第六章 典型结构抗震设计的原则和步骤(二)本科版pptx

1、第六章第六章 典型结构抗震设计的原则和步骤典型结构抗震设计的原则和步骤一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施【基本内容基本内容】框框 架架 计计 算算 步步 骤骤确定计算简图、几何参数计算、静力荷载统计。确定计算简图、几何参数计算、静力荷载统计。地震作用计算：用底部剪力地震作用计算：用底部剪力法或振型分解反应谱法计法或振型分解反应谱法计算算水平地震水平地震作用作用。内力计算：计算各项非地震荷载作用下的内力计算：计算各项非地震荷载作用下的内力；计算内力；计算水

2、平地震作用下的层间剪力并用水平地震作用下的层间剪力并用D值法计算各构件内值法计算各构件内力（并同时进行弹性层间位移验算）；用分层法或弯力（并同时进行弹性层间位移验算）；用分层法或弯矩二次分配法计算重力荷载代表值作用下的内力。矩二次分配法计算重力荷载代表值作用下的内力。内力组合：包括地震作用组合及非地震作用组合。内力组合：包括地震作用组合及非地震作用组合。截面及节点设计（配筋计算）：注意内力值的调整。截面及节点设计（配筋计算）：注意内力值的调整。弹塑性位移验算弹塑性位移验算 。1 1、框架计算单元、框架计算单元u计算单元：取相邻两框架柱距的一半。计算单元：取相邻两框架柱距的一半。l横向承重方案：

3、取横向框架作为计算单元，认为全部竖向横向承重方案：取横向框架作为计算单元，认为全部竖向荷载由横向框架承担。荷载由横向框架承担。l纵向承重方案：取纵向框架作为计算单元，认为全部竖向纵向承重方案：取纵向框架作为计算单元，认为全部竖向荷载由纵向框架承担。荷载由纵向框架承担。一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合1 1、框架计算单元、框架计算单元u在水平荷载作用下，各方向的水平力全部由与该方向平行在水平荷载作用下，各方向的水平力全部由与该方向平行的框架承担，与该方向垂直的框架不参与工作，即横向水平的框架承担，与该方向垂直的框架不参与工作，即横向水平力由横向框架承担，纵向水

4、平力由纵向框架承担。力由横向框架承担，纵向水平力由纵向框架承担。一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合u水平力为风荷载时，每榀框架只承担计算单元范水平力为风荷载时，每榀框架只承担计算单元范围内的风荷载值。围内的风荷载值。u水平力为地震作用时，每榀框架承担的水平力按水平力为地震作用时，每榀框架承担的水平力按各榀框架的抗侧移刚度比例分配。各榀框架的抗侧移刚度比例分配。1 1、框架计算单元、框架计算单元一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合2 2、竖向荷载作用下框架内力计算、竖向荷载作用下框架内力计算(1)(1)分层法分层法一、框架结构内力

5、计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合(2)(2)弯矩二次分配法弯矩二次分配法3 3、水平荷载作用下框架结构内力计算、水平荷载作用下框架结构内力计算(1)(1)反弯点法反弯点法(2)(2)改进反弯点法改进反弯点法(D(D值法值法) )4 4、控制截面、控制截面(1)(1)框架梁框架梁：一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合l梁端梁端支座截面支座截面( (左端、右端左端、右端) )：在竖向荷载作用：在竖向荷载作用下，支座截面可能产生最大负弯矩和最大剪力；下，支座截面可能产生最大负弯矩和最大剪力；在水平荷载作用下，支座截面还会出现正弯矩。在水平荷载作用下

6、，支座截面还会出现正弯矩。l跨中截面：一般产生最大正弯矩，有时也可能跨中截面：一般产生最大正弯矩，有时也可能出现负弯矩。出现负弯矩。u框架梁控制截面最不利内力类型：框架梁控制截面最不利内力类型：l梁端支座截面：梁端支座截面：Mmax、Mmax和和Vmaxl梁跨中截面：梁跨中截面： Mmax、Mmax(2)(2)框架柱框架柱l控制截面：柱上、下两端截面控制截面：柱上、下两端截面一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合u控制截面最不利内力类型控制截面最不利内力类型：l Mmax 及相应的及相应的N、V；lNmax及相应的及相应的M、VlNmin及相应的及相应的M、VlV

7、max及相应的及相应的M、 Nl M 比较大比较大( (不是绝对最大不是绝对最大) )，但，但N比较小或比较小或N比较大比较大( (不是绝对最小或绝对最大不是绝对最小或绝对最大) )u结构受力分析所得内力结构受力分析所得内力是构件轴线处内力，梁支是构件轴线处内力，梁支座截面是指柱边缘处梁端座截面是指柱边缘处梁端截面，柱上、下端截面是截面，柱上、下端截面是指梁顶和梁底处柱端截面指梁顶和梁底处柱端截面。u内力组合时应将各种荷内力组合时应将各种荷载作用下梁柱轴线的弯矩载作用下梁柱轴线的弯矩值和剪力值换算到梁柱边值和剪力值换算到梁柱边缘处，然后进行内力组合。缘处，然后进行内力组合。一、框架结构内力计算

