建筑结构抗震设计第6章砼框架结构

第6章混凝土结构抗震构造措施基本问题：•什么是“概念设计”？•什么是“构造措施”？•非结构构件对结构主体有什么影响？抗震构造措施：根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。（1）框架梁梁截面宽度b≥200mm，截面高度h≤ln/4，截面高宽比h/b≤4。为防止斜压破坏，截面尺寸应满足下式要求：)15.0(15.285.0)2.0(100bhfVhlbhfVccREbbnREccREb时当§6.1构件尺寸要求)2.0(10bhfVccREc)15.0(10hbfVcREc为避免斜压剪切破坏，柱截面尺寸应满足：当为短柱时，应满足：（2）框架柱截面宽度和高度，四级或2层以下不宜小于300mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱直径，四级或2层以下不宜小于350mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm。剪跨比宜大于2。截面长边与短边的边长比不宜大于3。轴压比的概念名义轴向压应力与砼抗压强度之比N/bchcfc轴压比是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。轴压比越大，柱子的延性越差。柱子的破坏形态也随轴压比的增大，由大偏心破坏向小偏心破坏过渡。抗震结构要求柱子有足够的延性且为大偏心破坏，故控制轴压比的限值。柱轴压比限值：结构类型抗震等级一二三四框架结构0.650.750.850.90框架-抗震墙、板柱-抗震墙及筒体0.750.850.900.95部分框支抗震墙0.60.7--注：1轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；可不进行地震作用计算的结构，可取无地震组合的轴力设计值；2表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05；剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施。3沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于100mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于10MM，轴压比限值均可增加0.10；上述三种箍筋的配箍特征值均应按增大的轴压比确定。4在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%，轴压比限值可增加0.05，但箍筋的配箍特征值仍可按轴压比增加0.10的要求确定；5柱轴压比不应大于1.05。（3）节点应满足：hj——节点约束影响系数，节点四边有梁，梁宽不小于该侧柱宽的1/2，且正交梁高度不小于框架梁高度的3/4时，取hj=1.5，其他情况均取hj=1.0。)3.0(1jjccjREjhbfV85.0RE一、框架梁配筋构造⑴纵筋配筋率：一级ξ≤0.25，二、三级ξ≤0.35梁端受拉筋配筋率≤2.5%⑵梁端受压纵筋与受拉纵筋的比率一级框架：二级三级框架：5.0ssAA3.0ssAA§6.2构件配筋构造要求⑶梁端加密箍筋：抗震等级加密区长度最大间距（取小）最小直径一2hb,500mm6d,hb/4,100mmφ10二1.5hb,500mm8d,hb/4,100mmφ8三1.5hb,500mm8d,hb/4,150mmφ8四1.5hb,500mm8d,hb/4,150mmφ6加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值，二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值，四级不宜大于300mm。⑷通长纵筋：一、二级不小于2f14，且不小于受力纵筋面积的1/4；三、四级不少于2f12。一二三级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径，对框架结构不应大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20，或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1/20；对其他结构类型的框架不宜大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20，或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1/20。（1）柱中箍筋在柱端一定范围内加密箍筋。加密箍筋的作用：承担剪力，约束砼，提高抗压强度，提高变形能力，防止纵向压曲。加密范围：hc,Hn/6,500mm中取最大值，底层柱下端不小于Hn/3，刚性地面上下各500mm；短柱、框支柱、一二级框架角柱全高加密。