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文档简介

1、第?章 构件设计高层建筑结构高层建筑结构主讲:韩小雷主讲:韩小雷 (教授)(教授)1234框架梁的设计与构造Your Logo目录目录框架柱的设计与构造框架节点的设计与构造剪力墙的设计与构造第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的正截面受弯承载力计算 框架梁的正截面受弯承载力计算可见一般的钢筋混凝土教材,本PPT仅给出单筋与双筋截面下的基本公式。 当考虑地震作用组合时,应考虑相应的承载力抗震调整系数 ,见抗规5.4.2。 有地震作用组合时应采用下列表达式: S 考虑地震组合效应; R 结构构件承载力设计值。/ERSRER第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁

2、的正截面受弯承载力计算 为保证框架梁的延性,在梁端截面必须配置受压钢筋,同时要限制混凝土受压区高度,具体要求为: 一级抗震 二级、三级 00.25xh00.35xh第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造单筋梁正截面受弯承载力计算承载力计算简图第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造单筋梁正截面受弯承载力计算 按上图所示的计算应力图形,根据力和力矩平衡条件,可得单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算基本公式为: 1cysf bxf A02uysMMf A hx102ucMMf bx hx适用条件:防止超筋破坏 防止少筋破坏 01max0bbbscbyxxhAfbhfmin,m

3、inminSSAAbh第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造双筋梁正截面受弯承载力计算承载力计算简图第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的正截面受弯承载力计算 基本公式防止超筋破坏充分利用受压钢筋 00()()2cysysucyssf bxf Af AxMMf bx hf A ha 01max0 bscbyxhAfbhf2sxa第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的梁端剪力设计值 为实现“强剪弱弯”的设计目标,梁端剪力设计值应根据梁端弯矩进行调整。抗震设计时,框架梁端部截面组合的剪力设计值,一、二、三级应按下列公式计算;四级时可直接取地震作用

4、组合的剪力计算值。 梁端剪力计算简图第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的梁端剪力设计值 一、二、三级抗震等级框架梁应按下式计算: 9度抗震设计的结构和一级抗震的框架结构尚应符合下列条件: lrbbVbGbnMMVVl1.1lrbuabuaGbnMMVVl第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的梁端剪力设计值 梁剪力增大系数,一、二、三级分别取1.3、1.2和1.1; 分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向截面组合的弯矩设计值, 当抗震等级为一级且梁两端弯矩均为负弯矩时,绝对值较小一端 的弯矩应取零; 分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向实配的正截面受弯承载力

5、所对应的弯矩值,可根据实配钢筋面积(计入受压钢筋,包括有 效翼缘宽度范围内的楼板钢筋)和材料强度标准值并考虑承载力 抗震调整系数计算; 梁的净跨; 考虑地震作用组合的重力荷载代表值(9度时还应包括竖向地震 作用标准值)作用下,按简支梁分析梁端截面剪力设计值。 vb,llbbMM,llbuabuaMMnlGbV第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造梁斜截面受剪承载力计算公式 梁的抗剪计算公式与普通钢筋混凝土梁相同,其计算公式为: 对于矩形、T形和工字型截面一般框架梁,无地震作用组合时: 均布荷载 集中荷载 000.71.25svbtyvAVf bhfhs001.751.0svbtyv

6、AVf bhfhs第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造梁斜截面受剪承载力计算公式 有地震作用组合时: 均布荷载 集中荷载 计算截面的剪跨比,可取 ,a 取集中荷载作用点至支座截面或者节点边缘的距离。 001(0.421.25)svbtyvREAVf bhfhs0011.05()1.0svbtyvREAVf bhfhs0/, 1.53.0 a h第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造梁受剪截面限制条件 框架梁截面形式有矩形、T形和工字形等,梁受剪计算时一般仅考虑矩形部分,无地震作用组合时,梁受剪的截面限制条件为: 无地震作用组合时: 有地震作用组合时 当梁跨高比大于2.