8、及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合5 5、弯矩调幅、弯矩调幅l超静定结构具有塑性内力重分布性质，在竖向超静定结构具有塑性内力重分布性质，在竖向荷载作用下，可以适当降低梁端负弯矩荷载作用下，可以适当降低梁端负弯矩。l调幅系数：现浇框架梁端负弯矩，调幅系数：现浇框架梁端负弯矩，=0.80.9；装配整体式梁端负弯矩，装配整体式梁端负弯矩，=0.70.8。l框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大条件相应增大。一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合5 5、弯矩调幅、弯矩调幅一、框架结构内力计算及荷载效应组合

9、一、框架结构内力计算及荷载效应组合l弯矩调幅应在内力组合之前进行。应先对竖向弯矩调幅应在内力组合之前进行。应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，再与水平作荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合用产生的框架梁弯矩进行组合。l只有竖向荷载作用下的梁端弯矩可以进行调幅，只有竖向荷载作用下的梁端弯矩可以进行调幅，水平荷载作用下的梁端弯矩不能进行调幅。水平荷载作用下的梁端弯矩不能进行调幅。l截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不截面设计时，框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的设计值的5

10、0%50%。6 6、活荷载不利布置、活荷载不利布置l满跨布置：在多层和高层民用建筑中，楼面活满跨布置：在多层和高层民用建筑中，楼面活荷载一般不大荷载一般不大( (约约2kN/m2) )，与恒载及水平荷载产，与恒载及水平荷载产生的内力相比，所占比例很小。可以不考虑活荷生的内力相比，所占比例很小。可以不考虑活荷载的不利布置，按照活荷载全部作用于框架梁上载的不利布置，按照活荷载全部作用于框架梁上进行内力计算，对梁跨中弯矩乘以进行内力计算，对梁跨中弯矩乘以1.11.2的放大的放大系数，以考虑活荷载不利布置对跨中弯矩的影响。系数，以考虑活荷载不利布置对跨中弯矩的影响。一、框架结构内力计算及荷载效应组合一

11、、框架结构内力计算及荷载效应组合7 7、内力组合、内力组合u进行框架结构构件截面设计时，应根据可能出现进行框架结构构件截面设计时，应根据可能出现的最不利情况进行荷载效应组合。框架结构抗震设的最不利情况进行荷载效应组合。框架结构抗震设计时，应考虑两种基本组合：计时，应考虑两种基本组合：一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合(1)(1)地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合GEEhkGEhRERSSSGEEhk1.21.3RERSSSu注：在进行地震作用效应组合计算时，水平地震注：在进行地震作用效应组合计算时，水平地震作用应考虑左

12、地震和右地震两种情况。作用应考虑左地震和右地震两种情况。u房屋高度小于房屋高度小于60m的建筑，一般不考虑风荷载与的建筑，一般不考虑风荷载与地震作用的组合；竖向地震地震作用一般不考虑。地震作用的组合；竖向地震地震作用一般不考虑。(2)(2)竖向永久荷载与可变荷载的荷载效应组合竖向永久荷载与可变荷载的荷载效应组合u无地震作用时，结构受到全部永久荷载和可变荷无地震作用时，结构受到全部永久荷载和可变荷载的作用，考虑全部竖向荷载作用的荷载效应组合。载的作用，考虑全部竖向荷载作用的荷载效应组合。一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合 l由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应

13、控制的组合111dGG kQLQ kQLcQ k1=2=+jjiiiimnjiSSSS 楼面和屋面活荷载考虑设计使用年限的调整系数楼面和屋面活荷载考虑设计使用年限的调整系数L结构设计使用结构设计使用年限年限（年）（年）5 550501001000.90.91.01.01.11.1Ll由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合dGG kQLcQ k1=1=+jjiiiimnjiSSS 一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合(3)(3)框架梁的内力组合设计值框架梁的内力组合设计值u框架梁端一般是在考虑地震作用的组合时框架梁端一般是在考虑地震作用的组合时出现最不利

14、的内力，跨中正弯矩则是在考虑出现最不利的内力，跨中正弯矩则是在考虑和不考虑地震作用的组合时均有可能发生最和不考虑地震作用的组合时均有可能发生最不利的内力。不利的内力。l梁端负弯矩设计值：梁端负弯矩设计值：1.21.31.21.4GEEhkGkQkMMMMMM 取较大值取较大值l梁端正弯矩设计值梁端正弯矩设计值( (重力荷载效应往往有利重力荷载效应往往有利，GE=1.0) )1.31.0EhkGEMMMl梁端剪力设计值：梁端剪力设计值：1.21.31.21.4GEEhkGkQkVVVVVV取较大值取较大值l跨中正弯矩设计值：跨中正弯矩设计值：1.21.31.21.4GEEhkGkQkMMMMMM

15、取较大值取较大值一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算及荷载效应组合(3)(3)框架梁的内力组合设计值框架梁的内力组合设计值(4)(4)框架柱的内力组合设计值框架柱的内力组合设计值u当框架柱在竖向荷载作用下仅沿结构某一主当框架柱在竖向荷载作用下仅沿结构某一主轴方向偏心受压，且所考虑的水平地震作用方轴方向偏心受压，且所考虑的水平地震作用方向也与此方向平行时，框架柱沿此方向单向偏向也与此方向平行时，框架柱沿此方向单向偏心受压。心受压。l无地震作用的组合：无地震作用的组合：1.21.41.21.4xxGkxQkGkQkMMMNNN一、框架结构内力计算及荷载效应组合一、框架结构内力计算

