非抗震设计时框架梁的配筋构造
抗震设计时框架梁的配筋构造
事件：钢筋锚固长度不够产生裂缝 美国一停车库为七层现浇长跨板结构，一边挑出3.35m，在拆模后不久发现每层在
同一处产生裂缝。
需要钢筋长度 实际钢筋长度
每层同处产生裂缝
重点内容
• 框架结构的组成、优缺点及施工方法 • 框架梁的截面抗弯刚度 • 框架结构计算基本假定 • 分层法的计算假定、计算方法、注意事项 • 反弯点法的计算假定、计算方法 • D值法对反弯点法的改进内容 • 延性框架的概念 • 框架截面设计与构造要求
结构类型
框架 框架-剪力墙
框支柱
柱轴压比限制
一
0.70 0.75 0.6
抗震等级 二
0.80 0.85 0.7
三
0.90 0.95 —
4、框架柱构造要求
（1）最小截面尺寸 框架柱的截面尺寸应符合下列各项要求：
b,h250 （非抗震设计） b,h300 （抗震设计） d 350 （圆柱截面设计）
无地震作用组合：
框架柱斜截面受剪承载力按下式计算：
Vcol
1
RE
1.05
1
ftbchc0
f yv
Asv s
hc0
0.056N
当框架柱出现拉力时，其斜截面承载力应按下式计算：
Vcol
1
RE
1.05
1
ftbchc0
f yv
Asv s
hc0
-0.2N
式中：
——柱的计算剪跨比， Hn ；当 1时，取 1；当 3时，取 3；
h ---梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值； b0
a s ---梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离； H c ---柱的计算高度，可采用节点上下柱反弯点之间的距离； h b ---梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；
---节点剪力增大系数，一级取1.35,二级取1.2。 c
框架结构设计
5.4.3 框架柱设计
1、强柱弱梁 为了使塑性铰首先在梁中出现，同一节点柱的抗弯能力要大于梁的抗弯能力。
（1）轴力、弯矩设计值
无地震作用组合：取最不利内力组合作为轴力、弯矩设计值 有地震作用组合：轴力设计值取最不利内力组合、弯矩设计
值要根据强柱弱梁及局部加强等要求调整增大
• 按强柱弱梁的要求调整柱端弯矩设计值 柱端组合的弯矩设计值应按下式计算确定：
Mb---节点左右梁端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和； Mbu--a-节点左右梁端纵向受拉钢筋实际配筋面积（考虑受压筋）和
计算的受弯承载力所对应的弯矩值之和。
材料强度标准值
（2）节点核芯区截面受剪承载力的验算 一、二级框架：
V j1 R E 1 .1jftb jh j 0 .0j 5 N b b c j fyA v sv h b j 0 s a s
直交梁对节点核心区有明显约束作用。满足一定条件的四边有梁的节点，核心区混凝土抗剪强 度可提高50～100%。节点区的破坏与交于节点的梁、柱破坏顺序有关，弱柱强梁型的节点区破坏严 重。
根据强节点的设计要求，框架节点的设计准则： （1）节点的承载力不应低于其连接构件（梁、柱）的承载力； （2）多遇地震时，节点应在弹性范围内工作； （3）罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递； （4）节点配筋不应使施工过分困难。
0.6
角柱
1.2
1.0
0.9
0.8
（d)柱的总配筋率不应大于5%; （e)一级且剪跨比大于2的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%。
5.4.3 框架柱设计
4、加强柱端约束 加密箍筋可以：承担柱子剪力；约束混凝土，改善混凝土的变形性能，提高构件的
延性；防止混凝土过早地压溃及防止纵向钢筋的压曲失稳。
V c ---柱的剪力增大系数，一级为1.4,二级为1.2,三级1.1。
5.4.3 框架柱设计
2、强剪弱弯
一、二、三级框架的长柱和框支层的长柱箍筋加密区以外的部位，四级框架柱和无地 震作用组合的框架柱框支柱，取不利内力组合剪力计算值作为剪力设计值。
（2）柱斜截面受剪承载力
无地震作用组合：
V c1 .7 1f5 tb ch c0fyv A s sv h 00 .0N 7
b . 当梁柱轴线重合但验算 可采用下列二者的较小
方向的梁截面宽度不小 ：
b j bc 方向的梁截面宽度小于 值：
于该侧柱截面宽度的 该侧柱截面宽度的
c. 当梁柱轴线不重合，偏
b j bb 0.5hc b j bc 心距不大于柱宽的
1 / 4时，可采用下列三者的
b j bb 0.5hc
b j bc
2、强剪弱弯 （1）柱剪力设计值 柱的抗剪强度要高于它的抗弯强度（强剪弱弯）。
一、二、三级框架柱
V
Vc
Mct Mcb Hn
9度和一级框架结构尚应符合：
V 1.2MctuaMcbua
