抗震设计ppt删减

1、1.2.2 地震波 n地震波是震源地方的岩石破裂产生的弹性波。n地震引起的振动以波的形式向外传播n1、波沿直线传播。波所到之处，介质的质点开始振动。n2、地震波分为体波和面波n3、体波和面波都含有横波和纵波的成分n4、各种波的波速不同n5、各种波的频率成分不同，高频成份衰减快。n6、不同波引起弹性变形不同弹性波的分类n按传播途径n体波P波n面波S波n按质点振动方向n纵波n横波n按引起弹性介质的变形n压缩波n剪切波地震波的分类对比 上下颠簸 压缩波水平摇晃 剪切波杂波P波开始S波开始面波开始1.3 地震动n地震动：地震波传播引起的地面地面振动。n地震动三要素：最大幅值;频率成分;持续时间。n工程

2、结构的破坏与地震三要素密切相关。振动的周期与频率 n振动周期：完成一次振动需要的时间n振动频率：单位时间内的振动次数n周期1/频率n自由振动：体受初始激励后发生的振动。n固有周期(频率) ：物体自由振动的周期(频率)n地震的卓越周期：在地震中地面运动主要周期。与场地的固有周期，以及距震中的距离有关。n建筑物基本周期：建筑物的固有周期有多个，其中最大的一个称为建筑物基本周期。它只与建筑物本身的动力特性有关，与外力无关。n场地的固有周期 ：场地的自由振动周期n场地的特征周期Tg：考虑了近震、远震影响，同时考虑场地条件后确定的设计参数。用于确定地震影响系数地震动卓越周期地震动三要素：最大幅值;频率成

3、分;持续时间。 n频率特性地震动的卓越周期n地震动中含有各种频率成分在岩层中地震频谱上与最大频率分量对应的周期。卓越周期是地震的固有特性。n震中距远卓越周期长：地震传播到建筑物的场地时，因途中阻尼作用，高频成分多被衰减。n场地土软卓越周期长：场地的固有周期长的原因。 从破坏性质和工程对策角度，地震对结构的破坏作用可分为两种类型：场地、地基的破坏作用和场地的震动作用。 1. 场地和地基的破坏作用是指造成建筑破坏的原因直接由场地和地基稳定性引起的（地面破裂、滑坡、坍塌）。为此要确定工程场地的设计地震动参数。 这种破坏作用一般是通过场地选择和地基处理来减轻地震灾害的。 2. 场地的地震动作用是指由于

4、强烈地面运动引起地面设施振动而产生的破坏作用。 减轻它所产生的地震灾害的主要途径是合理的进行抗震和减震设计和采取减震措施。4.1 场地选择4.1 4.1 场地的划分与选择场地的划分与选择n规范3.3.1 对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时，应采取有效措施；不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。场 地地质、地形、地貌选择有利地段坚硬土；开阔、平坦、密实、均匀的中硬土宜选择不利地段软土、液化土；明显不均匀的土层；不利地形；尽量避开；无法避开时要采取抗震措施危险地段易发生地质灾害处可能错动的发震断裂带；不可以采用场地划分与场地区划的概念 n场地：工程群体所在地，具有相似的反应谱特征。其范围相当于

5、厂区、居民小区、自然村的或不小于1.0km2的平面面积。(规范中的定义)n场地土：在场地范围内的地基土。场地土是场地表层土的简称。n场地的以下方面对地震灾害有显著影响n(a)地形条件；n(b)地质构造；n(c)地下水位；n(d)场地土类别。 3.1.1 建筑物抗震类别与设防标准n“*”按抗震规范，对I类场地可不提高n“*”按抗震规范，对I类场地可降低一度3.1.3 两阶段设计法n规范规定以两阶段设计法实现抗震设防目标 适用地震烈度截面承载力变形验算第一阶段多数建筑频遇烈度（小震）要验算弹性变形第二阶段特殊建筑罕遇烈度(大震)不验算弹塑性变形地震作用n地震作用是由地震引起的惯性力，属于间接作用。

6、以前还称为地震力。地震是动力作用。n它是一种地震对结构影响的等效力(惯性力惯性力)，并不是直接作用于结构上的荷载。n设计中通过一系列简化，把地震作用简化为一个等效的静力荷载，称为等效地震荷载。n影响地震作用效应的因素：n地震动三要素：地震烈度、持续时间和频率特性n建筑物的动力特性n场地土的特性（场地类别）n同一地点同样的地震烈度时，各种结构所受的地震作用一般是不同的。(结构的动力特性不同)所以本章考虑如何简化这些影响因素，得到地震荷载n设计的特殊性：不需求任意时刻的位移解(需进行Duhamel积分）。重要的是最大最大地震反应。n两类方法：n直接积分获得时程曲线然后再用FFT获得反应谱。n利用设

