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1、抗震设计第四章你现在浏览的是第一页，共81页 框架结构特点框架结构特点：空间大，平面布置灵活。抗侧刚度低。：空间大，平面布置灵活。抗侧刚度低。抗震墙结构特点抗震墙结构特点：空间小，平面布置不灵活。抗侧刚度高。：空间小，平面布置不灵活。抗侧刚度高。框架结构抗震墙结构特点框架结构抗震墙结构特点：具有两者的优点，且变形更均匀。：具有两者的优点，且变形更均匀。第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋 高层建筑的高层建筑的内力内力与与H2成正比，而成正比，而顶点侧移顶点侧移与与H4成正比，因此，随着高度的成正比，因此，随着高度的增大，侧向位移增加得很快。高层建筑设计主要是增大，侧向位移增加得很快。高层建
2、筑设计主要是增大结构的增大结构的侧向刚度侧向刚度，控制控制侧向位移侧向位移。2你现在浏览的是第二页，共81页 4-2 震害及其分析震害及其分析一、一、框架梁、柱的震害框架梁、柱的震害主要反映在节点处，主要反映在节点处，柱的震害重于梁柱的震害重于梁，柱顶震害重于柱顶震害重于柱底，角柱震害重于内柱柱底，角柱震害重于内柱。第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第三页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第四页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第五页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第六页，共81页第
3、 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第七页，共81页你现在浏览的是第八页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第九页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第十页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第十一页，共81页二、填充墙的震害二、填充墙的震害第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第十二页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第十三页，共81页三、地基和其他原因造成的震害三、地基和其他原因造成的震害第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第十
4、四页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第十五页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第十六页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋 4-3 抗震设计一般规定抗震设计一般规定 一、房屋适用的最大高度一、房屋适用的最大高度根据根据震害经验震害经验和和经济合理经济合理的要求的要求,“规范规范”规定了乙、丙和丁类建规定了乙、丙和丁类建筑的筑的框架结构框架结构和和框架框架-抗震墙抗震墙结构适用的结构适用的最大高度最大高度,不应超过表不应超过表4-1的规定：的规定：表表 4-1现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（现浇钢筋混凝土房屋适用的最大
5、高度（m）结构类型烈度6789框架结构60554525框架-抗震墙13012010050抗震墙14012010060你现在浏览的是第十七页，共81页二、结构的抗震等级二、结构的抗震等级同样烈度下不同的结构体系、不同的高度震害不同，故其抗震要同样烈度下不同的结构体系、不同的高度震害不同，故其抗震要求不同。框架和框架抗震墙结构需划分不同的求不同。框架和框架抗震墙结构需划分不同的抗震等级抗震等级。表 4-2.1.2 现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级结构类型烈度6789框架结构高度（m)30303030303025框架四三三二二一一剧场、体育馆等大跨度公共建筑三二一一框架抗震墙结构高度（m)6060606
6、0606050框架四三三二二一一抗震墙三二一一一抗震墙结构高度（m)80808080808060抗震墙四三三二二一一第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第十八页，共81页 划划分分房房屋屋抗抗震震等等级级的的主主要要目目的的，在在于于对对房房屋屋采采取取不不同同的的抗抗震震措措施施(内内力力调调整整、轴轴压压比比的的确确定定和和抗抗震震构构造造措措施施)。因因此此，表表4-2中中的的设设防防烈烈度度应应按按各各抗抗震震设设防防类类别建筑的抗震设防标准中别建筑的抗震设防标准中抗震措施抗震措施的要求的的要求的设防烈度设防烈度确定：确定：甲甲类类建建筑筑，当当抗抗震震设设防防烈烈度
