北京院齐总讲《高规》第6章

6 框架结构设计

第6章本次修订主要包括以下内容：

1、结构体系、布置方面

⑴高层建筑不再允许采用单跨框架结构。

⑵增加了楼梯间的设计要求。

涉及到的条款有6.1.2条、6.1.4条、6.1.5条、6.1.8条。其中6.1.4条、6.1.8条为新增加的内容，原6.1.8、6.1.9条的内容移到第三章。

2、构件截面抗震设计方面

⑴修改了框架结构“强柱弱梁”的设计要求。

⑵修改了柱“强剪弱弯”的设计规定。

⑶增加了三级框架节点的抗震受剪承载力验算要求，取消了原规程的附录C。

涉及到的条款有6.2.1条、6.2.2条、6.2.3条、6.2.4条、6.2.5条、6.2.7条（取消原规程附录C）、6.2.10条。

其中6.2.10条是02版规程中6.2.10条、6.2.11条、6.2.12条和6.2.13条的合并。此部分内容基本上是由《建筑抗震设计规范》GB50011及《混凝土结构设计规范》GB50010中的相应规定移植过来的。

3、构造方面

⑴梁端最大配筋率不再作为强制性条文，给出梁端箍筋加密区箍筋间距可以放松的条件。

⑵加大了柱截面基本构造尺寸要求。

⑶调整了框架柱轴压比规定，对框架结构及四级抗震等级柱提

出更高要求。

⑷调整了柱最小配筋率要求，给出一级柱端箍筋加密区箍筋间距可以放松的条件。

涉及到的条款有6.3.2条、6.3.3条6.3.4条、6.3.7条；6.4.1条、6.4.2条、6.4.3条、6.4.4条、6.4.7条、6.4.11条。此部分调整的内容较多，其中6.3.7条、6.4.11条为新增加的内容。

4、钢筋的连接和锚固

该部分内容在本次修订中较02版《高规》没有实质性的调整，只是从《混凝土结构设计规范》GB50010中引入了钢筋“基本锚固长度”的概念。

6.1 一般规定

6.1.1 框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系。主体结构除个别部位外，不应采用铰接。

6.1.2 抗震设计的框架结构不应采用单跨框架。

“不宜”改为“不应”。

单跨框架结构是指整栋建筑全部或绝大部分采用单跨框架的结构，不包括仅局部为单跨框架的框架结构。框架-剪力墙结构可以局部采用单跨框架结构。

6.1.3 框架结构的填充墙及隔墙宜选用轻质墙体。抗震设计时，框架结构如采用砌体填充墙，其布置应符合下列规定：

1 避免形成上、下层刚度变化过大；

2 避免形成短柱；

3 减少因抗侧刚度偏心而造成的结构扭转。

本条为02规程第6.1.4条的修改，02规程的6.1.3条改为6.1.7条。

6.1.4 抗震设计时，框架结构的楼梯间应符合下列规定：（新增内容）

1 楼梯间的布置应尽量减小其造成的结构平面不规则；

由于梯板的斜撑作用，楼梯自身的刚度对整体结构的地震反应有着不可忽略的影响。若楼梯间的位置布置不当会形成较大的刚度偏心，影响结构平面的规则性，甚至会导致结构平面特别不规则。

2 宜采用现浇钢筋混凝土楼梯，楼梯结构应有足够的抗倒塌能力；

3 宜采取措施减小楼梯对主体结构的影响；

4 当钢筋混凝土楼梯与主体结构整体连接时，应考虑楼梯对地震作用及其效应的影响，并应对楼梯构件进行抗震承载力验算。

汶川地震前，楼梯是否参与整体分析并没有明确规定。通常在计算中都是忽略楼梯的刚度只考虑其重量，不考虑楼梯对地震作用及其效应的影响，对楼梯构件一般也不进行抗震设计。这种简化处理与实际情况是有较大出入的。由于楼梯自身的刚度在框架结构中所占比例较大，在遭遇地震时不但楼梯构件自身要承担较大的地震作用，而且还会影响其周边的构件。框架结构应考虑楼梯对地震作用及其效应的影响，并应对楼梯构件进行抗震承载力验算，楼梯构件的抗震措施不应低于框架结构。另外，宜采取措施减小楼梯对周边主体结构的影响。