16、及荷载效应组合l有地震作用的组合有地震作用的组合1.21.31.21.3xxGExEhkGEEhkMMMNNN二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计1 1、正截面受弯承载力验算、正截面受弯承载力验算u考虑地震作用效应组合时，框架梁正截面考虑地震作用效应组合时，框架梁正截面抗震受弯承载力应满足：抗震受弯承载力应满足：1uREMMu在计算中，计入纵向受压钢筋的梁端混凝土在计算中，计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合下列要求：受压区高度应符合下列要求：一级：一级： 00.25xh二、三级：二、三级： 00.35xhu四级框架梁，取地震组合下的剪力设计值。四级框架梁，取地

17、震组合下的剪力设计值。Vb梁端截面组合的剪力设计值梁端截面组合的剪力设计值；2 2、框架梁斜截面承载力验算、框架梁斜截面承载力验算(1)框架梁端剪力设计值调整框架梁端剪力设计值调整 u一、二、三级框架梁，其梁端截面组合的剪力设一、二、三级框架梁，其梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整：计值应按下式调整： lrbbbGbvbnMMVVl二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计 、 分别为梁左、右端反时针或顺时针分别为梁左、右端反时针或顺时针方向考虑地震组合的弯矩设计值；方向考虑地震组合的弯矩设计值；lbMrbMvb梁端剪力增大系数，一级取梁端剪力增大系数，一级取1.3，二级取

18、，二级取1.2，三级取三级取1.1；ln梁的净跨；梁的净跨；VGb梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；析的梁端截面剪力设计值；u 和和 之和，应分别取顺时针和反时针方之和，应分别取顺时针和反时针方向计算的两端考虑地震组合的弯矩设计值之和向计算的两端考虑地震组合的弯矩设计值之和的较大值的较大值；一级框架梁两端弯矩均为负弯矩时，一级框架梁两端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小一端的弯矩应取零。绝对值较小一端的弯矩应取零。lbMrbM2 2、框架梁斜截面承载力验算、框架梁斜截面承载力验算(1)框架梁端剪力设计值调整框架梁端剪力设计值调整 二、框架

19、梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计u一级框架结构和一级框架结构和9 9度的一级框架梁可不按上式度的一级框架梁可不按上式调整，但应符合下列要求：调整，但应符合下列要求：1.1lrbuabuabGbnMMVVl 、 分别为梁左、右端反时针或顺时针分别为梁左、右端反时针或顺时针方向根据实配钢筋面积方向根据实配钢筋面积( (考虑受压钢筋和相关楼考虑受压钢筋和相关楼板钢筋板钢筋) )和材料强度标准值计算的正截面抗震受和材料强度标准值计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值。弯承载力所对应的弯矩值。lbuaMrbuaM0assykbuaREfhaAM 梁纵向钢筋实际配筋面积。当楼板与梁整

20、梁纵向钢筋实际配筋面积。当楼板与梁整体现浇时，应计入有效翼缘宽度范围内的纵筋，体现浇时，应计入有效翼缘宽度范围内的纵筋，有效翼缘宽度可取梁两侧各有效翼缘宽度可取梁两侧各6 6倍板厚。倍板厚。asAu 和和 之和，应分别按顺时针和反时针方之和，应分别按顺时针和反时针方向进行计算，并取其较大值。向进行计算，并取其较大值。lbuaMrbuaMfyk纵向钢筋的抗拉强度标准值纵向钢筋的抗拉强度标准值；2 2、框架梁斜截面承载力验算、框架梁斜截面承载力验算(2)梁截面尺寸验算梁截面尺寸验算u有地震作用组合时，按规定调整后的梁端截有地震作用组合时，按规定调整后的梁端截面组合的剪力设计面组合的剪力设计值应值应

21、符合下列要求：符合下列要求：跨高比跨高比( (l0/h) )大于大于2.5时：时：010.2bcREbfVh跨高比跨高比(l0/h)不大于不大于2.5时：时： 010.15bcREbfVhVb按规定调整后的梁端截面组合的剪力设计按规定调整后的梁端截面组合的剪力设计值值二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计u无地震作用组合无地震作用组合时：时：00.25cVbfh(3)斜截面承载力验算斜截面承载力验算u考虑地震作用组合的矩形、考虑地震作用组合的矩形、T T形和工字形截面形和工字形截面框架梁，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：框架梁，其斜截面受剪承载力应符合下列规定： l均布

22、荷载均布荷载作用下：作用下： s箍筋间距；箍筋间距；fyv箍筋的抗拉强度设计值；箍筋的抗拉强度设计值；Asv配置在同一截面内箍筋各肢面积之和。配置在同一截面内箍筋各肢面积之和。二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计2 2、框架梁斜截面承载力验算、框架梁斜截面承载力验算l集中荷载为主作用下：集中荷载为主作用下：0011.051svbtyvREAbffVhhs计算截面的剪跨比，可取计算截面的剪跨比，可取 =a/h0，a为集中荷为集中荷载作用点至节点边缘的距离；当载作用点至节点边缘的距离；当3时，取时，取3。例例1 1：某框架梁截面尺寸：某框架梁截面尺寸bh=250mm550m