7、度为为68度度时时，应应按按本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度提提高高一一度度采采用用。当当为为9度度时时，应应比比9度度抗抗震震设设防更高的烈度采用。防更高的烈度采用。乙乙类类建建筑筑，一一般般情情况况下下，当当设设防防烈烈度度为为68度度时时，应应按按本本地地区区抗抗震震设设防防烈烈度度提提高高1度度采采用用，当当为为9度度时时，应应按按比比9度度更更高高的的烈烈度度采采用用。对对较较小小的的乙乙类类建建筑筑，当当其其结结构构改改用用抗抗震震性性能能较好的结构类型时，可按本地区抗震设防烈度采用。较好的结构类型时，可按本地区抗震设防烈度采用。第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏
8、览的是第十九页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋丙类建筑丙类建筑，按本地区抗震设防烈度采用。，按本地区抗震设防烈度采用。丁类建筑丁类建筑，应按本地区抗震设防烈度适当降低的烈度采用，应按本地区抗震设防烈度适当降低的烈度采用，但抗震设防烈度为但抗震设防烈度为6度时不应降低。度时不应降低。此外当此外当建筑场地为建筑场地为I类类时，甲、乙类建筑应允许仍按本时，甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度采用；丙类建筑应允许按本地区抗震设防地区抗震设防烈度采用；丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低烈度降低 1 度采用，但抗震设防烈度为度采用，但抗震设防烈度为6度时，仍按本地区度时，仍按本地
9、区抗震设防烈度采用。抗震设防烈度采用。你现在浏览的是第二十页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋三、建筑设计和建筑结构的规则性三、建筑设计和建筑结构的规则性 建筑及其抗侧力结构的建筑及其抗侧力结构的平面布置平面布置宜宜规则、对称规则、对称，并应具有良，并应具有良好的好的整体性整体性；建筑的；建筑的立面和竖向剖面立面和竖向剖面宜宜规则规则，结构的，结构的侧向刚度侧向刚度宜宜均均匀匀变化，竖向抗侧力构件的变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸截面尺寸和和材料强度材料强度宜宜自下而上逐渐减自下而上逐渐减小小，避免抗侧力结构的，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变侧向刚度和承载力突变。当为不规则
10、类型时，应按下列要求进行当为不规则类型时，应按下列要求进行水平地震作用水平地震作用和和内力内力调调整整，并对，并对薄弱部位薄弱部位采取有效的采取有效的抗震构造措施抗震构造措施。表 4-3 平面不规则的类型不规则类型定义扭转不规则楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的 1.2 倍凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的 30楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的 50，或开洞面积大于该层楼面面积的 30，或较大的楼层错层。你现在浏览的是第二十一页，共81页表 4-4 竖向不规则的类型不
11、规则类型定义侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的70，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80你现在浏览的是第二十二页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋1平面不规则而竖向规则平面不规则而竖向规则的建筑结构，应采用空间结构的建筑结构，应采用空间结构计算模型，并应符合下列要求：计算模型，并应符合下列要求：1）扭转不规则时扭转不规则时，应计，应计及扭转影响，且楼
12、层竖向构件及扭转影响，且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的水平位移和层间位移平均值的 1.5 倍；倍；2）凹凸不规则或楼板局部不连续时凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响。内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响。你现在浏览的是第二十三页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋2.平面规则而竖向不规则的建筑结构平面规则而竖向不规则的建筑结构，应采用，应采用空间结构计算模型空间
