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6,2 計(jì)算要點(diǎn)6.2、2?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力與其破壞機(jī)制密切相關(guān) 試驗(yàn)研究表明。梁端屈服型框架有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移大?？拐鹦阅茌^好 柱端屈服型框架容易形成倒塌機(jī)制,在強(qiáng)震作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件不存在承載力儲(chǔ)備，梁端受彎承載力即為實(shí)際可能達(dá)到的最大彎矩.柱端實(shí)際可能達(dá)到的最大彎矩也與其偏壓下的受彎承載力相等、這是地震作用效應(yīng)的一個(gè)特點(diǎn)，因此 所謂 強(qiáng)柱弱梁。指的是，節(jié)點(diǎn)處梁端實(shí)際受彎承載力Maby和柱端實(shí)際受彎承載力Macy之間滿足下列不等式.這種概念設(shè)計(jì),由于地震的復(fù)雜性.樓板的影響和鋼筋屈服強(qiáng)度的超強(qiáng) 難以通過(guò)精確的承載力計(jì)算真正實(shí)現(xiàn)。本規(guī)范自89規(guī)范以來(lái),在梁端實(shí)配鋼筋不超過(guò)計(jì)算配筋10 的前提下.將梁,柱之間的承載力不等式轉(zhuǎn)為梁、柱的地震組合內(nèi)力設(shè)計(jì)值的關(guān)系式。并使不同抗震等級(jí)的柱端彎矩設(shè)計(jì)值有不同程度的差異、采用增大柱端彎矩設(shè)計(jì)值的方法.只在一定程度上推遲柱端出現(xiàn)塑性鉸。研究表明，當(dāng)計(jì)入樓板和鋼筋超強(qiáng)影響時(shí).要實(shí)現(xiàn)承載力不等式,內(nèi)力增大系數(shù)的取值往往需要大于2.由于地震是往復(fù)作用。兩個(gè)方向的柱端彎矩設(shè)計(jì)值均要滿足要求,當(dāng)梁端截面為反時(shí)針?lè)较驈澗刂蜁r(shí),柱端截面應(yīng)為順時(shí)針?lè)较驈澗刂?、反之亦然、?duì)于一級(jí)框架。89規(guī)范除了用增大系數(shù)的方法外、還提出了采用梁端實(shí)配鋼筋面積和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的抗震受彎承載力所對(duì)應(yīng)的彎矩值的調(diào)整,驗(yàn)算方法，這里.抗震承載力即本規(guī)范5章的RE,R，γRE,R。0,75 此時(shí)必須將抗震承載力驗(yàn)算公式取等號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的內(nèi)力，即S.R，γRE 當(dāng)計(jì)算梁端抗震受彎承載力時(shí)，若計(jì)入樓板的鋼筋.且材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值考慮一定的超強(qiáng)系數(shù)。則可提高框架，強(qiáng)柱弱梁,的程度.89規(guī)范規(guī)定,一級(jí)的增大系數(shù)可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)估計(jì)節(jié)點(diǎn)左右梁端順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚴芾摻畹膶?shí)際截面面積與計(jì)算面積的比值,取1.1λs作為實(shí)配增大系數(shù)的近似估計(jì),其中的1,1來(lái)自鋼筋材料標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值的比值fyk。fy，柱彎矩增大系數(shù)值可參考λs的可能變化范圍確定。例如.當(dāng)梁頂面為計(jì)算配筋而梁底面為構(gòu)造配筋時(shí)。一級(jí)的λs不小于1。5 于是，柱彎矩增大系數(shù)不小于1。1,1,5、1，65.二級(jí)λs不小于1.3、柱彎矩增大系數(shù)不小于1 43.2001規(guī)范比89規(guī)范提高了強(qiáng)柱弱梁的彎矩增大系數(shù)ηc、彎矩增大系數(shù)ηc考慮了一定的超配鋼筋 包括樓板的配筋 和鋼筋超強(qiáng),一級(jí)的框架結(jié)構(gòu)及9度時(shí),仍應(yīng)采用框架梁的實(shí)際抗震受彎承載力確定柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值,取二者的較大值.