23、m，h0=515mm，抗震等级为二级。梁左右两端截面考，抗震等级为二级。梁左右两端截面考虑地震作用组合的最不利弯矩设计值：虑地震作用组合的最不利弯矩设计值：(1)(1)顺时针顺时针方向方向： 175rbkN mM420lbkN mM(2)(2)逆时针方向逆时针方向： 360rbkN mM 210lbkN mM 梁净跨梁净跨l ln n=7.0m=7.0m，重力荷载代表值产生的梁端截面，重力荷载代表值产生的梁端截面剪力设计值剪力设计值V VGbGb=135.2k=135.2kN，采用，采用C30C30混凝土，纵向混凝土，纵向受力钢筋采用受力钢筋采用HRB335HRB335级，箍筋采用级，箍筋采用

24、HPB235HPB235级，试级，试确定梁端截面组合的剪力设计值。确定梁端截面组合的剪力设计值。u抗震等级为二级，取抗震等级为二级，取vb=1.2，VGb=135.2kN，ln=7.0m5951.2135.2237.27.0lrbbbGbvbnMMkNVVl【解解】顺时针顺时针 420175595lrbbkN mMM逆时针逆时针 210360570lrbbkN mMM顺时针方向的弯矩和较大，取顺时针方向的弯矩和较大，取595lrbbkN mMM例例2 2：某高层框架结构，抗震等级为一级，框架：某高层框架结构，抗震等级为一级，框架梁截面尺寸梁截面尺寸bh=250mm600mm，采用，采用C30级

25、混凝土，纵筋采用级混凝土，纵筋采用HRB335级，箍筋采用级，箍筋采用HPB235级，已知梁的两端截面配筋均为：级，已知梁的两端截面配筋均为：梁顶梁顶422，梁底，梁底322，梁净跨，梁净跨ln=5.6m，VGb=100.8kN，h0=565mm， ，试，试确定该框架梁的梁端剪力设计值。确定该框架梁的梁端剪力设计值。35ssmmaa【解解】011335 1520(56535)359.80.75labuassykREkN mfhaMA逆时针方向逆时针方向011335 1140(56535)269.90.75rabuassykREkN mfhaMA359.8269.9629.7lrbuabuakN

26、 mMM011335 1140(56535)269.90.75labuassykREkN mfhaMA011335 1520(56535)359.80.75rabuassykREkN mfhaMA269.9359.8629.7lrbuabuakN mMM629.71.11.1100.8224.495.6lrbuabuabGbnMMkNVVl顺时针方向顺时针方向1 1、柱端弯矩设计值的调整、柱端弯矩设计值的调整一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除框架一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于顶层和柱轴压比小于0.15外，柱端组合的弯矩设外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：计值

27、应符合下式要求：cbcMM 节点上下柱端截面顺时针或反时针方向节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和；上下柱端的弯矩设计组合的弯矩设计值之和；上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析的弯矩比例进行分配值，可按弹性分析的弯矩比例进行分配；cM二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计 节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和；当抗震等级为一级的框架节点的弯矩设计值之和；当抗震等级为一级的框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；bM 柱端弯矩增大系数；对框架结

28、构，一级取柱端弯矩增大系数；对框架结构，一级取1.7、二级取二级取1.5、三级取、三级取1.3、四级取、四级取1.2；其他结构类型；其他结构类型中的框架，一级取中的框架，一级取1.4、二级取、二级取1.2、三、四级取、三、四级取1.1c一级的框架结构和一级的框架结构和9 9度的一级框架可不符合上式度的一级框架可不符合上式要求，但应符合下列要求：要求，但应符合下列要求：1.2cbuaMM 同一节点处左、右梁端截面按反时针或同一节点处左、右梁端截面按反时针或顺时针方向采用实配钢筋截面面积和材料强度标准顺时针方向采用实配钢筋截面面积和材料强度标准值，且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震值，且考虑

29、承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩设计值之和的较大值；受弯承载力所对应的弯矩设计值之和的较大值；buaM二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计1 1、柱端弯矩设计值的调整、柱端弯矩设计值的调整一、二、三、四级框架结构的底层，柱底截面一、二、三、四级框架结构的底层，柱底截面的弯矩设计值，应分别采用考虑地震作用组合的的弯矩设计值，应分别采用考虑地震作用组合的弯矩值与增大系数弯矩值与增大系数1.7、1.5、1.3和和1.2的乘积。底的乘积。底层柱纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。层柱纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。u一、二、三、四级框架的角柱，经上述措施

30、调一、二、三、四级框架的角柱，经上述措施调整后的组合弯矩设计值尚应乘以不小于整后的组合弯矩设计值尚应乘以不小于1.1的增的增大系数。大系数。二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计1 1、柱端弯矩设计值的调整、柱端弯矩设计值的调整Vc柱端截面组合的剪力设计值；柱端截面组合的剪力设计值；Hn柱的净高柱的净高；2 2、柱端剪力设计值的调整、柱端剪力设计值的调整u一、二、三、四级框架柱端部的组合剪力设计一、二、三、四级框架柱端部的组合剪力设计值，应按下式调整：值，应按下式调整： tbcccvcnMMVH二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计 、 分别为柱的上

