(yīng)的上下柱組成）的桿端彎矩，計(jì)算可從不平衡彎矩較大的節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，一般每節(jié)點(diǎn)分配1～2次即可；5、疊加有關(guān)桿端彎矩，得出最后彎矩圖，若節(jié)點(diǎn)彎矩不平衡值較大，可將節(jié)點(diǎn)重新分配一次，但不進(jìn)行傳遞；6、按靜力平衡條件求出框架的剪力圖和軸力圖。第37頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.4.3水平荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算方法

——反彎點(diǎn)法一、框架在水平荷載作用下的內(nèi)力和位移特點(diǎn)⑴固定柱角處，線位移和角位移均為零。上部各結(jié)點(diǎn)均有轉(zhuǎn)角；⑵如不考慮梁軸向變形的影響，則上部同層各結(jié)點(diǎn)水平位移相等；⑶每根桿件上均有一零彎矩點(diǎn)，即反彎點(diǎn)。第38頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月反彎點(diǎn)第39頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月⑴在各柱的剪力分配時(shí)，柱的上下兩端都不發(fā)生角位移，即梁的線剛度與柱的線剛度之比為無(wú)窮大；⑵在確定柱的反彎點(diǎn)位置時(shí)，認(rèn)為除底層外，各層柱受力后的上下兩端將產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)角。底層柱的反彎點(diǎn)在2h/3處，上層各柱的反彎點(diǎn)在h/2處；⑶梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)平衡條件求出。二、基本假定第40頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月三、反彎點(diǎn)法的適用條件

1、梁柱線剛度之比值ib／ic≥5；2、各層結(jié)構(gòu)比較均勻，即各層層高變化不大，梁的線剛度變化不大。

（求d時(shí)兩端固定，反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)）?！?/p>

對(duì)于層數(shù)不多的框架，誤差不會(huì)很大。但對(duì)于高層框架，由于柱截面加大，梁柱相對(duì)線剛度比值相應(yīng)減小，反彎點(diǎn)法的誤差較大?！?/p>

對(duì)于規(guī)則框架，反彎點(diǎn)法十分簡(jiǎn)單；對(duì)于橫梁不貫通全框架的復(fù)式框架，可引進(jìn)并聯(lián)柱和串聯(lián)柱的概念后，再用反彎點(diǎn)法計(jì)算，參見(jiàn)有關(guān)參考文獻(xiàn)。第41頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月四、反彎點(diǎn)法計(jì)算要點(diǎn)風(fēng)荷載與地震作用可化為框架節(jié)點(diǎn)上的水平集中力；每層柱的剪力(樓層剪力)按同一層柱的側(cè)移剛度系數(shù)成比例分配；各桿的彎矩圖均為直線，每桿均有一零彎矩點(diǎn)(即反彎點(diǎn))；確定反彎點(diǎn)高度時(shí)假定柱上下節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等；確定側(cè)移剛度系數(shù)時(shí)，假定結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角為0；確定同層各柱剪力分配時(shí)，假定橫梁的剛度為無(wú)限大，即不考慮橫梁軸向變形的影響，上部同一層的各結(jié)點(diǎn)水平側(cè)移相等。第42頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月五、側(cè)移剛度的含義抗側(cè)剛度：柱端產(chǎn)生相對(duì)單位水平位移時(shí)，柱內(nèi)所承受的剪力。梁柱線剛度的計(jì)算第43頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月六、計(jì)算柱反彎點(diǎn)處的剪力求出任一樓層的層總剪力，在該樓層各柱之間的分配。1、框架的層間總剪力Vpj

設(shè)框架結(jié)構(gòu)共有n層，外荷載（Fi）在第j層產(chǎn)生的層間總剪力Vpj為：

式中Fi——作用在框架第i層節(jié)點(diǎn)處的水平力第44頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月第45頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月2、層間總剪力Vpj在同層各柱間的分配設(shè)框架共有n層，第j層內(nèi)有m個(gè)柱子，各柱剪力為Vjl、Vj2、…、Vji，…，Vjm，根據(jù)層剪力平衡的條件有：

式中：Vji——第j層第i柱所承受的剪力；

m——第j層內(nèi)的柱子數(shù)：

dji——第j層第i柱的側(cè)移剛度；

VPj——第j層的層剪力。第46頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月七、計(jì)算柱端彎矩各柱端彎矩由該柱剪力和反彎點(diǎn)高度計(jì)算。上部各層柱：上下端的彎矩相等，即：

Mji上=Mji下=Vjihj/2

（j=2,3,…,n；i=1,2,…,m）底層柱：上端彎矩M1i上=V1ih1/3

下端彎矩M1i下=2V1ih1/3

（i=1,2,…,m）第47頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月八、計(jì)算梁端彎矩梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件求得。1、邊節(jié)點(diǎn):Mj=Mj上+Mj下

