第八講 多層與高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計新規(guī)范

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1、第八講多層與高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計新規(guī)范 胡慶昌 一、抗震設(shè)計的一般要求 (一)抗震設(shè)計的若干重要概念 1．為了保證結(jié)構(gòu)的抗震安全，根據(jù)具體情況，結(jié)構(gòu)單元之間可采取牢固連接或合理分離的方法。高層建筑的結(jié)構(gòu)單元需采取加強連接的方法。 2．盡可能設(shè)置多道抗震防線，并應(yīng)考慮某一防線被突破后，引起內(nèi)力重公布的影響。 3．結(jié)構(gòu)應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性及耗能等方面的特能，主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。 4．合理的布置抗側(cè)力構(gòu)件，減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。結(jié)構(gòu)剛度、承載力沿房屋高度宜均勻、連續(xù)分布，避免造成結(jié)構(gòu)的軟弱

2、或薄弱部位。 5．同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服以后，其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段，使“有約束屈服”保持較長階段，保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。 6．合理的控制結(jié)構(gòu)的非彈性部位（塑性區(qū)），掌握結(jié)構(gòu)的屈服過程以及最后形成的屈服機制。 7．框架抗震設(shè)計應(yīng)遵守：“強柱、弱梁、更強核芯區(qū)”。 8．采取有效措施防止鋼筋滑移、混凝土過早的剪切破壞和壓碎等脆性破壞。 9．考慮上部結(jié)構(gòu)嵌固于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或地下室結(jié)構(gòu)之上時，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的整體剛度和承載能力，當(dāng)上部形成屈服機制后，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)保持彈性工作。 10．高層建筑的地基主要受力范圍內(nèi)存在不均勻軟弱粘性土層時，不宜采用天然

3、地基。采用天然地基的高層建筑應(yīng)考慮地震作用下，地基變形對上部結(jié)構(gòu)的影響。 （二）鋼筋混凝土房屋適用的最大高度 甲類建筑應(yīng)進行專門研究，乙、丙類建筑可按表8.1： 表8.1現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m） 結(jié)構(gòu)類型 設(shè) 防 烈 度 6 7 8 9 框架 60 55 45 25 框架-抗震墻 130 120 100 50 抗震墻 140 120 100 60 部分框支抗震墻 120 100 80 不應(yīng)采用 框架-核心筒 150 130 100 70 筒中筒 180 150 120 80 板柱-抗震墻

4、 40 35 30 不應(yīng)采用 注：1. 房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑? 2. 框架-核心筒結(jié)構(gòu)指周邊稀柱框架與核心筒組成的結(jié)構(gòu)； 3. 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)指首層或底部兩層框支抗震墻結(jié)構(gòu)； 4. 筒體結(jié)構(gòu)帶有一部分主要承受豎向荷載的無梁樓蓋時，不作為板柱抗震墻結(jié) 構(gòu)； 5. 不規(guī)則或Ⅳ類場地的結(jié)構(gòu)，其最大適用高度一般降低20%左右； 6. 超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進行專門研究和論證，采取有效的加強措施。 （三）高層建筑的高寬比不宜超過下表的限值 結(jié)構(gòu)類型 設(shè) 防 烈 度 6度、7度 8

5、度 9度 框架、板柱-抗震墻 4 3 2 框架-抗震墻 5 4 3 抗震墻 6 5 4 筒 體 6 5 4 注：1. 結(jié)構(gòu)高寬比指房屋高度與結(jié)構(gòu)平面最小投影寬度之比； 2. 當(dāng)主體結(jié)構(gòu)下部有大底盤時，高寬比可自大底盤以上起； 3. 超過表限值時，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)有可靠依據(jù)，并采取有效措施； （四）筑類別調(diào)整后用于結(jié)構(gòu)抗震驗算的烈度 建筑類別 設(shè) 防 烈 度 6 7 8 9 甲類 7 8 9 9* 乙、丙、丁類 6* 7 8 9 注：1. 9*提高幅度，應(yīng)專門研究； 2. 6*除特殊要求外，不

6、需抗震驗算。 （五）現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級 1．按建筑類別及場地調(diào)整后用于確定抗震等級烈度 建筑類別 場地 設(shè) 防 烈 度 6 7 8 9 甲、乙類 Ⅰ 6 7 8 9 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 7 8 9 9* 丙類 Ⅰ 6 6 7 8 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 6 7 8 9 丁類 Ⅰ 6 6 6 7 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 6 6 7 8 注：1. 按調(diào)整后的抗震烈度，由表確定抗震等級； 2. 9*表示比9度一級更有效的抗震措施，主要考慮合理的建筑平面及體型、 有利的結(jié)構(gòu)體系和更嚴格的抗震措施。具體要求應(yīng)進行

7、專門研究。 2．抗震等級 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震措施，包括內(nèi)力調(diào)整和抗震構(gòu)造措施，不僅要按建筑類別區(qū)別對待，而且要按抗震等級劃分，因為同樣烈度下不同結(jié)構(gòu)體系、不同高度有不同的抗震要求，例如：現(xiàn)要抗側(cè)力構(gòu)件的抗震要求可低于主要抗側(cè)力構(gòu)件；較高的房屋地震應(yīng)大，位移延性的要求也較高，表中的“框架”和“框架結(jié)構(gòu)”有不同的含義?！翱蚣芙Y(jié)構(gòu)”措施框架結(jié)構(gòu)而“框架”則泛指框架結(jié)構(gòu)和框架抗震墻等結(jié)構(gòu)體系中的框架。當(dāng)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時，其框架部分屬于次要的抗側(cè)力構(gòu)件，在基本振型地震作用下，框架承受的地震傾覆力矩小于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%時，其框架部分的抗震等級可按框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定來劃分

8、?？蚣艹惺艿牡卣饍A覆力短可按下式計算： 式中：MC——框架抗震墻結(jié)構(gòu)在基本振型地震作用下框架部分承受的地震傾覆力 短，上式中不考慮框架梁對抗震墻的約束作用； n ——結(jié)構(gòu)層數(shù)； m——框架各層的柱根數(shù)； Vi——第i層某一根框架柱的計算地震剪力； hi——第i層的層高。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級 結(jié) 構(gòu) 類 型 按建筑類別及場地調(diào)整的烈度 6 7 8 9 框架 高度(m) ≤30 >30 ≤30 >30 ≤30 >30 ≤25 框架 四 三 三 二 二 一 一 劇場、體育館等大跨度公共建筑 三 二

9、一 一 框架- 抗震墻 結(jié)構(gòu) 高度(m) ≤60 >60 ≤60 >60 ≤60 >60 ≤50 框架 四 三 三 二 二 一 一 抗震墻 三 二 一 一 一 抗震墻 結(jié)構(gòu) 高度(m) ≤80 >80 ≤80 >80 ≤80 >80 ≤60 抗震墻 四 三 三 二 二 一 一 部分框支 抗震墻結(jié)構(gòu) 抗震墻 三 二 二 一 框支層框架 二 二 一 一 筒體 框架-核心筒 框架 三 二 一 一 核心筒 二 二 一 一 筒中筒 外筒 三 二 一

10、一 內(nèi)筒 三 二 一 一 板柱- 抗震墻 板柱的柱 三 二 一 抗震墻 二 二 二 注：1. 接近或等于高度分界時，允許結(jié)合房屋規(guī)則程度及地基條件確定抗震等級； 2. 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的底部加強部位以上抗震墻的抗震等級可均按抗震墻 結(jié)構(gòu)考慮。 裙房與主樓相連，裙房屋面部位的主樓上下各一層受剛度與承載力突變影響較大，抗震措施需要適當(dāng)加強。裙房主樓之間設(shè)防震縫，在大震作用下可能發(fā)生碰撞，也需要采取加強措施。 帶地下室的多層和高層建筑，當(dāng)?shù)叵率医Y(jié)構(gòu)的剛度和受剪承載力比上部樓層相對較大時（參見條），地下室頂板可視作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位將

