6-钢筋混凝土框排架结构

一般规定
• 采用框架-抗震墙时，抗震墙底部加强部位的范围， 应符合下列要求： • 1 底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起。 • 2 房屋高度大于24m时，底部加强部位的高度可取 底部两层和墙体总高度的1/10的较大值；房屋高度不 大于24m时，底部加强部位可取底部一层。 • 3 当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时， 底部加强部位尚应向下延伸到计算嵌固端。
一般规定
• 框架-抗震墙中的抗震墙基础，应有良好的整体性和 抗转动的能力。 • 楼梯间应符合下列规定： • 1 宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。 • 2 对于框排架结构，楼梯间的布置不应导致结构平 面特别不规则；楼梯构件与主体结构整浇时，应计入 楼梯构件对地震作用及其效应的影响，应进行楼梯构 件的抗震承载力验算；宜采取减少楼梯构件对主体结 构刚度影响的构造措施。 • 3 楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结。
构筑物抗震设计规范 GB 50191- 2012介绍
钢筋混凝土框排架
李永录 中冶建筑研究总院有限公司 国家工业建构筑物质量安全监督检验中心
钢筋混凝土框排架结构
钢筋混凝土框排架结构
排架结构组成
3）天窗架 4）屋架 1）屋面板
14）屋架垂直支撑
2）天沟板 12）天窗架垂直支撑 13）屋架下弦横向支撑 5）托架 15）柱间支撑 10）连系梁 6）吊车梁 7）排架柱
计算
• 框排架结构中突出屋面的天窗架及其两侧垂直支撑的抗震 计算，应符合下列规定： • 1 应将天窗架及其两侧垂直支撑作为框排架结构的组成 部分，纳入结构的计算模型，进行框排架结构的横向（对 天窗架）和纵向（对垂直支撑）地震作用计算。 • 2 天窗架横向和纵向的简化抗震计算时，应符合下列规 定：
– 1) 天窗架横向抗震计算，采用有斜腹杆的钢筋混凝土天 窗架和钢天窗架，可采用底部剪力法进行抗震计算；9度或天窗 架跨度大于9m时，天窗架的地震作用效应应乘以增大系数，增 大系数可采用1.5； – 2) 天窗架纵向抗震计算，可采用双质点体系即屋盖和天 窗架分别设置质点的底部剪力法，其地震作用效应应乘以增大 系数2.5； – 3) 采用底部剪力法计算时，地震作用效应的增大部分可 不往下传递。
一般规定
• • • • • • • 框排架结构的防震缝，应符合下列规定： 1 当符合下列情况之一时，应设置防震缝： 1) 房屋贴建于框排架结构； 2) 结构的平面和竖向布置不规则； 3) 质量和刚度沿纵向分布有突变。 2 防震缝的两侧应各自设置承重结构。 3 除胶带运输机和链带设备外，设备不应跨防震缝 布置。
震墙
（110） （100）
注：1括号内的数值用于设有筒仓的框架和框架-抗震墙； 2房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋面部分）； 3超过表中所列高度时，应进行专门研究和论证，并采取加强措施。
一般规定
• 框排架结构的平面和竖向布置、结构选型、选材，应符合 下列规定： • 1 在结构单元平面内，抗侧力构件宜对称均匀布置，并 应沿结构全高设置。在结构单元内，各柱列的侧移刚度宜 均匀。竖向抗侧力构件的截面尺寸宜自下而上逐渐减小， 并应避免抗侧力构件的侧移刚度和承载力突变。 • 2 质量大的设备等，不宜布置在结构单元边缘的平台上， 宜设置在距结构刚度中心较近的部位；当不可避免时，宜 将平台与主体结构分开，也可在满足工艺要求的条件下采 用低位布置。 • 3 不宜采用悬挑结构。 • 4 围护墙宜选用轻质材料、轻型墙板、钢筋混凝土墙板 等；当结构单元的一端敞开另一端有山墙时，其山墙与主 体结构之间应采用柔性连接。
计算