31、、下端顺时针或反时针分别为柱的上、下端顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值，应符合上述对柱端弯矩方向组合的弯矩设计值，应符合上述对柱端弯矩设计值的要求；设计值的要求；tcMbcMvc柱剪力增大系数柱剪力增大系数。框架结构一级。框架结构一级取取1.5，二级，二级取取1.3，三级取，三级取1.2，四级取，四级取1.1；其他；其他结构类型的框结构类型的框架，一级取架，一级取1.4，二级取，二级取1.2，三、四级取，三、四级取1.1 。u一、二、三、四级框架的角柱，经上述调整后一、二、三、四级框架的角柱，经上述调整后的组合剪力设计值尚应乘以不小于的组合剪力设计值尚应乘以不小于1.10的增大系的增大系数。

32、数。二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计u一级的框架结构和一级的框架结构和9 9度的一级框架可不按上式度的一级框架可不按上式调整，但应符合下式要求：调整，但应符合下式要求： 1.2tbcuacuacnMMVH 、 分别为偏心受压柱的上、下端顺时针或分别为偏心受压柱的上、下端顺时针或反时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的反时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值；根据实配钢筋面积、材料强度标准值和重弯矩值；根据实配钢筋面积、材料强度标准值和重力荷载代表值产生的轴向压力设计值并考虑承载力力荷载代表值产生的轴向压力设计值并考虑承载力抗震调整系数计算。抗震调整系数

33、计算。tbuaMbbuaM2 2、柱端剪力设计值的调整、柱端剪力设计值的调整二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计3 3、柱截面尺寸限制、柱截面尺寸限制剪跨比计算：剪跨比计算：框架柱的剪跨比，应按柱端截面组合的弯矩计框架柱的剪跨比，应按柱端截面组合的弯矩计算值算值Mc、对应的截面组合剪力计算值、对应的截面组合剪力计算值Vc及截面有及截面有效高度效高度h0确定，并取柱上、下端计算结果的较大值；确定，并取柱上、下端计算结果的较大值；反弯点位于柱高中部的框架柱可按柱净高与反弯点位于柱高中部的框架柱可按柱净高与2 2倍柱倍柱截面高度之比计算。当截面高度之比计算。当3.0时时，取取

34、=3.0 。Vc按规范规定调整后的柱端截面组合的剪力按规范规定调整后的柱端截面组合的剪力设计值。设计值。剪跨比大于剪跨比大于2 2时时010.2ccREbfVh剪跨比不大于剪跨比不大于2 2时时010.15ccREbfVh二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计4 4、斜截面承载力验算、斜截面承载力验算u考虑地震作用组合的框架柱，当柱轴力为压力考虑地震作用组合的框架柱，当柱轴力为压力时，其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：时，其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：0011.050.0561svctyvREAbNffVhhsN考虑地震作用组合的柱轴向压力设计值，考虑地震作用

35、组合的柱轴向压力设计值，当当N0.3fcA时，取时，取N=0.3fcA。u考虑地震作用组合的框架柱，当柱轴力为拉力考虑地震作用组合的框架柱，当柱轴力为拉力时，其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：时，其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：0011.050.21svctyvREAbNffVhhsN考虑地震作用组合的柱轴向拉力设计值。考虑地震作用组合的柱轴向拉力设计值。u当右边括号内的计算值小于当右边括号内的计算值小于 时，取等时，取等于于 ，且，且 值不应小于值不应小于0.36ftbh00svyvAfhs0svyvAfhs0svyvAfhs二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震

36、设计4 4、斜截面承载力验算、斜截面承载力验算u无地震作用组合的框架柱，当柱轴力为压力时，无地震作用组合的框架柱，当柱轴力为压力时，其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：001.750.071svctyvAbNffVhhs001.750.21svctyvAbNffVhhsu无地震作用组合的框架柱，当柱轴力为拉力时，无地震作用组合的框架柱，当柱轴力为拉力时，其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计u验算范围验算范围： 一、二、三一、二、三级框架级框架节点核芯区应进

37、行抗震节点核芯区应进行抗震验算验算；四；四级框架节点核级框架节点核芯区可不进行抗震验算，芯区可不进行抗震验算，但应符合抗震构造措施但应符合抗震构造措施的要求。的要求。u节点设计准则节点设计准则：l节点节点的承载力不应低的承载力不应低于其连接构件于其连接构件( (梁、柱梁、柱) )的承载力；的承载力；l多遇地震时，节点应多遇地震时，节点应在弹性范围内工作在弹性范围内工作；l罕罕遇地震时，节点承遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖载力的降低不得危及竖向荷载的传递；向荷载的传递；l梁柱纵筋在节点区应梁柱纵筋在节点区应有可靠的锚固；有可靠的锚固；l节点配筋不应使施工节点配筋不应使施工过分困难。过分困难