13、结构计算模型，其薄弱层的地震剪力应乘以其薄弱层的地震剪力应乘以 1.15 的增大系数，按的增大系数，按“规范规范”有关规定进有关规定进行行弹塑性变形分析弹塑性变形分析，并应符合下列要求：，并应符合下列要求：1）竖向抗侧力构件不连续时竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地，该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以震内力应乘以 1.251.5 的增大系数；的增大系数；2）楼层承载力突变时楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于，薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的相邻上一楼层的 65。3.平面不规则且竖向不规则的建筑结构平面不规则且竖向不规则的建筑结构，应
14、同时，应同时符合上述两项要求。符合上述两项要求。四、防震缝四、防震缝的设置的设置高层钢筋混凝土房屋宜避免采用不规则建筑结构方案，不设防震缝高层钢筋混凝土房屋宜避免采用不规则建筑结构方案，不设防震缝；当需要设置防震缝时当需要设置防震缝时,应符合下列规定：应符合下列规定：1.防震缝最小宽度应符合下列要求：防震缝最小宽度应符合下列要求：1）框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过）框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过 15m 时可时可采用采用 70mm；超过；超过 15m 时，时，6 度、度、7 度、度、8 度、和度、和 9 度相应每度相应每增加高度增加高度 5m、4m、3m 和和 2m，宜加宽，宜
15、加宽20mm。你现在浏览的是第二十四页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋2）框架框架-抗震墙结构抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用房屋的防震缝宽度可采用 1）项规定数值的）项规定数值的 70，3）抗震墙结构抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用房屋的防震缝宽度可采用1)项规定数值的项规定数值的50；且均不宜小于且均不宜小于 70mm。4）防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要）防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽较宽防震缝的结构类型防震缝的结构类型和和较低房屋高度较低房屋高度确定缝宽。确定缝宽。2.8、9 度度框架结构框架结构房屋防震缝两侧房屋防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差结构高度、
16、刚度或层高相差较大时较大时，可在缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直于防震缝的，可在缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直于防震缝的抗撞墙抗撞墙，每一侧抗撞墙的数量不应少于两道，宜分别对称布置，墙肢长度可不大每一侧抗撞墙的数量不应少于两道，宜分别对称布置，墙肢长度可不大于一个柱距，框架和抗撞墙的内力应按于一个柱距，框架和抗撞墙的内力应按设置和不设置抗撞墙两种情设置和不设置抗撞墙两种情况分别进行分析况分别进行分析，并按，并按不利情况取值不利情况取值。防震缝两侧抗撞墙的端柱。防震缝两侧抗撞墙的端柱和框架的边柱，箍筋应沿房屋全高加密。和框架的边柱，箍筋应沿房屋全高加密。你现在浏览的是第二十五页，共81页第 4 章
17、 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第二十六页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋五、结构的布置五、结构的布置1.框架结构和框架框架结构和框架-抗震墙结构中，框架和抗震墙均应抗震墙结构中，框架和抗震墙均应双向设置双向设置，柱，柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距偏心距不宜大于柱宽的不宜大于柱宽的 1/4。2.框架抗震墙和板柱抗震墙结构中，抗震墙之间框架抗震墙和板柱抗震墙结构中，抗震墙之间无大洞口的楼、无大洞口的楼、屋盖屋盖的的长宽比长宽比，不宜超过表，不宜超过表4-5的规定；超过时，应计入楼盖平面内的规定；超过时，应计入楼盖平面
18、内变形的影响。变形的影响。表4-5 抗震墙之间楼、屋盖的长宽比楼、屋盖类型烈度6 度7 度8 度9 度现浇、叠合梁板4432装配式楼盖332.5不宜采用框支层和板柱-抗震墙的现浇梁板2.52.52不应采用你现在浏览的是第二十七页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋3.采用采用装配式楼、屋盖装配式楼、屋盖时，应采取措施保证楼、屋盖的时，应采取措施保证楼、屋盖的整体整体性性及其与抗震墙的及其与抗震墙的可靠连接可靠连接。采用配筋现浇面层加强时，。采用配筋现浇面层加强时，厚厚度度不宜小于不宜小于 50mm。4.框架框架-抗震墙结构中的抗震墙结构中的抗震墙抗震墙设置，宜符合下列要求：设置，
