【正文】 5) 框架頂層端節(jié)點處梁上部縱向鋼筋的截面面積As應符合下列規(guī)定： ? As≤ h0/fy ? 式中： bb—— 梁腹板寬度。 ? 梁上部縱向鋼筋與柱外側縱向鋼筋在節(jié)點角部的彎弧內半徑，當鋼筋直徑 d≤25mm時，不宜小于6d；當鋼筋直徑 d＞ 25mm時，不宜小于 8d。 ? 6) 在框架節(jié)點內應設置水平箍筋，箍筋應符合柱內箍筋的要求，但間距不宜大于 250mm。對四邊均有梁與之相連的中間節(jié)點，節(jié)點內可只設置沿周邊的矩形箍筋。當頂層端節(jié)點內設有梁上部鋼筋和柱外側鋼筋的搭接接頭時，箍筋應滿足搭接區(qū)的構造規(guī)定。 ? (2) 裝配式及裝配整體式框架節(jié)點 ? 裝配式及裝配整體式框架節(jié)點是結構的薄弱部位，在設計和施工中應采取有效措施保證梁柱在節(jié)點形成剛結，使得框架結構能夠整體受力。常用的節(jié)點連接方法有鋼筋混凝土明牛腿或暗牛腿剛性連接、齒槽式剛性連接、預制梁現(xiàn)澆柱整體式剛性連接。設計時應根據節(jié)點受力狀態(tài)、現(xiàn)場施工方便、工程進度要求選擇適當的節(jié)點連接方法。 連接構造要求 ? 框架結構只有通過連接才能形成整體?，F(xiàn)澆框架的連接構造要求主要是梁與柱、柱與柱之間的配筋構造要求。這些要求的滿足與否直接影響著節(jié)點的受力性能，關系到整個框架是否安全可靠、經濟合理，施工是否方便，對連接構造要求必須引起重視。 ? 1) 鋼筋的連接可分為兩類：綁扎搭接；機械連接或焊接。受力鋼筋的接頭宜設置在受力較小處，在同一根鋼筋上宜少設接頭。 ? 當受拉鋼筋的直徑 d＞ 28mm及受壓鋼筋的直徑 d＞ 32mm時，不宜采用綁扎搭接接頭。 ? 2) 同一構件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜相互錯開。 ? 鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為 度，凡搭接接頭中點位于該連接區(qū)段長度內的搭接接頭均屬于同一連接區(qū)段。同一連接區(qū)段內縱向鋼筋搭接接頭面積百分率為該區(qū)段內有搭接接頭的縱向受力鋼筋截面面積與全部鋼筋截面面積的比值。 ? 位于同一連接區(qū)段內受拉鋼筋搭接接頭面積百分率：對梁類、板類及墻類構件，不宜大于 25%；對柱類構件，不宜大于 50%。當工程中確有必要增大受拉鋼筋搭接接頭面積百分率時，對梁類構件，不應大于 50%；對板類、墻類及柱類構件，可根據實際情況放寬。在任何情況下，縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度均不應小于 300mm。 ? 3) 構件中的縱向受壓鋼筋，當采用搭接連接時，其搭接長度不應小于 ，且在任何情況下不應小于 200mm。 ? 4) 鋼筋機械連接接頭的連接區(qū)段的長度為縱向受力鋼筋最大直徑的 35倍；在受力較大處設置機械連接接頭時，縱向受拉鋼筋接頭面積百分率不宜大于 50%，受壓鋼筋可不受限制。連接件之間的橫向凈間距不宜小于 25mm。 ? 5) 鋼筋焊接接頭連接區(qū)段的長度為受力鋼筋較大直徑的 35倍，且不小于 500mm；焊接接頭面積百分率對受拉鋼筋不應大于 50%，受壓鋼筋可不受限制。 ? 