7、计反应谱(一条考虑多种因素的简化曲线)。1.目的：把动力问题转化为等效的静力问题。这个等效的静荷载是考虑了地震的动力作用效应后获得的。 eKeqGF2.1.2 地震反应谱单自由度弹性体系的水平地震作用及其反应谱 反应谱与设计反应谱n时程曲线：变量与时间的关系n谱曲线：变量最大值与频率(周期)的关系n注意区别：地震动的谱曲线和结构地震反应的谱曲线n地震反应谱Sa(T) ：某个SDF体系的最大地震反应与体系自振周期T的关系(与结构特性以及具体具体地震动有关)。P.23n(抗震)设计反应谱：统计得到的、近似的、用于抗震设计的最大地震影响系数(类似加速度)和周期的关系曲线(1/5)0.9=0.235场

8、地土对加速度反应的影响n软土的加速度反应未必最大，但是峰值区域宽n规范：除有专门规定外钢筋混凝土结构的阻尼比取0.05。此时：)0 . 65()5(02. 002. 0)5()1 . 0() 1 . 00(5 . 545. 09 . 0max9 . 0maxmaxmaxsTTTTTTTTTTTTTgggggg14 . 106. 005. 0102. 08/ )05. 0(02. 09 . 055 . 005. 09 . 005. 0205. 0105. 0Tg值与具体场地有关曲线形状与具体结构有关最大值与烈度有关3.2.2 场地固有周期n这个问题需要第四章以后回来再看书，才容易了解。n这里简单

9、介绍相关结论。场地及其地震效应场地土与震害的一般关系场地土对建筑物的震害，主要与场地土的坚硬程度和土层的组成有关。在同一地震和同一震中距离时，软弱地基地震动的自震周期长，振幅大，震动持续时间长，震害也重(地基的震害)。软土地基上的各类建筑物震害比坚硬地基上的严重(上部结构的震害)。坚硬土层上的刚性建筑、软弱土上的柔性建筑破坏严重。场地对震害的影响n场地本身的破坏地质灾害n滑坡、地裂、地陷、隆起、砂土液化等n场地震动引起建筑物震动破坏n地形、地貌n震中距，远震、近震。n场地土的动力特性n覆盖层厚度n场地土本身的好坏(软、硬)场地固有周期(P.31)n场地固有周期的定义与对结构的抗震的影响n场地固

10、有的动力特性。与具体的地震无关。n建筑物固有周期与场地固有周期接近时震害加大。n影响场地固有周期的因素n剪切波速越大、场地的固有周期越短。n覆盖层厚度越大、场地的固有周期越长。n软(硬)夹层减少(增加)固有周期，距离基础底面越近效果越明显。n固有周期=剪切波穿越覆盖层四倍的时间或者：n固有周期 4土层厚度/剪切波速场地的地震效应(P.58)n放大作用：场地固有周期与地震动的卓越周期接近时，产生共振现象，使地面振幅加大场地土放大了地震作用。n滤波作用：对与场地固有周期相差较大的地震波，有滤除减小的作用。n坚硬场地土震动以短周期为主n软弱场地土震动以长周期为主评价依据：场地土地刚性和厚度n1.覆盖

11、层厚度：覆盖层越厚，震害越大。n2.场地土的刚性(硬度和密度)n场地土的刚性根据土层剪切波速来划分等级。n剪切波速综合反应了场地土硬度和密度，是最能够综合反应场地土动力特性的参数。n 3.岩土阻抗比影响共振效应影响地震效应的三个主要因素3.3 地基抗震验算地基和基础的震害n震害调查表明，震害的形式是不均匀沉降或液化失稳，极少发现一般工业与民用建筑因地基承载力不足而发生震害。n因基础破坏而导致的破坏就更少。n一般土地基与基础地震破坏的可能性比静力作用时大大降低。原因有三： n1.地基在设计时有较大的安全储备；n2.长期的固结作用，使地基承载力有所提高；n3.地震是持时较短的动力作用。软土地基及其

12、抗震设计原则n软土地基在地震作用下可能部分或全部丧失承载力。或产生不均匀沉降。n软土地基需要处理并且需要验算。n采用桩基础和深基础是最有效的方法。3.5.2.2 罕遇地震下结构弹塑性变形验算（P.91） 需要进行结构罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算的范围(a)(a)下列结构下列结构应应进行弹塑性变形验算进行弹塑性变形验算1）8度、类场地和9度时,高大的单层钢筋混凝土柱 厂房的横向排架;2）7-97-9度时楼层屈服强度系数小于度时楼层屈服强度系数小于0.50.5的钢筋混凝土框的钢筋混凝土框 架结构；架结构；3）高度大于150m的钢结构；4）甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢 结构；