板与框架柱脱开，此做法可避免

形成楼梯折梁或折短柱，减少对

主体结构的影响。但小柱截面受

限制，很难满足不倒塌的要求。

6.1.5 抗震设计时，砌体填充墙及隔墙应具有自身稳定性，并应符合下列规定：

1 砌体的砂浆强度等级不应低于M5，当采用砖及混凝土砌块时，砖和砌块的强度等级不应低于MU5；采用轻质砌块时，砌块的强度等级不应低于MU2.5。墙顶应与框架梁或楼板密切结合；

明确了用于填充墙的砌块强度等级，比抗规略有提高。

抗规：实心砌块的强度等级不宜低于MU2.5，空心砌块的强度等级不宜低于MU3.5。

2 砌体填充墙应沿框架柱全高每隔500mm 左右设置2根直径6mm 的拉筋， 6度时宜沿墙全长贯通，7、8、9度时应沿墙全长贯通；

提高了砌体填充墙与主体结构的拉结要求，7度时比抗规稍严。 楼梯的端部滑动支承于楼层或层间休息板处，

此做法可基本消除梯板的斜撑作用，降低楼梯

刚度对主体结构的影响。

注意： 1要满足建筑使用要求；

2 支承长度要满足大震作用下的位移

要求。

3 墙长大于5m时，墙顶与梁（板）宜有钢筋拉结；墙长大于8米或层高的2倍时，宜设置间距不大于4米的钢筋混凝土构造柱；墙高超过4m时，墙体半高处（或门洞上皮）宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁；

补充了设置构造柱的要求。

4 楼梯间采用砌体填充墙时，应设置间距不大于层高且不大于4米的钢筋混凝土构造柱，并宜采用钢丝网砂浆面层加强。

本款为新增内容，其目的是提高填充墙的抗倒塌能力，避免填充墙破坏后倒塌伤人、堵塞楼梯影响疏散。注意：钢丝网应与填充墙内的构造柱和主体结构可靠连接。单面设钢丝网面层时，钢丝网应放在楼梯间靠楼梯一侧的填充墙表面，目的是在遭遇地震时，尽量避免填充墙破坏后向楼梯一侧倒塌。

6.1.6 本条未修改。

6.1.7 本条为02规程第6.1.3条。

6.1.8 不与框架柱相连之次梁，可按非抗震要求进行设计。

本条为新增内容，下图中次梁L1两端不与框架柱相连，构造可按非抗震要求。L2与L1不同，与框架柱相连端应按抗震设计，其要求应与框架梁相同，与梁相连端构造可同L1梁。

结构平面中次梁示意

6.2 截面设计

6.2.1 抗震设计时，除顶层、柱轴压比小于0.15者及框支梁柱节点外，框架的梁、柱节点处考虑地震作用组合的柱端弯矩设计值应符合下列要求：

1 一级框架结构及9度时的框架：

∑=∑bua c 2.1M M （6.2.1-1）

2 其他情况：

∑∑=b c c M M η （6.2.1-2） 式中：∑M C ——节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和。上、下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析的弯矩比例进行分配；

∑M b——节点左、右梁端截面逆时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和。当抗震等级为一级且节点左、右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；

∑M bua——节点左、右梁端逆时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和，可根据实际配筋面积（计入受压钢筋和梁有效翼缘宽度范围内的楼板钢筋）和材料强度标准值并考虑承载力抗震调整系数计算；