19、宜符合下列要求：(1)抗震墙宜贯通房屋全高，且横向与纵向的抗震墙宜相连。抗震墙宜贯通房屋全高，且横向与纵向的抗震墙宜相连。(2)抗震墙宜设置在墙面不需要开大洞口的位置。抗震墙宜设置在墙面不需要开大洞口的位置。(3)房屋较长时刚度较大的房屋较长时刚度较大的纵向抗震墙纵向抗震墙不宜设置在房屋的端不宜设置在房屋的端开间。开间。(4)抗震墙洞口宜上下对齐；洞边距端柱不宜小于抗震墙洞口宜上下对齐；洞边距端柱不宜小于 300mm。(5)一、二级抗震墙的洞口连梁，跨高比不宜大于一、二级抗震墙的洞口连梁，跨高比不宜大于 5，且梁截，且梁截面高度不宜小于面高度不宜小于 400mm。你现在浏览的是第二十八页，共8
20、1页5抗震墙结构中抗震墙结构中抗震墙抗震墙设置，应符合下列要求：设置，应符合下列要求：(1)抗震墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的抗震墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连粱墙肢和连粱，要避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。，要避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。(2)较长的抗震墙宜开设洞口，将其分成长度较均匀的较长的抗震墙宜开设洞口，将其分成长度较均匀的若干墙段，墙段之间宜采用约束弯矩较小的若干墙段，墙段之间宜采用约束弯矩较小的弱连粱弱连粱(其跨其跨高比大于高比大于6)连接。每个连接。每个独立墙段独立墙段的的总高度与其截面高度之总高度与其截面高度之比比不应小于不应小于2，
21、墙肢截面高度墙肢截面高度不宜大于不宜大于8m。(3)抗震墙宜自下而上抗震墙宜自下而上连续布置连续布置，避免刚度突变避免刚度突变。(4)应控制抗震墙应控制抗震墙平面外发生弯曲平面外发生弯曲。第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第二十九页，共81页 6框架结构框架结构单独基础单独基础系梁系梁的设置：的设置：框架结构单独基础有下列情况之一时，宜沿两个主轴方向设置框架结构单独基础有下列情况之一时，宜沿两个主轴方向设置基础基础连系梁连系梁：(1)一级框架和一级框架和类场地的二级框架：类场地的二级框架：(2)各柱基承受的重力荷载代表值差别较大。各柱基承受的重力荷载代表值差别较大。(3)基
22、础埋置较深，或各基础埋置深度差别较大，基础埋置较深，或各基础埋置深度差别较大，(4)地基主要受力层范围内存在软弱粘土层、液化土层和严重不均地基主要受力层范围内存在软弱粘土层、液化土层和严重不均匀土层。匀土层。(5)桩基承台之间。桩基承台之间。第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第三十页，共81页 7.框架框架抗震墙结构中的抗震墙结构中的基础基础，应符合下列要求：，应符合下列要求：(1)框架框架抗震墙结构中的抗震墙结构中的抗震墙基础抗震墙基础应有良好的整体性和抗应有良好的整体性和抗转动能力。转动能力。(2)地下室顶板作为上部结构的嵌固部位地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应避
23、免在顶板开时，应避免在顶板开设大洞门，并应采用现浇梁板结构，顶板厚度不宜小于设大洞门，并应采用现浇梁板结构，顶板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜低于，混凝土强度等级不宜低于C30，应采用双层双向配筋，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不应小于且每层每个方向的配筋率不应小于0.25；地下室结构；地下室结构楼层的楼层的侧向刚度侧向刚度不宜小于相邻上部结构楼层侧向刚度的不宜小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍；地下室柱的倍；地下室柱的纵向钢筋面积，除应满足计算要求外，不应少于地上一层对应柱纵纵向钢筋面积，除应满足计算要求外，不应少于地上一层对应柱纵筋面积的筋面积的1.1倍。倍。第 4
24、 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第三十一页，共81页8框架的框架的砌体填充墙砌体填充墙，应符合下列要求：，应符合下列要求：(1)填充墙在填充墙在平面和竖向的布置平面和竖向的布置，宜均匀对称，宜避免形成薄弱层，宜均匀对称，宜避免形成薄弱层和短柱。和短柱。(2)砌体的砌体的砂浆强度砂浆强度等级不应低于等级不应低于M5，墙顶应与框架梁密切结合。，墙顶应与框架梁密切结合。(3)填充墙应沿框架柱全高每隔填充墙应沿框架柱全高每隔500mm没没26拉筋拉筋，拉筋伸入墙，拉筋伸入墙内的长度，内的长度，6、7度时不应小于墙长的度时不应小于墙长的15且不小于且不小于700mm；8、9度时宜沿墙全长