• 3 抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符 合《构筑物抗震设计规范》第5.2.5条的规定。 • 4 设有天窗且不计入框排架结构计算模型时，地震 作用计算时可将天窗的质量集中在天窗架下部屋架或 屋面梁处。 • 5 设有筒仓的框排架结构，筒仓设有横向和纵向竖 壁时，贮料荷载应分配给纵向和横向竖壁上；当仅设 有纵向竖壁（横向为梁）时，贮料荷载应仅分配给纵 向竖壁上。 • 6 采用振型分解反应谱法计算时，其振型数不宜少 于12个。 • 7 计算的结构自振周期应乘以0.8~0.9的周期调整系 数。
• 排架跨屋架或屋面梁支承在框架柱上时，宜符合下列 规定：
– 1 排架跨的屋架下弦或屋面梁底面，宜布置在与框架跨相应 楼层的同一标高处。 – 2 排架跨的屋架或屋面梁支承在框架柱顶伸出的单柱上时 （下图），宜在柱顶（A处）设置一道纵向钢筋混凝土连梁； 当AC段柱较高时，宜在中间增设一道纵向连梁。
一般规定
计算
• 框架节点核芯区的抗震验算，应符合下列规定： • 1 一、二、三级框架的节点核芯区应进行抗震验算； 四级框架节点核芯区可不进行抗震验算，但应符合抗 震构造措施的要求。 • 2 核芯区截面抗震验算方法应符合《构筑物抗震设 计规范》附录D的规定。 • 7度（0.15g）Ⅲ、Ⅳ类场地和8度、9度时，应计算横 向水平地震作用对排架跨的屋架下弦产生的拉、压效 应，在托架上的屋架可不计算该效应。 • 7度（0.15g）Ⅲ、Ⅳ类场地和8度、9度时，排架跨屋 架或屋面梁与柱顶（或牛腿）的连接，应进行抗震验 算。
一般规定
• 框排架结构柱的独立基础有下列情况之一时，宜沿两 个主轴方向（排架柱仅在纵向）设置基础系梁： • 1 一级框架和Ⅳ类场地的二级框架。 • 2 各柱基承受的重力荷载代表值作用下的压应力差 别较大。 • 3 基础埋置较深或各基础埋置深度差别较大。 • 4 地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、液化 土层或严重不均匀土层。 • 5 桩基承台之间。
一般规定
• 4 防震缝的最小宽度，应符合下列规定：
– 1) 高度不大于15m的贴建房屋与框排架结构间，6度、 7度时，不应小于100mm；8度、9度时，不应小于110mm； – 2) 框排架结构（包括设置少量抗震墙的框排架结构） 单元间，结构高度不超过15m时，不应小于100mm；结构高 度超过15m时，对6度～9度，分别每增高5m、4m、3m、2m， 宜加宽20mm；
计算
• 框排架结构抗震计算时，尚应符合下列规定： • 1 侧移刚度沿竖向分布基本均匀的框架-抗震墙结构， 任一层框架部分承担的剪力值，不应小于框排架结构 底部总地震剪力的20%和框架部分各楼层地震剪力最 大值1.5倍中的较小值。 • 2 抗震墙地震内力计算时，连梁的刚度可折减，折 减系数不宜小于0.5。 • 3 设置少量抗震墙的框架结构，其框架部分的地震 剪力值，宜采用框架结构模型和框架-抗震墙结构模 型中计算结果的较大值。 • 4 框架-抗震墙结构计算内力和变形时，其抗震墙应 计入端部翼墙的共同工作。
计算
• 一、二、三、四级框架的底层，柱下端（设有筒仓的 框架尚应包括支承筒仓竖壁的框架柱的上端）截面组 合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3 和1.2。底层柱的纵向钢筋应按上下端的不利情况配 置。
• 抗震墙各墙肢截面组合的内力设计值，应按下列要求 采用： • 1 一级抗震墙的底部加强部位以上部位，墙肢的组 合弯矩设计值应乘以增大系数，其值可采用1.2，剪 力应相应调整。 • 2 双肢抗震墙中，墙肢不宜出现小偏心受拉；当任 一墙肢为偏心受拉时，另一墙肢的剪力设计值、弯矩 设计值均应乘以增大系数1.25。
一般规定
• 框架-抗震墙中，抗震墙之间无大洞口的楼板、屋盖 的长宽比，不宜超过下表的规定；超过时，应计入楼 板、屋盖平面变形的影响。
楼板、屋盖类型 6度 7度 8度 9度
现浇楼板、屋盖
装配整体式楼板、 屋盖
4
3
4
3
3
2
2
不宜采用
一般规定
• 框架-抗震墙中抗震墙的设置，宜符合下列规定： • 1 抗震墙宜贯通房屋全高。 • 2 结构较长时，侧移刚度较大的纵向抗震墙不宜设 置在结构的端开间。 • 3 抗震墙洞口宜上下对齐，且洞边距端柱不宜小于 300mm。 • 4 楼梯间宜设置抗震墙，但不宜造成较大的扭转效 应。 • 5 在抗震墙的两端（不包括洞口两侧），宜设置端 柱或与另一方向的抗震墙相连。
