高层框架结构设计ppt课件

因此在抗震设计时，将斜截面承载力计算公式中混凝土一项
的受剪承载力乘以0.6的系数进行折减。
抗 震
V b1 RE (0.4f2 tb0h 1.2f5 yvA ssvh 0)
设 计
V b1 RE (1 .0 1.0 5ftb0h fyvA ssvh 0)
均布力 集中力
6.2 框架梁抗震设计 ③梁受剪截面限制条件
因此，在工程设计中，在框架梁的塑性铰 区范围内，箍筋必须加密。
6.2 框架梁抗震设计
2.框架梁的承载力计算 1）正截面承载力计算
非抗震设计 0S R
抗震设计
SRE/RE
梁 梁梁截正框架截面面承承载力载抗力震计设算计
截
框
仅须考虑承载力抗震调整系数即可
架
面承梁斜截面承载力计算
载
力
抗 考虑抗震承载力调整系数外，还须考虑“强剪弱弯”的延性设计要
二~四级框架梁一：大于C20
所有框架梁：不宜大于C40
截面尺寸 梁高：跨度的1/10~1/18、不小 于400mm
一般认为，梁的跨高比不宜小于4。
当梁的设计内力较大时，若截面承载力不满足 要求，宜首先考虑加大梁的宽度。
6.2 框架梁抗震设计
4）配箍率对框架梁受力性能的影响
在塑性铰区配置足够的封闭箍筋，对提高 塑性铰的转动能力是十分有效的（在满足剪压 比的前提下）。配置足够的箍筋，对防止梁受 压纵筋过早压屈、提高塑性铰区内混凝土的极 限压应变以及防止斜裂缝的开展都有很好的作 用，可见保证一定的配箍率有利于充分发挥塑 性铰的变形和耗能能力。
6.2 框架梁抗震设计
①梁端剪力设计值
VVbMbl lnMbr VGb
❖一、二、三级框架梁剪力 设计值； ❖四级框架梁的剪力设计值 不放大，直接采用地震作用 效应组合的剪力设计值。
M
l b
、M
r b
— 梁左右截面弯矩设计值
l n — 梁的净跨
一级框架梁：1.3
Vb — 梁剪力增大系数 二级框架梁：1.2
第6章 钢筋混凝土框架构件设计
延性 框架及其概念 ：
本章介绍钢筋混凝土框架结构的设计，包括梁、柱和节点 核心区三类构建。
为实现抗震设防目标，钢筋混凝土框架除了必须具有足够 的承载力和刚度外，还应具有良好的延性和耗能能力。
延性是指强度或承载力没有大幅度下降情况下的屈服变形 能力。
6.1 延性耗能框架的概念设计
单筋截面梁： 双筋截面梁：
x/h0fy1fc
x /h 0 fy fy ' ' 1f c
6.2 框架梁抗震设计 1）纵筋配筋率对框架梁受力性能的影响
6.2 框架梁抗震设计 2）剪压比对框架梁受力性能的影响
梁截面“名义剪应力V/bh0”与混凝 土轴心抗压强度设计值fc的比值
根据高层框架梁的
构造要求，不允许
非
出现薄腹梁
抗
震 设
Vb0.25cfcb0h
计 梁跨高比大
于2.5
抗
震
V b(0.2cfcb0)h / RE 梁跨高比不
设
计
V b(0 .15 cfcb0)h / RE 大于2.5
3.框架梁的构造要求
材料强度 级框架梁：大于C30
6.2 框架梁抗震设计
三级框架梁：1.1
V Gb — 重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端
截面剪力设计值；
6.2 框架梁抗震设计Байду номын сангаас①梁端剪力设计值
V1.1Mbl ulanMbruaVGb
9度抗震和一级框架梁 还应同时满足本式
M
l bua
、M
r bua
—梁左右截面实配钢筋受弯承载力的设计值
M bu aA S 0fy(kh0as')/ E
1）纵筋配筋率对框架梁受力性能的影响
一般反映构件延性的指标是截面弯矩—曲率曲线，因 为截面曲率和截面受压区高度成反比，因此构件截面的变 形能力也可以用截面达到极限状态时的相对受压区高度来 表示。
根据理论分析，截面相对受压区高度越大，截面曲率 越小，截面变形能力也越小。
试验研究表明，当截面相对受压区高度在0.20~0.35之 间时，梁的延性系数可达3~4。
1.延性
延性
结构、构件的变形能力
u /y
构件延性
f fu / fy
结构延性
u /y
延性框架：能维持承载能力而又具有较大的塑性变 形能力的框架。
2.延性设计措施
6.1 延性耗能框架的概念设计
1）强柱弱梁：塑性铰应尽量出现在梁端；
2）强剪弱弯：避免梁柱过早剪坏，以保证构件、 结构的延性；
试验表明：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延 性、强度、刚度有显著影响。剪压比越大，梁 的强度、刚度越差，当剪压比大于0.15时，增加 箍筋配置量已经不能产生良好的效果了。
控制梁截面剪压比，实际上就是控制梁的截面 不能过小。
6.2 框架梁抗震设计
3）跨高比对框架梁受力性能的影响
梁净跨与梁高之比
试验表明：梁的跨高比对梁的抗震性能（延性） 有明显的影响。当梁的跨高比小于2时，剪切 变形的比重加大，极易发生以斜裂缝为主要特 征的破坏，梁的延性降低。
V Gb
—重力荷载代表值作用下（9度抗震时还应该包括竖向 地震作用） ，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值
A
0 S
— 梁端受拉钢筋实际配置量
6.2 框架梁抗震设计 ②梁斜截面受剪承载力设计值
非 抗
V b0.7ftb0h 1.2f5yvA ssvh0
均布力
震
凝土设计剪有切地V 强震b度作、用1斜时 .7 1 ，裂.05 考缝ft虑间b到混0h 地凝f震土y的咬vA s反合svh 复力0作以用及将纵使筋集梁暗剪梢中压力力区降混低，
震 设
求
计
6.2 框架梁抗震设计
2）斜截面承载力计算
强剪弱弯
前言：
为保证框架梁在地震力作用下呈梁铰型延 性机构，减少梁端发生剪切脆性破坏的可能， 梁端抗剪承载力应高于梁正截面承载力，即将 框架设计成“强剪弱弯”的形式。
具体设计中，根据框架不同的抗震等级， 通过人为增大荷载作用组合在梁端剪力设计值 的方式，增大梁端斜截面的承载力，从而达到 延性框架“强剪弱弯”的要求。
3）强节点、强锚固：避免出现节点区破坏和钢筋 锚固破坏；
4）局部加强
5）限制柱轴压比，加强柱箍筋对混凝土的约束。
上述措施是通过相关构造措施满足的。
6.1 延性耗能框架的概念设计
影响梁截面延性的主要因素：
1、 梁的截面尺寸 2、 剪压比 3、 配箍率 4、钢筋和混凝土强度等级 5、纵向截面配筋率
6.2 框架梁抗震设计