13、5）采用隔震和消能减震设计的结构。(b)下列结构下列结构宜宜进行弹塑性变形验算进行弹塑性变形验算1）下表所列高度范围且且属于下表所列不规则类型的高层建筑结构；2）7度、类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构；3）板柱-抗震墙结构和底部框架砖房；4）高度不大于150m的其它高层钢结构。竖向不规则的类型采用时程分析法时程分析法的房屋高度范围 P.54 3-3框架结构的弹塑性变形规律 P.91n对框架结构，用时程分析法计算得到的统计规律，可以简化验算步骤（不必采用时程分析法）n1 1、同一建筑，弹塑性变形大体与弹性变形成正比。、同一建筑，弹塑性变形大体与弹性变形成正比。比例系数称为：弹塑性

14、层间位移增大系数（表比例系数称为：弹塑性层间位移增大系数（表3-213-21）n2 2、底层为薄弱层，、底层为薄弱层，n3 3、楼层屈服强度系数可以判断是否需要弹塑性验算、楼层屈服强度系数可以判断是否需要弹塑性验算n简化判断和验算方法：简化判断和验算方法：n1 1、判断是否薄弱层、判断是否薄弱层n2 2、用弹性位移乘以系数获得弹塑性位移、用弹性位移乘以系数获得弹塑性位移n3 3、验算是否满足层间位移、验算是否满足层间位移)483(5.0为薄弱层eyyVV)513(501huppeppuu1、判断薄弱层-楼层屈服强度系数Vy：按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪剪承载力 注意：这是在配筋

15、以后才能计算的。Ve：罕遇地震作用下,按弹性计算得到的地震剪力注意：这是假设在大震下，结构也始终保持弹性的计算。 可以一次计算完成，不需要迭代)483(5.0为薄弱层eyyVV2、计算弹塑性层间位移（简化计算方法） 弹性层间位移简单乘以的放大系数（仅对框架结构）3、薄弱楼层弹塑性层间位移的验算：)513(hupp-弹塑性层间位移角限值，按下表采用；h-薄弱层楼层高度或单层厂房上柱高度。p1/50多、高层钢结构1/120钢筋混凝土抗震墙、筒中筒1/100钢筋混凝土框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒1/100底部框架砖房中的框架-抗震墙1/50钢筋混凝土框架1/30单层混凝土柱排架结构类型p

16、注意还需要调整：砼框架结构塑性分析的例题1、判断是否需要塑性变形验算n小于0.5说明存在变形集中，需要验算。n底层为薄弱层注意：这个方向地震作用下，左右两端柱子按中柱考虑2、计算弹塑性位移n小于0.5说明存在变形集中，需要验算。11榀框架起抗侧刚度为89477kNpppuhu已知-弹塑性层间位移角限值(本题为钢筋混凝土框架取=1/50，但可提高)；h-薄弱层楼层高度或单层厂房上柱高度。（本题为4m）p3、验算位移角4.4 结构体系和构件的多道防线n结构体系结构体系：n双重抗侧力体系中刚性较大的为第一道防线。n不宜选择轴压比较大的构件作为第一道防线。n结构构件结构构件：n联肢墙的连梁为第一道防线

17、。n纯框架结构的梁为第一道防线。n赘余构件为第一道防线。n总体结构延性：用结构的“顶点侧移比”或结构的“平均侧移比”表达。n楼层延性：以一个楼层的层间侧移比表达。n构件延性：指整个结构中某一构件（如一榀框架或一片墙体）的延性。n杆件的延性：指一个构件中某一杆件（框架的梁、柱，墙中的连梁或墙肢）的延性。n关键部位的延性：例如梁端、柱端。1.注意：从1 到 5延性的要求依次增高 4.4 延性的类型及其度量n在结构竖向：重点提高可能出现塑性变形集中的相对柔弱楼层的构件延性。n在结构平面：着重提高房屋周边转角处、平面突变处及复杂平面各翼相接处的构件延性。n对多道抗震防线的抗侧力体系，着重提高第一道防线

18、中构件的延性。n同一组合构件：着重提高关键杆件的延性。n同一杆件：着重提高预期首先屈服部位的延性。提高结构延性的原则 1、 轴压比轴压比：轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。轴压比限值的依据是理论分析和试验研究并参照国外的类似条件确定的，其基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。 2、剪重比剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.