25、贯通。度时宜沿墙全长贯通。(4)墙长大干墙长大干5m时，墙顶与粱宜有拉结；墙长超过层高时，墙顶与粱宜有拉结；墙长超过层高2倍时，倍时，宜设置钢筋混凝土构造柱；墙高超过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连系梁。柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平连系梁。第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第三十二页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋 4-4 框架、框架框架、框架-抗震墙结构和抗震墙结构水平地震作用的计算抗震墙结构和抗震墙结构水平地震作用的计算 高度不超过高度不超过 40m，以剪切变形为
26、主，且质量和刚度沿高度分布以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度分布比较均匀的比较均匀的框架、框架剪力墙结构框架、框架剪力墙结构，可采用，可采用底部剪力法底部剪力法计算水平地震计算水平地震作用标准值。作用标准值。剪力墙结构剪力墙结构，宜采用，宜采用振型分解反应谱法振型分解反应谱法计算水平地震作用标准值。计算水平地震作用标准值。也可近似采用也可近似采用底部剪力法底部剪力法。你现在浏览的是第三十三页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋 结构结构基本周期基本周期的计算：多层框架结构一般采的计算：多层框架结构一般采用用能量法能量法；高层框架、框架；高层框架、框架-抗震墙结构和抗震墙抗震墙结构
27、和抗震墙结构可采用结构可采用顶点位移法顶点位移法，也可用，也可用经验公式经验公式。1.能量法（瑞利法）能量法（瑞利法）2.顶点位移法顶点位移法对框架对框架-剪力墙结构剪力墙结构 T非承重砖墙周期折减系数，框架非承重砖墙周期折减系数，框架0.60.7;框架框架-剪力墙结构剪力墙结构0.70.8；剪力墙结构；剪力墙结构1.0。，你现在浏览的是第三十四页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋3.实测经验公式实测经验公式:框架和框架框架和框架-剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构剪力墙结构你现在浏览的是第三十五页，共81页 4-5 框架结构内力和侧移计算框架结构内力和侧移计算一、在水平荷载作用下
28、框架内力和位移的计算一、在水平荷载作用下框架内力和位移的计算（一）内力计算（一）内力计算 1.反弯点法反弯点法(近似方法近似方法)在水平荷载作用下，在水平荷载作用下，节点将产生转角和位移，节点将产生转角和位移，但当梁柱线刚度比大于但当梁柱线刚度比大于3时，时，转角转角 很小，为简化计算很小，为简化计算将其忽略将其忽略;由于楼板的作用，同由于楼板的作用，同层各柱的侧移相同。层各柱的侧移相同。第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋F3F2F1你现在浏览的是第三十六页，共81页 水平荷载作用下水平荷载作用下梁柱的弯矩图如图所梁柱的弯矩图如图所示，忽略节点转角时，示，忽略节点转角时，柱反弯点在柱中柱
29、反弯点在柱中(底底层柱在层层柱在层高高2/3处处)，反弯点反弯点处的弯矩为零，只处的弯矩为零，只有剪力。有剪力。第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第三十七页，共81页 两端固定柱产生两端固定柱产生 侧移时侧移时 ,柱端剪力柱端剪力为为:第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第三十八页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋第第i 层间剪力为层间剪力为第第i 层间侧移为层间侧移为你现在浏览的是第三十九页，共81页第第i 层第层第j 根柱剪力为根柱剪力为假定假定反弯点在柱中反弯点在柱中(底层柱在层底层柱在层高高2/3处处)，柱端弯矩柱端弯矩为为第 4
30、章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋2h1/3你现在浏览的是第四十页，共81页梁端弯矩梁端弯矩可由节点平衡求得可由节点平衡求得第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第四十一页，共81页（二）框架（二）框架侧移侧移的计算的计算1.弹性侧移弹性侧移的计算的计算 层间侧移：层间侧移：验算层间侧移：验算层间侧移：第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋你现在浏览的是第四十二页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋2.弹塑性侧移弹塑性侧移的计算的计算(1)计算范围计算范围1）79时楼层屈服强度系数小于时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构；的钢筋混凝土框架结构；2）甲类