一级框架结构和9度时的框架应按实配钢筋进行强柱弱梁验算。当楼板与梁整体现浇时，板内配筋对梁的抗弯承载力有相当影响，因此本次修订在计算梁端实际配筋面积时，应计入梁有效翼缘宽度范围内楼板钢筋的要求。梁的有效翼缘宽度取值，各国规范也不尽相同，建议一般情况可取梁两侧各6倍板厚的范围。

η——柱端弯矩增大系数。对框架结构，二、三级分别取1.5和1.3；

c

对其他结构中的框架，一、二、三、四级分别取1.4、1.2、1.1和1.1。

本次修订对“强柱弱梁”的要求进行了调整，提高了框架结构的要求、增加了对其他结构中四级框架的要求。对二、三级框架结构柱端弯矩增大系数由02规程的1.2、1.1分别提高到1.5、1.3。

注意：本次修订对二、三级框架结构仅提高了柱端弯矩增大系数，未要求采用实配反算。但当框架梁是按最小配筋的构造要求配筋时，为避免出现因梁的实际受弯承载力与弯矩设计值相差太多而无法实现“强柱弱梁”的情况，宜采用实配反算的方法进行柱子的受弯承载力设计。此时（6.2.1-1）公式中的实配系数1.2可适当降低，但不应低

于1.1。

6.2.2 抗震设计时，一、二、三级框架结构的底层柱底截面的弯矩设计值，应分别采用考虑地震作用组合的弯矩值与增大系数1.7、1.5、

1.3的乘积。底层框架柱纵向钢筋应按上、下端的不利情况配置。 本次修订进一步提高了增大系数的取值，一、二、三级增大系数由02规程的1.5、1.25、1.15分别调整为1.7、1.5、1.3。

注意：增大系数只适用于框架结构，对其他类型结构中的框架，不作此要求。

6.2.3 抗震设计的框架柱、框支柱端部截面的剪力设计值，一、二、

三、四级时应按下列公式计算：

1 一级框架结构和9度时的框架：

n b cua t cua /)(2.1H M M V += （6.2.3-1） 2 其他情况：

n b c t c vc /)(H M M V +=η （6.2.3-2）

式中：t c M 、b c M ——分别为柱上、下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值，应符合本规程第6.2.1条、6.2.2条的规定； t cua M 、b cua M ——分别为柱上、下端顺时针或逆时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值，可根据实配钢筋面积、材料强度标准值和重力荷载代表值产生的轴向压力设计值并考虑承载力抗震调整系数计算；

n H ——柱的净高；

vc η——柱端剪力增大系数。对框架结构，二、三级分别取1.3、

1.2；对其他结构类型的框架，一、二级分别取1.4和1.2，三、四级均取1.1。

本次修订对剪力放大系数作了调整，提高了框架结构的要求，二、三级时柱端剪力增大系数vc η由02规程的1.2、1.1分别提高到1.3、1.2；对其他结构的框架，扩大了进行“强剪弱弯”设计的范围，要求四级框架柱也要增大，要求同三级。

6.2.4 抗震设计时，框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。一、二、三、四级框架角柱经按本规程第6.2.1~6.2.3条调整后的弯矩、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。

本次修订扩大了范围，增加了四级框架的要求

6.2.5 抗震设计时，框架梁端部截面组合的剪力设计值，一、二、三级应按下列公式计算；四级时可直接取考虑地震作用组合的剪力计算值。

1 一级框架结构及9度时的框架：

Gb n r bua l bua /)(1.1V l M M V ++= （6.2.5-1）

2 其他情况：

b G n r b l b vb /)(V l M M V ++=η （6.2.5-2） 式中：l b M 、r b M ——分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向截面组合的 弯矩设计值。当抗震等级为一级且梁两端弯矩均为负弯矩时，绝对值 较小一端的弯矩应取零；

l bua M 、r bua M ——分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值，可根据实配钢筋面积（计入受压钢筋，包括有效翼缘宽度范围内的楼板钢筋）和材料强度标准值并考虑承载力抗震调整系数计算；

n l ——梁的净跨；

Gb V ——梁在重力荷载代表值（9度时还应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；

vb η——梁剪力增大系数，一、二、三级分别取1.3、1.2和1.1。

6.2.6 本条未作实质性的改动，只是将原规程中的“无地震作用组合”改为“持久、短暂设计状况”、“有地震作用组合”改为“地震设计状”与《工程结构可靠性统一标准》统一。

