框架构件的设计与构造

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1、高层建筑结构设计主讲人：谢孝副教授后勤工程学院建筑工程系结构教研室电话:68598194移动:13808350830CHAPTEREight1CHAPTEREight框架构件设计和构造抗震设计的延性要求设计要求梁、柱截面设计和配筋构造框架节点核心区截面设计2§8.1内力组合及最不利内力在恒、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：两端支座跨中7/5/20213内力组合及最不利内力框架柱：上下端7/5/20214二、组合前的内力调整（1）

2、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）内力组合及最不利内力7/5/20215（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0.6～0.8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内力组合及最不利内力7/5/20216三、水平作用方向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

3、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：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对书库、档案库、储藏室、通风机房、电梯机房内力组合及最不利内力7/5/20217荷载分项系数的取值：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(3)风荷载分项系数＝1.4位移计算以上各分项系数取值

4、为1.0内力组合及最不利内力7/5/20218<2>有地震作用效应组合时——风荷载的组合值系数＝0.2组合说明重力荷载及水平地震作用1.21.3——重力荷载及竖向地震作用1.2—1.3—9度；水平长悬臂8度、9度重力荷载、水平地震及竖向地震作用1.21.30.5—9度；水平长悬臂8度、9度重力荷载、水平地震作用及风荷载1.21.3—1.460m以上的高层建筑重力荷载、水平地震作用、竖向地震作用及风荷载1.21.30.51.460m以上的高层建筑；9度；水平长悬臂8度、9度内力组合及最不利内力7/5/20219（恒荷载起控制，无风）（活荷载起控制，有风）（风荷载起控制，有风）

5、（地震作用起控制）内力组合及最不利内力7/5/202110§8.2框架抗震设计的延性要求一、延性的概念延性是指结构或构件能维持承载能力而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％）时的极限位移延性结构荷载——位移关系顶点位移Δ△y△u7/5/202111框架抗震设计的延性要求在“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

6、承载力抵抗大震）7/5/202112131、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、锚固等要求框架抗震设计的延性要求7/5/202114§8.3设计要求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

7、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7/5/202115设计要求2、稳定和抗倾覆验算对高宽比H/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7/5/20