19、5。 3、侧向刚度比侧向刚度比：主要为控制结构竖向规则性。位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。控制比例为1.5。见抗规3.4.2、3.4.3。 4、剪跨比剪跨比： 梁的剪跨比，剪力的位置a与h0的比值。剪跨比影响了剪应力和正应力之间的相对关系，因此也决定了主应力的大小和方向，也影响着梁的斜截面受剪承载力和破坏的方式；同时也反映在受剪承载力的公式上。 柱的剪跨比： 若反弯点在柱子层高范围内，可取 柱子的剪跨比小于2时，需要全长加密，见混凝土规范11.4.12、11.4.17。 砼结构若干限值的意义汇总-15、周期比周期比：为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不

20、利影响，见高规4.3.5。 6、刚重比刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规。 7、剪压比剪压比（梁柱截面上的名义剪应力 V/fc b h0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值）：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于0.15的时候，梁的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用，因此对梁柱的截面尺寸有所要求。 8、跨高比跨高比：梁的跨高比（梁的净跨与梁截面高度的比值）对梁的抗震性能有明显的影响。梁（非剪力墙的连梁）的跨高比小于5和深梁都按照深受弯构件进行计算的。随着跨高比的增大受剪承载力降低。9、延

21、性比延性比：延性比即为弹塑性位移增大系数。延性是指材料、构件、结构在初始强度没有明显退化的情况下的非弹性变形能力。延性比主要分为三个层面，即截面的延性比、构件的延性比和结构的延性比。结构的延性比多指框架或者剪力墙等结构的水平荷载-顶层水平位移（P-）、水平荷载-层间位移等曲线。砼结构若干限值的意义汇总-2框架梁端截面抗震设计要求 n按强柱弱梁的要求的基础上，在梁端形成塑性铰（梁端弱，跨中强） n梁端形成塑性铰以后，仍然由足够的抗剪承载力。(抗弯弱，抗剪强)n梁中钢筋屈服后，塑性铰区应该有较好的延性和耗能能力。 (抗弯承载力弱，抗变形能力强)n防止因塑性铰的形成而影响梁柱节点，要解决好锚固问题。

22、(强节点弱构件确保整体性)6.2框架梁抗震设计要点保证延性w框架梁是钢混框架结构的主要耗能构件,是保证设计延性框架的关键。设计要点为：保证梁端正截面弯曲破坏在先w强柱弱梁w不留抗弯安全储备避免出现斜截面先破坏强剪弱弯保证适筋梁避免正截面少筋和超筋；在适筋梁基础上，减小(限制)受压区高度，提高框架梁延性。采用配受压区钢筋可提高梁的延性；塑性铰区应配受压钢筋形成双筋截面；控制截面尺寸；限制剪压比防止斜压破坏1.塑性铰区应加密箍筋，加大箍筋直径、采用闭口箍。以保证抗剪强度。（抗震设计）框架梁端采用双筋截面的理由n1、底部已有钢筋：钢筋帮助混凝土受压不经济。非抗震设计中，一般不采用双筋截面。但抗震时情

23、况不同，上下两面都可能受拉；所以下部必须配受力钢筋。n由于构造要求，必需配置底部(受压区)的钢筋。n不宜采用弯起钢筋抗剪所以梁端底部钢筋不会减少。n水平荷载的双向作用进一步要求有钢筋抵抗正弯矩。n受压区钢筋不是另外添加的，没有不经济的问题。n2、必须满足强柱弱梁：不能忽略受压钢筋对梁承载力的提高作用。忽略此作用可能会导致梁端的实际抗弯能力过大，给梁端留了安全储备，可能形成强梁。n3、提高延性：双筋截面有利于提高截面延性。n由于考虑了受压钢筋，而降低了受拉钢筋配筋率，从而提高了截面的延性n4、抗震构造要求：梁端受拉钢筋配筋率2.5%n由于这个要求，为保证承载力，有时只能配受压区钢筋抗震设计要求比

24、适筋梁更高n抗震设计要求：二、三级一级框架bbhxhx35.0/25.0/00b适筋梁四级框架适筋梁就可以了。三级以上框架，仅仅适筋梁不满足延性要求。例题中，跨中=0.2050.3) n(二) 梁端截面正弯矩配筋(下部为受拉区)1、跨中正弯矩配筋n梁跨中截面正弯矩配筋，要点为：n注意：这是第一步。书中(P.210)写成了第三步。n跨中下部按单筋截面配筋，上部为构造配筋。n弯矩设计值增大了，公式与以前相同，考虑抗震承载力调整系数RE=0.75下部受拉钢筋面积：scREMsbhfM和查表求20100hfMAysREs下部受拉钢筋配筋结果：梁A端正截面设计过程(双筋截面)n(1) 梁端截面负弯矩配筋

