第八章 框架設(shè)計(jì)和構(gòu)造

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1、濰坊學(xué)院土木建筑系講稿專用紙第八章框架設(shè)計(jì)和構(gòu)造?框架內(nèi)力組合及最不利內(nèi)力?框架抗震設(shè)計(jì)的延性要求?設(shè)計(jì)要求?框架梁截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造?框架柱截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造?框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面設(shè)計(jì)§8.1內(nèi)力組合及最不利內(nèi)力?在恒、活、風(fēng)及地震作用分別計(jì)算內(nèi)力后，要按照“可能與最不利”的原則進(jìn)行內(nèi)力組合?目的：求出控制截面的最不利內(nèi)力一、控制截面及最不利內(nèi)力構(gòu)件截面設(shè)計(jì)是以控制截面上的最不利內(nèi)力為依據(jù)的框架梁：?兩端支座?跨中框架柱：?上下端二、組合前的內(nèi)力調(diào)整濰坊學(xué)院土木建筑系講稿專用紙（1）將梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端（控制截面）的內(nèi)力，當(dāng)梁柱截面高度較小時(shí)，此項(xiàng)調(diào)整可略去（偏安全）

2、（2）豎向荷載（只限于豎向荷載）可考慮梁端出現(xiàn)塑鉸產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布。通常是降低支座負(fù)彎矩，以減少支座處上部配筋，方便施工?支座負(fù)彎矩調(diào)整系數(shù)，對于現(xiàn)澆梁可取0.8～0.9，對于裝配整體式梁取0.6～0.8?支座彎矩確定后，為了安全，跨中彎矩必須滿足兩個(gè)要求——按簡支梁計(jì)算時(shí)跨中彎矩——經(jīng)內(nèi)力調(diào)整并組合后的支座彎矩三、水平作用方向?風(fēng)和地震作用可能來自正方向，也可能是負(fù)方向，兩者的內(nèi)力大小相等符號(hào)相反，所以只需計(jì)算其中一個(gè)方向的內(nèi)力，另一方向的內(nèi)力冠以相反符合即可四、內(nèi)力組合<1>、無地震作用效應(yīng)組合時(shí)：——樓面活荷載組合值系數(shù)、風(fēng)荷載組合值系數(shù)永久荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)分別取值

3、：0.7、0.0可變荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)分別取值：1.0、0.6或0.7(0.9)、1.0荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值：?承載力計(jì)算(1)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)對結(jié)構(gòu)不利：可變荷載效應(yīng)控制的組合：＝1.2永久荷載效應(yīng)控制的組合：＝1.35對結(jié)構(gòu)有利：＝1.0(2)樓面活荷載分項(xiàng)系數(shù)＝1.4濰坊學(xué)院土木建筑系講稿專用紙(3)風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)＝1.4?位移計(jì)算以上各分項(xiàng)系數(shù)取值為1.0<2>有地震作用效應(yīng)組合時(shí)——風(fēng)荷載的組合值系數(shù)＝0.2（恒荷載起控制，無風(fēng)）（活荷載起控制，有風(fēng)）（風(fēng)荷載起控制，有風(fēng)）（地震作用起控制）§8.2框架抗震設(shè)計(jì)的延性要求一、延性的概念?延性是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件能維持承載能力而

4、又具有較大的塑性變形能力的性能，一般用延性比表示延性的大小?延性比定義：——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件屈服時(shí)的位移——承載力降低（降低10～20％）時(shí)的極限位移濰坊學(xué)院土木建筑系講稿專用紙?在“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)計(jì)原則下，地震區(qū)的結(jié)構(gòu)都應(yīng)該設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)。即在中等地震下，允許結(jié)構(gòu)某些部位出現(xiàn)塑性鉸。只要進(jìn)行合理的延性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)可以通過塑性變形消耗地震能量，做到“大震不倒”（而不是靠承載力抵抗大震）1、延性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則（1）強(qiáng)柱弱梁（或強(qiáng)墻弱梁）要控制梁、柱的相對強(qiáng)度，使塑性鉸首先在梁端出現(xiàn)，盡量避免或減少柱子中的塑性鉸（2）強(qiáng)剪弱彎（3）強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固2、保證延性的抗震措

5、施（1）先劃分抗震等級(jí)（分四個(gè)等級(jí)）（2）根據(jù)抗震等級(jí)，按延性設(shè)計(jì)原則控制計(jì)算：內(nèi)力調(diào)整構(gòu)造：截面尺寸、主筋、箍筋、錨固等要求§8.3設(shè)計(jì)要求?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足剛度、強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性要求外，地震區(qū)的結(jié)構(gòu)尚應(yīng)滿足延性和薄弱層彈塑性變形限制的要求1、彈性（正常使用條件下）側(cè)移變形驗(yàn)算（剛度要求）在結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面尺寸等初步確定，以及荷載計(jì)算完畢之后，即可進(jìn)行風(fēng)荷載及水平地震作用下的彈性側(cè)移變形驗(yàn)算，驗(yàn)算如不滿足要求，就要改變構(gòu)件截面尺寸，甚至改變結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置彈性側(cè)移驗(yàn)算表達(dá)式為——結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移及層間相對變形——結(jié)構(gòu)的總高度及層高2、穩(wěn)定和抗傾覆驗(yàn)算對高寬比H/

6、B滿足要求的高層結(jié)構(gòu)，整體穩(wěn)定和抗傾覆一般可以滿足要求，很少進(jìn)行驗(yàn)算3、截面承載力驗(yàn)算（強(qiáng)度要求）框架在四種荷載下的內(nèi)力求出之后進(jìn)行截面承載力驗(yàn)算無地震作用組合：有地震作用組合：4、罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算§8.4框架梁、柱截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造－設(shè)計(jì)步驟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟匯總：步驟一：結(jié)構(gòu)布置步驟二：截面初選濰坊學(xué)院土木建筑系講稿專用紙1、框架梁的截面尺寸主梁截面高度主梁計(jì)算跨度2、框架柱的截面尺寸?矩形截面柱的邊長，非抗震設(shè)計(jì)不宜小于250mm，抗震設(shè)計(jì)不宜小于300mm，圓柱截面直徑不宜小于350mm§8.4框架梁、柱截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造－軸壓比?框架柱的軸壓比限值(影響柱承

7、載力和延性的參數(shù))結(jié)構(gòu)類型抗震等級(jí)一二三框架0.70.80.9框架－剪力墻、板柱剪力墻、框架－核心筒，筒中筒0.750.850.95部分框支剪力墻0.60.7——步驟三：匯集荷載及荷載計(jì)算?豎向恒荷載?豎向活荷載?水平風(fēng)荷載?地震作用步驟四：內(nèi)力計(jì)算?豎向恒荷載作用下內(nèi)力計(jì)算?豎向活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算?水平風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算?地震作用下內(nèi)力計(jì)算濰坊學(xué)院土木建筑系講稿專用紙步驟五：側(cè)移驗(yàn)算?側(cè)移不滿足要求回到步驟一步驟六：控制截面及控制截面內(nèi)力調(diào)整?梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端