11、發(fā)生在地上樓層，同時將影響到地下一層。地面以下地震響應(yīng)雖然逐漸減小，但地下一層的抗震等級不能降低，根據(jù)具體情況，地下二層的抗震等級可以降低，可按三級或更低等級。9度時應(yīng)專門研究。 （六）防震縫與抗撞墻 1．防震縫 當(dāng)建筑平面過長、結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)體系不同、高度或剛度相差過大以及各結(jié)構(gòu)單元的地基條件有較大差異時，應(yīng)考慮設(shè)防震縫，其最小寬度應(yīng)符合以下要求： 1) 框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時可采用70mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m和2m、宜加寬20mm。 2) 框墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用框架結(jié)構(gòu)規(guī)定數(shù)值的70%，抗震墻

12、結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用框架結(jié)構(gòu)規(guī)定數(shù)值的50%，且均不宜小于70mm。 3) 防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時，宜按震要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。計算防震縫寬度t時，按框架結(jié)構(gòu)并取房屋高度H。 4) 震害表明，滿足規(guī)定的防震寬度在強烈地震作用下由于地面運動變化，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)，地震變形等復(fù)雜因素，相鄰結(jié)構(gòu)仍可能局部碰撞而損壞。防震縫寬度過大，會給建筑處理造成困難，因此，高層建筑宜選用合理的建筑結(jié)構(gòu)方案，不設(shè)防震縫，同時采用合理的計算方法和有效的措施，以解決不設(shè)縫帶來的不利影響，如差異沉降、偏心扭轉(zhuǎn)、溫度變形等。 高層建筑當(dāng)有多層地下室形成大底盤，上部結(jié)構(gòu)為帶裙房的單塔或多塔結(jié)構(gòu)時

13、，可將裙房用防震縫自地下室以上分隔，地下室頂板應(yīng)有良好的整體性和剛度，能將上部結(jié)構(gòu)地震作用分布到地下室結(jié)構(gòu)。 5) 下圖說明在大震作用下，防震縫處發(fā)生碰撞時的不利部位。不利部位產(chǎn)生的后果包括地震剪力增大，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、位移增大、部分主要承重構(gòu)件撞壞等。 6) 震害和試驗研究都表明框架結(jié)構(gòu)對抗撞不利，特別是防震縫兩側(cè)，房屋高度相差較大或兩側(cè)層高不一致的墻。加拿大BRITISH COLUMBIA大學(xué)的模型試驗表明，3層與8層相隔框架結(jié)構(gòu)在EL-EATRO地震波、PHA為0.5g作用下，板與板、板與柱兩種碰撞的結(jié)果。無碰撞情況下，8層框架頂部加速度為2.5g，表示PHA放大5倍。發(fā)生碰撞后，位于3層

14、框架頂部，當(dāng)兩側(cè)樓層高度一致，樓板相撞時，加速度分別為15g和23g。兩側(cè)樓層高度不一致時，樓板和柱相撞，兩側(cè)加速度分別達到25g和36g，詳見圖。 針對上述情況，參考希臘抗震規(guī)范，對按8、9度設(shè)防的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，在防震縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設(shè)置垂直于防震縫的抗撞墻，每一側(cè)抗撞墻的數(shù)量不應(yīng)少于兩道，宜分別對稱布置，墻肢長度可不大于一個柱距，框架和抗撞墻內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進行分析，并按不利情況取值。防震縫兩側(cè)抗撞墻的端柱和框架邊柱，箍筋應(yīng)沿房屋全高加密。 框架結(jié)構(gòu)在PHA為0.5g的El-ceatro波作用下的碰撞試驗 框架

15、結(jié)構(gòu)采用抗撞墻示意圖 （七）、樓蓋及屋蓋 1．剛性樓屋蓋 當(dāng)樓、屋蓋平面內(nèi)剛度與抗震墻剛度之比相對較大，可以忽略樓、屋蓋平面內(nèi)變形對整體結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布影響時，可稱為剛性樓屋蓋。 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)和板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)，都應(yīng)通過剛性樓、屋蓋的連接，將地震作用傳遞到抗震墻，保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的整體工作。為了保證樓、屋蓋的剛性，抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋長寬比不宜超過下表的要求。 抗震墻之間樓屋蓋的長寬比 l /b 樓、屋蓋類型 烈 度 6 7 8 9 現(xiàn)澆、疊合梁板 4 4 3 2 裝配式樓蓋 3 3 2.5 不宜采用 框支層和板、

16、柱抗震墻的現(xiàn)澆梁板 2.5 2.5 2 不應(yīng)采用 對于抗震墻錯位及平面外挑情況可按下圖考慮： 當(dāng)樓、屋蓋有大洞口時，例如樓梯間，在洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)抗震墻。樓蓋與抗震墻連接部位有孔洞時，在洞口兩側(cè)應(yīng)增設(shè)垂直于抗震墻的補強鋼筋，保證樓蓋與抗震墻的剪力傳遞。采用疊合板作為剛性樓層時，后澆疊合層應(yīng)有連接鋼筋。設(shè)防烈度不大于8度時，可采用有整澆層的予制樓板，板上配筋整個澆層，厚度不應(yīng)小于50mm。當(dāng)整個澆層平面內(nèi)剪力較大，需要配筋解決或樓、層蓋有較大洞需設(shè)邊緣構(gòu)件時，現(xiàn)澆層厚度不宜小于75mm，當(dāng)整個澆層內(nèi)需埋設(shè)電線管道時，管道外徑不宜大于整澆層厚度的1/3，設(shè)防烈度為8度時，整澆層與予制樓板應(yīng)

17、通過板縫拉筋增強整體連接，拉筋間距不宜大于1000mm，拉筋直徑不宜小于f6。配筋整澆層與抗震墻連接部位的配筋應(yīng)保證樓、屋蓋與抗震墻之間的剪力傳遞。樓、屋蓋周邊的邊緣構(gòu)件應(yīng)與周邊框架疊合梁相結(jié)合。 框支層的樓蓋應(yīng)將不落地墻及框支層自身的地震剪力傳遞到落地抗震墻，對框支層樓蓋的平面內(nèi)剛度及受剪、受彎承載力有更高要求，另見框支抗震墻結(jié)構(gòu)部分。 2．樓、屋蓋的非剛性影響 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的空間分析表明，當(dāng)抗震墻之間的長寬比超過表限值時，樓、層蓋非剛性對框架樓層剪力的影響，一般只在最下2～3層較為明顯。例如12層左右的框-墻結(jié)構(gòu)，當(dāng)樓屋蓋的平面內(nèi)等效剛度*與其端部抗震墻等效剛度之比為2時，底層中

18、部框架剪力較按剛性樓蓋計算的剪力，約增大25%。剛度比為1時，底層中部框架剪力約增大40%。層數(shù)愈多影響愈小。 * 等效剛度為考慮剪切變形修正的抗彎剛度。 （八）高層建筑的結(jié)構(gòu)側(cè)向穩(wěn)定及P-D效應(yīng) 高寬比較大或帶有較弱層及扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯的高層建筑應(yīng)進行側(cè)向穩(wěn)定驗算，高層建筑的樓層側(cè)向穩(wěn)定可由穩(wěn)定系數(shù)q來判別。 第i樓層的穩(wěn)定系數(shù)qi可按下式計算： 式中：Gi——位于樓層i及其以上的總重力荷載代表值，8、9度時應(yīng)考慮豎向地震作用， 8度時為總重力荷載的10%，9度時為總重力荷載的20%； Vi——位于樓層i及樓層i-1之間的地震剪力標準值； Di——對應(yīng)于V

