结构设计(砼部分)12936.ppt

2005新版PKPM结构软件 砼结构部分 框架结构设计 概念设计 为实现抗震设防目标，钢筋混凝土框架除了必须具备有足够的承载力和刚度外，还应有良好的延性和耗能能力 框架抗震设计必须遵循以下原则，才有可能形成延性耗能框架 强柱弱梁。以保证塑性铰出现在梁端而不是在柱端 强剪弱弯。以保证构件受弯破坏而不是受剪破坏 强核心区、强锚固。 强压若拉。以保证梁、柱各构件的受拉钢筋屈服早于混凝土的压溃和保证形成塑性铰 局部加强。提高和加墙柱根部以及角柱、框支柱等受力不利部位的承载力和抗震构造措施 限制柱轴压比，加墙柱箍筋对混凝土的约束 结构体系布置 宜设计成双向梁柱抗侧力体系，除个别部位外不应采用铰接，也不宜采用单跨框架 梁柱节点的偏心不宜太大：1、不宜大于柱宽的1/4；2、按有效截面限制核心区剪压比，核心区有效计算宽度应满足《高层规程》C.1.2条的规定 框架填充墙尽管不反映在结构施工图上，但应考虑其在地震作用下对框架的不利作用：1、楼层平面内不对称布置填充墙引起扭转作用；2、沿高度填充墙布置不连续形成软弱层；3、填充墙对梁、柱引起的附加剪力和轴力；4、柱、梁受填充墙约束形成短柱或短梁 结构体系布置 混合承重。《高规》规定，框架结构按抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重的混合形式。 框架结构和砌体结构是两种截然不同的结构体系，其抗侧刚度、变形能力等相差很大，不应在同一建筑物中混合使用。在框架结构的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等，也不应采用砌体结构承重，而应采用框架承重 在框架结构中仅布置少量钢筋混凝土剪力墙时，结构分析计算应该考虑剪力墙与框架的协同工作 结构体系布置 材料的影响 混凝土强度等级的影响 强度等级低的混凝土，由于它与钢筋之间的握裹能力小而宜使钢筋受力后引起滑移，影响构件变形能力的增长 若混凝土的强度等级过高而又无相应措施时，则混凝土的脆性明显 对于C50以上的高强混凝土宜通过适当的配筋构造措施，合理的提高配筋率等办法来增大构件的延性 钢筋的级别的影响 钢筋的级别越高，含碳量愈大，则其延伸率愈小，延性愈差 在施工中，不宜在无保证构件原有的延性条件下，以强度等级高的钢筋按其受拉承载力设计值相等的的原则去替代原设计中的纵向受力钢筋，以免降低构件的原有延性性能 钢筋的极限抗拉强度实测值与其屈服强度实测值之比值，按一、二级抗震等级设计的各类框架结构中的纵向受力主筋，不应小于1.25 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值，按一、二级抗震等级设计的框架结构中的纵向受力主筋，不应大于1.3 框架横梁 框架梁的破坏主要分为两种：弯曲破坏和剪切破坏。剪切破坏属脆性破坏，应通过强剪弱弯的设计予以避免。弯曲破坏分为三种：少筋破坏、超筋破坏、适筋破坏。少筋破坏和超筋破坏都属于脆性破坏，应予以避免。 框架梁的计算主要有：正截面承载力计算、斜截面受剪承载力计算。在确定梁的剪力设计值时，为保证梁端塑性铰不发生脆性破坏，按“强剪弱弯”的思想，对梁的剪力设计值乘以增大系数予以增大 梁的构造措施 梁的截面尺寸应满足三方面的要求：承载力要求、构造要求、剪压比要求。在构造方面主要控制跨高比 纵向钢筋的配筋率 箍筋的面积配筋率 扁梁的处理 采用扁梁时，楼板应现浇，梁中线宜于柱中线重合；当梁宽大于柱宽时，扁梁应双向布置。 框架的边梁不宜采用宽度大于柱截面该方向尺寸的扁梁 变量的纵向受力钢筋的最小配筋率不应小于0.3%。 扁梁两侧应配置腰筋 每侧的截面面积不应小于梁腹板截面面积的10% 扁梁的箍筋肢距不宜大于200mm 框架柱的设计 抗震框架柱应设计成具有足够的延性和耗能能力，主要影响因素有剪跨比、轴压比和箍筋配置 剪跨比。剪跨比用于区分柱的变形特征和变形能力，剪跨比大于2的柱成为长柱，其弯矩相对较大，一般容易实现压弯破坏；剪跨比不大于2但大于1.5的柱称为短柱，容易发生剪切破坏，若配置足够的箍筋，也可能实现延性较好的剪切压弯破坏；剪跨比不大于1.5的柱成为极短柱，一般会发生斜拉破坏，在设计中应尽量避免 轴压比。柱的转角延性和位移延性随轴压比增大而减小，为了实现大偏心受压破坏，使柱有良好的延性和耗能能力，采取的措施之一就是限制柱的轴压比 框架柱的箍筋有三个作用：抵抗剪力、对混凝土提供约束、防止纵筋压屈。箍筋对混凝土的约束程度是影响住的延性和耗能能力的主要因素之一，主要的衡量指标就是配箍特征值 剪跨比小的短柱的处理 高层建筑结构中，由于设置设备层，层高矮而柱截面大等原因，某些工程中短柱难以避免。如同一楼层均为短柱，各柱之间抗侧刚度不很悬殊，这种情况按有关规定进行内力分析和截面设计构造，结构安全是可以保证的。应避免同一楼层出现少数短柱，因为这少数短柱的抗侧刚度远大于一般柱的抗侧刚度，在水平地震作用或风荷载作用下吸收较大水平剪力，可能是少数短柱遭受严重破坏