38、。Vj节点核芯区组合剪力设节点核芯区组合剪力设计值；计值；1 1、节点核芯区组合剪力设计、节点核芯区组合剪力设计值计算值计算u一、二、三级框架：一、二、三级框架： 001bbsjjbcbsbhaMVhahH二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计jb强节点系数，框架结构，强节点系数，框架结构，一级宜取一级宜取1.5，二级宜取，二级宜取1.35，三级宜取三级宜取1.2；其他结构中的；其他结构中的框架，一级宜取框架，一级宜取1.35，二级宜，二级宜取取1.2，三级宜取，三级宜取1.1。bM 节点左右梁端反时针节点左右梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值或顺时针方向组合弯矩设计值

39、之和，一级框架节点左右梁端之和，一级框架节点左右梁端均为负弯矩均为负弯矩时绝对值时绝对值较小的较小的弯弯矩取矩取零。零。hb0梁截面有效高度，梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不节点两侧梁截面高度不等时采用平均值等时采用平均值；as梁受压钢筋合力点至受梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离压边缘的距离；Hc柱计算高度，采用节点柱计算高度，采用节点上、下柱反弯点之间的距离上、下柱反弯点之间的距离；hb梁截面高度，节点两梁截面高度，节点两侧梁截面高度不等时采用侧梁截面高度不等时采用平均值；平均值；二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计1 1、节点核芯区组合剪力设计、节点核芯区组合剪

40、力设计值计算值计算u一级框架结构和一级框架结构和9 9度的一级框架：度的一级框架：001.151buabsjcbsbhaMVhahHbuaM 节点左右梁端反时针节点左右梁端反时针或顺时针方向根据实配钢筋面或顺时针方向根据实配钢筋面积积( (计入受压钢筋计入受压钢筋) )和材料强度和材料强度标准值计算的正截面抗震受弯标准值计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和。承载力所对应的弯矩值之和。二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计2 2、节点核芯区最小截面尺寸验算、节点核芯区最小截面尺寸验算10.3jjjjcREfVb hbj节点核芯区截面有效验节点核芯区截面有效验算宽度；

41、算宽度；hj节点核心区的截面高度，节点核心区的截面高度，采用验算方向的柱截面高采用验算方向的柱截面高度；度；j正交梁的约束影响系数，正交梁的约束影响系数，楼板为现浇、梁柱中线重合、楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁宽度不小于该侧柱截四侧各梁宽度不小于该侧柱截面宽度的面宽度的1/2，且正交方向梁，且正交方向梁高度不小于框架梁截面高度的高度不小于框架梁截面高度的3/4时，取时，取1.5；9 9度的一级取度的一级取1.25；其他情况均取；其他情况均取1.0；RE承载力抗震调整系承载力抗震调整系数，采用数，采用0.85；二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计3 3、节点核芯、节点

42、核芯区抗震区抗震受剪承载力验算受剪承载力验算一般情况一般情况：011.10.05jbssvjjjjjjtyvcREbhaNffVb hAsbft混凝土轴心抗拉强度设计值。混凝土轴心抗拉强度设计值。Asvj核芯区有效验算宽度范围内同一截面验算核芯区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积；方向箍筋的总截面面积；fyv箍筋的抗拉强度设计值；箍筋的抗拉强度设计值； s箍筋的间距；箍筋的间距；N对应于地震作用组合剪力设计值的节点上柱对应于地震作用组合剪力设计值的节点上柱底部的轴向力设计值，其值不应大于柱的截面底部的轴向力设计值，其值不应大于柱的截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值的乘积的面积和

43、混凝土轴心抗压强度设计值的乘积的50%50%；当当N为拉力时，取为拉力时，取N=0。二、框架梁、柱与节点的抗震设计二、框架梁、柱与节点的抗震设计9 9度的度的一级框架一级框架: :010.9bssvjjjjjtyvREhaffVb hAs 3 3、节点核芯、节点核芯区抗震区抗震受剪承载力验算受剪承载力验算u抗震构造措施抗震构造措施： 根据根据抗震概念设计原则，一般不需计算抗震概念设计原则，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而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。部要求。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施1 1、框架梁抗震构造措施、框架梁抗震构造措施(1)(1

44、)对梁截面尺寸要求对梁截面尺寸要求 u梁的截面尺寸，宜符合下列要求：梁的截面尺寸，宜符合下列要求：截面宽度不宜小于截面宽度不宜小于200mm。截面高宽比不宜大于截面高宽比不宜大于4 4。净跨与截面高度之比不宜小于净跨与截面高度之比不宜小于4 4。 三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施(2)(2)对梁纵向钢筋配置要求对梁纵向钢筋配置要求l梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于高度之比，一级不应大于0.25，二、三级不应大，二、三级不应大于于0.35。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施

45、三、框架结构抗震构造措施l梁端梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配置量的比值，截面的底面和顶面纵向钢筋配置量的比值，除按计算确定外，一级不应小于除按计算确定外，一级不应小于0.5，二、三级，二、三级不应小于不应小于0.3。(2)(2)对梁纵向钢筋配置要求对梁纵向钢筋配置要求三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施l梁端梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%。沿。沿梁全长顶面、底面的配筋，一、二级不应小于梁全长顶面、底面的配筋，一、二级不应小于214，且分别不应少于梁顶面、底面梁端纵向钢，且分别不应少于梁顶面、底面梁端纵向钢筋中较大截面面积的筋中较大截面面积的1/