2、中間節(jié)點(diǎn)：第48頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月九、求其它內(nèi)力1、由梁兩端的彎矩，根據(jù)梁的平衡條件，可求出梁的剪力；2、由梁的剪力，根據(jù)結(jié)點(diǎn)的平衡條件，可求出柱的軸力。小結(jié)：歸納起來(lái)，反彎點(diǎn)法的計(jì)算步驟如下：

(1)多層多跨框架在水平荷載作用下，當(dāng)(ib／ic≥5)時(shí)，可采用反彎點(diǎn)法計(jì)算桿件內(nèi)力。(2)計(jì)算各柱側(cè)移剛度；并按柱側(cè)移剛度把層間總剪力分配到每個(gè)柱。(3)根據(jù)各柱分配到的剪力及反彎點(diǎn)位置，計(jì)算柱端彎矩。(4)根據(jù)結(jié)點(diǎn)平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件計(jì)算梁端彎矩。第49頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.4.4改進(jìn)反彎點(diǎn)法——D值法反彎點(diǎn)法在考慮柱側(cè)移剛度d時(shí)，假設(shè)橫梁的線剛度無(wú)窮大（結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角為0），對(duì)于層數(shù)較多的框架，梁柱相對(duì)線剛度比較接近，甚至有時(shí)柱的線剛度反而比梁大。反彎點(diǎn)法計(jì)算反彎點(diǎn)高度y時(shí)，假設(shè)柱上下結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等，這樣誤差也較大。1933年日本武藤清提出了①修正柱的側(cè)移剛度和②調(diào)整反彎點(diǎn)高度的方法。修正后的柱側(cè)移剛度用D表示，故稱為D值法。D值法也要解決兩個(gè)主要問(wèn)題：確定柱側(cè)移剛度和反彎點(diǎn)高度。第50頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月一、修正后柱側(cè)移剛度D值的計(jì)算1、影響柱側(cè)移剛度的因素柱本身的線剛度ic；結(jié)點(diǎn)約束（上、下層橫梁的剛度ib）；樓層位置（剪力及分布）。2、基本假定（對(duì)圖中12柱）(1)柱12及與其上下相鄰的柱的線剛度均為ic；(2)柱12及與其上下相鄰的柱的層間位移相等即δ1=δ2=δ3=δ；(3)各層梁柱結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角相等，即：

θ1=θ2=θ3；(4)與柱12相交的橫梁線剛度分別為i1,i2。第51頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月3、柱側(cè)移剛度D值柱的側(cè)移剛度，定義與d值相同，但D值與位移δ和轉(zhuǎn)角θ均有關(guān)。

由：α—柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，反映梁柱剛度比對(duì)柱側(cè)移剛度的影響。

第52頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月二、柱反彎點(diǎn)處的剪力

有了D值以后，與反彎點(diǎn)法類似，假定同一樓層各柱的側(cè)移相等，可得各柱的剪力：第53頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月三、確定柱反彎點(diǎn)高度比1、影響柱反彎點(diǎn)高度的主要因素是柱上下端的約束條件。①當(dāng)兩端固定或兩端轉(zhuǎn)角完全相等時(shí)，反彎點(diǎn)在中點(diǎn)（θj-1＝θj，Mj-1＝Mj）。②兩端約束剛度不相同時(shí)，兩端轉(zhuǎn)角也不相等，θj≠θj-i，反彎點(diǎn)移向轉(zhuǎn)角較大的一端，也就是移向約束剛度較小的端。③當(dāng)一端為鉸結(jié)時(shí)(支承轉(zhuǎn)動(dòng)剛度為0)，彎矩為0，即反彎點(diǎn)與該端鉸重合。第54頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月第55頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月2、柱反彎點(diǎn)位置確定反彎點(diǎn)高度比γ

——反彎點(diǎn)到柱下端距離與柱全高的比值。①柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比γ0γ0

——標(biāo)準(zhǔn)框架（各層等高、各跨相等、各層梁和柱線剛度不變的多層框架）在水平荷載作用下求得的反彎點(diǎn)高度比。標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比的值γ0已制成表格。根據(jù)框架總層數(shù)n及該層所在樓層j以及梁柱線剛度比K值，可從表中查得標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比γ0。第56頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月②上下梁剛度變化的影響——修正值γ1

當(dāng)某柱的上梁與下梁的剛度不等，反彎點(diǎn)位置有變化，應(yīng)將γ0加以修正，修正值為γ1。當(dāng)i1+i2＜i3+i4時(shí)，令αl=(i1+i2)／(i3+i4)＜1，根據(jù)α1和K值查出γ1，這時(shí)反彎點(diǎn)應(yīng)向上移，γl取正值。當(dāng)i1+i2＞i3+i4時(shí)，令α1＝(i3+i4)／(i1+i2)，仍由α1和K值從附表21中查出γ1，這時(shí)反彎點(diǎn)應(yīng)向下移，γl取負(fù)值。對(duì)于底層柱，不考慮γ1修正值。第57頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月第58頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月③上下層高度變化的影響——修正值γ2和γ3層高有變化時(shí)，反彎點(diǎn)也有移動(dòng)。令上層層高和本層層高之比h上／h=α2，由α2、K可查得修正值γ2。當(dāng)α2＞1時(shí)，γ2為正值，反彎點(diǎn)向上移。當(dāng)α2＜1時(shí)，γ2為負(fù)值，反彎點(diǎn)向下移。令下層層高和本層層高之比h下／h＝α3，由

