钢筋混凝土框排架结构ppt课件.ppt
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1、构筑物抗震设计规范构筑物抗震设计规范GB 50191- 2019介绍介绍钢筋混凝土框排架钢筋混凝土框排架李永录李永录中冶建筑研究总院有限公司中冶建筑研究总院有限公司国家工业建构筑物质量安全监督检验中心国家工业建构筑物质量安全监督检验中心钢筋混凝土框排架结构钢筋混凝土框排架结构钢筋混凝土框排架结构钢筋混凝土框排架结构4排架结构组成排架结构组成1)屋面板2)天沟板3)天窗架4)屋架5)托架6)吊车梁7)排架柱8)抗风柱9)基础10)连系梁11)基础梁12)天窗架垂直支撑13)屋架下弦横向支撑14)屋架垂直支撑15)柱间支撑一般规定一般规定 本章适用于钢筋混凝土框架、框架-抗震墙与排架侧向组成的框排
2、架结构抗震设计,其适用的最大高度应符合下表的规定。结构类型结构类型6度度7度度8度度9度度0.2g0.3g框架框架55(50)50(45)40(35)35(30)24(19)框架框架-抗抗震墙震墙120(110)110(100)90(80)70(60)45(40)注:1括号内的数值用于设有筒仓的框架和框架-抗震墙;2房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋面部分);3超过表中所列高度时,应进行专门研究和论证,并采取加强措施。一般规定一般规定 框排架结构的平面和竖向布置、结构选型、选材,应框排架结构的平面和竖向布置、结构选型、选材,应符合下列规定:符合下列规定: 1在结构单元平
3、面内,抗侧力构件宜对称均匀布置,在结构单元平面内,抗侧力构件宜对称均匀布置,并应沿结构全高设置。在结构单元内,各柱列的侧移并应沿结构全高设置。在结构单元内,各柱列的侧移刚度宜均匀。竖向抗侧力构件的截面尺寸宜自下而上刚度宜均匀。竖向抗侧力构件的截面尺寸宜自下而上逐渐减小,并应避免抗侧力构件的侧移刚度和承载力逐渐减小,并应避免抗侧力构件的侧移刚度和承载力突变。突变。 2质量大的设备等,不宜布置在结构单元边缘的平质量大的设备等,不宜布置在结构单元边缘的平台上,宜设置在距结构刚度中心较近的部位;当不可台上,宜设置在距结构刚度中心较近的部位;当不可避免时,宜将平台与主体结构分开,也可在满足工艺避免时,宜
4、将平台与主体结构分开,也可在满足工艺要求的条件下采用低位布置。要求的条件下采用低位布置。 3不宜采用悬挑结构。不宜采用悬挑结构。 4围护墙宜选用轻质材料、轻型墙板、钢筋混凝土围护墙宜选用轻质材料、轻型墙板、钢筋混凝土墙板等;当结构单元的一端敞开另一端有山墙时,其墙板等;当结构单元的一端敞开另一端有山墙时,其山墙与主体结构之间应采用柔性连接。山墙与主体结构之间应采用柔性连接。一般规定一般规定 框排架结构的防震缝,应符合下列规定:框排架结构的防震缝,应符合下列规定: 1当符合下列情况之一时,应设置防震缝:当符合下列情况之一时,应设置防震缝: 1)房屋贴建于框排架结构;房屋贴建于框排架结构; 2)结
5、构的平面和竖向布置不规则;结构的平面和竖向布置不规则; 3)质量和刚度沿纵向分布有突变。质量和刚度沿纵向分布有突变。 2防震缝的两侧应各自设置承重结构。防震缝的两侧应各自设置承重结构。 3除胶带运输机和链带设备外,设备不应跨防震缝除胶带运输机和链带设备外,设备不应跨防震缝布置。布置。一般规定一般规定 4防震缝的最小宽度,应符合下列规定:防震缝的最小宽度,应符合下列规定: 1)高度不大于高度不大于15m的贴建房屋与框排架结构间,的贴建房屋与框排架结构间,6度、度、7度时,不应小于度时,不应小于100mm;8度、度、9度时,不应小于度时,不应小于110mm; 2)框排架结构(包括设置少量抗震墙的框