本次修訂、提高了框架結(jié)構(gòu)的柱端彎矩增大系數(shù)、而其他結(jié)構(gòu)中框架的柱端彎矩增大系數(shù)仍與2001規(guī)范相同.并補(bǔ)充了四級(jí)框架的柱端彎矩增大系數(shù),對(duì)于一級(jí)框架結(jié)構(gòu)和9度時(shí)的一級(jí)框架。明確只需按梁端實(shí)配抗震受彎承載力確定柱端彎矩設(shè)計(jì)值、即使按增大系數(shù)的方法比實(shí)配方法保守.也可不采用增大系數(shù)的方法。對(duì)于二，三級(jí)框架結(jié)構(gòu)、也可按式,6、2.2 2.的梁端實(shí)配抗震受彎承載力確定柱端彎矩設(shè)計(jì)值.但式中的系數(shù)1,2可適當(dāng)降低,如取1 1即可，這樣 有可能比按內(nèi)力增大系數(shù) 即按式、6，2 2,1，調(diào)整的方法更經(jīng)濟(jì)、合理。計(jì)算梁端實(shí)配抗震受彎承載力時(shí)。還應(yīng)計(jì)入梁兩側(cè)有效翼緣范圍的樓板。因此。在框架剛度和承載力計(jì)算時(shí)。所計(jì)入的梁兩側(cè)有效翼緣范圍應(yīng)相互協(xié)調(diào) 即使按，強(qiáng)柱弱梁.設(shè)計(jì)的框架，在強(qiáng)震作用下。柱端仍有可能出現(xiàn)塑性鉸,保證柱的抗地震倒塌能力是框架抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，本規(guī)范通過(guò)柱的抗震構(gòu)造措施，使柱具有大的彈塑性變形能力和耗能能力，達(dá)到在大震作用下 即使柱端出鉸、也不會(huì)引起框架倒塌的目標(biāo).當(dāng)框架底部若干層的柱反彎點(diǎn)不在樓層內(nèi)時(shí),說(shuō)明這些層的框架梁相對(duì)較弱，為避免在豎向荷載和地震共同作用下變形集中、壓屈失穩(wěn),柱端彎矩也應(yīng)乘以增大系數(shù)，對(duì)于軸壓比小于0、15的柱 包括頂層柱在內(nèi)。因其具有比較大的變形能力、可不滿足上述要求、對(duì)框支柱 在本規(guī)范第6 2,10條另有規(guī)定。6,2。3 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算嵌固端所在層即底層的柱下端過(guò)早出現(xiàn)塑性屈服,將影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力。嵌固端截面乘以彎矩增大系數(shù)是為了避免框架結(jié)構(gòu)柱下端過(guò)早屈服.對(duì)其他結(jié)構(gòu)中的框架、其主要抗側(cè)力構(gòu)件為抗震墻.對(duì)其框架部分的嵌固端截面.可不作要求，當(dāng)僅用插筋滿足柱嵌固端截面彎矩增大的要求時(shí),可能造成塑性鉸向底層柱的上部轉(zhuǎn)移,對(duì)抗震不利 規(guī)范提出按柱上下端不利情況配置縱向鋼筋的要求,6.2 4.6 2,5 6 2、8、防止梁、柱和抗震墻底部在彎曲屈服前出現(xiàn)剪切破壞是抗震概念設(shè)計(jì)的要求 它意味著構(gòu)件的受剪承載力要大于構(gòu)件彎曲時(shí)實(shí)際達(dá)到的剪力，即按實(shí)際配筋面積和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的承載力之間滿足下列不等式。規(guī)范在縱向受力鋼筋不超過(guò)計(jì)算配筋10,的前提下，將承載力不等式轉(zhuǎn)為內(nèi)力設(shè)計(jì)值表達(dá)式。不同抗震等級(jí)采用不同的剪力增大系數(shù).使、強(qiáng)剪弱彎。的程度有所差別,該系數(shù)同樣考慮了材料實(shí)際強(qiáng)度和鋼筋實(shí)際面積這兩個(gè)因素的影響,對(duì)柱和墻還考慮了軸向力的影響,并簡(jiǎn)化計(jì)算.一級(jí)的剪力增大系數(shù)，需從上述不等式中導(dǎo)出.直接取實(shí)配鋼筋面積與計(jì)算實(shí)配筋面積之比λs的1,1倍 是ηv最簡(jiǎn)單的近似.對(duì)梁和節(jié)點(diǎn)的、強(qiáng)剪。能滿足工程的要求,對(duì)柱和墻偏于保守。89規(guī)范在條文說(shuō)明中給出較為復(fù)雜的近似計(jì)算公式如下 式中 λN為軸壓比.λSW為墻體實(shí)際受拉鋼筋、分布筋和集中筋。截面面積與計(jì)算面積之比 ζ為考慮墻體邊緣構(gòu)件影響的系數(shù) ρtw為墻體受拉鋼筋配筋率。2001規(guī)范的框架柱?？拐饓Φ募袅υ龃笙禂?shù)ηvc。ηvw，即參考上述近似公式確定,此次修訂?？蚣芰?框架結(jié)構(gòu)以外框架的柱。