α3

、K可查修正值γ3。當(dāng)α3＞1時(shí)，γ2為負(fù)值，反彎點(diǎn)向下移。當(dāng)α3＜1時(shí)，γ2為正值，反彎點(diǎn)向上移。第59頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月第60頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月④修正后柱的反彎點(diǎn)高度比γ各層柱的反彎點(diǎn)高度比由下式計(jì)算：

γ=γ0+γ1+γ2+γ3

各層柱的反彎點(diǎn)高度為：

y=γh=(γ0+γ1+γ2+γ3)h柱反彎點(diǎn)位置及剪力確定后，其余計(jì)算與反彎點(diǎn)法相同。第61頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月橫梁不貫通的框架內(nèi)力的計(jì)算第62頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月①D值計(jì)算及剪力分配柱AF（最下層）：柱DG（一般層）：第63頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月柱EH（一般層）：柱BD（最下層）：第64頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月柱CE（最下層）：第65頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月D值計(jì)算及剪力分配第66頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月柱DG、EH并聯(lián)得柱DB、EC并聯(lián)得串聯(lián)得第67頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月剪力分配剛架BGHC分配到的剪力為0.87P，故有第68頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月②反彎點(diǎn)高度DBCFAGHE第69頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月③彎矩計(jì)算及彎矩圖DBCFAGHE第70頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月DBCFAGHE0.410.410.320.640.960.501.061.060.510.711.220.710.461.170.58彎矩圖第71頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.5水平荷載作用下側(cè)移的近似計(jì)算方法一根懸臂柱在均布荷載作用下，由彎矩作用和剪力作用引起的變形曲線形狀不同。由剪力引起的變形——剪切型：愈到底層，相鄰兩點(diǎn)間的相對(duì)變形愈大，當(dāng)q向右時(shí)，曲線凹向左。由彎矩引起的變形——彎曲型：愈到頂層，相鄰兩點(diǎn)間的相對(duì)變形愈大，當(dāng)q向右時(shí)，曲線凹向右。第72頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月由剪力引起的變形（剪切型）由彎矩引起的變形（彎曲型）第73頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.5.1框架的變形特點(diǎn)1、梁柱桿件彎曲產(chǎn)生的側(cè)移，與懸臂柱剪切變形的曲線形狀相似——稱為剪切型變形曲線。2、柱軸向變形形成的側(cè)移曲線，與懸臂柱彎曲變形形狀相似——稱為彎曲型變形曲線?？蚣艿目傋冃斡杉羟凶冃魏蛷澢冃蝺刹糠纸M成；在層數(shù)不多的框架中，柱軸向變形引起的側(cè)移很小，?？珊雎?；在高度較大的框架中，柱軸向力加大，柱軸向變形引起的側(cè)移不能忽略；二者疊加以后的側(cè)移曲線仍以剪切型為主。第74頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.5.2框架變形的計(jì)算一、梁柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移

用D值法計(jì)算側(cè)移

框架某層側(cè)移剛度的定義是單位層間側(cè)移所需的層剪力；當(dāng)已知框架結(jié)構(gòu)第j層所有柱的Dij值及層剪力Vpj后，可得近似計(jì)算層間側(cè)移的公式：各層側(cè)移絕對(duì)值是該層以下各層層間側(cè)移之和。頂點(diǎn)側(cè)移即所有層(n層)層間側(cè)移之總和。第75頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

二、柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移

一般當(dāng)H＞50m或H/B＞4時(shí)，要計(jì)算柱軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移。一般框架在水平荷載作用下，只有兩根邊柱軸力(一拉一壓)較大，中柱軸力很小。

第76頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.6.1控制截面及最不利內(nèi)力類型一、梁兩端支座截面最大負(fù)彎矩及最大剪力；在水平荷載作用下，端截面還有正彎矩；組合前應(yīng)經(jīng)過(guò)換算求得柱邊截面的彎矩和剪力。11.6框架的內(nèi)力組合第77頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月跨中截面——最大正彎矩。第78頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月二、柱

控制截面為上、下兩個(gè)端截面，柱子多設(shè)計(jì)成對(duì)稱配筋。要考慮下述四種可能組合：(1)|M|max及相應(yīng)的N；(2)Nmax及相應(yīng)的M；(3)Nmin及相應(yīng)的M。(4)|M|比較大(不是絕對(duì)最大)，但N比較小或N比較大（不是絕對(duì)最小或絕對(duì)最大）。

