故5多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计 5.1概述 5.2抗震设计的一般要求 5.3框架内力与位移计算 5.4钢筋混凝土框架结构构件设计 5.5框架结构设计例题
抗震结构设计 5 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计 5.1 概述 5.2 抗震设计的一般要求 5.3 框架内力与位移计算 5.4 钢筋混凝土框架结构构件设计 5.5 框架结构设计例题
结构概念的理解应该比较重要,记一下: 柱子的軸压比:还有剪跨比(柱截面承受的弯距与剪力相对 大小的一个参数。表示为:M^Ⅶh,h表示柱截面高度。此 值大于2称该柱为长柱。小于2为短柱。)轴力与抗压强度 与截面积的乘积之比,一般和抗震肘柱子的延性息、息相 关(同肘和剪跨比也有很大关糸),轴压比越小,变形能力 越强,反之亦然,柱子和梁比起来,它的变形能力比较 差,但是柱子在结构中的地位比梁大,所以要对宅的变形 能力作更多的要求,轴压比,剪跨比的限制就是因此而来 的轴压比是为了控制小偏心受压(脆性),在规范中也有 限值,按抗震等级分:柱轴压比限值 结构类型抗震等级一二三框架结构0.70.80.9 框架抗震墙板柱抗震墙及筒体0.750.850.95 部分框支抗震墙0.60.7
结构概念的理解应该比较重要，记 一下： 柱子的轴压比：还有剪跨比(柱截面承受的弯距与剪力相对 大小的一个参数。表示为：M/Vh，h表示柱截面高度。此 值大于2称该柱为长柱。小于2为短柱。) 轴力与抗压强度 与截面积的乘积之比 ，一般和抗震时柱子的延性息息相 关(同时和剪跨比也有很大关系)，轴压比越小，变形能力 越强，反之亦然 ， 柱子和梁比起来，它的变形能力比较 差，但是柱子在结构中的地位比梁大，所以要对它的变形 能力作更多的要求，轴压比，剪跨比的限制就是因此而来 的 轴压比是为了控制小偏心受压(脆性)， 在规范中也有 限值，按抗震等级分：柱轴压比限值 结构类型 抗震等级一 二 三框架结构 0.7 0.8 0.9 框架抗震墙板柱抗震墙及筒体 0.75 0.85 0.95 部分框支抗震墙 0.6 0.7 —
结构设计几个限值的意义 轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规 6.3.7和646,在剪力墙的轴压比计算中,轴力取重力荷载代表设计值,与柱子的 不一样 2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5。 3、侧向刚度比:主要为控制结构竖向规则性。位移比:主要为控制结构平面规则 性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。控制比例为1.5。见抗规342、343。 4、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,要求见 高规4.3.5 5、刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆,要求见高规 6、剪跨比: 梁的剪跨比,剪力的位置a与h0的比值。剪跨比影响了剪应力和正应力之间的 相对关系,因此也决定了主应力的大小和方向,也影响着梁的斜截面受剪承载力和 破坏的方式;同时 也反映在受剪承载力的公式上 柱的剪跨比:若反弯点在柱子层高范围内,可取柱子的剪跨比小于2时,需要 全长加密,见混凝土规范11.4.12、11.4.17
结构设计几个限值的意义 1、 轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规 6.3.7和6.4.6，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的 不一样。 2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。 3、侧向刚度比：主要为控制结构竖向规则性。位移比：主要为控制结构平面规则 性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。控制比例为1.5。见抗规3.4.2、3.4.3。 4、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见 高规4.3.5。 5、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规。 6、剪跨比： 梁的剪跨比，剪力的位置a与h0的比值。剪跨比影响了剪应力和正应力之间的 相对关系，因此也决定了主应力的大小和方向，也影响着梁的斜截面受剪承载力和 破坏的方式；同时 也反映在受剪承载力的公式上。 柱的剪跨比： 若反弯点在柱子层高范围内，可取 柱子的剪跨比小于2时，需要 全长加密，见混凝土规范11.4.12、11.4.17