46、4；三、四级不应少于；三、四级不应少于212。(2)(2)对梁纵向钢筋配置要求对梁纵向钢筋配置要求l一、二、三级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋一、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面尺寸的1/20，或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦，或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的长的1/20；三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施(2)(2)对梁纵向钢筋配置要求对梁纵向钢筋配置要求l对其他结构类型的框架不宜大于矩形截面柱在该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方向截面尺寸的1/20

47、，或纵向钢筋所在位置圆形截，或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的面柱弦长的1/20。(3)(3)对梁箍筋配置要求对梁箍筋配置要求l当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2时，表中箍筋最时，表中箍筋最小直径数值应增大小直径数值应增大2mm。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施u梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按规定采用。径应按规定采用。抗震抗震等级等级加密区长度加密区长度( (采用较大值采用较大值) ) (mm)箍筋最大间距箍筋最大间距( (采用较小值采用较小值) )(mm)箍筋最箍筋最小直径小直径(mm)(mm

48、)一一二二三三四四2hb, 5001.5hb, 5001.5hb, 5001.5hb, 500hb/4，6d，100hb/4，8d，100hb/4，8d，150hb/4，8d，15010886u箍筋间距：沿构件纵轴线方向箍筋轴线之间的距箍筋间距：沿构件纵轴线方向箍筋轴线之间的距离。离。u箍筋肢距：同一截面内箍筋的相邻两肢轴线之间箍筋肢距：同一截面内箍筋的相邻两肢轴线之间的距离。的距离。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施(3)(3)对梁箍筋配置要求对梁箍筋配置要求l箍筋直径大于箍筋直径大于12mm、数量不少于、数量不少于4 4肢且肢距不大肢且肢距不大于于150mm时，一、二级的最大

49、间距应允许适当放宽，时，一、二级的最大间距应允许适当放宽，但不得大于但不得大于150mm。l梁端加密区的箍筋肢距，一级不宜大于梁端加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm和和20倍箍筋直径的较大值，二、三级不宜大于倍箍筋直径的较大值，二、三级不宜大于250mm和和20倍箍筋直径的较大值，四级不宜大于倍箍筋直径的较大值，四级不宜大于300mm。2 2、框架柱抗震构造措施、框架柱抗震构造措施(1)(1)对柱截面尺寸要求对柱截面尺寸要求截面的宽度和高度，四级或不超截面的宽度和高度，四级或不超过过2 2层时不宜小于层时不宜小于300mm；一、二、；一、二、三三级且超过级且超过2 2层时不宜小于层时不宜

50、小于400mm；三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施 圆柱圆柱的直径，四级或不超过的直径，四级或不超过2 2层时层时不宜小于不宜小于350mm，一、二、三级且，一、二、三级且超过超过2 2层时不宜小于层时不宜小于450mm。剪跨比宜大于剪跨比宜大于2 2。 截面长边与短边的边长之比不宜截面长边与短边的边长之比不宜大于大于3 3。(2)(2)对柱纵向钢筋配置要求对柱纵向钢筋配置要求l柱纵向受力钢筋的最小纵配筋率应按规定采用，柱纵向受力钢筋的最小纵配筋率应按规定采用，同时每一侧配筋率不应小于同时每一侧配筋率不应小于0.2%；对建造于；对建造于IV类场类场地且较高的高层建筑，最小总配筋率

51、应增加地且较高的高层建筑，最小总配筋率应增加0.1%。类别类别抗震等级抗震等级一级一级二级二级三级三级四级四级中柱、边柱中柱、边柱0.9(1.0)0.7(0.8)0.6(0.7)0.5(0.6)角柱角柱1.10.90.80.7柱截面纵向钢筋的最小总配筋率柱截面纵向钢筋的最小总配筋率( (百分率百分率) )三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施(2)(2)对柱纵向钢筋配置要求对柱纵向钢筋配置要求类别类别抗震等级抗震等级一级一级二级二级三级三级四级四级中柱、边柱中柱、边柱0.9(1.0)0.7(0.8)0.6(0.7)0.5(0.6)角柱角柱1.10.90.80.7三、框架结构抗震构造措

52、施三、框架结构抗震构造措施l钢筋强度标准值小于钢筋强度标准值小于400MPa时，表中数值应增加时，表中数值应增加0.1，钢筋强度标准值为钢筋强度标准值为400MPa400MPa时，表中数值应增加时，表中数值应增加0.05。l表中括号内数值用于框架结构的柱；表中括号内数值用于框架结构的柱；l混凝土强度等级高于混凝土强度等级高于C60时，上述数值应相应增加时，上述数值应相应增加0.1。l柱总配筋率不应大于柱总配筋率不应大于5；剪跨比不大于；剪跨比不大于2 2的一级的一级框架的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于框架的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%。l边柱、角柱在小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面边柱

53、、角柱在小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积应比计算值增加积应比计算值增加25。l柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施l柱的纵向钢筋宜对称布置；柱的纵向钢筋宜对称布置；l截面尺寸大于截面尺寸大于400mm400mm的柱，纵向钢筋的柱，纵向钢筋间距不宜大于间距不宜大于200mm200mm；(2)(2)对柱纵向钢筋配置要求对柱纵向钢筋配置要求(3)(3)对柱箍筋配置要求对柱箍筋配置要求u柱箍筋加密区范围：柱箍筋加密区范围：l柱端，取截面高度柱端，取截面高度( (圆柱直径圆柱直径) )、柱净高的、柱净高的