31、建筑中的钢筋砼框架和框架甲类建筑中的钢筋砼框架和框架-抗震墙结构。抗震墙结构。(2)结构结构薄弱层位置薄弱层位置的确定的确定1）楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层；）楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层；2）楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系）楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系 数最小的数最小的楼层楼层(部位部位)和相对较小的楼层，一般不超过和相对较小的楼层，一般不超过23处；处；(3)楼层屈服强度系数楼层屈服强度系数的计算的计算 罕遇地震作用下第罕遇地震作用下第 i 层的剪力层的剪力 按构件实际配筋面积和材料强度标准值计算的楼层屈服剪力按构件
32、实际配筋面积和材料强度标准值计算的楼层屈服剪力你现在浏览的是第四十三页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋1）梁、柱屈服弯矩的计算）梁、柱屈服弯矩的计算梁：梁：柱：柱：2）计算柱端截面）计算柱端截面有效屈服弯矩有效屈服弯矩当当时，即时，即弱柱型弱柱型柱上端：柱上端：柱下端：柱下端：当当时，即时，即弱梁型弱梁型柱上端截面：柱上端截面：取其中较小者取其中较小者楼层屈服剪力的计算楼层屈服剪力的计算(4-22)(4-27)你现在浏览的是第四十四页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋柱下端截面：柱下端截面：取其中较小者取其中较小者3）计算第）计算第i 层第层第k根根柱的屈服剪
33、力柱的屈服剪力4）计算第）计算第i层的层的层间屈服剪力层间屈服剪力节点节点另一柱端另一柱端截面有效截面有效屈服弯矩可按结点平衡条屈服弯矩可按结点平衡条件求得：件求得：你现在浏览的是第四十五页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋(4)层间层间弹塑性侧移弹塑性侧移的计算的计算二、重力荷载下框架内力的计算二、重力荷载下框架内力的计算（一）弯矩二次分配法（一）弯矩二次分配法 分层法分层法（二）梁端（二）梁端弯矩的调幅弯矩的调幅在重力荷载作用下，梁端弯矩可乘以调幅系数在重力荷载作用下，梁端弯矩可乘以调幅系数，对，对现浇钢筋混现浇钢筋混凝土框架凝土框架，可取，可取=0.80.9；对；对装配式
34、钢筋混凝土框架装配式钢筋混凝土框架，可取，可取=0.70.8。跨中弯矩相应增加跨中弯矩相应增加。三、控制截面及其内力不利组合三、控制截面及其内力不利组合框架框架梁梁，一般取，一般取梁梁的的两端和跨中两端和跨中作为作为控制截面控制截面；框架框架柱柱，选取，选取柱柱的的上、下端截面上、下端截面作为作为控制截面控制截面。你现在浏览的是第四十六页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋当当考虑地震作用时考虑地震作用时，可按下式进行内力组合和验算构件承载力：，可按下式进行内力组合和验算构件承载力：上式可改写成：上式可改写成：（一）梁的内力不利组合（一）梁的内力不利组合梁端梁端负弯矩负弯矩：梁端
35、梁端正弯矩正弯矩：梁端梁端剪力剪力：分别计算，还要考虑强剪弱弯及箍筋加密)4.12.1()2.13.1(0+=+=QKGkGEEKREVVVVVVgg你现在浏览的是第四十七页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋梁跨中梁跨中正弯矩正弯矩你现在浏览的是第四十八页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋当当无地震作用无地震作用时：时：（二）柱的内力不利组合（二）柱的内力不利组合(双向压弯双向压弯)当地震沿结构当地震沿结构横向作用横向作用(x方向方向)时：时：当地震沿结构当地震沿结构纵向作用纵向作用(y方向方向)时：时：你现在浏览的是第四十九页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与
36、框架-抗震墙房屋 4-8 框架梁、柱与节点的抗震设计框架梁、柱与节点的抗震设计 一、一般设计原则一、一般设计原则 结构应具有足够的结构应具有足够的延性延性，结构的延性一般，结构的延性一般用结构顶点的用结构顶点的延性系数延性系数表示表示 在抗震结构中在抗震结构中延性系数应不小于延性系数应不小于34。结构顶点位移是由结构顶点位移是由层间位移积累层间位移积累产生的，层间产生的，层间位移是由构件变形形成的。因此，要求结构位移是由构件变形形成的。因此，要求结构有足够的延性就必须保证有足够的延性就必须保证框架框架梁梁、柱柱有足够大有足够大的的延性延性。顶点破坏弹塑位移顶点屈服位移你现在浏览的是第五十页，共
37、81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋延性延性框架框架设计遵循以下原则：设计遵循以下原则：（1）强柱弱梁强柱弱梁;（2）强剪弱弯强剪弱弯;（3）强节点、强锚固。强节点、强锚固。你现在浏览的是第五十一页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋二、框架梁的设计二、框架梁的设计（一）梁的截面尺寸（一）梁的截面尺寸(1)截面截面宽度宽度不宜小于不宜小于200mm(2)截面截面高宽比高宽比不宜大于不宜大于4(3)净跨与高度之比净跨与高度之比不宜小于不宜小于4，梁的跨高比，梁的跨高比 h=(1/81/12)l，梁的梁的宽度宽度 b=(1/21/3)h。(二二)梁的梁的混凝土和钢筋混凝土和