25、(上部受拉区)：n采用跨中主筋为受压钢筋得到As。求弯矩M后执行三步骤(1)(1) 按以下公式(来自6-2b和6-1)计算截面抵抗矩系数s scbREsbsybhfMMahAfM和查表求2010)(25. 0)(1sscyff(3) 验算条件(相对受压区高度)：212011,ssssscsbREsAAAAAhfMMA(2) 求上部受拉钢筋比受压钢筋多的那一部分面积：5 . 0/5 . 0/tsbsssAAAA即验算条件(一级框架)：(3) 框架梁纵向钢筋配筋率的规定 （1）最小配筋率：对有地震组合的框架梁，为保证必要的延性和一定的承载力储备，受拉钢筋配筋率不应小于表6-1的规定3 . 0/5

26、. 0/ssssAAAA二、三级框架梁：一级框架梁： (2) 受压钢筋不能太少：有地震组合的框架梁，为防止截面受压区混凝土过早压碎而很快降低承载力，为提高延性，在梁端箍筋加密区范围内，纵向受压钢筋截面面积应满足： (3) 相对受压区高度不能太大(最大配筋率)：bbhxhx35. 0/25. 0/00二、三：一级：砼抗拉强度/钢筋屈服强度关于双筋截面的若干结论n钢筋帮助混凝土受压不经济。非抗震设计中，一般不采用双筋截面。但抗震时情况不同，上下两面都可能受拉；所以下部必须配受力钢筋。n必要性1：由于构造原因，在截面的受压区已经配置了一定数量的受力钢筋(由于构造要求支座处的纵筋不能截断时)。此钢筋自

27、然就有承载作用。事实上存在的受压钢筋会提供安全储备。但是为满足弱梁的要求，设计中必须考虑受压钢筋的存在。n必要性2：截面上弯矩可能改变符号时，必须设计双筋截面例如抗震、抗风时。支座处下部钢筋还用于抗拉。n必要性3：为提高截面承载力，又不过多加大截面面积，此时为避免出现超筋，需配受压钢筋帮助混凝土受压。n必要性4：双筋截面增加了受压钢筋，可以减少受拉钢筋面积，从而提高了截面的延性。n双筋截面一般都可满足配筋率要求。不必检查。n尽管=b时(s=s,max) 用钢量接近最经济。 但此时延性不好，不能这样考虑经济问题。6.2.3 梁的抗剪设计和验算n1、梁截面箍筋肢距和配筋率n2、剪力设计值的强剪弱弯

28、调整n3、沿梁长度方向-箍筋间距和加密区n4、破坏形态保证剪压破环避免出现斜压和斜拉破坏n剪跨比过大出现斜拉破坏n剪压比过大出现斜压破坏n箍筋防止剪压破坏抗剪承载力与配箍率和箍筋强度n斜截面受剪承载力随配箍率sv及箍筋强度fyv的增加而而几乎线性增加。但考虑到延性，不宜采用高强度钢筋做箍筋n截面高度的增加，抗剪承载力也增加；但达到一定高度后，增加缓慢(尺寸效应)yvtsvff /26. 0沿三、四级框架梁全长箍筋的面积配筋率斜截面抗震和非抗震设计的差异剪力设计值采用强剪弱弯调整后的值Vb。斜截面承载力计算公式中的系数不同。不采用弯起钢筋抗剪。需进行梁端的剪压比验算，以确认尺寸。增加对梁端箍筋加

29、密区及其构造要求。n最大间距限制(加密区s100)n最小箍筋配筋率限制(非加密区)n最大肢距限制(可能需要采用复合箍筋)纵筋的搭接和锚固长度要求更加严格注意：剪跨比、剪压比验算应事先进行框架梁抗剪设计步骤(配箍筋)强剪弱弯调整获得加密区剪力设计值Vb用Vb进行剪压比验算截面尺寸(避免斜压破坏)确定加密区长度和箍筋肢数(复合箍筋的情况)加密区加密区抗剪承载力验算(小震不坏) Av/s构造要求决定加密区箍筋间距(100mm)用组合剪力设计值计算非加密区非加密区Av/s按最小箍筋配筋率要求和200mm决定非加密区非加密区箍筋间距s梁端剪力设计值按强剪弱弯调整(P.189)(rblbGbbnMMVVl

30、VGb :梁在GEK作用下按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；重力荷载代表值GEK恒荷载+0.5活荷载 (抗震P.88)bbGbnrblbbGbnrblbbVVVlMMVVlMMV )(1 . 1)(梁的净跨对此取矩注意符号：r=right地震时，产生此弯矩时所对应的剪力。平衡GbnrblbVbbVlMMV两个公式，三个数，取大值梁端截面剪力设计值的调整9度和一级框架结构尚应符合：GbnrbualbuabVlMMV1.1GbV-梁在重力荷载代表值GEK （9度时高层建筑还应包括竖向地震作用标 准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；rblbMM, -分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向正截