– 3) 框架-抗震墙的框排架结构的防震缝 宽度不应小于本条第2款规定数值的70%， 且不宜小于100mm。
• 5 8度、9度的框架结构防震缝两侧结构层高相差较 大时，防震缝两侧框架柱的箍筋应沿房屋全高加密。
一般规定
• 框架及框架-抗震墙结构中，楼板、屋盖采用预制板 时，应采取保证楼板、屋盖的整体性及其与框架梁 （或抗震墙）的可靠连接的措施。
一般规定
• 框排架结构的排架柱选型，应符合下列规定： • 1 应根据截面高度不同采用矩形、工字形截面柱或 斜腹杆双肢柱，不应采用薄壁工字形柱、腹板开孔工 字形柱或预制腹板的工字形柱。 • 2 采用工字形截面柱时，柱底至室内地坪以上 500mm高度范围内、阶形柱的上柱和牛腿处的各柱段， 均应采用矩形截面。 • 3 山墙抗风柱可采用矩形、工字形截面钢筋混凝土 柱，亦可采用Ｈ形钢柱。当排架跨较高时，宜设置山 墙抗风梁。
4
8）抗风柱
11）基础梁
9）基础
一般规定
• 本章适用于钢筋混凝土框架、框架-抗震墙与排架侧向组 成的框排架结构抗震设计，其适用的最大高度应符合下表 的规Biblioteka Baidu。
8度 结构类型 框架 框架-抗 6度 7度 0.2g 0.3g 9度
55（50） 50（45） 40（35） 35(30) 24（19） 120 110 90（80） 70(60) 45（40）
计算
• 以下只将规范中精简出来讲解，具体的公 式及计算请详见《构筑物抗震设计规范》 第六章第二节。
计算
• 6度时，不规则、建造于Ⅳ类场地上较高的以及7度~9 度时的框排架结构，应按《构筑物抗震设计规范》第 5章多遇地震的规定进行水平、竖向地震作用和地震 作用效应计算。 • 框排架结构应按空间结构模型计算地震作用，且应符 合下列要求： • 1 复杂框排架结构进行多遇地震作用下的内力和变 形分析时，应采用不少于两个不同的力学模型，并应 对其计算结果进行分析比较。 • 2 框排架结构不规则时，应符合《构筑物抗震设计 规范》第3.4.6、3.4.7条的规定。
• 屋盖天窗的配置与选材，应符合下列规定： • 1 天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗、下沉式 天窗或采光屋面板等形式。 • 2 突出屋面的天窗宜采用钢天窗架；6度~8度时， 可采用矩形截面杆件的钢筋混凝土天窗架。 • 3 宜在满足建筑功能的条件下，降低天窗架的高度。 • 4 天窗屋盖、端壁板和侧板，宜采用轻型板材；不 应采用端壁板代替端天窗架。 • 5 结构单元两端的第一开间不应设置天窗；8度和9 度时，宜从第三开间开始设置天窗。
一般规定
• 上下吊车的钢梯布置，应符合下列规定： • 1 在结构单元内一端有山墙另一端无山墙时，应在 靠近山墙的端部设置钢梯。 • 2 在结构单元内两端均有山墙或均无山墙时，应在 单元中部设置钢梯。 • 3 多跨时，可按本条第1、2款的规定分散布置钢梯。
• 框排架结构中的框架、抗震墙均应双向设置，且柱中 线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间的偏心距不宜 大于柱宽的1/4；大于柱宽的1/4时，应计入偏心的影 响。 • 框排架结构中框架部分，高度大于24m时，不宜采 用单跨框架结构。
计算
• 8度和9度时，钢结构仓斗与其钢筋混凝土竖壁之间的 连接焊缝计算，应计入竖向地震作用；竖向地震作用 可分别采用仓斗及其贮料重力荷载代表值的10%和 20%，设计基本地震加速度为0.3g时，可取重力荷载 代表值的15%。 • 7度（0.15g）Ⅲ、Ⅳ类场地和8度、9度时，排架跨设 置屋架横向水平支撑的跨间，宜计入由于纵向水平地 震作用产生的两柱列位移差对屋架弦杆和支撑腹杆的 不利影响。
一般规定
• 屋盖的屋架或屋面梁的选用，应符合下列规定： • 1 屋盖宜选用钢屋架或重心较低的预应力混凝土、 钢筋混凝土屋架。 • 2 跨度不大于15m时，可采用钢筋混凝土屋面梁。 • 3 跨度大于24m，或8度III、Ⅳ类场地和9度时，宜 选用钢屋架。 • 4 有突出屋面天窗架的屋盖不宜采用预应力混凝土 或钢筋混凝土屋架。 • 5 8度（0.30g）和9度时，跨度大于24m的屋盖不宜 采用大型屋面板。