内容正文:
6钢筋混凝土框架及剪力墙结构
第四节 钢筋混凝土框架
一、框架结构类型
钢筋混凝土框架结构按施工方式的不同,可分为现浇框架、装配整体式框架和装配式框架三种。
二、结构布置
(1)横向框架承重方案
(2)纵向框架承重方案
(3)纵、横向框架承重方案
框架主梁
框架主梁
三、框架结构抗震构造
2、填充墙的震害
框架结构的填充墙破坏较为严重,一般7度即出现裂缝。端墙、窗间墙及门窗洞口边角部分裂缝最多,9度以上填充墙大部分倒塌。在房屋中下部填充墙震害严重。
3、其他震害
建造在较软弱地基上或液化土层上的框架结构,在地震时,常因地基的不均匀沉陷使上部结构倾斜甚至倒塌。
防震缝宽度过小,地震时结构互相碰撞也容易造成震害。
框架结构的震害
柱底的震害
角柱的震害
由于双向受弯、受剪,加上扭转作用,震害比内柱重。
框架结构的震害
柱顶的震害
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。
框架结构的震害
短柱的震害
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。
框架结构的震害
填充墙破坏的主要原因是:墙体受剪承载力低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的拉结,在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落。
抗震墙的震害
在强震作用下,抗震墙的震害主要表现在墙肢之间连梁的剪切破坏。主要是由于连梁跨度小,高度大形成深梁,在反复荷载作用下形成X型剪切裂缝,为剪切型脆性破坏,尤其是在房屋1/3高度处的连梁破坏更为明显。
(二)框架结构抗震的一般规定
为了保证框架结构的抗震性能,框架应设计成延性框架,遵守“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点”、“强锚固”的设计原则。
1 现浇钢筋混凝土框架结构最大适用高度
《建筑抗震设计规范》给出了现浇钢筋混凝土框架结构的最大适用高度,见表。
结构类型 烈 度
6度 7度 8度(0.2g) 8度(0.3g) 9度
框架 60m 50m 40m 35m 24m
现浇钢筋混凝土框架结构最大适用高度
注:房屋高度指室外地面到屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分)。
2 框架结构的抗震等级
框架结构的抗震等级见表。
结构类型 烈 度
6度 7度 8度 9度
框架 高度(m) ≤24 >24 ≤24 >24 ≤24 >24 ≤24
框架 四 三 三 二 二 一 一
大跨度框架 三 二 一 一
表 现浇钢筋混凝土框架结构的抗震等级
锚固长度 抗 震 等 级
一级 二级 三级 四级
4 纵向受力钢筋连接接头
纵向受力钢筋连接接头的位置宜避开梁端、柱端箍筋加密区;当无法避开时,应采用满足等强度要求的高质量机械连接接头,且钢筋接头面积百分率不应超过50%。
5 箍筋弯钩
箍筋的末端应做成135º弯钩
6 跨数
高层框架结构不应采用单跨框架结构,
多层框架结构不宜采用单跨框架结构。
图10-5 梁(柱)箍筋弯钩要求
7.材料
(1)混凝土结构材料应符合下列规定:框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区的混凝土,其强度等级不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件的混凝土强度等级不应低于C20。同时,混凝土结构中的混凝土强度等级,抗震墙不宜超过C60 ,其他构件9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。
(2)钢结构的钢材应符合下列规定:钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%;钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
(3)普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋。纵向受力钢筋宜选用HRB400级,箍筋宜选用不低于HRB400的钢筋、也可选用HPB300级热轧钢筋。
(4)柱钢筋的连接
框架柱纵向钢筋的连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接连接等方式,宜优先采用焊接或机械连接。柱相邻纵筋连接接头应相互错开,在同一连接区段内的钢筋接头面积百分率,对于绑扎搭接和机械连接不宜大于50%,对于焊接连接不应大于50%。
(三)框架结构抗震构造措施
1.框架梁的构造措施
(1) 梁的截面尺寸
宜符合下列各项要求:梁截面宽度b不宜小于200mm;梁截面高度与宽度之比不宜大于4(即 );梁净跨与截面高度之比不宜小于4(即 )。
(3)梁的箍筋
为提高框架梁的抗剪性能和增加梁的延性,梁端的箍筋应加密,如图示。加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径按表采用。
抗震等级 加密区长度
(采用较大值)
(mm) 箍筋最大间距
(