31、面组合的弯矩设计值;Vb-梁的剪力增大系数，一级为1.3,二级为1.2,三级为1.1。nl-梁的净跨；rbualbuaMM、-分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向根据实配钢筋面积(考虑受压筋)和材料强度标准值计算的抗弯承载力所对应的弯矩值一、二、三三级框架梁两端Vb取大值框架梁复合箍筋n必须设置复合箍筋的情况：n梁宽 400mm，且一层纵筋多于3根n梁宽 400mm，且一层纵筋多于4根n箍筋最大肢距(mm)：箍筋配筋率在配筋量适当的范围内，梁抗剪承载力随箍筋的数量和箍筋的强度的提高而大幅增长；注意：这里所说的是同一个截面内箍筋的数量肢数度的箍筋间距：截面宽度和沿构件长：单肢箍筋的截面面积同一截面

32、内的箍筋肢数箍筋配筋率配箍率sbAnAAnbsnAsvsvsvsvsv,)(:)(111yvtsvff /26. 0沿三、四级框架梁全长全长箍筋的面积配筋率配箍率是决定箍筋间距的条件之一(对通常只对非加密区验证)框架梁中箍筋的构造要求(P.191)n梁端受拉纵筋配筋率大于2%时，表中最小箍筋直径应增加2mm。n框架梁非加密区箍筋最大最大间距2加密区的间距n箍筋肢距肢距：mmdmmdmm30020,250max20,200max箍筋肢距四级：箍筋肢距二、三级：箍筋肢距一级：沿梁长度箍筋间距与加密区n梁端塑性铰区：12倍梁高n箍筋加密区长度：1.5倍(二四级)或2倍(一级)梁高或500mmn加密区

33、箍筋的作用n1.提高塑性铰区的延性约束混凝土的作用n2.防止混凝土压溃前受压钢筋屈曲n3.抗剪实现强剪弱弯注意：高度大于350mm时，加密区长度就大于500mm决定箍筋间距s的条件(3组)000025. 142. 0)46()25. 142. 0(1hfbhfVsAbhsAfbhfVyvtREbsysyyvtREb所以：有地震作用组合：)86(/26. 0cffyvtsv沿梁全长箍筋的面积配筋率(P.192)加密区箍筋间距的构造要求抗剪承载力要求配筋率要求决定加密区箍筋注意箍筋间距要取小值000025. 1/42. 0)46()25. 142. 0(1hfbhfVsAbhsAfbhfVyvtR

34、EbsysyyvtREb有地震作用组合：截面宽度小于350mm时一般配双肢箍筋.本例中b=300yvtsvff /30. 0一级抗震：沿框架梁全长箍筋的面积配筋率sv沿梁全长箍筋的面积配筋率 应符合下列规定(P.154)： 一级抗震等级(6-8a)二级抗震等级(6-8b)三、四抗震等级(6-8c)yvtsvff /30. 0yvtsvff /28. 0yvtsvff /26. 0非加密区面积配筋率满足要求，则加密区也满足砼抗拉强度/箍筋屈服强度(与梁纵筋最小配筋率比较)在一般荷载情况下，框架梁截面高度可按(1/101/18)梁跨度， 且不小于400mm,也不宜大于1/4净跨，梁的宽度不宜小于1

35、/4梁高，且不应小于200mm。具体表达如下：三、四级框架梁纵筋构造要求四级无此要求n以下四个页面中的构造要求，只是针对三、四级框架毕业设计中可能遇到的框架。 为了提高梁的正截面塑性铰转动延性，梁的纵向配筋率不宜过高。为此，框架梁的纵向配筋应符合下列要求： （1)梁端最大配筋率：梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%；且梁端截面的受压区相对高度（即截面受压区高度与有效高度比）满足：一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35; （2)梁端或任何可能屈服截面处，下部与上部配筋量的比值，一级不应小于0.5,二三级不应小于0.3。 （3)沿梁全长顶面和底面的配筋，一二级不应少于 且分别不应少于梁

