多高层建筑结构设计第7章-框架结构构件设计课件.ppt

1、 第7章 框架结构构件设计 7.1 内力组合 7.1.1 控制截面 控制截面通常是内力最大的截面，但是不同的内力(如弯矩、剪力)并不一定在同一截面达到最大值，因此一个构件可能同时有几个控制截面。(1)梁的控制截面(2)柱的控制截面图7-1 梁、柱端控制截面及内力 7.1.2 荷载效应组合 非震区多高层建筑荷载效应组合的表达式 震区荷载效应组合式：按极限状态设计的要求，承载力验算的一般表达式 无地震作用组合时 有地震作用组合时 7.1.3 最不利内力组合 7.1.4 竖向荷载最不利布置 恒载 活载图7-2 恒载布置图7-3 梁的活载不利布置 7.1.5 梁端弯矩调幅 7.2 延性框架 7.2.1

2、 强柱弱梁 7.2.2 强剪弱弯 钢筋混凝土构件的剪切破坏是脆性的，或者延性很小，因此，构件不能过早剪坏。对于梁、柱构件，要保证构件出现塑性铰而不过早剪坏，就要使构件抗剪承载力大于塑性铰抗弯承载力，为此要提高构件的抗剪承载力，即要求强剪强弯。图7-4 框架梁塑性调幅图7-6 框架塑性铰图7-7 框架柱中塑性铰部位 7.2.3 强节弱杆 强节弱杆是要保证节点区不过早破坏，不在梁、柱塑性铰充分发挥作用前破坏。7.2.4 强压弱拉 设计中应使拉区钢筋的屈服先于压区混凝土的破坏，“强压弱拉”可通过以下措施实现：1)控制轴压比 2)限制受拉配筋率 7.3 框架梁抗震设计 7.3.1 梁的抗弯配筋 名义压

3、区高度 不考虑地震作用时 考虑地震作用时图7-8 配筋率对梁曲率延性的影响 为避免设计超筋梁，不考虑地震作用时要求 控制名义压区高度 一级抗震 二、三级抗震 7.3.2 梁的抗剪配筋 抗剪承载力验算公式 无地震作用组合时 有地震作用组合时 一级抗震图7-9 梁设计剪力 二级抗震 三级抗震 梁上部钢筋重心与梁下部配筋重心之间距离 7.3.3 梁最小截面尺寸及构造要求 无地震作用组合时 有地震作用组合时图7-10 反复荷载作用下塑性铰区裂缝 图7-11 箍筋弯钩 7.4 框架柱抗震设计 7.4.1 轴压比、剪跨比(1)轴压比(2)剪跨比 7.4.2 抗弯计算 无地震作用组合时 有地震作用组合时 式

4、中：柱的设计弯矩至少应为图7-12 梁、柱节点弯矩 7.4.3 抗剪计算，箍筋配置及构造(1)抗剪计算 抗剪计算分别按下列公式进行：无地震作用组合 有地震作用组合 设计时只考虑箍筋抗剪，计算时要求 为了抗剪安全，柱截面也不能太小，因此，用下式保证柱截面面积：无地震作用组合 有地震作用组合 柱设计剪力取 一级抗震 二级抗震 三级抗震(2)箍筋配置 体积配箍率图7-13 钢箍形式图7-14 箍筋侧压力示意(3)钢筋配置构造要求 箍筋加密区范围 加密箍筋数量 箍筋构造及无支长度要求图7-15 箍筋加密区图7-16 箍筋构造 7.5 节点设计 7.5.1 节点区箍筋计算 节点设计剪力 用两侧梁端的计算弯矩计算节点设计剪力 节点区的抗剪承载力公式由试验得到，设计时要求图7-17 节点设计剪力图7-18 节点区截面 为了使柱节点区的平均剪应力不过高，不过早出现斜裂缝，也不宜过多配置箍筋，应按下式限制节点区平均剪应力：7.5.2 节点区钢筋锚固与搭接 抗震时锚固长度要求为：(1)纵筋搭接要求(2)节点区钢筋锚固图7-19 梁柱节点连接构造图7-20 顶层边梁柱连接构造