柱子還要組合最大剪力Vmax。第79頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.6.2豎向活荷載的最不利布置計(jì)算機(jī)計(jì)算逐層逐跨單獨(dú)布置。

簡(jiǎn)化計(jì)算活荷載一次性布置，即滿布計(jì)算內(nèi)力，為了安全起見(jiàn)，可以把框架梁的彎矩乘以1.1—1.2的放大系數(shù)?；詈奢d分跨布置。第80頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

由彈性靜力計(jì)算得到的內(nèi)力需要先進(jìn)行局部調(diào)整，然后進(jìn)行內(nèi)力組合。豎向荷載下框架梁彎矩塑性調(diào)幅1、降低支座負(fù)彎矩，以減少配筋面積。對(duì)于現(xiàn)澆框架，0.8～0.9（調(diào)幅系數(shù)）；對(duì)于裝配整體式框架，支座彎矩乘0.7～0.8（鋼筋焊接或接縫不密實(shí)等原因，節(jié)點(diǎn)可能產(chǎn)生變形。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果可知，節(jié)點(diǎn)變形會(huì)使梁端彎矩較彈性計(jì)算值減小約10％，再考慮梁端允許出現(xiàn)塑性鉸）。11.6.3內(nèi)力調(diào)整第81頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月跨中彎矩乘以1.1～1.2增大系數(shù)；調(diào)幅后各彎矩滿足以下要求：M

0≥0.5M

0.5(M

1+M

2)+M

0≥M

M

為調(diào)整后的彎矩；M為按簡(jiǎn)支計(jì)算的該梁跨中彎矩。第82頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.7框架梁、柱的截面配筋及構(gòu)造要求11.7.1框架橫梁

現(xiàn)澆框架橫梁正截面及斜截面的配筋，按受彎構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算。縱向鋼筋的彎起和切斷位置，按彎矩包絡(luò)圖確定。但當(dāng)q/g≦3或考慮塑性內(nèi)力重分布對(duì)支座彎矩進(jìn)行調(diào)幅時(shí)，其彎起和切斷位置與梁板結(jié)構(gòu)相同?？拐鹪O(shè)計(jì)不宜設(shè)彎起筋，梁的下部縱筋一般不在跨中截?cái)?。?3頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.7.2框架柱

框架柱屬于偏心受壓構(gòu)件，一般采用對(duì)稱配筋。中柱一般按單向偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，還應(yīng)考慮在平面外按軸心受壓柱驗(yàn)算；邊柱一般按雙向偏心受壓考慮。此外還應(yīng)進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。若偏心距eo>0.55ho時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度計(jì)算。第84頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.7.3一般構(gòu)造要求一、混凝土的強(qiáng)度等級(jí)

混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C15；當(dāng)采用HRB335級(jí)鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20；當(dāng)采用HRB400和RRB400鋼筋以及對(duì)承受重復(fù)荷載作用的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C20。對(duì)于一級(jí)抗震等級(jí)的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)不應(yīng)低于C30；按二、三、四級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)，其混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20；對(duì)剪力墻，其混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20。第85頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月設(shè)防烈度為8度時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜超過(guò)C70；設(shè)防烈度為9度時(shí)，不宜超過(guò)C60。二、鋼筋普通縱向受力鋼筋宜選用HRB400級(jí)、HRB335級(jí)鋼筋；箍筋宜選用HRB335級(jí)、HPB300級(jí)鋼筋。第86頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.7.4連接構(gòu)造配筋

構(gòu)件連接是框架設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分?？蚣艿倪B接構(gòu)造，包括梁與柱、柱與柱、柱與基礎(chǔ)的配筋構(gòu)造。一、梁與柱的連接構(gòu)造⑴中間層中節(jié)點(diǎn)

框架中間節(jié)點(diǎn)梁上部縱筋應(yīng)貫穿中間節(jié)點(diǎn)，該鋼筋自柱邊伸向跨中的截?cái)辔恢脩?yīng)根據(jù)梁端負(fù)彎矩確定。梁下部縱筋的錨固要求：當(dāng)計(jì)算中不利用其下部鋼筋強(qiáng)度時(shí)，錨固長(zhǎng)度可按簡(jiǎn)支梁V>0.7ftbho的情況采用，否則，其下部縱筋應(yīng)伸入節(jié)點(diǎn)內(nèi)錨固，見(jiàn)下圖。第87頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月第88頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月⑵中間層端節(jié)點(diǎn)