7、5时: 当梁跨高比不大于2.5时: 00.25bccVf bh01(0.2)bccREVf bh01(0.15)bccREVf bh第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造梁受剪截面限制条件 梁计算截面的剪力设计值; 混凝土强度影响系数;当混凝土强度等级不大于 C50时取1.0,当混 凝土强度等级为C80时取0.8; 当混凝土强度等级在C50和C80之间可按线性内插 取用; 矩形截面的宽度,T形截面、工形截面的腹板宽度; 梁截面计算方向有效高度。 bVcb0h第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的构造要求 本节内容可参考高规6.3节。 (1)材料强度 现浇框架梁的

8、混凝土强度等级,按一级抗震等级设计时,不应低于C30,按二四级和非抗震设计时,不应低于C20。同时,不宜大于C40。 (2)截面尺寸 框架梁截面高度可按跨度的1/101/18估算后确定,且不小400mm,也不宜大于梁净跨的1/4。框架梁截面宽度不宜小于200mm,截面高度和截面宽度的比值不宜大于4,以保证梁平面外的稳定性。 第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的构造要求 (3)纵向钢筋 a. 框架梁纵向受拉钢筋的配筋率,不应小于下表的数值。 抗震设计时,梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5,不应大于2.75%。 第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的构

9、造要求 (3)纵筋 b. 抗震设计时,为提高框架梁的延性,梁端塑性铰区必须配置纵向受压钢筋 ,且梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。 c. 沿梁全长顶面和底面至少各配两根纵向钢筋。 d. 一、二、三级抗震等级的框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋的直径,对矩形截面柱,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20。 e. 非抗震设计时,承受弯矩、剪力和扭矩的梁,其受扭纵向钢筋的面积配筋率应符合下式规定: 当T/(Vb)大于2.0时,取2.0。 0.6ttlyfTVb f第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的构造要求 (4)箍筋 非抗震设计

10、时框架梁箍筋构造应符合下列规定: a. 承受弯矩和剪力的梁,当剪力设计值大于 时,其箍筋的面积配筋率应分别符合下式规定: 承受弯矩、剪力和扭矩的梁,其箍筋的面积配筋率应分别符合下式规定: 框架梁沿全长箍筋的面积配筋率。 0.24tsvyvff0.28tsvyvffsv第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的构造要求 (4)箍筋 a. 应沿梁全长设置箍筋,第一个箍筋应设置在距边缘支座50mm处。箍筋间距不应大于下表的规定。 b. 截面高度大于800mm,其箍筋直径不宜小于8mm;其余截面高度的梁不应小于6mm。在受力钢筋搭接长度范围内,箍筋直径不应小于搭接钢筋最大直径的1/4。

11、 c. 当梁中配有计算时需要的纵向受压钢筋时,其箍筋尚应满足规范的其他要求。 第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的构造要求 (4)箍筋 抗震设计时,框架梁箍筋构造应符合下列规定: a.在抗震设计时,框架梁沿梁全长箍筋面积配筋率应符合下列要求: 一级抗震不应小于 : 二级抗震不应小于 : 三、四级抗震不应小于 : 0.3tyvff0.28tyvff0.26tyvff第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的构造要求 (4)箍筋 b. 抗震设计时,梁端箍筋的加密区长度、箍筋的最大间距和最小直径应符合下表要求: 当梁端纵向钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径应

12、增大2mm。 第一节第一节 框架梁的设计与构造框架梁的设计与构造框架梁的构造要求 (4)箍筋 c. 在箍筋加密区范围内的箍筋肢距: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倍箍筋的较大值,四级不大于300mm。 d. 框架梁非加密区箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。 e. 箍筋应设有135弯钩,弯钩端头直段长度不应小于10倍箍筋直径和75mm的较大值。 第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造柱正截面偏心受压承载力计算抗震设计时,为提高柱的延性,需要满足“强柱弱梁”的要求。当有地震作用组合时,除顶层、柱轴压比小于0.15者以及框支梁柱节点

13、外,应考虑正截面承载力抗震调整系数,节点上下端得弯矩设计值应根据梁端弯矩调整如下:9度抗震设计的结构和一级抗震的结构,尚应符合:ccbMM1.2cbuaMM第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 柱端弯矩增大系数,框架结构,二、三级分别取1.5、 1.3;其他结点中的框架,一、二、三、四级分别取1.4、 1.2、1.1和1.1; 节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计 值;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; c节点弯矩平衡条件cM柱正截面偏心受压承载力计算第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 节点左、右梁端截面顺时针或逆时针方向组合

14、弯矩设 计值;当抗震等级为一级且节点左、右梁端均为负弯 矩时,绝对值较小的弯矩应取零; 节点左右梁端逆时针或顺时针方向实配的正截面抗震 受弯承载力所对应的弯矩之和,可根据实际配筋面积 (计入受压钢筋和梁有效翼缘宽度范围内的楼板钢筋) 和材料强度标准值并考虑承载力抗震调整系数计算。bMbuaM柱正截面偏心受压承载力计算第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 对一、二、三级抗震等级的框架结构底层柱下端截面的弯矩设计值,应分别乘以1.7、1.5和1.3的增大系数。 角柱为双向偏心受压的不利因素,一、二、三级抗震设计角柱的弯矩设计值应在调整后再乘以不小于1.1的增大系数。抗震设计时,框架角