6、排架结构)框排架结构(包括设置少量抗震墙的框排架结构)单元间,结构高度不超过单元间,结构高度不超过15m时,不应小于时,不应小于100mm;结构高;结构高度超过度超过15m时,对时,对6度度9度,分别每增高度,分别每增高5m、4m、3m、2m,宜加宽宜加宽20mm; 3)框架框架-抗震墙的框排架结构的防震缝抗震墙的框排架结构的防震缝宽度不应小于本条第宽度不应小于本条第2款规定数值的款规定数值的70%,且不宜小于且不宜小于100mm。 5 8度、度、9度的框架结构防震缝两侧结构层高相差较度的框架结构防震缝两侧结构层高相差较大时,防震缝两侧框架柱的箍筋应沿房屋全高加密。大时,防震缝两侧框架柱的箍筋
7、应沿房屋全高加密。一般规定一般规定 框架及框架框架及框架-抗震墙结构中,楼板、屋盖采用预制板抗震墙结构中,楼板、屋盖采用预制板时,应采取保证楼板、屋盖的整体性及其与框架梁时,应采取保证楼板、屋盖的整体性及其与框架梁(或抗震墙)的可靠连接的措施。(或抗震墙)的可靠连接的措施。 排架跨屋架或屋面梁支承在框架柱上时,宜符合下列排架跨屋架或屋面梁支承在框架柱上时,宜符合下列规定:规定: 1排架跨的屋架下弦或屋面梁底面,宜布置在与框架跨相应排架跨的屋架下弦或屋面梁底面,宜布置在与框架跨相应楼层的同一标高处。楼层的同一标高处。 2排架跨的屋架或屋面梁支承在框架柱顶伸出的单柱上时排架跨的屋架或屋面梁支承在框
8、架柱顶伸出的单柱上时(下图),宜在柱顶(下图),宜在柱顶(A处)设置一道纵向钢筋混凝土连梁;处)设置一道纵向钢筋混凝土连梁;当当AC段柱较高时,宜在中间增设一道纵向连梁。段柱较高时,宜在中间增设一道纵向连梁。 一般规定一般规定 屋盖天窗的配置与选材,应符合下列规定:屋盖天窗的配置与选材,应符合下列规定: 1天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗、下沉式天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗、下沉式天窗或采光屋面板等形式。天窗或采光屋面板等形式。 2突出屋面的天窗宜采用钢天窗架;突出屋面的天窗宜采用钢天窗架;6度度8度时,度时,可采用矩形截面杆件的钢筋混凝土天窗架。可采用矩形截面杆件的钢筋混凝土天窗架。
9、 3宜在满足建筑功能的条件下,降低天窗架的高度。宜在满足建筑功能的条件下,降低天窗架的高度。 4天窗屋盖、端壁板和侧板,宜采用轻型板材;不天窗屋盖、端壁板和侧板,宜采用轻型板材;不应采用端壁板代替端天窗架。应采用端壁板代替端天窗架。 5结构单元两端的第一开间不应设置天窗;结构单元两端的第一开间不应设置天窗;8度和度和9度时,宜从第三开间开始设置天窗。度时,宜从第三开间开始设置天窗。一般规定一般规定 屋盖的屋架或屋面梁的选用,应符合下列规定:屋盖的屋架或屋面梁的选用,应符合下列规定: 1屋盖宜选用钢屋架或重心较低的预应力混凝土、屋盖宜选用钢屋架或重心较低的预应力混凝土、钢筋混凝土屋架。钢筋混凝土
10、屋架。 2跨度不大于跨度不大于15m时,可采用钢筋混凝土屋面梁。时,可采用钢筋混凝土屋面梁。 3跨度大于跨度大于24m,或,或8度度III、类场地和类场地和9度时,宜度时,宜选用钢屋架。选用钢屋架。 4有突出屋面天窗架的屋盖不宜采用预应力混凝土有突出屋面天窗架的屋盖不宜采用预应力混凝土或钢筋混凝土屋架。或钢筋混凝土屋架。 58度(度(0.30g)和)和9度时,跨度大于度时,跨度大于24m的屋盖不宜的屋盖不宜采用大型屋面板。采用大型屋面板。一般规定一般规定 框排架结构的排架柱选型,应符合下列规定:框排架结构的排架柱选型,应符合下列规定: 1应根据截面高度不同采用矩形、工字形截面柱或应根据截面高度