19、i的層間位移差； hi——樓層i之下的層高。 當(dāng)：qi≤0.1，可不考慮P-D效應(yīng)； 0.25≥qI>0.1，結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移均應(yīng)考慮P-D效應(yīng)； qi>0.25，表明在地震作用下將產(chǎn)生樓層失穩(wěn)。 一般高層建筑的側(cè)向穩(wěn)定可以通過限制彈性層間位移來解決，但當(dāng)?shù)卣鹱饔幂^小，結(jié)構(gòu)剛度較柔時，應(yīng)加注意。 樓層穩(wěn)定系亦可表達為： l——樓層地震剪力系數(shù) 7度時不小于0.012，8度不小于0.024，9度時不小于0.04。 Di/hi——彈性層間位移角限值，框架為1/550，框-墻、框架核心筒為1/800，抗震墻結(jié)構(gòu)及筒中筒結(jié)構(gòu)為1/1000。 q值

20、 烈度 結(jié)構(gòu) 7度 8度 9度 框架 0.152 0.076 0.045 框-墻 框架-核心筒 0.105 0.052 0.031 抗震墻、筒中筒 0.084 0.042 0.025 從上表，可以看出框架結(jié)構(gòu)及框架-抗震墻結(jié)構(gòu)按7度最小地震力設(shè)計時，如不考慮P-D效應(yīng)，應(yīng)適當(dāng)加強樓層剛度。 （九）基礎(chǔ)及地下室結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 1．基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計基本要求 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠承載力承受上部結(jié)構(gòu)的重力荷載和地震作用，基礎(chǔ)與地基應(yīng)保證上部結(jié)構(gòu)的良好嵌固、抗傾覆能力和整體工作性能。在地震作用下，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)保持彈性工作，此時，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可按

21、非抗震的構(gòu)造要求。 多層和高層建筑帶有地下室時，在具有足夠剛度、承載力和整體性的條件下，地下室結(jié)構(gòu)可考慮為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一部分。當(dāng)?shù)叵率也簧儆趦蓪訒r，地下室頂部可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。上部結(jié)構(gòu)與地下室結(jié)構(gòu)可分別進行抗震驗算。采用天然地基的高層建筑的基礎(chǔ)，根據(jù)具體情況應(yīng)有適當(dāng)?shù)芈裰蒙疃龋诘鼗皞?cè)面土的約束下增強基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力穩(wěn)定性。高層建筑的基礎(chǔ)埋深應(yīng)按地基土質(zhì)、地震烈度及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)剛度等條件來確定。較高的烈度要求較深的基礎(chǔ)，土質(zhì)堅硬則埋深可較淺。根據(jù)具體情況，基礎(chǔ)埋深可采用地面以上房屋總高度的1/18～1/15。 為了保證在地震作用下，基礎(chǔ)的抗傾覆能力，高寬比>4的高層建筑的天然地基在折減后

22、的多迂地震作用和豎向荷載共同作用下，基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，其他建筑基礎(chǔ)底面的零應(yīng)力區(qū)面積不宜超過基礎(chǔ)底面面積的15%。當(dāng)高層建筑與裙房相連，因此在相連部位，高層建筑基礎(chǔ)底面在地震作用下亦不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，同時應(yīng)加強高低層之間相連基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力，并采取措施減少高、低層之間的差異沉降影響。 無整體基礎(chǔ)的框架-抗震墻結(jié)構(gòu)和部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)是對抗震墻基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動非常敏感的結(jié)構(gòu)，為此必須加強抗震墻基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體剛度，必要時應(yīng)適當(dāng)考慮抗震墻基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動的不利影響。 2．各類基礎(chǔ)的抗震設(shè)計 1) 單獨柱基 單獨柱基一般用于地基條件較好的多層框架，采用單獨柱基時，應(yīng)采取措施保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在地震作用下的整

23、體工作。屬于以下情況之一時，宜站兩個主軸方向，設(shè)置基礎(chǔ)系梁。 ①一級框架和Ⅳ類場地的二級框架； ②各柱基承受的重力荷載代表值差別較大； ③基礎(chǔ)埋置較深，或各基礎(chǔ)埋置深度差別較大； ④地基主要受力層范圍內(nèi)存在軟弱粘性土層可液化土層； ⑤樁基承臺之間。 一般情況，系梁宜設(shè)在基礎(chǔ)頂部，當(dāng)系梁的受彎承載力大于柱的受彎承載力時，地基和基礎(chǔ)可不考慮地震作用。應(yīng)避免，系梁與基礎(chǔ)之間形成短柱。當(dāng)系梁距基礎(chǔ)頂部較遠，系梁與柱節(jié)點應(yīng)按強柱弱梁設(shè)計。 一、二級框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)系梁除承受柱彎矩外，邊跨系梁尚應(yīng)同時考慮不小于系梁客觀存在上，柱下端組合的剪力設(shè)計值產(chǎn)生的拉力或壓力。 2) 彈性地基梁 無地

24、下室的框架結(jié)構(gòu)采用地基梁時，一、二級框架結(jié)構(gòu)地基梁應(yīng)考慮根部屈服、超強的彎矩作用。 3) 樁基 樁的縱筋與承臺或基礎(chǔ)應(yīng)滿足錨固要求：樁頂箍筋應(yīng)滿足柱端加密區(qū)要求。上、下端嵌固的支承短樁，在地震作用下類似短柱作用，宜采取相應(yīng)構(gòu)造措施。采用空心樁時，宜將柱的上、下端用混凝土填實。 計算地下室以下樁基承擔(dān)的地震剪力，可按規(guī)范條，當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)零應(yīng)力區(qū)時，不宜考慮受拉樁承受水平地震作用。 3．地下室作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的要求 地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時，地下室層效不宜少于兩層，并應(yīng)能將上部結(jié)構(gòu)的地震剪力傳送到全部地下室結(jié)構(gòu)。地下室頂板不宜較大洞口。地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受上部結(jié)構(gòu)屈服超強及地下

25、室本身的地震作用，為此近似考慮地下室結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與上部結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度之比不宜小于2，地下室柱截面每一側(cè)的縱向鋼筋面積，除滿足計算要求外，不應(yīng)小于地上一層對應(yīng)柱每側(cè)縱筋面積的1.1倍。地下室抗震墻的配筋一般不宜少于地上一層抗震墻的配筋。當(dāng)進行方案設(shè)計時，側(cè)向剛度比可用下列剪切剛度比g估計。 [ A0，A1]=Aw+0.12Ac 式中：G0，G1——地下室及地上一層的混凝土剪變模量； A0，A1——地下室及地上一層折算受剪面積； Aw——在計算方向上，抗震墻全部有效面積； Ac——全部柱截面面積； h0，h1——地下室及

26、地上一層的層高； 地上一層的框架結(jié)構(gòu)柱底截面和抗震墻底部的彎矩均為調(diào)整后的彎矩設(shè)計值。考慮柱在地上一層的下端出鉸，該處梁柱節(jié)點的梁端受彎承載力之和不宜小于柱端受彎承載力之和。 4．地下室結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計 地下室結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，除考慮上部結(jié)構(gòu)地震作用以外，還應(yīng)考慮地下室結(jié)構(gòu)本身的地震作用，這部分地震作用與地下室埋置深度不同土質(zhì)和基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動有關(guān)。日本規(guī)范規(guī)定建筑結(jié)構(gòu)埋置深度在20mm下可不考慮地震作用。我國2001規(guī)范明確了在一定條件下考慮地震與結(jié)構(gòu)相互作用，可考慮各樓層地震剪力的折減，對地下室結(jié)構(gòu)的地震作用如何取值來作明確規(guī)定。因此對一般埋置深度的地下室地震作用，可不考慮折減。當(dāng)?shù)叵率覍訑?shù)較多