15、柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。 偏心受压构件的正截面承载力设计过程参考混凝土教材以及混凝土结构设计规范6.2节。柱正截面偏心受压承载力计算第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造柱斜截面受剪承载力计算 (1)柱剪力设计值非抗震设计及四级抗震设计的框架柱,取相应的内力组合所得的最大剪力作为剪力设计值。对于一、二、三级抗震等级的框架结构,为提高柱的延性,除满足“强柱弱梁”要求外,还应满足“强剪弱弯”的要求,即柱的剪力设计值应为:9度抗震设计的结构和一级抗震等级的框架,应符合:tbcccvcnMMVH1.2tbcuacuacnMMVH第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设

16、计及构造 柱端剪力增大系数,对框架结构,二、三级分别取1.3、1.2;其 他结构类型框架,一、二级分别取1.4、1.2;三、四级均取1.1; 分别为柱上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值; 分别为柱上下端顺时针或逆时针方向实配的正截面抗震受弯承 载力所对应的弯矩,可根据实配钢筋面积、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抗震调整系 数计算; 柱的净高。vc,tbccM M,tbcuacuaMMnH柱斜截面受剪承载力计算第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 (2)柱斜截面受剪承载力计算公式轴向压力对构件的受剪承载力起有利作用,但轴压力对混凝土抗剪承

17、载力的作用也是有限度的。无地震作用组合且当柱受压时无地震作用组合且当柱受拉时001.750.071.0svctyvAVf bhfhNs柱斜截面受剪承载力计算001.750.21.0svctyvAVfbhfhNs第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造有地震作用组合且当柱受压时有地震作用组合且当柱受拉时0011.75(0.056 )1.0svctyvREAVfbhfhNs0011.75(0.2 )1.0svctyvREAVf bhfhNs柱斜截面受剪承载力计算 框架柱的剪跨比,可取 与剪力设计值对应的框架柱的轴向力设计值,当柱子受 压且N0.30.3ccNf ANf A时,取。1.03

18、.0;第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造(3)框架柱受剪截面限制条件无地震作用组合有地震作用组合,剪跨比大于2的柱剪跨比不大于2的柱框架柱的剪跨比00.25cccVf bh01(0.2)cccREVf bh01(0.15)cccREVf bh柱斜截面受剪承载力计算0/(V)ccMh第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 柱计算截面的剪力设计值; 框架柱的剪跨比;反弯点位于柱高中部的框架柱,可取柱净高与计 算方向2倍柱截面有效高度之比值; 柱端截面未经调整的组合弯矩计算值,可取柱上、下端较大值; 柱端截面与组合弯矩计算值对应的组合剪力计算值; 混凝土强度影响系数;当混

19、凝土强度等级不大于C50时取1.0,当 混凝土强度等级为C80时取0.8;当混凝土强度等级在C50和C80之 间可按线性内插取用; 矩形截面的宽度,T形截面、工形截面的腹板宽度; 柱截面计算方向有效高度。cVcMcVcb0h柱斜截面受剪承载力计算第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造框架柱的计算长度 按混凝土结构设计规范规定,一般多层房屋的框架结构,柱子的计算长度可取为: 现浇楼盖,底层柱: 其他层柱: 装配式楼盖,底层柱: 其他层柱: 当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度 可按下列两个公式计算,并取其中较小值:01.0lH01.25lH01.5

20、lH01.25lH00min10.15()(20.2)HullHl,ul 柱的上下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的 各梁线刚度之和的比值。第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造框架柱的构造要求(1)材料强度 框架柱的混凝土强度等级,一级抗震时不应低于C30,其他情况时不应低于C20。同时,当抗震设防烈度为9度时不宜大于C60,抗震设防烈度为8度时不宜大于C70。(2)截面尺寸 柱截面的宽度在非抗震设计时不宜小于250mm,抗震设计时,四级不宜小于300mm,一、二、三级时不宜小于400mm;圆柱直径,非抗震和四级抗震设计时不宜小于350mm,一、二、三级时不宜小于450mm。

21、柱截面高宽比不宜大于3; 柱的剪跨比不宜大于2。第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造(3)柱轴压比抗震设计时,钢筋混凝土柱轴压比不宜小于下表的规定:框架柱的构造要求第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 (4)纵向受力钢筋 a. 柱中全部纵向受力钢筋的配筋率不应小于下表的规定,且每一侧纵向钢筋配筋率不应小于2,同时柱截面全部纵向钢筋的配筋率,非抗震设计时不宜大于5、不应大于6;抗震设计时不应大于5。一级且剪跨比不大于2的柱,其单侧受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%。框架柱的构造要求第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 (4)纵向受力钢筋 b. 抗震设计时,

