第八章 框架设计和构造

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1、潍坊学院土木建筑系讲稿专用纸第八章框架设计和构造Ø框架内力组合及最不利内力Ø框架抗震设计的延性要求Ø设计要求Ø框架梁截面设计和配筋构造Ø框架柱截面设计和配筋构造Ø框架节点核心区截面设计§8.1内力组合及最不利内力Ø在恒、活、风及地震作用分别计算内力后，要按照“可能与最不利”的原则进行内力组合Ø目的：求出控制截面的最不利内力一、控制截面及最不利内力构件截面设计是以控制截面上的最不利内力为依据的框架梁：Ø两端支座Ø跨中框架柱：Ø上下端二、组合前的内力调整潍坊学院土木建筑系讲稿专用纸（1）将梁柱轴线端内力调整至构件边缘端（控制截面）的内力，当梁柱截面高度较小时，此项调整可略去（偏安全）

2、（2）竖向荷载（只限于竖向荷载）可考虑梁端出现塑铰产生的塑性内力重分布。通常是降低支座负弯矩，以减少支座处上部配筋，方便施工Ø支座负弯矩调整系数，对于现浇梁可取0.8～0.9，对于装配整体式梁取0.6～0.8Ø支座弯矩确定后，为了安全，跨中弯矩必须满足两个要求——按简支梁计算时跨中弯矩——经内力调整并组合后的支座弯矩三、水平作用方向Ø风和地震作用可能来自正方向，也可能是负方向，两者的内力大小相等符号相反，所以只需计算其中一个方向的内力，另一方向的内力冠以相反符合即可四、内力组合<1>、无地震作用效应组合时：——楼面活荷载组合值系数、风荷载组合值系数永久荷载效应起控制作用时分别取值

3、：0.7、0.0可变荷载效应起控制作用时分别取值：1.0、0.6或0.7(0.9)、1.0荷载分项系数的取值：Ø承载力计算(1)永久荷载分项系数对结构不利：可变荷载效应控制的组合：＝1.2永久荷载效应控制的组合：＝1.35对结构有利：＝1.0(2)楼面活荷载分项系数＝1.4潍坊学院土木建筑系讲稿专用纸(3)风荷载分项系数＝1.4Ø位移计算以上各分项系数取值为1.0<2>有地震作用效应组合时——风荷载的组合值系数＝0.2（恒荷载起控制，无风）（活荷载起控制，有风）（风荷载起控制，有风）（地震作用起控制）§8.2框架抗震设计的延性要求一、延性的概念Ø延性是指结构或构件能维持承载能力而

4、又具有较大的塑性变形能力的性能，一般用延性比表示延性的大小Ø延性比定义：——结构或构件屈服时的位移——承载力降低（降低10～20％）时的极限位移潍坊学院土木建筑系讲稿专用纸Ø在“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计原则下，地震区的结构都应该设计成延性结构。即在中等地震下，允许结构某些部位出现塑性铰。只要进行合理的延性结构设计，结构可以通过塑性变形消耗地震能量，做到“大震不倒”（而不是靠承载力抵抗大震）1、延性结构设计原则（1）强柱弱梁（或强墙弱梁）要控制梁、柱的相对强度，使塑性铰首先在梁端出现，尽量避免或减少柱子中的塑性铰（2）强剪弱弯（3）强节点、强锚固2、保证延性的抗震措

5、施（1）先划分抗震等级（分四个等级）（2）根据抗震等级，按延性设计原则控制计算：内力调整构造：截面尺寸、主筋、箍筋、锚固等要求§8.3设计要求Ø结构设计除应满足刚度、强度、整体稳定性要求外，地震区的结构尚应满足延性和薄弱层弹塑性变形限制的要求1、弹性（正常使用条件下）侧移变形验算（刚度要求）在结构体系、结构布置、构件截面尺寸等初步确定，以及荷载计算完毕之后，即可进行风荷载及水平地震作用下的弹性侧移变形验算，验算如不满足要求，就要改变构件截面尺寸，甚至改变结构体系和结构布置弹性侧移验算表达式为——结构的顶点水平位移及层间相对变形——结构的总高度及层高2、稳定和抗倾覆验算对高宽比H/

6、B满足要求的高层结构，整体稳定和抗倾覆一般可以满足要求，很少进行验算3、截面承载力验算（强度要求）框架在四种荷载下的内力求出之后进行截面承载力验算无地震作用组合：有地震作用组合：4、罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算§8.4框架梁、柱截面设计和配筋构造－设计步骤结构设计步骤汇总：步骤一：结构布置步骤二：截面初选潍坊学院土木建筑系讲稿专用纸1、框架梁的截面尺寸主梁截面高度主梁计算跨度2、框架柱的截面尺寸Ø矩形截面柱的边长，非抗震设计不宜小于250mm，抗震设计不宜小于300mm，圆柱截面直径不宜小于350mm§8.4框架梁、柱截面设计和配筋构造－轴压比Ø框架柱的轴压比限值(影响柱承

7、载力和延性的参数)结构类型抗震等级一二三框架0.70.80.9框架－剪力墙、板柱剪力墙、框架－核心筒，筒中筒0.750.850.95部分框支剪力墙0.60.7——步骤三：汇集荷载及荷载计算Ø竖向恒荷载Ø竖向活荷载Ø水平风荷载Ø地震作用步骤四：内力计算Ø竖向恒荷载作用下内力计算Ø竖向活荷载作用下内力计算Ø水平风荷载作用下内力计算Ø地震作用下内力计算潍坊学院土木建筑系讲稿专用纸步骤五：侧移验算Ø侧移不满足要求回到步骤一步骤六：控制截面及控制截面内力调整Ø梁柱轴线端内力调整至构件边缘端