27、以及地基產(chǎn)生零應(yīng)力情況時，地下室部分的地震作用可考慮適當(dāng)折減，折減幅度一般不宜超過20%，地下室的擋土外墻應(yīng)按規(guī)范條考慮地震主動土壓力的作用。 （十）高強度混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 高強度混凝土用于房屋建筑的主要好處是：由于強度高，可以減小柱子截面尺寸，擴大柱網(wǎng)間距，增加使用面積，降低結(jié)構(gòu)自重；由于早強，可以加快施工進度，由于徐變小、彈性模量高，可以減小柱的壓縮模量和增大結(jié)構(gòu)的剛度。 高強混凝土的主要不足是：受壓破壞時呈高度脆性，延性差，且其脆性隨強度提高而愈加嚴重。因此，對不同設(shè)防烈度的混凝土結(jié)構(gòu)，宜對高強混凝土的強度等級予以相應(yīng)的限制。如果柱的軸壓比很，或柱的實際承載力比作用效應(yīng)值高得多，

28、設(shè)計取用的混凝土強度等級也可適當(dāng)提高。 為了保證地震作用下高強混凝土構(gòu)件的延性，必須對框架梁端加密區(qū)的配箍、柱的軸壓比限值、柱的縱筋和箍筋的最小配筋量等作更嚴格的要求。 軸壓比對高強混凝土柱的極限變形能力的影響最為顯著。混凝土強度高，柱的延性和抗震性能差，即使配箍特征值比較高，高軸壓比的高強混凝土柱也不能達到普通混凝土柱的延性。從總體上看，試驗軸壓比不大于0.2時，配置一般箍筋的高強混凝土柱的變形能力能滿足要求；當(dāng)軸壓比接近或達到時，只有配箍特征值非常高時，延性系數(shù)能接近或達到3.0。高強混凝土柱的軸壓比不宜大于，否則很難滿足地震作用下對極限變形能力的要求。將軸壓比試驗值換算成設(shè)計值，大體

29、為。普通混凝土一級框架結(jié)構(gòu)柱的軸壓比限值為0.7，因此，2001規(guī)范對一級框架柱C50-C60取0.7，C65-C70取0.65，C75-C80取0.6，同樣規(guī)律確定二、三級框架柱的軸壓比限值的要求。 高強混凝土柱宜采用約束比較好的復(fù)合箍、復(fù)合螺旋箍或連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍，同時，提高配箍特征值。2001規(guī)范規(guī)定，軸壓比不大于0.6和大于0.6時，配箍特征值宜分別比普通混凝土柱大0.02和0.03，由于高強混凝土的軸心抗壓強度高，為了獲得較大的配箍特征值而箍筋不過于密集，可使用強度較高的鋼種。 高強混凝土框架受拉鋼筋配筋率不宜大于3%（HRB335級鋼筋）和2.6%（HRB400級鋼筋）。梁端

30、加密區(qū)箍筋的最小直徑應(yīng)比普通混凝土梁的箍筋最小直徑增大2mm，當(dāng)混凝土強度等級大于C60時，抗震墻約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值宜比軸壓比相同的普通混凝土抗震墻增加0.02。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面剪力設(shè)計值的限值中含有混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（fc）的項應(yīng)乘以混凝土強度影響系數(shù)（bc）。其值，混凝土強度等級為C50時，取1.0，C80時取0.8，介于C50和C80之間時取其內(nèi)插值。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件受壓區(qū)高度計算和承載力驗算時，公式中含有混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（fc）的項也應(yīng)乘以相應(yīng)的混凝土強度影響系數(shù)（bc）。 二鋼筋混凝土框架 鋼筋混凝土框架包括純框架結(jié)構(gòu)和框架-抗震墻結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)的框架。此

31、外還有部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的框支層框架。 （一）框架結(jié)構(gòu)和框架的抗震設(shè)計一般要求 一般框架結(jié)構(gòu)和框架均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，設(shè)防烈度為6-8度時，可采用裝配式樓蓋，板與梁應(yīng)有可靠連接，板面應(yīng)有現(xiàn)澆配筋面層框架結(jié)構(gòu)的梁、柱沿房屋高度宜保持完整，不宜抽柱或抽梁，使傳力途徑突然變化，同一層內(nèi)柱截面變化，不宜位于同一樓層。在同一結(jié)構(gòu)單元，宜避免由于錯層形成短柱。局部突出屋頂?shù)乃遣灰瞬贾迷诜课荻瞬?，電梯筒非對稱布置時，應(yīng)考慮其不利作用，必要時可采取措施，減小電梯筒的剛度，采用砌體作為填充墻時，應(yīng)考慮在地震作用下，對框架的不利作用。 1．樓層平面內(nèi)不對稱布置填充墻引起扭轉(zhuǎn)作用； 2．沿高度填

32、充墻布置不連續(xù)形成軟弱層； 3．填充墻時梁、柱引起的附加剪力和軸力； 4．柱、梁受填充墻約束形成短柱或短梁。 （二）構(gòu)造要求 1．框架梁 1) 普通框架梁 ①截面寬度不宜小于200mm； ②截面高寬比不宜大于4； ③凈跨與截面高度之比不宜小于4。 2) 扁梁 扁梁指梁截面高度不大于梁截面寬度的梁。扁梁寬度大于柱寬時，樓板應(yīng)采用現(xiàn)澆，為了減小偏心扭轉(zhuǎn)對梁、柱節(jié)點的不利效應(yīng)，梁中線宜與柱中線重合，扁梁宜雙向布置，沿框架周邊的梁采用扁梁的截面尺寸應(yīng)符合以下要求： bb≤2bc； bb≤bc+hb； hb≥16d 式中：bc——柱截面寬度，園形截面取柱直徑的0.8倍

33、； bb，hb——分別為梁截面寬度和高度； d——柱縱筋最大直徑。 扁梁的截面高度應(yīng)滿足撓度和裂縫寬度的有關(guān)規(guī)定。 3) 框架梁的抗震構(gòu)造 框架梁是框架和框架結(jié)構(gòu)在地震作用下的主要耗能構(gòu)件，因此梁、特別是梁的塑性鉸區(qū)應(yīng)保證有足夠的延性。影響梁延性的諸因素有梁的剪跨比截面剪壓比、截面配筋率、壓區(qū)高度比和配筋率等。按不同抗震等級對上述諸方面有不同的要求，在地震作用下，梁端塑性鉸區(qū)保護層容易脫落，如梁截面寬度過小，則截面損失比例較大。為了對節(jié)點核芯區(qū)提供約束以提高其受剪承載力，梁寬不宜小于柱寬的1/2，如不能滿足，則應(yīng)考慮核芯區(qū)的有效受剪截面。狹面高的梁截面不利于混凝土的約