框架中間層端節(jié)點(diǎn)應(yīng)將梁的上部縱筋伸至節(jié)點(diǎn)外邊并向下彎折，如下圖所示。當(dāng)柱截面尺寸足夠時(shí)，框架梁的上部縱筋可采用直線方式伸入節(jié)點(diǎn)。梁下部縱筋在端節(jié)點(diǎn)的錨固要求與中間節(jié)點(diǎn)相同?？蚣苤v筋應(yīng)貫穿中間層中節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)。柱縱筋接頭位置應(yīng)盡量選擇在層高中間和彎矩較小的區(qū)域。第89頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月⑶頂層中節(jié)點(diǎn)

頂層柱的縱筋在節(jié)點(diǎn)內(nèi)錨固。第90頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月⑷頂層端節(jié)點(diǎn)第91頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月二、柱與柱連接構(gòu)造

上下柱的鋼筋宜采用焊接，也可采用搭接（d≤22mm時(shí)）。一般在樓板面（對(duì)現(xiàn)澆樓板）或梁頂面（對(duì)裝配式樓板）設(shè)施工縫。下柱鋼筋伸出搭接長(zhǎng)度lb：當(dāng)偏心距eo≤0.2h時(shí)，按受壓鋼筋取用，當(dāng)eo>0.2h時(shí)，按受拉鋼筋取用。在搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)滿足搭接處箍筋要求。柱縱筋根數(shù)不同時(shí)，接頭位置不同。第92頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

下注伸入上柱搭接鋼筋的根數(shù)及直徑應(yīng)滿足上柱要求，當(dāng)上下柱鋼筋直徑不同時(shí)，搭接長(zhǎng)度應(yīng)按上柱計(jì)算；當(dāng)上下柱截面不同時(shí)，按下圖選擇。第93頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.8鋼筋混凝土框架的抗震設(shè)計(jì)11.8.1框架結(jié)構(gòu)的震害一、鋼筋混凝土柱破壞形式⑴柱端彎剪破壞：柱上、下端出現(xiàn)水平、斜裂縫，混凝土剝落，箍筋外鼓崩斷，柱筋屈曲，柱端形成塑性餃。⑵柱身剪切破壞：柱出現(xiàn)交叉或S形裂縫，箍筋屈服。⑶角柱破壞：由于受彎、剪、扭共同作用，柱身錯(cuò)動(dòng)，鋼筋由柱內(nèi)撥出，震害重。第94頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月⑷短柱破壞：短柱剛度大，易產(chǎn)生剪切破壞。⑸柱破壞的原因：抗彎和抗剪承載力不足；箍筋太稀，對(duì)混凝土約束很差；在壓、彎、剪作用下，柱的截面承載力達(dá)到極限。二、梁破壞形式

⑴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斜裂縫。梁負(fù)彎矩鋼筋切斷處由于抗彎能力削弱也容易產(chǎn)生裂縫，造成梁剪切破壞。第95頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月⑵梁剪切破壞的主要原因：梁端屈服后產(chǎn)生的剪力較大；而其箍筋較??；反復(fù)荷載作用下混凝土抗剪強(qiáng)度降低。三、梁柱節(jié)點(diǎn)破壞形式⑴節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞：產(chǎn)生對(duì)角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落；箍筋很少或沒(méi)箍筋時(shí)，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。⑵梁筋錨固破壞：梁縱向鋼筋錨固長(zhǎng)度不足，從節(jié)點(diǎn)內(nèi)拔出，將混凝土拉裂。⑶節(jié)點(diǎn)連接破壞：裝配式框架構(gòu)件連接處容易發(fā)生坡口焊接鋼筋拉斷。預(yù)制構(gòu)件接縫處后澆混凝土開(kāi)裂或散落。第96頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月⑷節(jié)點(diǎn)破壞的主要原因：節(jié)點(diǎn)的受剪承載力不足；箍筋太少；梁筋錨固長(zhǎng)度不夠；施工質(zhì)量差。四、框架填充墻破壞形式⑴嵌砌磚填充墻容易產(chǎn)生斜裂縫，特殊部位的墻體破壞會(huì)更加嚴(yán)重。烈度較高時(shí)墻體容易倒塌。由于框架變形屬剪切型，下部層間位移大，填充墻震害呈現(xiàn)“下重上輕”的現(xiàn)象。⑵填充墻破壞的主要原因：墻體受剪承載力低，變形能力?。粔w與框架缺乏有效的拉結(jié)。五、鋼筋的搭接不合理，造成搭接處破壞第97頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.8.2框架抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)定一、抗震結(jié)構(gòu)的多道抗震設(shè)防