11、不同采用矩形、工字形截面柱或斜腹杆双肢柱,不应采用薄壁工字形柱、腹板开孔工斜腹杆双肢柱,不应采用薄壁工字形柱、腹板开孔工字形柱或预制腹板的工字形柱。字形柱或预制腹板的工字形柱。 2采用工字形截面柱时,柱底至室内地坪以上采用工字形截面柱时,柱底至室内地坪以上500mm高度范围内、阶形柱的上柱和牛腿处的各柱段,高度范围内、阶形柱的上柱和牛腿处的各柱段,均应采用矩形截面。均应采用矩形截面。 3山墙抗风柱可采用矩形、工字形截面钢筋混凝土山墙抗风柱可采用矩形、工字形截面钢筋混凝土柱,亦可采用形钢柱。当排架跨较高时,宜设置山柱,亦可采用形钢柱。当排架跨较高时,宜设置山墙抗风梁。墙抗风梁。一般规定一般规定
12、上下吊车的钢梯布置,应符合下列规定:上下吊车的钢梯布置,应符合下列规定: 1在结构单元内一端有山墙另一端无山墙时,应在在结构单元内一端有山墙另一端无山墙时,应在靠近山墙的端部设置钢梯。靠近山墙的端部设置钢梯。 2在结构单元内两端均有山墙或均无山墙时,应在在结构单元内两端均有山墙或均无山墙时,应在单元中部设置钢梯。单元中部设置钢梯。 3多跨时,可按本条第多跨时,可按本条第1、2款的规定分散布置钢梯。款的规定分散布置钢梯。 框排架结构中的框架、抗震墙均应双向设置,且柱中框排架结构中的框架、抗震墙均应双向设置,且柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间的偏心距不宜线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间的偏
13、心距不宜大于柱宽的大于柱宽的1/4;大于柱宽的;大于柱宽的1/4时,应计入偏心的影时,应计入偏心的影响。响。 框排架结构中框架部分,高度大于框排架结构中框架部分,高度大于24m时,不宜采时,不宜采用单跨框架结构。用单跨框架结构。一般规定一般规定 框架框架-抗震墙中,抗震墙之间无大洞口的楼板、屋盖抗震墙中,抗震墙之间无大洞口的楼板、屋盖的长宽比,不宜超过下表的规定;超过时,应计入楼的长宽比,不宜超过下表的规定;超过时,应计入楼板、屋盖平面变形的影响。板、屋盖平面变形的影响。楼板、屋盖类型楼板、屋盖类型6度度7度度8度度9度度现浇楼板、屋盖现浇楼板、屋盖4432装配整体式楼板、装配整体式楼板、屋盖
14、屋盖332不宜采用不宜采用一般规定一般规定 框架框架-抗震墙中抗震墙的设置,宜符合下列规定:抗震墙中抗震墙的设置,宜符合下列规定: 1抗震墙宜贯通房屋全高。抗震墙宜贯通房屋全高。 2结构较长时,侧移刚度较大的纵向抗震墙不宜设结构较长时,侧移刚度较大的纵向抗震墙不宜设置在结构的端开间。置在结构的端开间。 3抗震墙洞口宜上下对齐,且洞边距端柱不宜小于抗震墙洞口宜上下对齐,且洞边距端柱不宜小于300mm。 4楼梯间宜设置抗震墙,但不宜造成较大的扭转效楼梯间宜设置抗震墙,但不宜造成较大的扭转效应。应。 5在抗震墙的两端(不包括洞口两侧),宜设置端在抗震墙的两端(不包括洞口两侧),宜设置端柱或与另一方向
15、的抗震墙相连。柱或与另一方向的抗震墙相连。一般规定一般规定 采用框架采用框架-抗震墙时,抗震墙底部加强部位的范围,抗震墙时,抗震墙底部加强部位的范围,应符合下列要求:应符合下列要求: 1底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起。底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起。 2房屋高度大于房屋高度大于24m时,底部加强部位的高度可取时,底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的底部两层和墙体总高度的1/10的较大值;房屋高度不的较大值;房屋高度不大于大于24m时,底部加强部位可取底部一层。时,底部加强部位可取底部一层。 3当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以