22、宜采用对称配筋。 c. 柱截面大于400mm的柱,一、二、三级抗震设计时其纵向钢筋间距不宜大于200mm;抗震设计为四级和非抗震设计设计时,柱纵向钢筋间距不宜大于300mm;柱纵向钢筋净距均不应小于50mm。框架柱的构造要求第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 (5)箍筋抗震设计时,柱箍筋在规定的范围内应加密,加密区的箍筋构造要求如下表;一级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级框架柱箍筋不小于10mm且肢距不大于200mm时,除柱根外最大间距应允许采用150mm;三级框架柱截面尺寸不大于400mm时,箍筋最小直径允许采用6mm;四级框架柱的剪跨比不大于2或

23、柱中全部纵向钢筋的配筋率大于3%时,箍筋直径不应小于8mm。框架柱的构造要求第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 抗震设计时,柱箍筋加密区的范围应符合下列规定: (1)底层柱的上端和其他各层柱的两端,应取矩形截面柱之长边尺寸、柱净高之1/6和500mm之最大范围; (2)底层柱刚性地面上、下各500mm的范围; (3)底层柱柱根以上1/3柱净高的范围; (4)剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的柱净高与截面高度之比不大于4的柱全高范围; (5)一、二级框架角柱的全高范围; (6)需要提高变形能力的柱的全高范围。框架柱的构造要求第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 在

24、柱箍筋加密区范围内,箍筋体积配箍率应符合下列规定: (1)箍筋的体积配箍率应符合下式要求:vcvyvff 柱箍筋的体积配筋率; 柱最小配箍率特征值,按高规表6.4.7采用; 混凝土轴心抗压强度设计值,当柱混凝土强度等级低于C35时,应按C35计算; 柱箍筋或拉筋的抗拉强度设计值。vvcfyvf框架柱的构造要求第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 (2)对于一、二、三、四级框架柱,其箍筋加密区氛围内箍筋的体积配箍率尚且分别不应小于0.8%、0.6%、0.4%、0.4%; (3)剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其体积配箍率不应小于1.2%;设防烈度为9度时,不应小于1

25、.5%。框架柱的构造要求第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构造 抗震设计时,柱箍筋设置尚应符合下列要求: (1)箍筋应为封闭式,其末端应做成135度弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍的箍筋直径,且不应小于75mm。 (2)箍筋加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200mm,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。 (3)柱非加密区的箍筋,其体积配箍率不宜小于加密区的一半;其箍筋间距,不应大于加密区箍筋间距的2倍,且一、二级不应大于10倍纵向钢筋直径,三、四级不应大于15倍纵向钢筋直径。框架柱的构造要求第二节第二节 框架柱的设计及构造框架柱的设计及构

26、造 非抗震设计时,柱中箍筋应符合以下规定: (1)周边箍筋应为封闭式。 (2)箍筋间距不应大于400mm,且不应大于构件截面的短边尺寸和最小纵向受力钢筋直径的15倍。 (3)箍筋直径不应小于最大纵向钢筋直径的1/4,且不应小于6mm。 (4)当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率超过3时,箍筋直径不应小于8mm,箍筋间距不应大于最小纵向钢筋直径的10倍,且不应大于200mm;箍筋末端应做成135度弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍箍筋直径。 (5)当柱每边纵筋多于3根时,应设置复合箍筋。 (6)柱内纵向钢筋采用搭接做法时,搭接长度范围内箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍;在纵向受拉钢筋的

27、搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应100mm。框架柱的构造要求第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造节点剪力设计值节点受力简图第三节第三节 框架节点的构造与设计框架节点的构造与设计 设节点水平截面上的剪力为 ,由节点上半部的平衡条件可得: 顶层中间节点 其他层中间节点和端点 9度抗震设计的结果和一级抗震等级的框架节点剪力设计值不能小于以下算值: 顶层中间节点 其他层中间节点和端点 jV0jbbjbsMVha00(1)jbbbsjbsCbMhaVhaHh01.15buajbsMVha001.15(1)buabsjbsCbMhaVhaHh节点剪力设计值第