6.2.7 抗震设计时，一、二、三级框架的节点核心区应进行抗震验算；四级框架节点可不进行抗震验算。各抗震等级的框架节点均应符合构造措施的要求。

本次修订增加了三级框架节点的抗震受剪承载力验算要求，取消

了02规程中“各抗震等级的顶层端节点核心区，可不进行抗震验算”的规定及02规程的附录C 。

节点核心区的验算可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》

GB50010的有关执行。

6.2.8 、6.2.9 这两条均未作实质性的改动，只是将原规程中的“无地震作用组合”改为“持久、短暂设计状况”、“有地震作用组合”改为“地震设计状”。

6.2.10 本章未做规定的框架梁、柱和框支梁、柱截面的其他承载力验算，应按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定执行。

本条为02规程第6.2.10～6.2.13条的合并。本规程未作规定的承载力计算，包括截面受弯承载力、受扭承载力、剪扭承载力、受压（受拉）承载力、偏心受拉（受压）承载力、拉（压）弯剪扭承载力、局部承压承载力、双向受剪承载力等等，均应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定执行。

6.3 框架梁构造要求

6.3.1 本条内容未作改动，但关于梁的高跨比需作如下解释：

关于梁的高跨比，02版规程参考了国外规范及我国的工程经验，给出了可按1/10～1/18确定的建议值，在条文说明中，给出了美国和新西兰规范有关的规定（见表6.3.1-1、6.3.2-2）。

表6.3.1-1 美国ACI318—99

支承情况简支梁一端连续梁两端连续梁

高跨比1／16 1／18.5 1／21

备注以上数字适用于钢筋屈服强度420MPa者，其他钢筋此数字应乘

以（0.4＋f yk／700）

表6.3.1-2 新西兰DZ3101—94

简支梁一端连续梁两端连续梁fyk﹦300MPa 1／20 1／23 1／26

fyk﹦430MPa 1／17 1／19 1／22

从表中数据中可以看出梁的高跨比取值是与所采用的钢筋强度有

关的。钢筋强度越高，高跨比取值应越大。

《混凝土结构设计规范》50010—2010推出了500MPa的高强钢筋，由于500MPa钢筋在我国刚开始推广使用，还缺少大量的工程实践经验，本规程在修订中主要参考了新西兰规范 NZ3101—2006，该规范将原DZ3101—94规范中关于梁高跨比的表中钢筋强度由430Mpa改为500Mpa，高跨比数值也有所改动（见表6.3.3-3）。对于钢筋强度介于300 Mpa与500Mpa之间者，高跨比数值可用插入法求得。

表6.3.1-3 新西兰NZ3101—2006

简支梁一端连续梁两端连续梁

f yk﹦300MP a1／20 1／23 1／26

f yk﹦500MP a1／14 1／16 1／19

从表6.3.1-3 中f yk﹦500MPa钢筋对应的高跨比来看，原02版规程中规定的高跨比限值1/10～1/18还是较严的，因此，本次修订对高跨比的限值没有调整。

6.3.2 本条为强制性条文，本次修订调整了2项内容：1将原条文中的第3款作为非强制性条文移到6.3.3条中；2在表6.3.2-2中增加了注2，给出了可适当放松梁端加密区箍筋的间距的条件。其他内容未做改动。