54、1/6和和500mm三者的最大值；三者的最大值；l底层柱的下端不小于柱净高的底层柱的下端不小于柱净高的1/3；l剪跨比不大于剪跨比不大于2 2的柱、因设置填充墙等形成的柱的柱、因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于净高与柱截面高度之比不大于4 4的柱、一级和二的柱、一级和二级框架的角柱，取全高。级框架的角柱，取全高。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施抗震等级抗震等级 箍筋最大间距箍筋最大间距(mm)(mm)（采用较小值）（采用较小值）箍筋最小直径箍筋最小直径(mm)(mm)一一6d，10010二二8d，1008三三8d，150( (柱根柱根100) )8四四8d，150

55、( (柱根柱根100) )6( (柱根柱根8) )l一般情况下，箍筋的最大间距和最小直径，按下表采用：一般情况下，箍筋的最大间距和最小直径，按下表采用：三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施(3)(3)对柱箍筋配置要求对柱箍筋配置要求u柱根：指底层柱下端箍筋加密区柱根：指底层柱下端箍筋加密区u柱箍筋加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求：柱箍筋加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求：l一级框架柱的箍筋直径大于一级框架柱的箍筋直径大于12mm12mm且箍筋肢距不大且箍筋肢距不大于于150mm150mm及二级框架柱的箍筋直径不小于及二级框架柱的箍筋直径不小于10mm10mm且箍且箍筋肢距

56、不大于筋肢距不大于200mm200mm时，除底层柱下端外，最大间时，除底层柱下端外，最大间距应允许采用距应允许采用150mm150mm；三级框架柱的截面尺寸不大；三级框架柱的截面尺寸不大于于400mm400mm时，箍筋最小直径应允许采用时，箍筋最小直径应允许采用6mm6mm；四级；四级框架柱剪跨比不大于框架柱剪跨比不大于2 2时，箍筋直径不应小于时，箍筋直径不应小于8mm8mm。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施(3)(3)对柱箍筋配置要求对柱箍筋配置要求u柱箍筋加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求：柱箍筋加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求：l剪跨比不大于剪跨比不大于2 2

57、的框架柱，箍筋间距不应大于的框架柱，箍筋间距不应大于100mm。l柱箍筋加密区的箍筋肢距，一级不宜大于柱箍筋加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm，二、三级不宜大于，二、三级不宜大于250mm，四级不宜大，四级不宜大于于300mm。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施(3)(3)对柱箍筋配置要求对柱箍筋配置要求u柱箍筋加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求：柱箍筋加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求：三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施(3)(3)对柱箍筋配置要求对柱箍筋配置要求u柱箍筋加密区的体积配箍率，应按下列规定采用：柱箍筋加密区的体积配箍率，应按下列规定采用

58、：vcvyvffv柱箍筋加密区的体积配箍率，一级不应小于柱箍筋加密区的体积配箍率，一级不应小于0.8%，二级不应小于，二级不应小于0.6%，三、四级不应小于，三、四级不应小于0.4%；fc混凝土轴心抗压强度设计值；强度等级低于混凝土轴心抗压强度设计值；强度等级低于C35时，应按时，应按C35计算；计算；fyv箍筋或拉筋抗拉强度设计值；箍筋或拉筋抗拉强度设计值；v最小配箍特征值。最小配箍特征值。抗震抗震等级等级箍筋形式箍筋形式柱柱 轴轴 压压 比比0.30.40.50.60.70.80.91.01.05一一普通箍、复合箍普通箍、复合箍0.100.110.130.150.170.200.23螺旋箍

59、、复合或螺旋箍、复合或连续复合矩形螺连续复合矩形螺旋箍旋箍0.080.090.110.130.150.180.21二二普通箍、复合箍普通箍、复合箍0.080.090.110.130.150.170.190.220.24螺旋箍、复合或螺旋箍、复合或连续复合矩形螺连续复合矩形螺旋箍旋箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22三三四四普通箍、复合箍普通箍、复合箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22螺旋箍、复合或螺旋箍、复合或连续复合矩形螺连续复合矩形螺旋箍旋箍0.050.060.070.090.110.130.150.180.20柱

60、箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施u普通箍：单个矩普通箍：单个矩形箍和单个圆形箍。形箍和单个圆形箍。u复合箍：指由矩形、多边形、圆形箍或拉筋组成的复合箍：指由矩形、多边形、圆形箍或拉筋组成的箍筋。箍筋。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构造措施u复合螺旋箍：复合螺旋箍：指由螺旋筋与矩指由螺旋筋与矩形、多边形、圆形、多边形、圆形箍或拉筋组成形箍或拉筋组成的箍筋。的箍筋。u连续复合矩形螺旋箍：指用连续复合矩形螺旋箍：指用一根通长钢筋加工而成的箍筋。一根通长钢筋加工而成的箍筋。三、框架结构抗震构造措施三、框架结构抗震构