34、束，梁的塑性鉸發(fā)展范圍與梁的高跨比有關(guān)，當(dāng)梁截面的高度與梁凈跨之比小于4時，在反復(fù)受剪作用下交插斜裂縫將沿梁的全跨發(fā)展，從而使梁的延性及受剪承載力急劇降低。為了改善其性能，可適當(dāng)加寬梁的截面以降低梁截面的剪壓比，并采取有效配筋方式，如設(shè)置交叉插筋或沿梁全長加密箍筋及增設(shè)水平腰筋等。梁柱節(jié)點，特別是中柱節(jié)點在地震反復(fù)作用下，梁的縱筋屈服逐漸深入節(jié)點核芯，產(chǎn)生反復(fù)滑移現(xiàn)象，節(jié)點剛度退化，使框梁變形增大，梁的支座縱筋拉筋不能充分發(fā)揮作用，降低了梁的后期受彎承載力。為了保證一、二級框架中柱節(jié)點處，梁縱筋錨固性能，貫通中柱的縱向鋼筋直徑不宜大于沿縱筋方向柱截面邊長的1/20，對園形截面柱，不宜大于縱向鋼

35、筋所在位置柱截面弦長的1/20。以上錨固要求，三級框架亦宜適當(dāng)考慮。解決梁縱筋在節(jié)點核芯區(qū)滑移更為有效的措施是通過特殊的配筋方式，使梁的塑性鉸轉(zhuǎn)移到距柱面不小于梁截面高度，也不小于500mm的位置，梁筋不在柱面處屈服，改善了錨固性能，避免在核心區(qū)滑動。 轉(zhuǎn)移梁鉸可采取附加短筋，短筋可為直筋，也可在塑性鉸處彎折，形成交叉斜筋，后者可增強梁鉸的受剪承載力及耗能能力。 為了保證梁鉸的轉(zhuǎn)移，梁端受彎承載力應(yīng)比梁鉸處的受彎承載力提高25%。有交叉斜筋的塑性鉸，計算受彎承載力時，應(yīng)考慮斜筋的作用。 梁鉸轉(zhuǎn)移后，梁鉸之間的跨度變小，梁的剪力增大。 條件許可時，也可利用加腋梁來實現(xiàn)梁鉸轉(zhuǎn)移。 梁鉸轉(zhuǎn)

36、移后，考慮強柱弱梁時，梁的彎矩應(yīng)取轉(zhuǎn)移鉸處的受彎承載力。 2．框架柱 1) 柱的截面尺寸 ①截面寬度及高度均不宜小于300mm，園柱直徑及多邊形的截面內(nèi)切園不宜小于350mm； ②剪跨比宜大于2； ③截面的長邊與短邊的邊長比不宜大于3； 2) 框架柱中線與框架梁中線之間的偏心距不宜大于柱截面寬度的1/4。偏心距過大，在地震作用下將導(dǎo)致梁柱節(jié)點核芯區(qū)受剪面積不足，并對柱帶來不利的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。抗震墻與框架柱的偏心距超過柱寬的1/4，也會給柱造成應(yīng)力集中不利影響。 當(dāng)梁、柱偏心距超過1/4柱寬時，應(yīng)進行具體分析并采取有效措施，如采用水平加腋梁及加強柱的箍筋等。 3) 柱的縱向配筋（矩形

37、和園形截面柱） ①縱筋宜對稱配置； ②截面大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm； ③柱的總配筋率不應(yīng)大于5%； ④剪跨比不大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%； ⑤邊柱、角柱考慮地震作用組合產(chǎn)生小偏心受拉時，為了避免柱的受挫縱筋屈服后再受壓，由于包奧格效應(yīng)導(dǎo)致縱筋壓屈，柱內(nèi)縱筋總截面面積計算值應(yīng)增加25%； ⑥采用HRB400級熱軋鋼筋時，柱的縱筋最小總配筋率可減小0.1，同時每一側(cè)配筋率不宜少于0.2%； ⑦建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑（接近適用最大高度），最小總配筋率宜增加0.1。 4) 柱的箍筋加密范圍 ①柱端取截面高度（園柱直徑），柱凈高的1

38、/6，和500mm三者的最大值； ②底層柱嵌固部位的箍筋加密范圍不小于柱凈高的1/3；當(dāng)有剛性地面時，除柱端外尚應(yīng)取剛性地面上、下各500mm； ③剪跨比不大于2的柱和固非結(jié)構(gòu)墻的約束形成的凈高與柱截面高度之比不大于4的柱，取全高。箍筋間距不應(yīng)大于100mm。梁柱之間偏心較大，宜取全高； ④至少每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋或拉筋約束，采用拉筋復(fù)合箍時，拉筋應(yīng)緊靠縱筋并勾住箍筋； ⑤柱縱筋搭接部位應(yīng)避開箍筋加密范圍，搭接部位的箍筋間距不應(yīng)大于100mm； ⑥柱剪跨經(jīng)不大于2的框架節(jié)點核芯區(qū)配箍特征值不宜小于核芯區(qū)上、下柱端的較大配箍特征值； ⑦拉筋交接處應(yīng)有135°彎勾，彎勾端

39、頭直段長度為10d（d為箍筋直徑）且不少于75mm； ⑧柱箍筋非加密區(qū)的體現(xiàn)配箍率不宜小于加密區(qū)的50%。 5) 柱的軸壓比 軸壓比描柱的組合軸壓力設(shè)計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強度設(shè)計值乘積之比值。軸壓比是影響柱的破壞形態(tài)和變形能力的重要因素。軸壓比不同，柱將呈現(xiàn)兩種破壞形態(tài)，即受拉鋼筋首先屈服的大偏心受壓破壞和混凝土受壓區(qū)壓碎而受拉鋼筋未屈服的小偏心受壓破壞。框架柱的抗震設(shè)計一般應(yīng)在大偏心受壓破壞范圍，以保證柱有一定延性。2001年規(guī)范仍以89規(guī)范的限值為依據(jù)，根據(jù)不同情況進行適當(dāng)調(diào)整，同時控制軸無比最大值。對于剪跨比大于2，混凝土強度等級不高于C60一、二、三抗震等級框架結(jié)構(gòu)柱

40、的軸壓比限值分別取0.7、0.8、0.9，建造于Ⅳ類場地上高度較高的高層建筑，柱軸無比限值且適當(dāng)降低。剪跨比不大于2的柱軸比限值慶降低0.05，剪跨比小于1.5的柱軸壓比限值分別放寬0.05。利用箍筋對柱加強約束，在三向受壓狀態(tài)下，可以提高柱的混凝土抗壓強度，從而降低對柱加強約束，在三向受壓狀態(tài)下，可以提高柱的混凝土抗壓強度，從而降低柱軸壓比限值。1928年美國伊里諾大學(xué)通過試驗研究提出混凝土在三向受壓狀態(tài)下的抗壓強度表達式，從而得出混凝土柱在箍筋約束條件下的混凝土抗壓強度。我國清華大學(xué)研究成果和日本AIJ鋼筋混凝土房屋設(shè)計指南（1994）都提出考慮箍筋約束提高混凝土強度作用時，復(fù)合箍筋肢距不

41、宜大于200mm，箍筋間距不宜大于100mm，箍筋直徑不宜小于10mm的構(gòu)造要求。美國ACI資料考慮螺旋箍筋提高混凝土強度作用時，箍筋直徑不宜小于10mm，凈螺距不宜大于75mm。2001規(guī)范規(guī)定螺旋間距不大于100mm，箍筋直徑不小于12mm。矩形截面柱采用連續(xù)矩莆復(fù)合螺旋箍是一種非 常有效的提高柱的延性措施，這已被西安建筑科技大學(xué)的試驗研究所證實。根據(jù)日本M鐵株式會社1998年發(fā)表的試驗報告，相同的柱截面、相同配筋、配箍率、箍距及箍筋技距，采用連續(xù)復(fù)合螺旋箍，比一般復(fù)合箍筋可提高柱的極限變形角25%。采用連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍，螺旋凈距不大于80mm，箍筋肢距不大于200mm，箍筋直徑不小于