36、两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4，三四级不应少于 。142122框架梁纵向钢筋与延性(对正截面设计中几个规定的解释)二、三级一级bbhxhx35. 0/25. 0/003 . 0/5 . 0/ssssAAAA一、二级级框架梁：一级框架梁：纵向钢筋的构造要求梁截面上部和下部至少应各配置两根通长纵向钢筋，其截面面积不应小于梁支座处上部钢筋中较大截面面积的四分之一；且对抗震等级为一、二级时，钢筋直径不应小于14mm；三、四级时，钢筋直径不应小于12mm。这个规定主要是考虑在地震作用时，楼面可能无活荷载，梁端弯矩变号点可能会向跨中延伸。这根钢筋不能太粗。不能在节点截断可在节点处搭接，但要符

37、合锚固长度要求梁端截面配筋要求图解（三、四级）n如果没有标注抗震等级，则对三级和四级两者都适用。n如果仅标注三级，则意味着对四级不做要求(下同)梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%梁端下部与上部配筋量的比值，不应小于0.3(三级)上下配筋要使得300加密区必大于500)n梁柱端加密区箍筋间距不小于100mmn梁柱非加密区箍筋间距都不能大于2倍加密区间距。三、四级框架梁箍筋构造要求四级为6mm四级为8mm四级为仅300mm框架梁中箍筋的补充构造要求n当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋应作成封闭式，箍筋的间距在绑扎骨架中不应大于15d，在焊接骨架中不应大于20d(d为纵向受压钢筋的最小直

38、径)，同时在任何情况下均不应大于400mm；n当一层内的纵向受压钢筋多于3根时，应设置复合箍筋；当一层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d；当梁的宽度不大于400mm，且一层内的纵向受压钢筋不多于4根时，可不设置复合箍筋；n在受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋，箍筋直径不宜小于搭接钢筋直径的0.25倍；箍筋间距：当为受拉时不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；当为受压时不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时，应在搭接接头两端面外100mm范围内各设置两根箍筋。纵向钢筋的构造要求 (1) 梁截面上部和下部

39、至少应各配置两根通长纵向钢筋，其截面面积不应小于梁支座处上部钢筋中较大截面面积的四分之一；且对抗震等级为一、二级时，钢筋直径不应小于14mm；三、四级时，钢筋直径不应小于12mm。这个规定主要是考虑在地震作用时，楼面可能无活荷载，梁端弯矩变号点可能会向跨中延伸。 (2) 一、二级抗震等级的框架梁，贯通中柱的每根纵向钢筋的直径，分别不宜大于与纵向钢筋相平行的柱截面尺寸的1/20；对圆形截面柱，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。 这个规定主要是考虑地震作用时，防止梁的纵向滑移，或锚固失效而产生的破坏。框架柱正截面设计步骤验算轴压比抗震设计轴压比限值更严格获得柱端截面组合弯矩计算值进行强

40、柱弱梁调整得到弯矩设计值。按一般钢筋混凝土偏心受压柱进行设计（角柱按双向受弯构件设计）l计算偏心距、判断大小偏心受压l确定纵向钢筋面积l决定配筋l注：此过程种需要满足配筋率等抗震构造要求。注：兰色字体部分是抗震与非抗震设计的区别柱压弯承载力验算框架柱的概念设计要点n减小轴压比：加大断面、提高砼强度n柱的最终破坏是混凝土被压碎，所以采用等级较高的混凝土对提高柱的抗压能力有利。n防止出现小偏心受压破坏。n改善混凝土的受力状态：加密箍筋n强柱弱梁，使柱尽量不出现塑性铰；n出现塑性铰后要有足够的延性和耗能能力n强柱弱梁不能完全保证在柱端不出现塑性铰。n在弯曲破坏前不发生剪切破坏，使柱由足够的抗剪能力；

41、n注：以上两项通过要求较高的构造措施实现。 n不宜不宜用高强度钢筋作受压钢筋混凝土的极限压应变为0.33%，采用低强度的钢筋则破坏时，钢筋已经达到屈服，充分发挥了作用，而若用高强度钢筋，混凝土破坏时，钢筋仍保持弹性，没有充分发挥作用。框架柱抗弯设计要点和步骤截面尺寸的规定 400mm轴压比：延性、不能过大。决定截面尺寸。强柱弱梁调整。抗弯承载力验算(小震不坏，对称配筋)纵筋构造要求(保证中震可修和大震不倒)n配筋率（最大、最小）n纵筋间距200mm关于轴压比的若干结论(抗震P.141)1、轴压比对柱的破坏形态和延性有重要影响(a)轴压比较小时，柱截面受压区高度较小，受拉钢筋首先屈服，属大偏心受