28、三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造 梁柱节点核心区组合的剪力设计值; 梁截面的有效高度,节点两侧梁截面高度不等时可采用平 均值; 梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离; 柱的计算高度,可采用节点上、下柱反弯点之间的距离; 梁的截面高度,节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值; 强节点系数,对于框架结构,一级宜取1.5,二级宜取1.35, 三级宜取1.2;对其他结构中的框架,一级宜取1.35,二级 宜取1.2,三级宜取1.1。jVbohsacHbhjb节点剪力设计值第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造节点受剪承载力计算公式 对节点受剪承载力进行计算时可考虑直交梁和轴

29、向压力对节点受剪承载力的有利影响;按下式公式计算:设防烈度为9度时 01(1.10.05)jbsjjtjjjyvsvjREcbhaVf b hNf Abs01(0.9)bsjjtjjyvsvjREhaVf b hfAs第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造 对应于组合剪力设计值得节点上柱底部的轴向压力设计值, 当 时,取 ;当N为拉力时,取 N=0。 直交梁对节点的约束影响系数,对两个正交方向均有梁约束 的中间节点,楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁的截面 宽度均大于相应侧柱截面宽度的1/2,且直交梁的截面高度 不小于框架梁截面高度的3/4时,取 ;9度时宜采 用 ;其他情况的

30、节点宜采用 。 框架柱剪力计算方向的截面宽度和高度; 框架节点核心区水平截面的高度,可取剪力计算方向的柱截 面高度 ; j1.5j1.25j1.0j,ccb hjhchN00.5c cNf b h00.5c cNf b h节点受剪承载力计算公式第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造 框架节点核心区水平截面有效计算宽度,当 时, 可取 ;当 时,可取 两者中较小值,这里 为梁截面宽度;当梁柱轴线有偏 心距 时, 不宜大于柱截面宽度的1/4。此时节点截面 有效计算宽度应取a. ; b. ;c. 三者中的最小值; 配置在框架节点宽度 范围内同一截面箍筋各肢的总截面 面积。jb/2bc

31、bbjcbb/ 2bcbb0.5jccjcbbhbb和bb0e0e05jcbcbbbhe0.5jbcbbhjcbbsvjA节点受剪承载力计算公式第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造节点受剪截面限制条件为防止节点截面太小、核心区混凝土承受过大的斜压应力以至使节点区混凝土先被压碎而破坏,框架节点受剪的水平截面应符合下列条件:1(0.3)jjccjjREVf b h 第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造框架节点的构造要求(1)材料强度 框架节点区的混凝土强度等级的限制条件与柱子相同,在装配整体式框架中,现浇节点混凝土强度等级易比预制柱的混凝土强度

32、等级提高5MPa。 (2)箍筋 框架节点核心区应布置水平箍筋。非抗震设计时,节点核心区箍筋配置可与柱中相同,但间距不宜大于250mm;抗震设计时,在满足节点受剪承载力的前提下,框架节点区箍筋的间距和直径应符合柱端箍筋加密区的构造要求。一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且箍筋体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比不大于2的框架节点核芯区的配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端配箍特征值中的较大值。第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造框架节点的构造要求(3)框架梁柱中心线的布置 框架梁、柱中心线宜重合。当不能重合时,在

33、计算中应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响,以及梁荷载对柱子的偏心影响。(4)非抗震设计时框架梁柱纵筋的锚固 具体内容参考高规6.5.4节,如下图:第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造框架节点的构造要求第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造(5)有抗震设防要求现浇框架梁柱纵筋的锚固 抗震设计时,框架梁、柱纵向钢筋在框架节点区的锚固和搭接应符合下列要求: a. 顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶,当梁底边计算的直线锚固长度不小于 时,可不必水平弯折,否则应向柱内或梁内、板内水平弯折,锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5 ,弯折后的

34、水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径。此处, 为抗震时钢筋的基本锚固长度,一、二级取1.15 ,三、四级分别取1.05 和1.00 。框架节点的构造要求第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造 b. 顶层端节点处,柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接,搭接长度不应小于1.5 ,且伸入梁内的柱外侧纵向钢筋截面面积不宜小于柱外侧全部纵向钢筋截面面积的65%;在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸入现浇板内,其伸入长度与伸入梁内相同。当柱外侧纵向钢筋的配筋率大于1.2%时,伸入梁内的柱纵向钢筋宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20倍的柱纵向钢筋直径。 c. 梁上部纵向钢筋伸入端

