高層建筑結(jié)構(gòu)和抗震常見問題解答第10章框架設(shè)計和構(gòu)造-wenkub.com
2026-01-01 11:56 本頁面
【正文】 非加密區(qū)的箍筋不宜少于加密區(qū)箍筋的50％，且箍筋間距，一、二級框架柱不應(yīng)大于10倍縱筋直徑d，三、四級框架柱不應(yīng)大于15d。12．在延性框架的設(shè)計中，為何采用“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計原則？高層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，為何在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位宜布置剪力墻？答：由于節(jié)點(diǎn)區(qū)的受力狀況非常復(fù)雜，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時只有保證各節(jié)點(diǎn)不出現(xiàn)脆性剪切破壞，才能使梁、柱充分發(fā)揮其承載能力和變形能力，實(shí)現(xiàn)延性框架。所以規(guī)范規(guī)定，在框架柱端塑性鉸區(qū)，箍筋必須加密。 （3）柱軸壓比限制——軸壓比的大小，與柱的破壞形態(tài)和變形能力是密切相關(guān)的。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，剪跨比λ≥2的柱屬于長柱，只要構(gòu)造合理，通常發(fā)生延性好的彎曲破壞；≤λ2的柱為短柱，柱子將發(fā)生以剪切為主的破壞，當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度等級或配有足夠的箍筋時，也可能發(fā)生具有一定延性的剪壓破壞；而當(dāng)剪跨比λ，柱的破壞形態(tài)是脆性的剪切斜拉破壞，幾乎沒有延性，設(shè)計中應(yīng)當(dāng)避免。這些主要截面稱之為桿件的控制截面。10．哪些截面是框架梁、柱的內(nèi)力控制截面？答：框架在恒載、樓面活荷載、屋面活荷載、風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力求出以后，要計算各主要截面可能發(fā)生的最不利內(nèi)力。由于梁的變形能力主要取決于梁端的塑性鉸轉(zhuǎn)動能力，從而需對梁端混凝土相對受壓區(qū)高度及配筋率加以限制，以保證框架梁有足夠的曲率延性。當(dāng)柱子的截面大于梁的截面或柱子線剛度大于梁的線剛度均不是強(qiáng)柱弱梁。因此加密區(qū)配筋設(shè)計時還應(yīng)遵循：圖9 反復(fù)荷載作用下塑性鉸區(qū)① 箍筋加密區(qū)長度不得小于2倍梁高（一級抗震）（二～四級抗震），且不應(yīng)小于500mm；② 不能用彎起鋼筋抗剪；③ 加密區(qū)箍筋除按受剪承載力計算外，尚應(yīng)滿足表4的要求；④ 第一個箍筋應(yīng)設(shè)置在距離節(jié)點(diǎn)邊緣50 mm或以內(nèi)；⑤ 非加密區(qū)的箍筋最大間距不宜大于加密區(qū)箍筋間距的2倍；否則破壞可能轉(zhuǎn)移到加密區(qū)之外。而梁端受剪承載力的提高，首先是在剪力設(shè)計值的確定中考慮了梁端彎矩的增大。此外，梁端底面和頂面縱向鋼筋的比值，同樣對梁的變形能力有較大影響。而構(gòu)造要求，則根據(jù)不同的抗震等級，規(guī)定出截面形式、尺寸限制、材料規(guī)格、配筋率以及構(gòu)造形式等。（3）“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”設(shè)計原則由于節(jié)點(diǎn)區(qū)的受力狀況非常復(fù)雜，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計時只有保證各節(jié)點(diǎn)不出現(xiàn)脆性剪切破壞，才能使梁、柱充分發(fā)揮其承載能力和變形能力。6）縱筋配筋率試驗(yàn)表明：鋼筋混凝土單筋梁的變形能力，隨截面混凝土受壓區(qū)相對高度x/h0的減小而增大，而x/h0隨著配筋率的增大、鋼筋屈服強(qiáng)度的提高和混凝土強(qiáng)度等級的降低而增大，延性性能降低。所以規(guī)范規(guī)定，在框架梁端、柱端塑性鉸區(qū)，箍筋必須加密。在壓、彎、剪作用下，當(dāng)柱出現(xiàn)彎、剪裂縫，在大變形情況下芯柱可以有效地減小柱的壓縮，保持柱的外形和截面承載力，特別對于承受高軸壓的短柱，更有利于提高變形能力，延緩倒塌。若不滿足，可加大截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級。隨著軸壓比不同，柱將產(chǎn)生兩種破壞形態(tài)：受拉鋼筋首先屈服的大偏心受壓破壞和破壞時受拉鋼筋并不屈服的小偏心受壓破壞。因此，設(shè)計中應(yīng)限制剪壓比（）即梁截面的平均剪應(yīng)力，使箍筋數(shù)量不至于太多，同時，也可有效地防止斜裂縫過早出現(xiàn)，減輕混凝土碎裂程度。因此，為保證柱子發(fā)生延性破壞，抗震設(shè)計時要求柱凈高與截面長邊尺寸之比宜大于4，若不滿足，應(yīng)在柱全高范圍內(nèi)加密箍筋。比如，柱的剪跨比（M、V分別是截面承受的彎矩、剪力值，hc為柱截面高度）。為此，應(yīng)遵循：1）“強(qiáng)剪弱彎”設(shè)計原則——控制構(gòu)件的破壞形態(tài)適筋梁或大偏壓柱，在截面破壞時可以達(dá)到較好的延性，可以吸收和耗散地震能量，使內(nèi)力重分布得以充分發(fā)展；而鋼筋混凝土梁柱在受到較大剪力時，往往呈現(xiàn)脆性破壞。因此，較合理的框架破壞機(jī)制應(yīng)
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