表6.3.2-2 梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径

抗震等级

加密区长度

（取较大值）（mm）

箍筋最大间距

（取最小值）（mm）

箍筋最小直径

（mm）

一 2.0h b，500 h b/4，6d，100 10

二 1.5h b，500 h b/4，8d，100 8

三 1.5h b，500 h b/4，8d，150 8

四 1.5h b，500 h b/4，8d，150 6

注：1 d为纵向钢筋直径，h b为梁截面高度；

2 一、二级抗震等级框架梁，当箍筋直径大于12mm、肢数不少于4肢且肢距不大于150mm时，箍筋加密区最大间距应允许适当放松，但不应大于150mm。

主要考虑当箍筋直径较大且肢数较多时，适当放宽箍筋间距要求，仍然可以满足梁端的抗震性能（面积配筋率0.5%），同时箍筋直径大、间距过密时不利于混凝土的浇筑，难以保证混凝土的质量。

6.3.3 梁的纵向钢筋配置，尚应符合下列规定：

1 抗震设计时，梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%，不应大于 2.75%。当梁端受拉钢筋的配筋率大于 2.5%时，受压钢筋的配筋率不应小于受拉钢筋的一半；

根据近年来工程应用情况和反馈意见，梁的纵向钢筋最大配筋率不再作为强制性条文，相关内容由02规程第6.3.2条移入本条。

梁端纵向受拉钢筋配筋率不应大于 2.5﹪的规定，是引自美国规范。美国规范关于该条的条文说明是：规定2.5﹪的限值，一是避免钢筋过于密集，不便施工。二是避免梁的受弯强度过大，引起剪力过大。

另外，根据美国的一些试验结果，即使梁的配筋率很大，但当配有不少于受拉钢筋50﹪的受压钢筋时，仍可有很好的延性。

新西兰规范规定，当受弯构件的压区钢筋大于拉区钢筋的50﹪时，受拉钢筋配筋率不大于2.5﹪的规定可以适当放松。当受压钢筋不少于受拉钢筋的75﹪时，其受拉钢筋配筋率可提高30﹪，也即配筋率可放宽至3.25﹪。因此本次修订规定，当受压钢筋不小于受拉钢筋的50﹪时，受拉钢筋的配筋率可提高至2.75﹪。

2 本款保留原内容，未作改动。

3 一、二、三级抗震等级的框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋的直径，对矩形截面柱，不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20；对圆形截面柱，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。

本次修订增加了对三级框架的要求。应注意，此规定只适用于梁纵筋与柱截面尺寸的比例关系，不适于柱纵筋与水平构件（梁、无梁板等）的面尺寸的比例关系。因为梁纵筋在地震反复作用时，其应力将会快速的反复变号，可能导致梁纵筋产生滑移。但柱则不同，由于有竖向荷载，在地震反复作用时，其纵筋的应力变化不会太大，产生滑移的可能性将大为降低。因此，规程中不对柱制定类似的要求。

（混凝土规范、11G329-1：9度和一级框架结构为1/25，11G329-1图集与其一致。）

6.3.4 非抗震设计时，框架梁箍筋配筋构造应符合下列规定：（02规

程中6.3.5条的修改补充）

1 应沿梁全长设置箍筋，第一个箍筋应设置在距支座边缘50mm 处；

2、3 、4、6款未作改动。

5 承受弯矩、剪力和扭矩的梁，其箍筋面积配筋率和受扭纵向钢筋的面积配筋率应分别符合公式（6.3.4-2）和（6.3.4-3）的要求；

yv

t sv /82.0f f ≥ρ （6.3.4-2）

当T/（Vb ）大于2.0时，取2.0。

式中：T 、V ——分别为扭矩、剪力设计值；

t l ρ、b ——分别为受扭纵向钢筋的面积配筋率、梁宽。

第5款为新增内容，给出了抗扭箍筋和抗扭纵向钢筋的最小配筋要求，其内容是从混凝土规范中移植过来的。

6.3.5 本条为02规程中的6.3.4条内容，未作改动。

6.3.6 本条未作改动。

6.3.7 框架梁上开洞时，洞口位置宜位于梁跨中1/3区段，洞口高度不应大于梁高的0.4倍；开洞较大时应进行承载力验算。 梁上洞口周边应配置附加纵向钢筋和箍筋（图6.3.7），并应符合计算及构造要求。