35、节点的锚固长度,直线锚固时不应小于 ,且伸过柱中心线的长度不应小于5倍的梁纵向钢筋直径;当截面尺寸不足时,梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折,锚固段弯折前的水平投影长度不应小于0.4 ,弯折后的竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径。框架节点的构造要求第三节第三节 框架节点的设计与构造框架节点的设计与构造 d. 梁下部纵向钢筋的锚固与梁上部纵向钢筋相同,但采用 弯折方式锚固时,竖直段应向上弯入节点内。框架节点的构造要求第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力(1)要点a.按照钢筋混凝土偏压构件进行计算;b.分布钢筋能够参加受力;c.在受压区不考虑分布筋的作用;

36、若有可靠措施防止分布筋压屈,可考虑其受压作用;d.以下公式均适用于无地震组合时的计算,有地震组合时,公式中的M与N要乘以构件的抗震调整系数 。0.85RE第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力(2)偏心受压承载力计算公式a.大偏心受压情况( b) 为简化计算,假定只在1.5x范围内以外的受拉竖向分布钢筋达到屈服极限并参加受力:第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力建立平衡方程:配筋计算时,通常先给定竖向分布钢筋的全部截面面积 ;当已知受拉钢筋面积时,对受压钢筋重心取矩,有:1000: (1.5 )swc wsysywywwANNf

37、 b x A fA fhxfh000000: ()()() (1.5 )()2 22224sw ywwws yws ywwA fhhxxxxMNeAf hAfahxh 001003(1.5 )()()()()242swwyvwsc wsy swsswAhxM fhxx afbxaf A haNc ah第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力当已知受压钢筋面积时,对受拉钢筋重心取矩,有:求解出x,再由 求出另一端钢筋面积。当对称配筋时,可以简化为:竖向分布筋抵抗矩:00100003(1.5 )()()()()242swwyvwc wwyswswwAhxMfhxxf

38、b x hf A haN hch0N 00(1)(1)2ywswwwwywswfAxNMhhfA00()yswsMf A ha第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力按下式求端部钢筋面积:当墙截面为T型或I型时,可参照异形偏压柱的计算方法进行计算,首先判断中和轴的位置,再按不同的情况计算面积。应满足 的条件,否则按 计算。0()wsywMMAfha2sxa2sxa第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力b.小偏心受压情况( b) 不考虑分布压筋的作用,同时截面上大部分受压或全部受压,在受拉区应力较小,受拉区分布钢筋的作用也不考虑。配筋

39、计算方法与小偏压柱完全相同。第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力 建立平衡方程: 采用对称配筋时,101000, 0, ()()()22c wsysswsc wwsywsNNf b xA fAhxNN eaf b x hA f ha2100(10.5 )()cwwssywsNef b hAAfha 第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力采用非对称配筋时,可先按端部配筋构造要求给出 ,然后再进行求解。若 ,即全截面受压,有:sA0/wwhh100(/2)()c w wwwsywsNef b h hhAf ha参数含义及要求: 剪力

40、墙受压区端部钢筋合力点到受压区边缘的距离; 偏心距, ; 剪力墙截面有效高度, ; 界限相对受压区高度; 小偏心受压时,还需要验算墙体平面外稳定,可按轴心受压构件计算。sa0e0/eM N0wh0wwshhab第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力(3)偏心受拉承载力计算公式 受拉强度计算公式: a.大偏心受拉计算公式与大偏压公式相同,只是轴向力N符号相反。与大偏压相同,首先给定分布钢筋数量,按构造要求确定 ,同时为保证截面上有受压区,应满足 ,取较大值。0011uwuNeNM0(/)2wsheMNaswA/swywAN f第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙

41、的设计及构造墙肢正截面抗弯承载力b.小偏心受拉全截面受拉,属于小偏心情况,混凝土开裂将贯通整个截面,一般不允许在剪力墙中出现。0(/)2wsheMNa第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢斜截面抗剪承载力(1)偏心受压时抗剪承载力的经验公式:无地震作用时: 有地震作用组合时:001(0.50.13)0.5wshwt w wyhwAAVfb hNfhAs0011(0.40.1) 0.80.5wshwt w wyhwREAAVfb hNfhAs第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢斜截面抗剪承载力参数含义及要求: 工形或T形截面剪力墙腹板的面积,矩形截面时应取A;

42、计算截面的剪跨比, 小于1.5时 应取1.5, 大于2.2 时应取2.2,计算截面与墙底之间的距离小于 时, 应按距墙底 处的弯矩值与剪力值计算; 剪力墙水平分布钢筋间距; 剪力墙截面轴向压力设计值, 时,应 取 。wA00.5wh00.5whsN0.2cwwNf b h0.2cwwf b h第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢斜截面抗剪承载力(2)偏心受拉时抗剪承载力公式:无地震作用时: 上式右端的计算值小于 时,应取等于 。有地震作用组合时: 上式右端方括号内的计算值小于 时,应取等于 。01(0.50.13)0.5wshwtwwyhwoAAVf b hNfhAs0.8s