16、下时,底部加强部位尚应向下延伸到计算嵌固端。底部加强部位尚应向下延伸到计算嵌固端。一般规定一般规定 框排架结构柱的独立基础有下列情况之一时,宜沿两框排架结构柱的独立基础有下列情况之一时,宜沿两个主轴方向(排架柱仅在纵向)设置基础系梁:个主轴方向(排架柱仅在纵向)设置基础系梁: 1一级框架和一级框架和类场地的二级框架。类场地的二级框架。 2各柱基承受的重力荷载代表值作用下的压应力差各柱基承受的重力荷载代表值作用下的压应力差别较大。别较大。 3基础埋置较深或各基础埋置深度差别较大。基础埋置较深或各基础埋置深度差别较大。 4地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、液化地基主要受力层范围内存在软弱粘性土
17、层、液化土层或严重不均匀土层。土层或严重不均匀土层。 5桩基承台之间。桩基承台之间。一般规定一般规定 框架框架-抗震墙中的抗震墙基础,应有良好的整体性和抗震墙中的抗震墙基础,应有良好的整体性和抗转动的能力。抗转动的能力。 楼梯间应符合下列规定:楼梯间应符合下列规定: 1宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。 2对于框排架结构,楼梯间的布置不应导致结构平对于框排架结构,楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则;楼梯构件与主体结构整浇时,应计入面特别不规则;楼梯构件与主体结构整浇时,应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响,应进行楼梯构楼梯构件对地震作用及其效应的影响,应进行楼梯构件的抗
18、震承载力验算;宜采取减少楼梯构件对主体结件的抗震承载力验算;宜采取减少楼梯构件对主体结构刚度影响的构造措施。构刚度影响的构造措施。 3楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结。楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结。计算计算 以下只将规范中精简出来讲解,具体的公式及计算请详见构筑物抗震设计规范第六章第二节。计算计算 6度时,不规则、建造于度时,不规则、建造于类场地上较高的以及类场地上较高的以及7度度9度时的框排架结构,应按度时的框排架结构,应按构筑物抗震设计规范构筑物抗震设计规范第第5章多遇地震的规定进行水平、竖向地震作用和地震章多遇地震的规定进行水平、竖向地震作用和地震作用效应计算。作用效应计算。 框
19、排架结构应按空间结构模型计算地震作用,且应符框排架结构应按空间结构模型计算地震作用,且应符合下列要求:合下列要求: 1复杂框排架结构进行多遇地震作用下的内力和变复杂框排架结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时,应采用不少于两个不同的力学模型,并应形分析时,应采用不少于两个不同的力学模型,并应对其计算结果进行分析比较。对其计算结果进行分析比较。 2框排架结构不规则时,应符合框排架结构不规则时,应符合构筑物抗震设计构筑物抗震设计规范规范第第3.4.6、3.4.7条的规定。条的规定。计算计算 3抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合合构筑物抗震设计规
20、范构筑物抗震设计规范第第5.2.5条的规定。条的规定。 4设有天窗且不计入框排架结构计算模型时,地震设有天窗且不计入框排架结构计算模型时,地震作用计算时可将天窗的质量集中在天窗架下部屋架或作用计算时可将天窗的质量集中在天窗架下部屋架或屋面梁处。屋面梁处。 5设有筒仓的框排架结构,筒仓设有横向和纵向竖设有筒仓的框排架结构,筒仓设有横向和纵向竖壁时,贮料荷载应分配给纵向和横向竖壁上;当仅设壁时,贮料荷载应分配给纵向和横向竖壁上;当仅设有纵向竖壁(横向为梁)时,贮料荷载应仅分配给纵有纵向竖壁(横向为梁)时,贮料荷载应仅分配给纵向竖壁上。向竖壁上。 6采用振型分解反应谱法计算时,其振型数不宜少采用振型