42、压破坏，破坏时柱有较大变形，属于延性破坏。框架柱一般应控制为大偏心受压。(b)轴压比较大时，柱截面受压区高度较大，破坏时受拉钢筋并未屈服，属小偏心受压破坏，破坏时柱的变形较小，属于脆性破坏2、尽管加密箍筋对提高柱的延性会有作用，随着轴压比的增加，这种作用会愈来愈小。3、满足轴压比限值可以保证框架柱有足够的延性，但不一定能保证大偏压。4、不能满足轴压比限值时，应增加柱截面面积或提高混凝土强度等级。三、四级框架柱纵筋的构造要求四级为0.6%四级为0.8%四级为0.7%四级为0.9%限制了钢筋根数第二步：柱端弯矩设计值的调整基本概念n根据强柱弱梁原则，要求柱端弯矩设计值满足以下条件n柱弯矩和强柱系数

43、梁中弯矩之和n强柱系数：n一、二、三级框架分别取 1.4,1.2,1.1n夸大了柱端弯矩的设计值，使得柱端偏于安全。n注意：顶层和底层强柱系数有所不同：为不使框架底层柱过早出现塑性铰，规范规定：一、二、三级框架底层柱底截面组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5、1.25、1.15顶层柱直接取组合值为设计值。柱弯矩设计值的强柱弱梁调整原理柱的值按原有比例分给各计值因此提高了柱端弯矩设的系数则弯矩之和增加乘以一个大于按静力平衡应有：cbccbcMMMMM1柱弯矩和强柱系数梁中弯矩之和强柱系数（纯框架结构底层 1.7,1.5,1.3,1.2 ）n一、二、三（四）级框架分别取1.4,1.2,1.11

44、.4,1.2,1.1夸大了柱端弯矩的设计值，使得柱端偏于安全。)126(aMMbcc)126(2 . 1bMMbuac。，三级为，二级为一级为：柱端弯矩增大系数。1 . 12 . 14 . 1c9度和一级框架尚应符合：当反弯点不在柱高范围内时，柱端弯矩设计值可直接乘以强柱系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1顶层柱直接取组合值为设计值。为不使框架底层柱过早出现塑性铰，规范规定：一、二、三级框架底层柱底截面组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5、1.25、1.15框架柱纵筋配置的构造要求P.145 抗震设计时宜采用对称配筋对称配筋； 抗震设计时，截面尺寸大于400mm的柱，其纵向钢筋间

45、距不宜大于200200mm；（这里相当于对纵筋根数做了限制） 边柱、角柱及剪力墙柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积宜比计算值增加25%。 最大配筋率限制：全部纵筋配筋率不应大于5%；一级且剪跨比不大于2的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2% ，且应沿柱全长采用复合箍筋。 最小配筋率限制：为避免过早屈服和保证屈服后的延性为避免过早屈服和保证屈服后的延性，全部纵向钢筋的配筋率，不应小于下表的规定值，且柱每一侧纵向钢筋配筋率不应小于0.2%。6.3.3 受剪承载力验算n2. 剪力设计值的强剪弱弯调整)136()(bHMMVnbctcvcc3. 配箍筋配箍筋：按构造要求确定箍筋直

46、径和类型)14. 6 (056. 0)105. 1(100bNhsAfhbfVcsvyvcctREc1. 剪压比限值截面尺寸验算(应该先做)步骤：(1) 抗剪承载力要求的箍筋间距(2) 体积配箍率要求的箍筋间距(3) 构造要求的箍筋间距(三级：min8d,150mm)4. 按构造要求确定箍筋加密区长度sl llakkv21)166( yvcvvff梁柱强剪弱弯调整比较n框架梁强剪弱弯调整n用组合弯矩设计值直接进行调整n框架柱强剪弱弯调整n强柱弱梁调整n用调整后的增大了的弯矩设计值进一步进行强剪弱弯调整。GbnrblbVbbVlMMV0cbctcVccHMMV梁左右两端弯矩柱上下两端调整调整后后

47、的弯矩设计值梁的剪力增大系数，一级为1.3, 二级为1.2, 三级为1.1。Vb柱的净高梁的净跨1 . 1 , 2 . 1 , 3 . 1 , 5 . 11 . 1/2 . 14 . 1纯框架结构依次为：。四级为，三，二级为一级为：柱端剪力增大系数。Vc第三步-1：构造要求-箍筋肢距与复合箍筋n必须设置复合箍筋的情况：n柱短边尺寸 400mm，且纵筋多于3根n柱短边尺寸400mm，且纵筋多于4根n箍筋最大肢距(mm)：n一级 200；二三级 250；四级300n纵筋每隔一根要有一个纵筋被双向约束(箍筋或者拉筋)确定箍筋和加密区长度P.143-144n注意：500mm是加密区的最小长度。净高大于3m的柱(例如底层柱) ，或边长大于500的柱，其加密区长度就大于500mm。n注意：非加密区箍筋间距应200mm2、体