二、框架柱配筋构造箍筋的最大间距和最小直径：抗震等级最大间距(取小)最小直径一级：6d，10010二级：8d，1008三级：8d，150(柱根100)8四级：8d，150(柱根100)6（柱根8）体积配箍率，一级≥0.8%，二级≥0.6%，三、四级≥0.4%箍筋最小配箍特征值（见规范表6.3.9）箍筋型式：普通箍复合箍螺旋箍抗震等级箍筋形式柱轴压比≤0.30.40.50.60.70.80.91.01.05一普通箍、复合箍0.100.110.130.150.170.200.23螺旋箍、复合或连续复合矩形螺旋箍0.080.090.110.130.150.180.21二普通箍、复合箍0.080.090.110.130.150.170.190.220.24螺旋箍、复合或连续复合矩形螺旋箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22三、四普通箍、复合箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22螺旋箍、复合或连续复合矩形螺旋箍0.050.060.070.090.110.130.150.180.20柱箍筋加密区箍筋最小配箍特征值：肢距：加密区，一级≤200，二、三级≤250或20倍d，四级≤300每隔一个纵筋它在两个方向有箍筋约束。非加密区：箍筋量不少于加密区的50%最小配筋率和最大配筋率要求：柱纵筋最小总配筋率见下表括号内的数值用于框架结构的柱。每一侧配筋率不应小于0.2%；建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，最小总配筋率应增加0.1%。最大总配筋率为5%；一级框架短柱每侧配筋率≤1.2%。注意防止粘结不足破坏。当柱边尺寸大于400mm时，纵向钢筋间距不宜大于200mm。（2）柱纵向钢筋的配置：类别抗震等级一二三四中柱和边柱0.9（1.0）0.7（0.8）0.6（0.7）0.5（0.6）角柱、框支柱1.10.90.80.7三、梁柱节点构造⑴箍筋最大间距和最小直径：同柱内箍筋要求。⑵配箍特征：一、二、三级框架分别不小于0.12、0.1、0.08。且体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。⑶柱纵筋间距不宜大于200mm。⑷箍筋应有135弯钩，弯钩末端直线长度不宜小于10d，箍筋无支长度不得大于350mm，否则应配置辅助拉条。⑸梁柱的纵向钢筋不得在节点中切断或搭接。⑹顶层节点附加斜筋。四、抗震墙配筋构造……五、钢筋锚固要求⑴梁筋锚固方式：直线型和弯折型⑵锚固长度反复荷载下砼粘结强度退化率为0.75，抗震所需的锚固长度应在原锚固长度上有所增加。一、二级三级四级⑶弯折筋的弯折段不能太小。alaaEaaEaaEllllll05.115.1dllaEH154.0和dlllvaEH1545.0和aEl⑷梁筋伸过节点中心线不少于5d，当时，应满足：⑸中节点下部钢筋，伸过中心不小于5d，伸过支坐边缘大于。⑹顶层边柱、梁、柱、纵筋的锚固。一、二级框架，负筋“柱内、梁内同时搭接”方案。aEHlldlllvaEH1545.0和aEl三四级框架“梁内搭接”方案，梁筋全部伸入柱边内梁下100m处，柱筋至少伸入梁内50%，20d和1倍梁高两者较大的。60%柱筋伸入梁内20d60%柱筋伸入梁内20d60%梁筋伸入柱内20d全部筋伸入柱内一、二级框架柱内梁内同时搭接方案三、四级框架梁内搭接方案§6.3填充墙规范规定：1填充墙在平面和竖向的布置，宜均匀对称，避免形成薄弱层或短柱。2砌体的砂浆强度等级不应低于M5；实心块体的强度等级不宜低于MU2.5，空心块体的强度等级不宜低于MU3.5；墙顶应与框架梁密切结合。3填充墙应沿框架柱全高每隔500mm~600mm设2f6拉筋，拉筋伸入墙内的长度，6、7度时宜沿墙全长贯通，8、9度时应全长贯通。4墙长大于5m时，墙顶与梁宜有拉结；墙长超过8m或层高2倍时，宜设置钢筋混凝土构造柱；墙高超过4m时，墙体半高宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁。5楼梯间和人流通道的填充墙，尚应采用钢丝网砂浆面层加强。§6.4其他非结构构件如隔墙、雨棚、挑檐、广告牌等应加强锚固和连接，防止倒塌。非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。（1）规范的基本要求：1地震作用计算时，应计入支承于结构构件的建筑构件和建筑附属机电设备的重力。2对柔性连接的建筑构件，可不计入其刚度；对嵌入抗侧力构件平面内的刚性建筑非结构构件，应计入其刚度影响，可采用周期调整等简化方法；一般情况下不应计入其抗震承载力，当有专门的抗震构造措施时，尚可按有关规定计入其抗震承载力。3支承非结构构件的结构构件，应将非结构构件地震作用效应作为附加作用对待，并满足连接件的锚固要求。（2）非结构构件的地震作用计算方法：1各构件和部件的地震力应施加于其重心，水平地震力应沿任一水平方向。2一般情况下，非结构构件自身重力产生的地震作用可采用等效侧力法计算；对支承于不同楼层或防震缝两侧的非结构构件，除自身重力产生的地震作用外，尚应同时计及地震时支承点之间相对位移产生的作用效应。3……（3）采用等效测力法时，水平地震作用标准值按下列公式计算：——非结构构件功能系数——非结构构件类别系数z1——状态系数；对预制建筑构件、悬臂类构件、支承点低于质心的任何设备和柔性体系宜取2.0，其余情况可取1.0。z2——位置系数，建筑的顶点宜取2.0，底部宜取1.0，沿高度线性分布。amax——地震影响系数最大值。G——非结构构件的重力，应包括运行时有关的人员、容器和管道中的介质及储物柜中物品的重力GFmax21a