21、分解反应谱法计算时,其振型数不宜少于于12个。个。 7计算的结构自振周期应乘以计算的结构自振周期应乘以0.80.9的周期调整系的周期调整系数。数。计算计算 一、二、三、四级框架的底层,柱下端(设有筒仓的一、二、三、四级框架的底层,柱下端(设有筒仓的框架尚应包括支承筒仓竖壁的框架柱的上端)截面组框架尚应包括支承筒仓竖壁的框架柱的上端)截面组合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数合的弯矩设计值,应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和和1.2。底层柱的纵向钢筋应按上下端的不利情况配。底层柱的纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。置。 抗震墙各墙肢截面组合的内力设计值,应按下列要求抗震墙各墙肢截面组合的内
22、力设计值,应按下列要求采用:采用: 1一级抗震墙的底部加强部位以上部位,墙肢的组一级抗震墙的底部加强部位以上部位,墙肢的组合弯矩设计值应乘以增大系数,其值可采用合弯矩设计值应乘以增大系数,其值可采用1.2,剪,剪力应相应调整。力应相应调整。 2双肢抗震墙中,墙肢不宜出现小偏心受拉;当任双肢抗震墙中,墙肢不宜出现小偏心受拉;当任一墙肢为偏心受拉时,另一墙肢的剪力设计值、弯矩一墙肢为偏心受拉时,另一墙肢的剪力设计值、弯矩设计值均应乘以增大系数设计值均应乘以增大系数1.25。计算计算 框排架结构抗震计算时,尚应符合下列规定:框排架结构抗震计算时,尚应符合下列规定: 1侧移刚度沿竖向分布基本均匀的框架
23、侧移刚度沿竖向分布基本均匀的框架-抗震墙结构,抗震墙结构,任一层框架部分承担的剪力值,不应小于框排架结构任一层框架部分承担的剪力值,不应小于框排架结构底部总地震剪力的底部总地震剪力的20%和框架部分各楼层地震剪力最和框架部分各楼层地震剪力最大值大值1.5倍中的较小值。倍中的较小值。 2抗震墙地震内力计算时,连梁的刚度可折减,折抗震墙地震内力计算时,连梁的刚度可折减,折减系数不宜小于减系数不宜小于0.5。 3设置少量抗震墙的框架结构,其框架部分的地震设置少量抗震墙的框架结构,其框架部分的地震剪力值,宜采用框架结构模型和框架剪力值,宜采用框架结构模型和框架-抗震墙结构模抗震墙结构模型中计算结果的较
24、大值。型中计算结果的较大值。 4框架框架-抗震墙结构计算内力和变形时,其抗震墙应抗震墙结构计算内力和变形时,其抗震墙应计入端部翼墙的共同工作。计入端部翼墙的共同工作。计算计算 框架节点核芯区的抗震验算,应符合下列规定:框架节点核芯区的抗震验算,应符合下列规定: 1一、二、三级框架的节点核芯区应进行抗震验算;一、二、三级框架的节点核芯区应进行抗震验算;四级框架节点核芯区可不进行抗震验算,但应符合抗四级框架节点核芯区可不进行抗震验算,但应符合抗震构造措施的要求。震构造措施的要求。 2核芯区截面抗震验算方法应符合核芯区截面抗震验算方法应符合构筑物抗震设构筑物抗震设计规范计规范附录附录D的规定。的规定
25、。 7度(度(0.15g)、类场地和类场地和8度、度、9度时,应计算横度时,应计算横向水平地震作用对排架跨的屋架下弦产生的拉、压效向水平地震作用对排架跨的屋架下弦产生的拉、压效应,在托架上的屋架可不计算该效应。应,在托架上的屋架可不计算该效应。 7度(度(0.15g)、类场地和类场地和8度、度、9度时,排架跨屋度时,排架跨屋架或屋面梁与柱顶(或牛腿)的连接,应进行抗震验架或屋面梁与柱顶(或牛腿)的连接,应进行抗震验算。算。计算计算 8度和度和9度时,钢结构仓斗与其钢筋混凝土竖壁之间的度时,钢结构仓斗与其钢筋混凝土竖壁之间的连接焊缝计算,应计入竖向地震作用;竖向地震作用连接焊缝计算,应计入竖向地
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