連梁和抗震墻的剪力增大系數(shù)與2001規(guī)范相同、框架結(jié)構(gòu)的柱的剪力增大系數(shù)隨柱端彎矩增大系數(shù)的提高而提高,同時(shí)，明確一級(jí)的框架結(jié)構(gòu)及9度的一級(jí)框架、只需滿足實(shí)配要求。而即使增大系數(shù)為偏保守也可不滿足 同樣、二 三，四級(jí)框架結(jié)構(gòu)的框架柱，也可采用實(shí)配方法而不采用增大系數(shù)的方法。使之較為經(jīng)濟(jì)又合理，注意 柱和抗震墻的彎矩設(shè)計(jì)值系經(jīng)本節(jié)有關(guān)規(guī)定調(diào)整后的取值,梁端，柱端彎矩設(shè)計(jì)值之和須取順時(shí)針?lè)较蛑鸵约胺磿r(shí)針?lè)较蛑蛢烧叩妮^大值 梁端縱向受拉鋼筋也按順時(shí)針及反時(shí)針?lè)较蚩紤]，6.2.6.地震時(shí)角柱處于復(fù)雜的受力狀態(tài)，其彎矩和剪力設(shè)計(jì)值的增大系數(shù)，比其他柱略有增加、以提高抗震能力 6、2 7,對(duì)一級(jí)抗震墻規(guī)定調(diào)整截面的組合彎矩設(shè)計(jì)值、目的是通過(guò)配筋方式迫使塑性鉸區(qū)位于墻肢的底部加強(qiáng)部位、89規(guī)范要求底部加強(qiáng)部位的組合彎矩設(shè)計(jì)值均按墻底截面的設(shè)計(jì)值采用、以上一般部位的組合彎矩設(shè)計(jì)值按線性變化，對(duì)于較高的房屋,會(huì)導(dǎo)致與加強(qiáng)部位相鄰一般部位的彎矩取值過(guò)大、2001規(guī)范改為、底部加強(qiáng)部位的彎矩設(shè)計(jì)值均取墻底部截面的組合彎矩設(shè)計(jì)值。底部加強(qiáng)部位以上.均采用各墻肢截面的組合彎矩設(shè)計(jì)值乘以增大系數(shù)，但增大后與加強(qiáng)部位緊鄰一般部位的彎矩有可能小于相鄰加強(qiáng)部位的組合彎矩，本次修訂、改為僅加強(qiáng)部位以上乘以增大系數(shù)，主要有兩個(gè)目的,一是使墻肢的塑性鉸在底部加強(qiáng)部位的范圍內(nèi)得到發(fā)展 不是將塑性鉸集中在底層。甚至集中在底截面以上不大的范圍內(nèi)，從而減輕墻肢底截面附近的破壞程度,使墻肢有較大的塑性變形能力.二是避免底部加強(qiáng)部位緊鄰的上層墻肢屈服而底部加強(qiáng)部位不屈服 當(dāng)抗震墻的墻肢在多遇地震下出現(xiàn)小偏心受拉時(shí),在設(shè)防地震 罕遇地震下的抗震能力可能大大喪失，而且,即使多遇地震下為偏壓的墻肢而設(shè)防地震下轉(zhuǎn)為偏拉.則其抗震能力有實(shí)質(zhì)性的改變.也需要采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施。雙肢抗震墻的某個(gè)墻肢為偏心受拉時(shí) 一旦出現(xiàn)全截面受拉開(kāi)裂。則其剛度退化嚴(yán)重。大部分地震作用將轉(zhuǎn)移到受壓墻肢，因此,受壓肢需適當(dāng)增大彎矩和剪力設(shè)計(jì)值以提高承載能力，注意到地震是往復(fù)的作用、實(shí)際上雙肢墻的兩個(gè)墻肢 都可能要按增大后的內(nèi)力配筋。6、2 9,框架柱和抗震墻的剪跨比可按圖15及公式進(jìn)行計(jì)算.6,2 10 6.2 12、這幾條規(guī)定了部分框支結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的注意事項(xiàng)。第6，2，10條1款的規(guī)定。適用于本章6，1 1條所指的框支層不超過(guò)2層的情況。本次修訂 將本層地震剪力改為底層地震剪力即基底剪力 但主樓與裙房相連時(shí) 不含裙房部分的地震剪力，框支柱也不含裙房的框架柱.框支結(jié)構(gòu)的落地墻 在轉(zhuǎn)換層以下的部位是保證框支結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵部位.這部位的剪力傳遞還可能存在矮墻效應(yīng)，為了保證抗震墻在大震時(shí)的受剪承載力 只考慮有拉筋約束部分的混凝土受剪承載力 無(wú)地下室的部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的落地墻。特別是聯(lián)肢或雙肢墻 當(dāng)考慮不利荷載組合出現(xiàn)偏心受拉時(shí)，為了防止墻與基礎(chǔ)交接處產(chǎn)生滑移。宜按總剪力的30.設(shè)置45,交叉防滑斜筋、斜筋可按單排設(shè)在墻截面中部并應(yīng)滿足錨固要求，6，2,13 本條規(guī)定了在結(jié)構(gòu)整體分析中的內(nèi)力調(diào)整、1。按照框墻結(jié)構(gòu),不包括少墻框架體系和少框架的抗震墻體系、中框架和墻體協(xié)同工作的分析結(jié)果,在一定高度以上、框架按側(cè)向剛度分配的剪力與墻體的剪力反號(hào)。