38、钢筋的的强度级别强度级别1）框架梁当按一级抗震等级设计时，其）框架梁当按一级抗震等级设计时，其混凝土强度等级混凝土强度等级不应低于不应低于 C30；当按二、三级抗震等级设计时，其；当按二、三级抗震等级设计时，其混凝土强度等级混凝土强度等级不应低于不应低于 C20。梁的。梁的纵向受力钢筋纵向受力钢筋，宜选用宜选用 HRB400 级和级和 HRB335 级热轧钢级热轧钢筋，筋，箍筋箍筋宜选用宜选用 HRB335、HRB400 和和 HPB235 级热轧钢筋。级热轧钢筋。2）抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢）抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的筋时
39、，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值抗拉强度实测值与屈服强度实测值的的比值比值不应小于不应小于 1.25；且钢筋的；且钢筋的屈服强度实测值屈服强度实测值与与强度标准值强度标准值的的比值比值不应大于不应大于 1.3。你现在浏览的是第五十二页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋(三三)梁的正截面受弯承载力梁的正截面受弯承载力计算计算 确定组合弯矩后，和一般梁确定组合弯矩后，和一般梁非抗震计算相同非抗震计算相同。梁的钢筋配置梁的钢筋配置，应符合下列各项要求：，应符合下列各项要求：1.梁端纵向梁端纵向受拉钢筋的配筋率受拉钢筋的配筋率不应大于不应大于 2.5，且计入受压钢，且计入受压钢筋
40、的筋的梁端混凝土梁端混凝土受压区高度和有效高度之比受压区高度和有效高度之比，一级不应大于，一级不应大于 0.25，二、三级不应大于，二、三级不应大于 0.35。2.梁端截面的梁端截面的底面底面和和顶面顶面纵向钢筋配筋量的比值纵向钢筋配筋量的比值，除按计算确定，除按计算确定外，一级不应小于外，一级不应小于 0.5，二、三级不应小于，二、三级不应小于 0.3。3.沿梁全长沿梁全长顶面和底面的配筋顶面和底面的配筋，一、二级不应少于，一、二级不应少于 214 且分且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的 1/4，三、，三、四级不应少于四级
41、不应少于 212；4.一、二级框架梁内一、二级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径贯通中柱的每根纵向钢筋直径，对矩形截，对矩形截面柱，不宜大于柱在该方向截面尺寸的面柱，不宜大于柱在该方向截面尺寸的 1/20；对圆形截面柱，不；对圆形截面柱，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的 1/20。你现在浏览的是第五十三页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋（二）（二）梁的斜截面受剪承载力梁的斜截面受剪承载力计算计算1.剪压比剪压比的的限制限制框架梁和连梁的截面框架梁和连梁的截面组合剪力设计值组合剪力设计值应符合下列要求：应符合下列要求：跨高比跨高比大于大于2
42、.5时时跨高比跨高比等于等于或小于或小于2.5时时2.按按强剪弱弯强剪弱弯的原则调整梁的剪力的原则调整梁的剪力一、二、三级框架梁一、二、三级框架梁9度时，一级框度时，一级框架尚应符合架尚应符合梁端剪力增大系数梁端剪力增大系数，一级框架为，一级框架为1.3，二级，二级1.2，三级，三级1.1你现在浏览的是第五十四页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋3.斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力验算验算 同非抗震同非抗震,反复荷载反复荷载砼砼抗剪强度降低抗剪强度降低,乘以承载力抗震调整系数乘以承载力抗震调整系数（0.6）后）后集中荷载作用集中荷载作用下的框架梁下的框架梁三、框架柱的设计三、框
43、架柱的设计（一）柱的（一）柱的截面尺寸截面尺寸，宜符合下列各项要求：，宜符合下列各项要求：1截面的截面的宽度和高度宽度和高度均不宜小于均不宜小于 300mm；圆柱；圆柱直径直径不宜小于不宜小于 350mm。2截面长边与短边的截面长边与短边的边长比边长比不宜大于不宜大于 3。3剪跨比剪跨比 宜大于宜大于 2。按下式计算。按下式计算，应取上下端较大值，应取上下端较大值.你现在浏览的是第五十五页，共81页你现在浏览的是第五十六页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋（二）（二）柱的材料强度等级柱的材料强度等级 柱的材料强度等级和钢筋强度等级的要求柱的材料强度等级和钢筋强度等级的要求与梁相