42、10mm，可按園形復(fù)合螺旋箍對待。 試驗研究和工程經(jīng)驗都證明在矩形或園形截面柱內(nèi)設(shè)置矩形核芯柱不但可以提高柱的受壓承載力，還可以提高柱的變形能力，特別對于承受高軸壓的短柱，更有利于改善變形能力，延緩倒塌。芯柱邊長不宜小于250mm，芯柱縱筋不宜少于柱截面面積的0.8%。符合以下情況之一時，柱軸壓比限值可增加0.10，并按增大的軸壓比求配箍特征值入V： ①沿柱全高采用井字形復(fù)合箍，肢距≤200mm，箍距≤100mm，直徑不小于12mm； ②沿柱全高采用復(fù)合螺旋箍，肢距≤200mm，螺旋筋間距≤100mm，直徑不小于12mm； ③沿柱全高采用矩形復(fù)合螺旋箍，螺旋筋凈距不大于80mm，肢距≤

43、200mm，直徑不小于12mm。 在柱截面內(nèi)附加芯柱，其中另加縱筋面積不少于柱截面面積的0.8%，柱軸壓比可增加0.05，求配箍特征值入V時，仍按原軸壓比，此項措施與上述三種措施之一共同采用時，軸壓比限值可增加0.15。采取上述各類措施后，柱的軸壓比限值不應(yīng)大于1.05。 6) 柱的最小配筋特征值入V及體積配箍率rV 式中：rV——體積配箍率為箍筋體積與不包括凈保護層混凝土體積的比值。計算復(fù) 合箍的體積配箍率，應(yīng)扣除重疊部分的箍筋體積； fc——柱混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，強度等級低于C35時，應(yīng)按C35計算； fyv——箍筋或拉筋抗拉強度設(shè)計值，超過360

44、N/mm2時，應(yīng)取360N/mm2計算。 剪跨比不大于2的柱宜采用復(fù)合螺旋箍或井字復(fù)合箍，其體積配筋不應(yīng)小于1.2%，9度時不應(yīng)小于1.5%。 計算復(fù)合螺旋箍的體積配箍率時，其中非螺旋箍的箍筋體積應(yīng)乘以折算系數(shù)0.8。 7) 常用的矩形和園形柱截面的箍筋類別： ①普通箍 ②復(fù)合箍 ③螺旋箍 ④連續(xù)復(fù)合螺旋箍 （用于矩形截面柱） （三）剪跨比與剪壓比 剪跨比與剪壓比是判別梁、柱和墻肢等抗側(cè)力構(gòu)件抗震性能的重要指標。剪跨比用于區(qū)分變形特征和變形能力，剪壓比用于限制內(nèi)力，保證延性。剪跨比與剪壓比可分別按以下公式計算： 剪跨比： l >2，彎剪型，彎曲型

45、 l≤2，剪切型 剪跨比可以用以下圖形表示： ，剪跨比 ，剪跨比 Mtc,i—柱或抗震墻的i層頂部彎矩計算值； Mbc,i—柱或抗震墻的i層底部彎矩計算值。 剪壓比： 跨高比大于2.5的梁和連梁及剪跨比大于2的柱和墻肢應(yīng)限制b≤0.2。 跨高比不大于2.5的梁和連梁及剪跨比不大于2的柱的墻肢應(yīng)限制b≤1.5。 上式中：l——剪跨比，反彎點位于樓層中部的框架柱可按柱凈高與兩倍柱截面高度之 比計算，； M——柱端或墻截面組合的彎矩計算值，取樓層上下端彎矩較大值； V——柱或墻的截面組合的剪力計算值或設(shè)計值，計算l時用計算值，計算b時用 設(shè)計值； fc——混凝土軸抗壓強

46、度設(shè)計值； Hn——柱凈高度； h——柱截面高度； b——梁、柱截面寬度或墻肢截面厚度，園形截面柱可按面積相等的方形截面計 算； （四）不同抗震等級框架結(jié)構(gòu)和框架的抗震計算和構(gòu)造 1．一級框架結(jié)構(gòu)和一級框架 1) 強柱弱梁 所謂“強柱弱梁”指的是：節(jié)點處梁端實際受彎承載力和柱端實際受彎承載力之間滿足下列不等式： 本規(guī)范的規(guī)定是在不同程度減緩柱端的屈服，一般采用增大柱端彎矩設(shè)計值的方法，將承載力的不等式轉(zhuǎn)為內(nèi)力設(shè)計值的關(guān)系式，采用不同增大系數(shù)，使不同抗震等級的框架柱端彎矩設(shè)計值有不同程度的差異，對一級框架結(jié)構(gòu)和9度，除采用增大系數(shù)的方法外，還采用梁端實配鋼筋面積和材料強度

47、標準值計算的抗震受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值方法。2001規(guī)范比89規(guī)范適當(dāng)提高了強柱弱梁的彎矩增大系數(shù)nc，9度時及一級框架結(jié)構(gòu)考慮框架梁的實際受彎承載力，并乘m增大系數(shù)1.2，主要考慮部分樓板鋼筋的作用。框架的梁柱節(jié)點處除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者外，柱端組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求： 9度和一級框架結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)符合： 式中：——節(jié)點上下柱端截面順時針或反時針方向組合的變矩設(shè)計值之和， 上下柱端的彎矩設(shè)計值，可按彈性分析分配； ——節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和， 節(jié)點左右梁端均為負值時，絕對值較小的彎矩取零； ——節(jié)點左

48、右截面反時針或順時針方向按實配鋼筋（考慮受壓鋼筋） 正截面抗震受彎承載力，所對應(yīng)的彎矩值之和，可根據(jù)實際配 筋面積和材料強度標準值確定。 ， 上式中：b——梁截面寬度； h0——梁截面有效高度； ——受壓區(qū)縱向鋼筋合力點至受壓區(qū)邊緣的距離； x ——受壓區(qū)高度； fck——混凝土軸心抗壓強度標準值； fyk——鋼筋抗拉強度標準值； As——受拉鋼筋截面面積； ——受壓鋼筋截面面積； lRE——承載力抗震調(diào)整系數(shù)； xb——相對界限受壓區(qū)高度； Es——鋼筋彈性模量。 當(dāng)框架點不在樓層內(nèi)時，說明澆若干層的框架梁相對

49、較弱，為避免在豎向荷載和地震共同作用下變形集中，壓屈失穩(wěn)，柱端截面組合的彎矩設(shè)計值可乘以上述柱端彎矩增大系數(shù)。 對于軸壓比小于0.15的柱，包括頂層柱在內(nèi)，因其具有與梁相近的變形能力，可不考慮“強柱弱梁”要求。 由于地震是往復(fù)作用，兩個方向的彎矩設(shè)計值均需滿足要求。 2) 加強柱根部推遲出鉸 框架結(jié)構(gòu)的底層柱底過早出現(xiàn)塑性鉸，將影響框架結(jié)構(gòu)的變形能力。底層柱下端截面組合的彎矩設(shè)計值乘以增大系數(shù)1.5是為了避免框架結(jié)構(gòu)柱腳過早屈服。底層柱的縱筋按上、下端的不利情況配置。對框-墻結(jié)構(gòu)的框架，其主要抗側(cè)力構(gòu)件為抗震墻，對其框架部分的底層柱底，可不作要求。 以上所謂底層指無地下室的基礎(chǔ)以上或