二者相減等于樓層的地震剪力 此時(shí)，框架承擔(dān)的剪力與底部總地震剪力的比值基本保持某個(gè)比例 按多道防線的概念設(shè)計(jì)要求 墻體是第一道防線，在設(shè)防地震 罕遇地震下先于框架破壞.由于塑性內(nèi)力重分布 框架部分按側(cè)向剛度分配的剪力會(huì)比多遇地震下加大,我國(guó)20世紀(jì)80年代1、3比例的空間框墻結(jié)構(gòu)模型反復(fù)荷載試驗(yàn)及該試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膹椝苄苑治霰砻?保持樓層側(cè)向位移協(xié)調(diào)的情況下,彈性階段底部的框架僅承擔(dān)不到5，的總剪力,隨著墻體開(kāi)裂?？蚣艹袚?dān)的剪力逐步增大 當(dāng)墻體端部的縱向鋼筋開(kāi)始受拉屈服時(shí).框架承擔(dān)大于20.總剪力.墻體壓壞時(shí)框架承擔(dān)大于33，的總剪力、本規(guī)范規(guī)定的取值。既體現(xiàn)了多道抗震設(shè)防的原則、又考慮了當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)條件、對(duì)于框架,核心筒結(jié)構(gòu) 尚應(yīng)符合本規(guī)范6。7,1條1款的規(guī)定.此項(xiàng)規(guī)定適用于豎向結(jié)構(gòu)布置基本均勻的情況、對(duì)塔類結(jié)構(gòu)出現(xiàn)分段規(guī)則的情況、可分段調(diào)整.對(duì)有加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)。不含加強(qiáng)層及相鄰上下層的調(diào)整。此項(xiàng)規(guī)定不適用于部分框架柱不到頂.使上部框架柱數(shù)量較少的樓層.2,計(jì)算地震內(nèi)力時(shí)，抗震墻連梁剛度可折減，計(jì)算位移時(shí)，連梁剛度可不折減、抗震墻的連梁剛度折減后.如部分連梁尚不能滿足剪壓比限值,可采用雙連梁 多連梁的布置，還可按剪壓比要求降低連梁剪力設(shè)計(jì)值及彎矩，并相應(yīng)調(diào)整抗震墻的墻肢內(nèi)力.3 抗震墻應(yīng)計(jì)入腹板與翼墻共同工作.對(duì)于翼墻的有效長(zhǎng)度，89規(guī)范和2001規(guī)范有不同的具體規(guī)定，本次修訂不再給出具體規(guī)定,2001規(guī)范規(guī)定.每側(cè)由墻面算起可取相鄰抗震墻凈間距的一半。至門(mén)窗洞口的墻長(zhǎng)度及抗震墻總高度的15.三者的最小值.可供參考.4。對(duì)于少墻框架結(jié)構(gòu)、框架部分的地震剪力取兩種計(jì)算模型的較大值較為妥當(dāng).6、2，14。節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)是保證框架承載力和抗倒塌能力的關(guān)鍵部位，本次修訂,增加了三級(jí)框架的節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)進(jìn)行抗震驗(yàn)算的規(guī)定.2001規(guī)范提供了梁寬大于柱寬的框架和圓柱框架的節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)驗(yàn)算方法、梁寬大于柱寬時(shí)。按柱寬范圍內(nèi)和范圍外分別計(jì)算，圓柱的計(jì)算公式依據(jù)國(guó)外資料和國(guó)內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果提出.上式中 Aj為圓柱截面面積。Ash為核芯區(qū)環(huán)形箍筋的單根截面面積。去掉γRE及ηj加附加系數(shù),上式可寫(xiě)為、上式中系數(shù)1,57來(lái)自ACI。Structural、Journal，Jan、Feb，1989。Priestley和Paulay的文章.Seismic。strength。of.circular,reinforced,concrete.columns,圓形截面柱受剪 環(huán)形箍筋所承受的剪力可用下式表達(dá)、式中.Ash 環(huán)形箍單肢截面面積、D，一一縱向鋼筋所在圓周的直徑。hb0一一框架梁截面有效高度.s一一環(huán)形箍筋間距、根據(jù)重慶建筑大學(xué)2000年完成的4個(gè)圓柱梁柱節(jié)點(diǎn)試驗(yàn) 對(duì)比了計(jì)算和試驗(yàn)的節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)受剪承載力.計(jì)算值與試驗(yàn)之比約為85。說(shuō)明此計(jì)算公式的可靠性有一定保證，