結(jié)構(gòu)多道抗震設(shè)防的概念，一是要求結(jié)構(gòu)具有良好的吸能和耗能能力，二是要求結(jié)構(gòu)具有盡可能多的贅余度。結(jié)構(gòu)的吸能和耗能能力，主要依靠結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在預(yù)定部位產(chǎn)生塑性鉸，一般來(lái)說(shuō)，靜不定的次數(shù)越高，對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震越有利，這要求在結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位設(shè)置一系列容許發(fā)生的屈服區(qū)，使這些并不危險(xiǎn)的部位有意識(shí)地首先形成塑性鉸或塑性區(qū)，或發(fā)生可以修復(fù)的破壞，從而使主要的承重構(gòu)件得到很大程度的保護(hù)。第98頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月二、結(jié)構(gòu)布置原則框架結(jié)構(gòu)的平面布置和沿高度方向的布置原則應(yīng)符合“規(guī)則結(jié)構(gòu)”的規(guī)定?？蚣軕?yīng)雙向設(shè)置，梁中線與柱中線之間的偏心距不宜大于柱寬的l/4；框架單獨(dú)柱基有下列情況之一時(shí)，宜沿兩個(gè)主軸方向設(shè)置基礎(chǔ)連系梁：①一級(jí)框架和Ⅳ類場(chǎng)地的二級(jí)框架；②各柱基承受的重力荷載代表值相差較大；③基礎(chǔ)埋置較深或埋深差別較大；④樁基承臺(tái)之間；⑤地基主要受力層范圍內(nèi)有液化土層、軟弱粘性土層和嚴(yán)重不均勻土層。第99頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

框架結(jié)構(gòu)中的填充墻在平面和豎向宜均勻?qū)ΨQ布置，砌體填充墻宜與柱脫開(kāi)或采用柔性連接。砌體砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M5，墻頂與框架梁密切結(jié)合，沿框架柱全高每隔500mm設(shè)2Ф6拉筋，其深入墻內(nèi)的長(zhǎng)度不小于墻長(zhǎng)的1/5且不小于700mm（6、7度時(shí)）或沿墻全長(zhǎng)貫通（8、9度時(shí)）.墻長(zhǎng)大于5m時(shí)，墻頂與梁宜有拉接，墻長(zhǎng)超過(guò)層高兩倍時(shí)，宜設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱；墻高超過(guò)4m時(shí)，墻體半高宜設(shè)置與柱連接且沿墻全長(zhǎng)貫通的鋼筋混凝土水平系梁。第100頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月三、截面尺寸選擇⑴梁的截面尺寸

梁的截面寬度不宜小于200mm；截面高寬比不宜大于4；凈跨與截面高度之比不宜小于4。⑵柱的截面尺寸

柱的截面寬度和高度均不宜小于300mm；圓柱直徑不宜小于350mm；截面長(zhǎng)邊與短的邊長(zhǎng)比不宜大于3；剪跨比宜大于2。柱的截面尺寸需滿足柱的軸壓比的要求。（軸壓比是指柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值N與柱的全截面面積A和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc的乘積的比值，即

uN=N/fcA

。抗震等級(jí)為一級(jí)時(shí)不超過(guò)0.7，二級(jí)不超過(guò)0.8，三級(jí)不超過(guò)0.9。第101頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.8.3抗震框架的一般設(shè)計(jì)原則一、強(qiáng)柱弱梁原則

梁端受拉鋼筋的屈服先于柱端受拉鋼筋的屈服。二、強(qiáng)剪弱彎原則

構(gòu)件的抗剪承載能力應(yīng)高于該構(gòu)件的抗彎承載能力。三、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固原則強(qiáng)節(jié)點(diǎn)——抗剪驗(yàn)算，在節(jié)點(diǎn)區(qū)配置足夠的箍筋，并保證混凝土的強(qiáng)度及密實(shí)性。強(qiáng)錨固——處理好縱向鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固構(gòu)造。第102頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.8.4地震作用計(jì)算

多層框架結(jié)構(gòu)在一般情況下應(yīng)沿兩個(gè)主軸方向分布考慮水平地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)全部由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。對(duì)高度不超過(guò)40m，以剪切變形為主，且剛度與質(zhì)量沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。采用D值法計(jì)算框架內(nèi)力和側(cè)移。第103頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.8.5框架截面抗震驗(yàn)算一、框架梁1、框架梁的正截面受彎承載力計(jì)算⑴抗震設(shè)計(jì)中的正截面承載力計(jì)算直接采用靜載作用下的承載力計(jì)算公式：ME

MuE/

RE=Mu/

RE（或

REME

Mu）⑵除按計(jì)算確定外，框架梁梁端截面的底部和頂部縱向受力鋼筋截面面積的比值需滿足下列要求：

一級(jí)抗震等級(jí)As底/As≥0.5；二、三級(jí)抗震等級(jí)As底/As≥0.3。

∴框架梁兩端（支座截面）必須是雙筋截面。⑶為保證結(jié)構(gòu)延性，一級(jí)抗震等級(jí)，x/ho≤0.25，二、三級(jí)抗震等級(jí)，x/ho≤0.35；且梁端縱向受拉鋼筋配筋率不應(yīng)大于2.5%。第104頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