50、作為嵌固部位的地下室頂板以上的首層。 3) 強剪弱彎 防止梁柱端部在彎曲屈服前出現(xiàn)剪切破壞是抗震概念設(shè)計的要求，它意味著構(gòu)件的受剪承載力要大于構(gòu)件彎曲時實際達到的剪力。將承載力關(guān)系轉(zhuǎn)為內(nèi)力關(guān)系，對不同抗震等級采用不同的剪力增大系數(shù)，使“強剪弱彎”的程度有所差別。 ①框架梁的梁端截面組合的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整 9度時和一級框架尚應(yīng)符合: 上式中V——梁端截面組合的剪力設(shè)計值 ln——梁的凈跨 VGb——梁在重力荷載代表值（9度時高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用標準值） 作用下，按筒支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計值； 、——分別為梁左右端反時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值，兩端彎矩均

51、 為負彎矩時絕對值較小的彎矩應(yīng)取零。 、——分別為梁左右端反時針或順時針方向按實配鋼筋面積計算的正截面 抗震受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值，可根據(jù)實際配筋面積（考慮受壓 筋）和材料標準確定。 ②框架柱的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整： 9度時和框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合： 上式中： V——柱端截面組合的剪力設(shè)計值； Hn——柱的凈高； 、——分別為柱的上下端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設(shè)計 值，應(yīng)符合強柱弱梁及底部加強的要求； 、——分別為偏心受壓柱上下端順時針或反時針方向按實配的正截 面抗震受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值，可根據(jù)實配鋼筋面積 （考慮交壓筋）和材料強度標準值確定

52、。 Mcua可近似按下式計算： 上式中：Mcua——柱端抗震受壓承載力； As——柱受拉側(cè)鋼筋實際配筋面積； fyk——鋼筋強度標準值； N——軸向荷載設(shè)計值； bc、hc——柱截面寬度和高度； hco——柱截面有效高度； as——鋼筋重心到最近柱邊距離； gRE——承載力抗震調(diào)整系數(shù)。 4) 框架柱內(nèi)力調(diào)整結(jié)果 ①反彎點不在柱的層高范圍內(nèi)時，柱端彎矩乘以1.4，然后求柱剪力乘以增大系數(shù)1.4； ②框架角柱按調(diào)整后的彎矩、剪力設(shè)計值分別乘以增大系數(shù)1.1； ③地下室頂板作品嵌固部位時，地下室柱截面每側(cè)的縱向鋼筋面積除應(yīng)滿足計算要求

53、外，不應(yīng)少于地上一層對應(yīng)柱每側(cè)縱筋面積的1.1倍； ④地下室頂板處框架梁柱節(jié)點左右，梁端截面組合的彎矩設(shè)計值之和不應(yīng)小于節(jié)點上下柱端，按實際配筋的正截面抗彎受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值之和，可根據(jù)實際配筋面積、材料強度標準值和軸壓力進行確定。 5)框架梁構(gòu)造 梁端縱向受拉縱筋A(yù)S配筋率不應(yīng)大于2.5%，計算As時考慮受壓筋，梁端混凝土受太區(qū)高度比x/h0不應(yīng)大于0.25，梁端縱向受拉鋼筋的配筋率r可按式計算： ，， 6）框架柱構(gòu)造 除各抗震等級共同要求外，尚應(yīng)滿足以上要求： ①框架柱縱向鋼筋最小總配筋率（%） 類 別 總配筋率 中柱和邊柱 1.0 角柱 1.2 ②框架

54、柱的箍筋構(gòu)造 a. 角柱箍筋沿全高加密 b. 箍筋加密區(qū)箍筋間距取Min[6d，100mm]，d為柱縱筋最小直徑。 箍筋最小直徑取10mm。 箍筋肢距不宜大于200mm，體積的箍率不應(yīng)小于0.8%。 c. 節(jié)點核芯區(qū)箍筋間距及直徑要求同柱端箍筋加密區(qū)，配箍特征值不宜小于 0.12，箍率不宜小于0.6%。 ③框架結(jié)構(gòu)柱和框架柱的軸壓比 框架結(jié)構(gòu)柱軸壓比限值為0.7，當(dāng)采用普通箍井字復(fù)合箍、復(fù)合螺旋箍及連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍，其中任一種并滿足規(guī)定構(gòu)造要求時，軸壓比限值可采用0.8。在柱截面中部附加芯柱并滿足規(guī)定要求時，軸壓比限

55、值可采用0.75。 以上措施共用時，軸壓比限值可采用0.85。框架柱的軸壓比限值可比框架結(jié)構(gòu)柱的軸壓比限值分別增加0.05。 ④柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小配箍特征值lV。 已知柱軸壓比及采用箍筋形式可由下表求得配箍特征值。 箍筋形式 柱 軸 壓 比 ≤0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 普通箍，復(fù)合箍 0.10 0.11 0.13 0.15 0.17 0.20 0.23 螺旋箍，復(fù)合螺旋箍，連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍 0.08 0.09 0.11 0.13 0.15 0.18 0.21 已知lV可由公式rV3lVfc/fy

56、v求得體積的箍率rV，rV不應(yīng)小0.8%。 7) 框架及框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點 框架梁柱節(jié)點應(yīng)沿框架兩個正交方向或接近正交方向進行節(jié)點核芯區(qū)受剪承載力驗，然后取不利情況進行截面設(shè)計。 ①節(jié)點核芯組合的剪力設(shè)計值Vj 節(jié)點部位 9度及框架結(jié)構(gòu)節(jié)點 框架節(jié)點 頂層中節(jié)點 頂層邊節(jié)點 其它層中節(jié)點 其它層邊節(jié)點 除特殊情況外，角節(jié)點一般可按邊節(jié)點 表內(nèi)式中：——節(jié)點左右梁端反時針或順時針方向按實配鋼筋面積（考慮受壓 筋）計算的抗震受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值之和，可根據(jù)實際 配筋面積和材料強標準值確定； ——節(jié)點左右梁端反時針或順時針方

57、向組合彎矩設(shè)計值之和，節(jié)點左 右梁端均為負彎矩時，絕對值較小的彎矩應(yīng)取零； hb——梁的截面高度，節(jié)點兩側(cè)梁截面高度不等時可采用平均值； hb0——梁截面的有效高度，節(jié)點兩側(cè)梁截面高度不等時可采用平均值； ——梁受壓鋼筋合力點至受壓邊緣的距離； Hc——柱的計算高度，可取節(jié)點上、下柱反彎點之間的距離。 梁柱節(jié)點核芯區(qū)有效受剪面積 梁柱之間無偏心 bb≥bc/2:bj=bc，hj=hc bb

58、及有效范圍外的剪切變形差異，對柱引起扭轉(zhuǎn)，甚至出現(xiàn)柱身沿縱向劈裂，這已被實際震害和試驗結(jié)果所證實。偏心節(jié)點核芯區(qū)剪切變形增大，會造成框架節(jié)點非剛性在地震作用下增大框架側(cè)向位移，同時也降低了框架柱的受彎承載力，影響到“強柱弱梁”關(guān)系。89規(guī)范和2001規(guī)范從兩方面對偏心梁、柱節(jié)點加以限制。其一是限制偏心距不大于柱寬的1/4，其二是按有效截面限制核芯區(qū)剪壓比，這是比較穩(wěn)妥的方法。有時由于建筑設(shè)計的需要，特別是框架邊節(jié)點，梁柱偏心超過規(guī)范的限值，試驗研究說明采用水平加腋是一種可行的措施，但需滿足一定的限制條件和設(shè)計要求。 ②節(jié)點核芯區(qū)受剪承載力 核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計值應(yīng)滿足： 式中：hj——正