6) 當上下柱截面高度不同時，若鋼筋的折角不大于 1/6，鋼筋可彎折伸入上柱搭接；當鋼筋折角大于 1/6且層高 h≤，可直接將上柱鋼筋錨固在下柱內；當折角大于 1/6且 h＞ ，應設置錨固在下柱內的插筋與上柱鋼筋搭接。 框架結構抗震設計基礎知識 抗震設計思想 ? 1. 抗震設防要求 ? 建筑結構抗震設防是為了減輕建筑物的地震破壞，避免人員傷亡和減少經濟損失。我國 《 建筑抗震設計規(guī)范 》 (GB50011)提出了三水準抗震設防要求。 ? (1) 第一水準：當遭受低于地區(qū)抗震設防的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用； ? (2) 第二水準：當遭受相當于本地區(qū)抗震設防的地震影響時，建筑物可能損壞，經過一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。 ? (3) 第三水準：當遭受到高于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，建筑物不致于倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。 ? 2. 抗震設計方法 ? 為使三水準設防要求在抗震設計中具體化， 《 建筑抗震設計規(guī)范 》 采用二階段設計方法來實現(xiàn)三水準的抗震設防要求。 ? 第一階段設計是多遇地震下的承載力驗算和彈性變形計算。 ? 取第一水準的地震動參數，用彈性方法計算結構的地震作用，然后將地震作用效應和其他荷載效應進行組合，對構件截面進行抗震承載力驗算，以滿足第一水準的抗震設防要求；對延性結構還要進行彈性變形驗算，控制變形，防止結構構件和非結構構件出現(xiàn)損壞，滿足第二水準的抗震設防要求，并通過合理的結構布置和抗震構造措施，結構的耗能能力和變形能力，以滿足第三水準的抗震設防要求。 ? 第二階段設計是罕遇地震下的彈塑性變形驗算。對于特別重要的結構或建筑物的體形和抗震構件比較復雜的結構，除進行第一階段設計外，還要進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算，使得結構的薄弱部位不產生可能導致結構倒塌的過大變形。 ? 3. 建筑物重要性分類 ? 《 建筑抗震設防分類標準 》 GB5022395根據建筑遭受破壞后可能產生的經濟損失、社會影響及其在抗震救災中的作用，將建筑物分為甲、乙、丙、丁四類。對于不同重要性的建筑，采取不同的抗震設防標準。 ? 甲類建筑，地震破壞后對社會產生嚴重影響，對國民經濟造成巨大損失或有特殊要求的建筑。如核電站、存放劇毒物品的建筑、中央級電信樞紐。 ? 乙類建筑，主要指地震時功能不能中斷或需要盡快恢復，且地震破壞會造成社會重大影響和國民經濟重大損失的建筑。如大中城市的供水、供電、廣播、通訊、消防、醫(yī)療建筑。 ? 丙類建筑，地震破壞后有一般影響及其他不屬于甲、乙、丁類的建筑。如量大面廣的一般工業(yè)與民用建筑。 ? 丁類建筑，地震破壞或倒塌不會影響及其他不屬于甲、乙、丙類的建筑，且社會影響、經濟損失少。如物品價值低、人員活動少的單層倉庫等建筑。 ? 4. 抗震設防標準 ? 各類建筑的抗震標準，應符合下列要求： ? (1) 甲類建筑的地震作用，當為 6～ 8度時應按本地區(qū)設防烈度提高一度計算，當為 9度時，提高幅度應專門研究。其他各類建筑的地震作用，應按本地區(qū)設防烈度計算，但設防烈度為 6度時，一般可不進行地震作用計算。 ? (2) 當設防烈度為 6～ 8度時，甲類建筑和乙類建筑應按本地區(qū)設防烈度提高一度采取抗震措施，當為 9度時，應采取比 9度設防更有效的抗震措施；丙類建筑應按本地區(qū)設防烈度采取抗震措施；丁類建筑可按本地區(qū)設防烈度適當降低抗震措施要求，但設防烈度為 6度時不宜降低。 ? 較小的乙類建筑，采用抗震性能較好的結構體系時，可按本地區(qū)設防烈度采取抗震措施。 地震作用計算 ? 1. 地震作用 ? 地震釋放的能量以地震波的形式傳到地面，引起地面運動，并帶動基礎和上部結構一起運動，迫使結構產生振動。振動過程中作用在結構上的慣性力就是“地震作用”，它使結構產生內力和變形?？拐鹪O計時，結構所承受的“地震作用”實際上是地震動能輸入結構后產生的動態(tài)作用，屬間接作用。 ? 地震作用是抗震設計的基本依據，其數值大小不僅取決于地面運動的強弱程度，而且與結構的動力特性有關，地震作用的這一性質，使得地震作用的確定比一般荷載要復雜得多。一般認為，地震時地面會發(fā)生水平和豎向運動，從而引起結構的水平振動和豎向振動；當結構體型復雜、質心和形心不重合時，地面水平運動還會引起結構扭轉振動。 ? 2. 地震作用的計算原則 ? 在抗震設計中，框架結構的地震作用應按下列原則考慮： ? 1) 一般情況下，水平地震作用對結構起控制作用，可按建筑結構的兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算，各方向的水平地震作用主要由該方向抗側力構件承擔。 ? 2) 有斜交抗側力構件的結構，當相交角度大于15176。 時，應分別考慮各抗側力構件方向的水平地震作用。 ? 3) 質量和剛度分布明顯不對稱的結構，應考慮雙向水平地震作用下的扭轉影響。 ? 4) 9度時的高層建筑，應考慮豎向地震作用。 ? 3. 地震作用的計算方法 ? 現(xiàn)行的抗震計算方法主要有三種：基于反應譜理論的振型分解法、底部剪力法及直接輸入地震波求解的時程分析法。多層及高層房屋結構抗震設計，應根據不同情況采用不同的分析方法來確定地震作用。 ? 1) 高度不超過 40m，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，可采用底部剪力法等簡化方法。 ? 2) 不符合上述情況的多層和高層房屋宜采用振型分解反應譜法。 ? 3) 特別重要及不規(guī)則的建筑，應采用時程分析法進行補充計算。 ? 4. 重力荷載代表值 ? 建筑結構設計時，不同的荷載應采取不同的代表值，永久荷載可采用標準值為代表值，可變荷載可根據設計要求，采用標準值、準永久值或組合值作為代表值。 ? 《 建筑抗震設計規(guī)范 》 取結構和構配件自重標準值和各可變荷載組合值之和作為抗震設計的重力荷載代表值。 ? 5. 結構抗震等級 ? 《 建筑抗震設計規(guī)范 》 根據建筑物重要性、設防烈度、結構類型和房屋高度等因素，將其抗震要求以抗震等級表示，抗震等級分為四級，見表。一級抗震要求最高，四級抗震要求最低，對于不同抗震等級的建筑物采取不同的計算方法和構造要求，以利于做到經濟合理的設計。 ? 表 混凝土結構的抗震等級表 ? 結構體系類型 , ? 設防烈度 ? 6,7,8,9 ? 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 ,一 ,一 ? 6. 框架結構構件荷載效應組合 ? 通過框架內力分析，可獲得不同荷載作用下結構構件的荷載作用效應。進行結構構件截面設計時，應根據可能出現(xiàn)的最不利情況進行荷載效應組合。