43、hyhwoAfhs0.8shyhwoAfhs011(0.40.1)0.80.5wshwtwwyhwoREAAVf b hNfhAsshyhwoAfhsshyhwoAfhs第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢斜截面抗剪承载力抗震设计时,为实现剪力墙的强剪弱弯,一、二、三级的剪力墙底部加强部位,其墙肢截面组合的剪力设计值要按下式调整:9度抗震设计时,剪力墙底部加强部位用实际配筋计算的抗弯承载力计算其剪力增大系数:vwwVV1.1wuawwMVVM第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造墙肢斜截面抗剪承载力参数含义及要求: 底部加强部位剪力墙的剪力设计值; 底部加强部位剪

44、力墙截面考虑地震作用组合的剪力设计值; 剪力墙正截面抗震受弯承载力,应考虑承载力抗震调整 系数 、采用实配纵筋面积、材料强度标准值和组合的 轴力设计值等计算,有翼墙时应计入墙两侧各一倍翼墙厚 度范围内的纵向钢筋; 底部加强部位剪力墙底截面弯矩的组合计算值; 为剪力增大系数,一级为1.6,二级为1.4,三级为1.2。VwVwuaMREwMvw第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造施工缝的抗滑移验算按一级抗震等级设计的剪力墙,要防止水平施工缝处发生滑移。考虑了摩擦力的有利影响后,要验算通过水平施工缝的竖向钢筋是否足以抵抗水平剪力。当已配置的端部和分布竖向钢筋不够时,可设置附加插筋,附加

45、插筋在上、下层剪力墙中都要有足够的锚固长度。水平施工缝处的抗滑移能力宜符合下式要求;1(0.60.8 )wjysREVf AN第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造施工缝的抗滑移验算参数含义及要求: 剪力墙水平施工缝处的剪力设计值; 水平施工缝处剪力墙腹板内竖向分布钢筋和边缘构件中 的竖向钢筋总面积(不包括两侧翼墙)纵向钢筋的总截 面面积; 竖向钢筋抗拉强度设计值; 水平施工缝处考虑地震作用组合的轴向力设计值,压力 取正值,拉力取负值。 wjVsAyfN第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造剪力墙轴压比限值抗震设计时,一、二、三级抗震等级的剪力墙底部加强部位(一般为塑性

46、铰区),其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比不宜超过下表的限值。截面受压区高度不仅与轴压力有关,而且与截面形状有关。在相同的轴压力作用下,带翼缘的剪力墙受压区高度较小,延性相对要好些,而一字形的矩形截面最为不利。因此,对截面形状为一字形的矩形的剪力墙墙肢应从严控制其轴压比。第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造边缘构件的设计设置范围:剪力墙底层墙肢底截面的轴压比一级(9度)超过0.1、一级(6、7、8度)超过0.2或二、三级超过0.3,以及部分框支剪力墙结构的剪力墙,应在底部加强部位及相邻上一层设置约束边缘构件,其他情况下,设置构造边缘构件。(1)约束边缘构件的设计约束边缘构件可分为

47、暗柱、端柱和翼墙。约束边缘构件沿墙肢方向的长度和箍筋配箍特征值宜符合高规表7.2.15的要求:第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造约束边缘构件的设计第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造约束边缘构件的设计箍筋的体积配箍率由下式计算: 箍筋的体积配筋率。可以计入箍筋、拉筋以及符合构造 要求的水平分布筋,计入的水平分布钢筋的体积配箍率 不应大于总体积配箍率的30%; 约束边缘构件配箍特征值; 混凝土轴心抗压强度设计值,当柱混凝土强度等级低于 C35时,应按C35的混凝土轴心抗压强度计算; 箍筋、拉筋或水平分布钢筋的抗拉强度设计值。cvvyvffvvcfyvf第四节第四节

48、剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造约束边缘构件的设计箍筋的配筋范围如下图所示;剪力墙约束边缘构件的阴影部分的竖向钢筋除应满足正截面受压(受拉)承载力计算要求外,其配筋率一、二、三级时分别不应小于1.2%、1.0%和1.0%,并分别不小于8A16、6A16、6A14的钢筋。约束边缘构件内箍筋或拉筋沿竖向的间距,一级不宜大于100mm,二、三级不宜大于150mm;箍筋、拉筋沿水平方向的肢距不宜大于300mm,不应大于竖向钢筋间距的2倍。第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造约束边缘构件的设计第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造构造边缘构件的设计(2)构造边缘构件的设计按