59、交梁的約束影響系數(shù)，樓板為現(xiàn)澆梁柱中線重合、四側(cè)各梁截面寬度不 小于該側(cè)柱截面寬度的1/2，且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4 時，可采用1.5，相同條件9度時宜采用1.25，其它情況均采用1.0； bjhj——有效受剪面積； hj——節(jié)點核芯區(qū)的截面高度，可采用驗算方向的柱截面高度； gRE——承載力抗震調(diào)整系數(shù)，可采用0.85。 矩形截面柱的節(jié)點核芯區(qū)截面抗震受剪承載力 框架結(jié)構(gòu)和框架： 9度時： 式中：N ——對應(yīng)于組合剪力設(shè)計值的上柱組合的軸向壓力較小值，其取值不應(yīng)大 于柱的截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值的乘積的50%，當(dāng)N為 拉力時

60、，取N=0； fyv——箍筋抗拉強度設(shè)計值； ft—— 混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值； Asvj——核芯區(qū)有效驗算寬度范圍內(nèi)同一截面驗算方向箍筋的總截面面積； S ——箍筋間距。 園形截面柱的框架梁柱節(jié)點 園柱中線與梁中線重合，節(jié)點核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計值應(yīng)符合以下要求： 式中：hj——正交梁的約束影響系數(shù)，按矩形截面柱要求，其中柱截面寬度按柱直 徑采用； Aj——節(jié)點核芯區(qū)有效截面面積、梁寬（bb）不小于柱直徑（D）之半時，取Aj=0.8D2， 梁寬（bb）小于柱直徑（D）之半且不小于0.4D時，取Aj=0。8D（bb+D/2）。 園柱框架梁柱節(jié)點核芯區(qū)截面抗震受剪承載力應(yīng)采

61、用下列公式驗算： 9度時： 式中：Ash——單根園形箍筋的截面面積； Asvj—— 同一截面驗算方向的拉筋和非園形箍筋的總截面面積； D —— 園柱截面直徑； N —— 軸向力設(shè)計值，按一般梁柱節(jié)點的規(guī)定取值。 扁梁框架的梁柱節(jié)點 扁梁截面寬度大于柱的截面寬度時，錨入柱內(nèi)的扁梁上部鋼筋宜大于其全部鋼筋截面面積的60%。9度時扁梁截面寬度不宜大于柱截面寬度，核芯區(qū)抗震驗算除應(yīng)符合一般框架梁柱節(jié)點要求外，尚應(yīng)滿足以下要求： 節(jié)點核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計值應(yīng)符合： 上式中： hj=1.5，中節(jié)點 hj=1，其他節(jié)點 gRE——取0.85。 節(jié)點核芯區(qū)

62、應(yīng)根據(jù)梁上部縱筋在柱寬范圍內(nèi)、外的截面面積比例，對柱寬以內(nèi)和柱寬以外的核芯區(qū)分別驗算剪力和受剪承載力。 節(jié)點核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計值 柱內(nèi)核芯區(qū)： Vj-1——柱內(nèi)核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計值； ——節(jié)點左右梁端反時針或順時針方向組合的按鋼筋總面積分配的柱內(nèi) 彎矩設(shè)計值之和?？蚣芄?jié)點左右梁端均為負彎矩時，絕對值較小的彎 矩應(yīng)取零； hjb——強節(jié)點系數(shù)，取1.35 9度時和框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合： ——節(jié)點左右梁端反時針或順時針方向，位于柱內(nèi)實配鋼筋面積（考慮 對應(yīng)柱內(nèi)受壓筋）計算的抗震受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值之和，可 根據(jù)實際配筋面積和材料強度標準值確定。 柱外核

63、芯區(qū)： 用相同的方法可求得柱外核芯區(qū)組合的剪力設(shè)計值Vj-2 及9度時和一框架結(jié)構(gòu)的Vj-2。 節(jié)點核芯區(qū)受剪承載力： 柱內(nèi)核芯區(qū)： 上式中：bj=bc, hj=hc, hj=1.5（中柱） N—取值同一般梁柱節(jié)點 9度時： 柱外核芯區(qū)： 核芯區(qū)箍筋除內(nèi)外分別設(shè)置外，尚應(yīng)有包括內(nèi)外核芯的整體箍筋。 2．二級框架結(jié)構(gòu)和二級框架 1) 強柱弱梁 框架的梁柱節(jié)點處除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者外，柱端組合的彎矩設(shè)計值慶符合下式要求： ——節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和； ——同一級 當(dāng)框架柱反彎點不在樓層內(nèi)時，柱端彎矩設(shè)計值應(yīng)乘以

64、柱端彎矩增大系數(shù)1.2。 2) 底層柱下端截面組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25，底層柱剪力應(yīng)按調(diào)整后的柱端彎矩進行計算。 3) 強剪弱彎 框架梁端截面組合的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整： 符號說明見 框架柱組合的剪力設(shè)計值應(yīng)按下式調(diào)整： 符號說明見 4) 框架柱內(nèi)力調(diào)整 框架的角柱按以上要求調(diào)整后的彎矩和剪力均應(yīng)乘以增大系數(shù)1.1。 5) 框架梁的鋼筋配置要求 梁端受拉鋼筋配筋率x/h0 ￡ 0.35， 6) 框架柱構(gòu)造 ①柱截面縱向鋼筋的最小總配筋率（%） 類 別 總配筋率 % 中柱和邊柱 0.8 角柱 1.0 ②框架柱的箍筋構(gòu)造 a.框架角柱的箍

65、筋應(yīng)沿柱全高加密 b.加密區(qū)箍筋間距取Min[8d，100mm]，d為縱筋最小直徑，箍筋最小直徑取8mm，箍筋直徑不小于10mm時，最大間距可采用150mm。 加密區(qū)箍筋肢距不宜大于250mm和20倍箍筋直徑二者的較小值，體積配筋率不應(yīng)小于0.1。 c.節(jié)點核芯區(qū)箍筋間距及直徑要求同柱端箍筋加密區(qū)，配箍特征值不宜小于0.10，體積配箍率不宜小于0.5%。 d.非加密區(qū)箍筋間距不宜大于10d（d為縱筋最小直徑）。 ③框架結(jié)構(gòu)柱和框架的軸壓比 框架結(jié)構(gòu)柱軸壓比限值為0.8，當(dāng)采用普通箍、井字復(fù)合箍、復(fù)合螺旋箍及連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍，其中任一種并滿足規(guī)定構(gòu)造要求時，軸壓比限值可采用0.9，

66、在柱截面中部附加芯柱并滿足規(guī)定要求時，軸壓比限值可采用0.85，以上措施共用時，軸壓比限值可采用0.95。 框架柱的軸壓比限值可以框架結(jié)構(gòu)柱軸壓比限值分別增加0.05。 ④柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小配箍特征值lV 箍筋形式 柱 軸 壓 比 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 普通箍、復(fù)合箍 0.08 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 0.19 0.22 螺旋箍、復(fù)合螺旋箍、 連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍 0.06 0.07 0.09 0.11 0.13 0.15 0.17 0.20 7) 框架及框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點 ①節(jié)點核芯區(qū)剪力設(shè)計值 頂層中節(jié)點： 頂層邊節(jié)點： 其它層中節(jié)點： 其它層邊節(jié)點： 角節(jié)點：除特殊情況外，角節(jié)點可按邊節(jié)點。 ②節(jié)點核芯區(qū)有效受剪面積及受剪承載力計算，除9度外均與一般相同。 3．三級框架和三級框架結(jié)構(gòu) 1) 強柱弱梁 框架的梁柱節(jié)點處除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者外，柱端組合的彎矩設(shè)計值，應(yīng)符合下式要求： Mc、Mb——解釋同二級 當(dāng)