图6.3.7 梁上洞口周边配筋构造示意

1—洞口上、下附加纵向钢筋；2—洞口上、下附加箍筋；3—洞口两侧附加箍筋；4—梁纵向钢筋；la—受拉钢筋的锚固长度

本条为新增内容，给出了梁上开洞的具体要求。当梁承受均布荷载时，在梁跨度的中部1/3区段内，剪力较小。洞口高度如大于梁高的1/3，只要经过正确计算并合理配筋，应当允许。在梁两端接近支座处，如必须开洞，洞口不宜过大，且必须经过核算，加强配筋构造。

有些资料要求在洞口角部配置斜筋，容易导致钢筋之间的间距过小，使混凝土浇捣困难；当钢筋过密时，不建议采用。图6.3.7可供参考采用；当梁跨中部有集中荷载时，应根据具体情况另行考虑。

6.4 框架柱构造要求

6.4.1 柱截面尺寸宜符合下列规定：

1 矩形截面柱的边长，非抗震设计时不宜小于250mm，抗震设计时，四级不宜小于300mm，一、二、三级时不宜小于400mm；圆柱直径，非抗震和四级抗震设计时不宜小于350mm，一、二、三级时不宜小于450mm；

根据汶川地震的震害调查研究，以及以前国内外历次震害的经验，框架柱的截面不宜太小，以利于强柱弱梁机制的形成。本次修订，提高了抗震设计时对柱截面最小尺寸的要求。一、二、三级抗震设计时，矩形截面柱最小截面尺寸由300mm改为400mm，圆柱最小直径由350mm改为450mm。

本条的2、3款未作改动。

6.4.2 抗震设计时，钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定；对于IV类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值应适当减小。

本次修订对部分柱轴压比限值进行了调整，并增加了四级抗震轴压比限值的规定。框架结构比原限值降低0.05，框架-剪力墙等结构类型中的三级框架柱限值降低了0.05。

表6.4.2 柱轴压比限值

抗震等级

结构类型

一二三四框架结构0.65 0.75 0.85 —板柱-剪力墙、框架-剪力墙、

0.75 0.85 0.90 0.95

框架-核心筒、筒中筒结构

部分框支剪力墙结构0.60 0.70 —

注：1 轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值；

2 表内数值适用于混凝土强度等级不高于C60的柱。当混凝土强度等级为C65～C70时，轴压比限值应比表中数值降低0.05；当混凝土强度等级为C75～C80时，轴压比限值应比表中数值降低0.10；

3 表内数值适用于剪跨比大于2的柱。剪跨比不大于2但不小于1.5的柱，其轴压比限值应比表中数值减小0.05；剪跨比小于1.5的柱，其轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施；

4 当沿柱全高采用井字复合箍，箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或当沿柱全高采用复合螺旋箍，箍筋螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或当沿柱全高采用连续复合螺旋箍，且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时，轴压比限值可增加0.10；

5 当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱，且附加纵向钢筋的截面面积不小于柱截面面积的0.8%时，柱轴压比限值可增加0.05。当本项措施与注4的措施共同采用时，柱轴压比限值可比表中数值增加0.15，但箍筋的配箍特征值仍可按轴压比增加0.10的要求确定；

6 调整后的柱轴压比限值不应大于1.05。

（取消了原规程中的注6：“附注4、5两款之措施，也适用于框支柱”。）关于芯柱截面的确定：抗规—不宜小于柱边长或直径的1/3，且不小于250mm。本规程—不宜小于柱边长或直径的1/3。

建议按抗规执行。

6.4.3 柱纵向钢筋和箍筋配置应符合下列要求：

1 柱全部纵向钢筋的配筋率，不应小于表6.4.3-1的规定值，且柱截面每一侧纵向钢筋配筋率不应小于0.2%；抗震设计时，对Ⅳ类场地上较高的高层建筑，表中数值应增加0.1；