在框架抗震設計時，一般應考慮兩種基本組合。 ? 1) 地震作用效應與重力荷載代表值效應的組合 ? 框架結構考慮地震作用時，除高層建筑須考慮風荷載以外，一般不考慮風荷載與地震作用的組合，框架結構一般也不考慮豎向地震作用，當只考慮水平地震作用與重力荷載代表值的組合時，其荷載效應組合為： ? S＝ ＋ ≤R/γRE ? 2) 永久荷載與可變荷載的荷載效應組合 ? 無地震作用時，結構受到全部永久荷載和可變荷載的作用，考慮全部豎向荷載作用的荷載效應組合為： ? S＝ ＋ ≤R ? 一般情況下，有地震時的荷載效應組合值 S大于無地震時豎向荷載作用下的荷載效應組合值 S，但考慮了承載力抗震調整系數 γRE之后，哪一種組合起控制作用則難以事先確定，必須將兩組內力組合后確定。 框架結構構件截面抗震設計 ? 框架結構體系是由梁、柱通過節(jié)點連接而成，抗震結構構件應具備必要的強度、適當的剛度、良好的延性和可靠的連接，并應注意強度、剛度和延性之間的合理匹配。 ? 1. 框架梁 ? 框架梁設計中應控制先在梁端出現(xiàn)塑性鉸，并使塑性鉸具有足夠的轉動能力；同時應遵循“強剪弱彎”的原則，要求梁的斜截面受剪承載力高于梁的正截面受彎承載力，防止梁端在延性的彎曲破壞前出現(xiàn)脆性的剪切破壞。框架梁抗震設計時，需進行如下驗算： ? 1) 正截面受彎承載力驗算。 ? 2) 斜截面受剪承載力驗算。 ? 2. 框架柱 ? 框架柱設計中應遵循“強柱弱梁”的原則，避免或推遲柱端出現(xiàn)塑性鉸；還應滿足“強剪弱彎”的要求，防止過早發(fā)生剪切破壞；為提高框架柱的延性，尚應控制柱的軸壓比不太大。并作如下方面計算： ? 1) 正截面承載力驗算 ? 2) 彎矩設計值調整。 ? 由于框架柱的延性通常比梁的延性小，一旦在框架柱上形成塑性鉸，就會產生很大的層間側移，直接危及結構的豎向承載能力。因此，在框架設計中，可以有目的增大柱端彎矩設計值，體現(xiàn)“強柱弱梁”的原則，使得框架結構在水平地震作用下梁端先出現(xiàn)塑性鉸。 ? 3) 剪力設計值調整。 ? 4) 受剪截面尺寸限制。 ? 與梁端截面設計一樣，為避免因平均剪應力過高而降低箍筋的抗剪效果，應限制柱的剪壓比，其實質也就是從受剪的要求限制構件最小截面尺寸。 ? 5) 斜截面受剪承載力驗算。 ? 6) 軸壓比限制。 ? 3. 框架節(jié)點 ? 框架節(jié)點是結構抗震的薄弱部位，在水平地震力作用下，框架節(jié)點受到梁、柱傳來的彎矩、剪力和軸力作用，節(jié)點核芯區(qū)處于復雜應力狀態(tài)。地震時，一旦節(jié)點發(fā)生破壞，難以修復和加固，因此應根據“強節(jié)點”的設計要求，使得節(jié)點核芯區(qū)的承載力強于與之相連的桿件的承載力。 ? 應作如下計算與限制： ? 1) 節(jié)點核芯區(qū)剪力設計值。 ? 2) 節(jié)點核芯區(qū)的截面限制條件。 ? 3) 節(jié)點受剪承載力驗算。 框架結構抗震構造措施 ? 1. 材料 ? (1) 混凝土 ? 混凝土結構的混凝土強度等級不宜過高，否則將降低構件的延性；混凝土強度等級也不能過低，過低則會減弱混凝土與鋼筋的黏結作用導致鋼筋在反復荷載作用下產生滑移。 ? 有抗震設防要求的混凝土結構的混凝土強度等級應符合下列要求：設防烈度為 9度時，混凝土強度等級不宜超過 C60；設防烈度為 8度時，混凝土強度等級不宜超過 C70。當按一級抗震等級設計時，混凝土強度等級不應低于 C30；當按二、三