44、同与梁相同。（三）柱的（三）柱的正截面承载力正截面承载力计算计算按按一般偏心受压构件计算方法一般偏心受压构件计算方法进行计算。注意以下问题：进行计算。注意以下问题：1.轴压比轴压比的限制的限制结构类型抗震等级一二三框架0.700.800.90框架-抗震墙0.750.850.95表4-54 柱轴压比限值你现在浏览的是第五十七页，共81页2.按按“强柱弱梁强柱弱梁”的原则调整的原则调整柱端弯矩柱端弯矩设计值设计值一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩柱
45、端组合的弯矩设计值设计值应符合下式要求：应符合下式要求：9度，一级框架结构尚应符合度，一级框架结构尚应符合柱端弯矩增大系数，一级框架为柱端弯矩增大系数，一级框架为1.4，二级，二级1.2，三级，三级1.1第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋 一、二、三级框架结构的一、二、三级框架结构的底层底层，柱下端截面组合的弯矩设柱下端截面组合的弯矩设计值计值，应分别乘以，应分别乘以增大系数增大系数 1.5、1.25 和和 1.15。底层柱纵向钢筋。底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。宜按上下端的不利情况配置。你现在浏览的是第五十八页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋3.柱的柱的纵向
46、钢筋纵向钢筋的配置的配置(1)宜宜对称对称配置。配置。(2)截面尺寸大于截面尺寸大于 400mm 的柱，的柱，纵向钢筋间距纵向钢筋间距不宜大于不宜大于200mm。(3)柱纵向钢筋的最小总配筋率应按表柱纵向钢筋的最小总配筋率应按表 4-65 采用，同时每一侧配筋率不采用，同时每一侧配筋率不应小应小 0.2；对建造于；对建造于类场地且较高的高层建筑类场地且较高的高层建筑,表中的数值应增加表中的数值应增加 0.1。(4)柱柱总配总配筋率筋率不应大于不应大于 5。(5)一一级且剪跨比不大于级且剪跨比不大于 2 的柱，每侧的柱，每侧纵向钢筋配筋率纵向钢筋配筋率不宜大于不宜大于 1.2。(6)边柱、角柱边
47、柱、角柱及及抗震墙端柱抗震墙端柱在地震作用组合产生在地震作用组合产生小偏心受拉小偏心受拉时，柱内时，柱内纵筋总截面面积纵筋总截面面积应比计算值增加应比计算值增加 25。(7)柱纵向钢筋的柱纵向钢筋的绑扎接头绑扎接头应避开柱端的应避开柱端的箍筋加密区箍筋加密区。结构类型抗震等级一二三四框架中柱和边柱1.00.80.70.6框架角柱1.21.00.90.8表4-65 柱纵向钢筋的最小总配筋率你现在浏览的是第五十九页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋(四四)柱的柱的斜截面承载力斜截面承载力计算计算1.剪压比剪压比的限制的限制剪跨比大于剪跨比大于2时时剪跨比不大于剪跨比不大于2时时2.
48、按按“强剪弱弯强剪弱弯”的原则调整柱的截面剪力的原则调整柱的截面剪力一、二、三级框架结构一、二、三级框架结构 一、二、三级框架的一、二、三级框架的角柱角柱，按，按调整后调整后的的组合弯矩设计值组合弯矩设计值、剪力剪力设计值设计值尚应乘以不小于尚应乘以不小于 1.10 的增大系数。的增大系数。9度时，一级框架尚应符合度时，一级框架尚应符合柱剪力增大系数，一级框架为柱剪力增大系数，一级框架为1.4，二级，二级1.2，三级，三级1.1你现在浏览的是第六十页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋当框架柱出当框架柱出现拉力时现拉力时 应取上下端较大值；应取上下端较大值；反弯点位于柱高中部的框
49、架柱反弯点位于柱高中部的框架柱3.斜截面承载力斜截面承载力验算验算你现在浏览的是第六十一页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋四、框架节点设计四、框架节点设计（一）节点核芯区（一）节点核芯区组合组合剪力设计值剪力设计值你现在浏览的是第六十二页，共81页第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋9度，一级框架梁尚应符合度，一级框架梁尚应符合节点剪力增大系数，一级框架为节点剪力增大系数，一级框架为1.35，二级，二级1.2你现在浏览的是第六十三页，共81页Vj节点核芯区组合的剪力设计值节点核芯区组合的剪力设计值 RE承载力抗震调整系数，取承载力抗震调整系数，取 RE=0.85 j正交梁
50、的约束影响系数，楼板现浇，梁柱中线正交梁的约束影响系数，楼板现浇，梁柱中线重合，四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面重合，四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的宽度的1/2，且正交方向梁的高度不小于框架，且正交方向梁的高度不小于框架梁高度的梁高度的3/4时，可采用时，可采用1.5，9度时宜采用度时宜采用1.25，其它情况采用，其它情况采用1.0。hj节点核芯区的截面高度节点核芯区的截面高度bj节点核芯区截面有效验算宽度节点核芯区截面有效验算宽度,当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时，可采用该侧柱截面宽度，当小于时可采用下列二者的较小值时，