7、剪压比(梁柱截面上的名义剪应力 vIfcbhi0与混凝土轴心抗压强度设 计值的比值):梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保 持梁的强度、刚度有明显的影响,当剪压比大于0.15的时候,梁的强 度和刚度有明显的退化现象,此时再增加箍筋用量,也不能发挥作用, 因此对梁柱的截面尺寸有所要求。 8、轴压比:轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全 截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值,是影响柱子破坏 形态和延性的主要因素之一。轴压比限值的依据是理论分析和试验研 究并参照国外的类似条件确定的,其基准值是对称配筋柱大小偏心受 压状态的轴压比分界值。 9、跨高比:梁的跨髙比(梁的净跨与梁截面高度的比值)对梁的抗震 性能有明显的影响。梁(非剪力墙的连梁)的跨高比小于5和深梁都 按照深受弯构件进行计算的 10、延性比:延性比即为弹塑性位移增大系数。延性是指材料、构件、 结构在初始强度没有明显退化的情况下的非弹性变形能力。延性比主 要分为三个层面,即截面的延性比、构件的延性比和结构的延性比。 结构的延性比多指框架或者剪力墙等结构的水平荷载-顶层水平位移 (P- delta)、水平荷载-层间位移等曲线
7、剪压比（梁柱截面上的名义剪应力V/fcbh0与混凝土轴心抗压强度设 计值的比值）：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保 持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于0.15的时候，梁的强 度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用， 因此对梁柱的截面尺寸有所要求。 8、轴压比：轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全 截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏 形态和延性的主要因素之一。轴压比限值的依据是理论分析和试验研 究并参照国外的类似条件确定的，其基准值是对称配筋柱大小偏心受 压状态的轴压比分界值。 9、跨高比：梁的跨高比（梁的净跨与梁截面高度的比值）对梁的抗震 性能有明显的影响。梁（非剪力墙的连梁）的跨高比小于5和深梁都 按照深受弯构件进行计算的。 10、延性比：延性比即为弹塑性位移增大系数。延性是指材料、构件、 结构在初始强度没有明显退化的情况下的非弹性变形能力。延性比主 要分为三个层面，即截面的延性比、构件的延性比和结构的延性比。 结构的延性比多指框架或者剪力墙等结构的水平荷载-顶层水平位移 （P-delta）、水平荷载-层间位移等曲线
5.1概述 多层和高层钢筋混凝土结构体系包括: 框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构 和框架-筒体结构等。 钢筋混凝土框架房屋:钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等 构件组成承重体系的房屋。 钢筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。 框架-抗震墙结构ε在框架房屋中增加抗震墙构成。 抗震墙主要承受水平荷载,框架主要承受竖向荷载。 匾翮
多层和高层钢筋混凝土结构体系包括： 框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构 和框架-筒体结构等。 钢筋混凝土框架房屋：钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等 构件组成承重体系的房屋。 框架-抗震墙结构：在框架房屋中增加抗震墙构成。 钢筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。 抗震墙主要承受水平荷载，框架主要承受竖向荷载。 5.1 概述 抗震结构设计
抗震墙 框架-抗震墙 框架房屋
抗震墙 框架房屋 框架-抗震墙
框架梁、柱的震害 梁柱变形能力不足,构件过早发生 破坏。一般是梁轻柱重,柱顶重于柱底, 尤其是角柱和边柱更易发生破坏。 1、柱顶 柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉 裂缝。重者混凝土压碎崩落,柱内箍筋拉 断,纵筋压曲成灯笼状。 主要原因:节点处弯矩、剪力、轴 力都较大,受力复杂,箍筋配置不足, 锚固不好等。 破坏不易修复
一、框架梁、柱的震害 梁柱变形能力不足，构件过早发生 破坏。一般是梁轻柱重，柱顶重于柱底， 尤其是角柱和边柱更易发生破坏。 1、柱顶 柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉 裂缝。重者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉 断，纵筋压曲成灯笼状。 主要原因：节点处弯矩、剪力、轴 力都较大，受力复杂，箍筋配置不足， 锚固不好等。 破坏不易修复
2、柱底 与柱顶相似,由于箍筋较柱顶密,震害相对柱顶较轻
2、柱底 与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻
3、短柱 当柱高小于4倍柱截面高度(H/b<4)时形成短柱。 短柱刚度大,易产生剪切破坏。 豆柱) 窗台形成短 HIll IIII IIIII IIII /TTnb
3、短柱 当柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)时形成短柱。 短柱刚度大，易产生剪切破坏
4、角柱 由于双向受弯、受剪,加上扭转作用,震害比内柱重
4、角柱 由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比内柱重