2、框架梁斜截面受剪承載力計(jì)算(1)抗震設(shè)計(jì)中采用與非抗震設(shè)計(jì)中不同的斜截面受剪承載力計(jì)算公式（R=Vu=Vc+Vs，RE=VuE=0.6Vc+Vs)

即：

Vb

VuE/

RE=（0.6Vc+Vs)/

RE

或

REVb(0.6Vc+Vs)(2)承載力計(jì)算（抗震設(shè)計(jì)）一般框架梁：

REVb≤0.42ftbh0+1.25fyvAsvh0/s

集中荷載作用下(包括有多種荷載，其中集中荷載對(duì)節(jié)點(diǎn)邊緣產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%以上的情況)的框架梁：

REVb≤1.05ftbh0/(

+1)+fyvAsvh0/s第105頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

梁端剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)強(qiáng)剪弱彎的原則加以調(diào)整，對(duì)以、二、三級(jí)抗震等級(jí)分別取1.3、1.2和1.1的梁端剪力增大系數(shù)。為防止在箍筋為充分發(fā)揮作用前混凝土過(guò)早壓碎，必須限制梁的截面尺寸。當(dāng)跨高比大于2.5時(shí)，應(yīng)符合下式要求Vb≤0.20fcβcbho/

RE第106頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月二、框架柱

1、柱的正截面承載力計(jì)算公式：

（NE

NuE/

RE=Nu/

RE）（對(duì)大偏心受壓柱）第107頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月2、柱端彎矩調(diào)整——計(jì)算偏心距e0時(shí)(1)按“強(qiáng)柱弱梁”要求調(diào)整“強(qiáng)柱弱梁”要求：柱端彎矩放大

Mc倍

靜力平衡條件：Muc0+Mdc0=Mbl+Mbr

9度和一級(jí)框架尚應(yīng)滿足：

Mc

1.2

Mbu

∑Mc——同一節(jié)點(diǎn)上下柱端截面設(shè)計(jì)彎矩之和；∑Mb——同一節(jié)點(diǎn)左右梁端截面設(shè)計(jì)彎矩之和；∑Mbu——同一節(jié)點(diǎn)左右梁端截面抗彎承載力之和。

mc——強(qiáng)柱系數(shù)；對(duì)一、二、三級(jí)抗震等級(jí)，

M分別為1.4、

1.2、1.1。頂層柱及軸壓比小于0.15的柱，彎矩可以不調(diào)整。

第108頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

(2)按“強(qiáng)底層柱”要求調(diào)整抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一、二、三級(jí)框架結(jié)構(gòu)底層柱下端截面彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)按考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計(jì)值分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25和1.15。計(jì)算偏心距e0=M/N時(shí)，采用按“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)底層柱”要求調(diào)整后的柱端彎矩Mc。第109頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月3、柱的斜截面承載力(1)計(jì)算公式：

（VE

VuE/

RE，

VuE=0.6Vc+Vs)

即：Vb=

VuE/

RE=（0.6Vc+Vs)/

RE

軸力為壓力：軸力為拉力：Vc——設(shè)計(jì)剪力（取按以下要求調(diào)整后的值）；——框架柱的剪跨比，

＝M／(Vhc0)；設(shè)計(jì)時(shí)可近似取

=Hc0／(2hc)，(Hc0為柱凈高)，當(dāng)

>3時(shí)，取

=3，當(dāng)

<1時(shí)取

=1。N——為與設(shè)計(jì)剪力相應(yīng)的軸向壓力；對(duì)極短柱(Hc0／hc<3)，驗(yàn)算時(shí)要求：當(dāng)N>0.3fcbchc0時(shí)，取N=0.3fcbchc0。當(dāng)N為拉力時(shí)，公式右端不小于(fyvAsvhc0／s)/

Re，且此值不小于0.36fcbchc0。第110頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月(2)剪力調(diào)整①按柱“強(qiáng)剪弱彎”要求調(diào)整

平衡條件：

強(qiáng)剪弱彎要求——剪力Vc0放大

vc倍，對(duì)一、二、三級(jí)抗震等級(jí)，

cv分別為1.4、1.2、1.1。9度和一級(jí)框架尚應(yīng)符合：

Mtc、Mbc——由內(nèi)力組合得到的柱上、下端的最不利設(shè)計(jì)彎矩；

Mtcu、Mbcu——柱上、下端截面的抗彎承載力，可按實(shí)際配筋面積和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定；

②“角柱”剪力調(diào)整

一、二、三級(jí)抗震等級(jí)的框架角柱，經(jīng)前述調(diào)整后的剪力設(shè)計(jì)值尚應(yīng)乘以不小于1.1的增大系數(shù)。第111頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月三、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)