49、构造要求配置,范围和计算纵向钢筋的用量的截面面积 取下图中阴影部分:纵向钢筋、箍筋配筋率应满足下表要求;其他部分要求见高规7.2.16节。cA第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造构造边缘构件的设计第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造短肢剪力墙的设计要求墙肢截面高厚比分类:一般剪力墙:大于8短肢剪力墙:48按框架柱设计:小于4第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造短肢剪力墙的设计要求适用范围短肢剪力墙有利于住宅的建筑布置,又可减轻结构自重,但是抗震性能较差。高层建筑结构不应全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢

50、剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构的最大适用高度应比一般的剪力墙结构的规定限值适当降低。需要说明的是,若在剪力墙结构中,只有个别小墙肢,则不属于这种短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同工作的剪力墙结构。第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造短肢剪力墙的设计要求加强措施(1) 筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50。(2) 短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级。(3) 各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0

51、.6和0.7;对于无冀缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限位相应降低0.1。第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造短肢剪力墙的设计要求加强措施(4) 除底部加强部位按一般剪力墙调整剪力设计值外,其他各层短肢剪力墙的剪力设计值,一、二级抗震等级时分别乘以增大系数1.4和1.2。(5) 抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2,其他部位不宜小于1.0。 (6) 短肢剪力墙截面厚度不应小于200mm。(7) 7度和8度抗震设计时,短肢剪力墙宜设置冀缘,一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。由于一字形短肢剪力墙的延性和平面外稳定均十分不利

52、。第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造剪力墙的构造要求混凝土强度等级混凝土强度等级不应低于C20;抗震设计时,不应高于C60。剪力墙截面尺寸为保证剪力墙的平面外刚度和稳定性能,剪力墙的截面厚度应满足一定要求:当剪力墙的截面尺寸过小而使截面剪应力过高时,即使配置了很多抗剪钢筋,也会在早期出现斜裂缝,而且很可能在钢筋还没有来得及发挥作用时,混凝土就已发生剪切破坏。因此,应规定剪力墙截面尺寸的最小值以限制剪力墙截面上的名义剪应力:第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造剪力墙的构造要求剪力墙截面尺寸(1)无地震作用组合时: (2)有地震作用组合时:剪跨比大于2.5时: 剪跨比

53、不大于2.5时:00.25wCC w wVf b h01(0.20)wCCw wREVf b h01(0.15)wCCwwREVf b h第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造剪力墙的构造要求参数说明及要求: 剪力墙墙肢截面的剪力设计值; 剪力墙截面有效高度; 混凝土强度影响系数当混凝土强度等级不大于C50时 取1.0,当混凝土强度等级为C80时取0.8;当混凝土 强度等级在C50和C80之间可按线性内插取用。V0whc第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造剪力墙的构造要求剪力墙分布筋要求分布钢筋的作用:防止混凝土表面出现收缩裂缝,使剪力墙具有一定的平面外抗弯能力,防止

54、墙体出现受弯裂缝后立即达到极限抗弯承载力,防止斜裂缝出现后发生脆性的剪拉破坏以及抵抗一定的温度应力。剪力墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率可按下式计算:swswwAb s第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造剪力墙的构造要求剪力墙分布筋要求剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率,一、二、三级时均不应小于0.25%,四级和非抗震设计时均不应小于0.20%。间距均不宜于大于300mm,直径不应小于8mm。剪力墙的竖向和水平分布筋的直径不宜大于墙厚的1/10。第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造剪力墙的构造要求钢筋锚固和连接要求非抗震设计时,剪力墙纵向钢筋的最小锚固长度应取la,抗震

55、设计时应取laE。剪力墙竖向及水平钢筋的搭接连接(如图所示),一、二级抗震等级剪力墙的加强部位,接头位置应错开,每次连接的钢筋数量不宜超过总数量的50,错开净距不宜小于500m;其他情况剪力墙的钢筋可在同一部位连接。非抗震设计时,分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la,抗震设计时,不应小于1.2laE。暗柱及端柱纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同。第四节第四节 剪力墙的设计及构造剪力墙的设计及构造剪力墙的构造要求剪力墙开洞时的构造要求当剪力墙墙面开有非连续小洞口(各边长度小800mm),且在整体计算中不考虑其影响时,应在洞口四周采取加强措施,以抵抗洞口的应力集中,可将洞口处被截断的分布钢筋分别集中配置在洞口上、下

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