多高层建筑结构设计第7章 框架结构构件设计.ppt

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 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,