H n ---柱的净高；
Hn
Mct、Mcb--分组别合为的柱弯上矩、设下计端值逆; 时针或顺时针方向正截面
Mctua、Mcbu-标a-准-分值别计为算柱的上抗、弯下承端载逆力时所针对或应顺的时弯针值方；向根据实配钢筋面积(考虑受压筋)和材料强度
5、加强柱端约束
4.9 框架节点核芯区抗震设计 破坏形态
在轴压力、弯矩和剪力的共同作用下，节点区发生由于剪切和主拉应力造成的脆性破坏。
原因有： 钢筋数量多，振捣不均匀， 影响质量； 梁柱内纵筋深入节点锚固 长度不足，纵筋拔 出； 箍筋过少，抗剪能力不足。
梁柱节点处的剪切破坏
框架节点破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏。 节点主要受剪力和压力的组合作用，节点核心区未开裂前，箍筋应力很小，基本上是混 凝土承受剪力。约当剪力达到核心区极限抗剪能力60～70%时，混凝土突然发生对角贯通裂 缝，节点刚度明显降低，箍筋应力也突然增大，个别甚至屈服，此后斜裂缝增多赠宽，箍筋 陆续达到屈服。
2hc0 N ——考虑地震作用组合的柱轴向压力或拉力设计值，当N 0.3fcbchc时，取N 0.3fcbchc；
RE ——承载力抗震调整系数，取0.85；
Asv ——同一截面内各肢水平箍筋的全部截面面积； s——箍筋间距。
5.4.3 框架柱设计
3、控制柱的轴压比 规范规定：
柱轴压比不应超过下表，但Ⅳ类场地上的较高层建筑柱轴压比限值应适当减小。
9度时
V j1 R E 0 .9jftb jh jfyA vsv h j b 0s a s
f t ---混凝土抗拉强度设计值； N ---对应与组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值；
f yv ---箍筋抗拉强度设计值； A svj ---核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积;
非抗震设计
l1 la
抗震设计
llE laE
式中l1
—受拉钢筋的搭接长度； —受拉钢筋的锚固长度，应按现行《混凝土结构设计规范》规定采用；
la
l —抗震设计时受拉钢筋的锚固长度； aE 一、二级抗震等级
laE1.15la
三级抗震等级
laE1.05la
四级抗震等级
laE1.00la
—受拉钢筋搭接长度修正系数，同一连接区段内搭接钢筋面积百分率不大于25%、 50%和100%时，分别取1.2、1.4和1.6。
V0.25cfcbchc0
有地震作用组合：
V1RE(0.2cfcbchc0)
h 柱截面的有效高度 c0
（2） 柱内纵向钢筋的配置 （a)宜对称布置； （b)截面尺寸大于400的柱，纵向钢筋间距不宜大于200;
（c)纵向钢筋的最小配筋率应按下表采用;
抗震等级
类别
一
二
三
四
中柱和边柱
1.0
0.8
0.7
• 框支柱 一、二级框支柱由地震作用引起的附加轴力应分别乘以增大系数1.5、1.2；
一、二级框支柱的顶层柱上端和底层柱下端，其组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5、1.2。
• 角柱 按照上述方法调整后的组合弯矩设计值再乘以不小于1.1的增大系数
（2）柱正截面受弯承载力验算
• 按照钢筋混凝土偏心受压柱构件进行计算 • 抗震设计框架的角柱按双向偏心受压构件验算
1.节点核芯区抗剪承载力的验算
三、四级框架节点核心区可不进行抗震验算， 但应符合构造措施的要求。
（1）节点核芯区组合的剪力设计值
Vj h cb0M asb 1h H b0 c a hb s
9度和一级框架尚应符合
Vj 1.1 hb0 5M asbu a1h H b0 c a hb s
b j 0 .5b b bc 0 .25 hc e
b
、
cห้องสมุดไป่ตู้
h
c
—
—分别为柱截面的宽、
b j 、 h j — —分别为节点截面的有
高； 效宽度、高度；
e — —梁与柱中线的偏心距
。
1 / 2时， 1 / 2时，
较小值：
2、梁柱纵筋在节点区的锚固
钢筋接头可采用机械接头、搭接接头和焊接接头。受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度 应根据位于同一连接区段内搭接钢筋面积百分率按下式计算，且不应小于300。
s ---箍筋间距；
j —梁的约束影响系数，梁板为现浇，梁柱中线重合，四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度 的1/2且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4时，可采用1.5；9度时宜采用1.25；其他情况均 采用1.0。
（3）节点截面有效宽度
a . 当梁柱轴线重合且验算 b j 可采用该侧柱截面宽度
4、加强柱端约束
H c /6
取 大
hc
值
500
Hc