三、四級(jí)抗震等級(jí)的框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算，但應(yīng)符合抗震構(gòu)造措施要求（核心區(qū)的箍筋配置不低于柱端加密區(qū)的箍筋配置）。而一、二級(jí)抗震等級(jí)的框架應(yīng)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗震受剪承載力計(jì)算。第112頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月11.8.6鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求一、框架梁抗震構(gòu)造要求⑴縱向鋼筋配置①縱向受拉鋼筋配筋率不小于下表規(guī)定的數(shù)值。表11.2框架梁縱向受拉鋼筋的最小配筋率（%）第113頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月②通長(zhǎng)鋼筋的配筋，沿梁全長(zhǎng)頂面和底面至少應(yīng)各配置兩根通長(zhǎng)的縱向鋼筋。對(duì)一、二級(jí)抗震等級(jí)鋼筋直徑不應(yīng)小于14mm，且分別不少于梁端頂面和底面縱向受力鋼筋中較大截面面積的l／4；對(duì)三、四級(jí)抗震等級(jí)，鋼筋直徑不小于12mm。⑵箍筋配置①梁端箍筋加密區(qū)梁端設(shè)置的第一個(gè)箍筋距框架節(jié)點(diǎn)邊緣不應(yīng)大于50mm。在框架梁梁端應(yīng)設(shè)置箍筋加密區(qū)。加密區(qū)長(zhǎng)度、箍筋間距、直徑應(yīng)滿足下表的要求、當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率超過(guò)2％時(shí)，表中箍筋直徑應(yīng)增大2mm。第114頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月表11.3框架梁端箍筋加密區(qū)的構(gòu)造要求注：表中h為梁截面高度，d為梁縱筋直徑。第115頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月②箍筋肢數(shù)梁端加密區(qū)長(zhǎng)度內(nèi)的箍筋肢距：對(duì)一級(jí)抗震不宜大于200mm和箍筋直徑20倍中較大值；對(duì)二、三級(jí)抗震，不宜大于250mm和箍筋直徑20倍中較大值；對(duì)四級(jí)抗震，不宜大于300mm。③配箍率沿梁全長(zhǎng)箍筋的配筋率不應(yīng)小于0.3ft/fyv（一級(jí)抗震）、0.28ft/fyv（二、三級(jí)抗震）和0.26ft/fyv

（四級(jí)抗震）。④非加密區(qū)箍筋非加密區(qū)的箍筋間距不宜大于加密區(qū)箍筋間距的2倍。第116頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月二、框架柱的抗震構(gòu)造要求⑴柱的縱向鋼筋要求①最小配筋率要求每一側(cè)的配筋率不應(yīng)小于0.2％，全部縱向受力鋼筋配筋率不應(yīng)小于下表中規(guī)定數(shù)值。對(duì)Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑，最小配筋率應(yīng)按表中數(shù)值增加0.1。表11.4柱全部受力鋼筋最小配筋率（%）注：柱全部縱向鋼筋最小配筋率，當(dāng)采用HRB400級(jí)鋼筋時(shí)，應(yīng)按表中數(shù)值減小0.1；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60及以上時(shí)，應(yīng)按表中數(shù)值增加0.1。第117頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月②全部縱向受力鋼筋配筋率不應(yīng)大于5％，柱的縱向鋼筋宜對(duì)稱配置。截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋的間距不宜大于200mm。當(dāng)按一級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)且柱的剪跨比≤2時(shí)，柱每側(cè)縱向鋼筋的配筋率不宜大于1.2％。⑵柱的箍筋要求①箍筋加密區(qū)框架柱上下兩端箍筋應(yīng)加密。加密區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)取柱截面長(zhǎng)邊尺寸（或截面直徑〕、柱凈高的1/6和500mm中三者的最大值。一、二級(jí)抗震等級(jí)的角柱應(yīng)沿柱全高加密箍筋。加密區(qū)的箍筋間距、直徑應(yīng)符合下表的要求。第118頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月表11.5框架梁端箍筋加密區(qū)的構(gòu)造要求注：表中h為梁截面高度，d為梁縱筋直徑。底層柱的柱根是指地下室的頂面或無(wú)地下室情況的基礎(chǔ)頂面；柱根加密區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)取不小于該層柱凈高的1/3；當(dāng)有剛性地面時(shí)，除柱端箍筋加密區(qū)外，尚應(yīng)在剛性地面上、下各500mm的高度范圍內(nèi)加密箍筋。第119頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月②加密區(qū)外箍筋在柱箍筋加密區(qū)之外，箍筋的體積配箍率不宜小于加密區(qū)的一半。對(duì)一、二級(jí)抗震等級(jí)，箍筋間距不應(yīng)大于10d，對(duì)三、四級(jí)抗震等級(jí)，箍筋間距不應(yīng)大于15d（d為縱向鋼筋直徑）⑶柱軸壓比一、二、三級(jí)抗震等級(jí)的各類結(jié)構(gòu)的框架柱和框支柱，其軸壓比不宜大于下表規(guī)定限值。對(duì)Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑，柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。第120頁(yè),共141頁(yè)，星期六，2024年，5月

結(jié)構(gòu)類型