第五章-2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋抗震設(shè)計(jì)

1、5.4 抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)定,一、房屋的適用最大高度,《抗震規(guī)范》規(guī)定：乙、丙和丁類建筑的框架結(jié)構(gòu)和框架-抗震墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度應(yīng)不超過(guò)下表的規(guī)定。,甲類建筑適用的最大高度應(yīng)專門研究。,注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑?2.超過(guò)表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，采取有效的加強(qiáng)措施； 3.平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造在Ⅳ場(chǎng)地的構(gòu)，使用的最大高度應(yīng)適當(dāng)降低（一般降低20%左右

2、）。,二、結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí),地震作用下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有下列特點(diǎn)：,1、地震作用越大，房屋的抗震要求越高；,2、結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能；,3、房屋越高，地震反應(yīng)越大，抗震要求越高。,地震作用與烈度、場(chǎng)地等有關(guān)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，對(duì)不同烈度、場(chǎng)地的結(jié)構(gòu)的抗震要求可以有明顯的差別。,主、次抗側(cè)力構(gòu)件的抗震要求應(yīng)有差別。,抗震等級(jí)是確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震計(jì)算和抗震措施的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)防烈度、房屋高度、建筑類別、結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)

3、件在結(jié)構(gòu)中的重要程度確定，共分四個(gè)等級(jí)，一級(jí)最高。,下表為丙類建筑抗震等級(jí)的劃分：,注：1.建筑場(chǎng)地為Ⅰ類時(shí)，除6度外可按表內(nèi)降低一度所對(duì)應(yīng)的 抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計(jì)算要求不應(yīng)降低； 2.接近或等于高度分界時(shí)，應(yīng)允許結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場(chǎng) 地、地基條件確定抗震等級(jí)。,1、甲、乙、丁類建筑應(yīng)按抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)中的抗震措施所要求的設(shè)防烈度按上表確定抗震等級(jí)。,2、當(dāng)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時(shí),

4、其框架部分是次要抗側(cè)力構(gòu)件,可按框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架確定抗震等級(jí)。否則按框架結(jié)構(gòu)確定等級(jí)。區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是看框架部分承受的地震傾覆力矩是否大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%。,框架承受的地震傾覆力矩可按下式計(jì)算：,3、裙房與主樓的等級(jí),裙房頂部上下各一層應(yīng)提高抗震措施,4、多層與高層建筑的地下室,一層以下根據(jù)具體情況按三級(jí)或按更低等級(jí)。9度時(shí)應(yīng)專門研究。,圖中c為抗震等級(jí),三、建筑結(jié)構(gòu)布置宜規(guī)則,四、合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制,1、框架結(jié)構(gòu),為了充

5、分發(fā)揮整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震能力，較合理的地震破壞機(jī)制應(yīng)為節(jié)點(diǎn)基本不破壞，梁比柱的屈服能早發(fā)生、多發(fā)生；同一層中，各柱兩端屈服歷程越長(zhǎng)越好；底層柱底的塑性鉸宜最晚發(fā)生。梁柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散。,2、框架-抗震墻結(jié)構(gòu),抗震墻的各墻段（包括小開(kāi)洞墻和聯(lián)肢墻肢）的高寬比不宜小于2，使其成彎剪破壞。連梁宜在梁端塑性屈服，且有足夠的變形能力，在墻段充分發(fā)揮抗震作用前不失效。,五、構(gòu)件在極限破壞前不發(fā)生明顯的脆性破壞,主要抗側(cè)力的鋼筋混凝土構(gòu)件的極

6、限破壞應(yīng)以構(gòu)件彎曲時(shí)主筋受拉屈服破壞為主，應(yīng)避免變形性能差的混凝土首先壓潰或剪切破壞，以及鋼筋錨固失效和粘接破壞。,延性破壞和脆性破壞兩者的變形性能差別很大，與其相關(guān)的因素有：抗剪和抗彎承載力之比、剪跨比、剪壓比、軸壓比、主筋率、配筋率、箍筋形式、混凝土和鋼筋材料、鋼筋連接和錨固方式等。,規(guī)范中許多規(guī)定都屬于這方面的要求。,當(dāng)建筑平面過(guò)長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)體系不同、高度和剛度相差過(guò)大以及各結(jié)構(gòu)單元的地基條件有較大差異時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)防震縫。其

7、最小寬度應(yīng)符合下面要求：,高層建筑宜選用合理的建筑結(jié)構(gòu)方案，不設(shè)防震縫。,1、防震縫,（1）鋼筋混凝土框架房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過(guò)15m時(shí)可采用70mm，超過(guò)15m時(shí)，6、7、8、9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m、2m，宜加寬20mm。,六、防震縫與抗撞墻,（2）框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用框架規(guī)定數(shù)值的50%，且不宜小于70mm。,（3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不 同時(shí)，按不利體系考慮， 并按低的房屋高

8、度計(jì)算 縫寬。,8、9度設(shè)防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時(shí)，可在防震縫兩側(cè)房屋的盡端設(shè)垂直于防震縫的抗撞墻。,2、抗撞墻,每一側(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于兩道。宜分別對(duì)稱布置，墻肢的長(zhǎng)度可不大于一個(gè)柱距。,內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進(jìn)行分析，按不利情況取值。,抗撞墻的端柱和框架邊柱箍筋應(yīng)沿房屋全高加密。,2、鋼筋混凝土框架的梁、柱構(gòu)件應(yīng)避免剪切破壞,“強(qiáng)剪弱彎”,構(gòu)件彎曲破壞形成的極限剪力應(yīng)

9、小于構(gòu)件斜截面的極限剪力。,七、鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)體系,1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)宜對(duì)稱布置,3、鋼筋混凝土框架的梁、柱構(gòu) 件之間應(yīng)設(shè)置成“強(qiáng)柱弱梁”,4、梁柱節(jié)點(diǎn)的承載力宜大于梁、柱構(gòu)件的承載力。,“更強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)”,抗震墻的一般布置原則是“均勻、分散、對(duì)稱、周邊”。,八、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置,1、抗震墻布置的基本原則 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布置，貫通房屋全高，且橫向與縱向抗震墻宜相連，互為翼墻，以

10、提高其剛度和承載能力。,一般情況下，宜布置在豎向荷載較大處，平面形狀變化處和樓梯間、電梯間等。,2、抗震墻布置位置的選擇,房屋較長(zhǎng)時(shí)，縱向抗震墻不易設(shè)置在端開(kāi)間。,3、抗震墻布置的具體要求,（1）樓（電）梯間、豎井等使樓面開(kāi)洞的豎向通道，不 宜設(shè)在結(jié)構(gòu)單元端部角區(qū)及凹角處；,這種豎向通道不宜獨(dú)立設(shè)在柱網(wǎng)之外的中間位置。,（2）縱橫向抗震墻成組布置,縱橫向抗震墻宜合并布置為L(zhǎng)形、T形和口字形。,（3）合理調(diào)整抗震墻的長(zhǎng)度,為了保

11、證抗震墻具有足夠的的延性,不發(fā)生脆性的剪切破壞，每一道抗震墻（包括單片墻、小開(kāi)口墻和聯(lián)肢墻）不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，總高度與總長(zhǎng)度之比宜大于2。,較長(zhǎng)的單片墻可以留出結(jié)構(gòu)洞口，劃分成聯(lián)肢墻的兩個(gè)墻肢。,（4）抗震墻的最大間距,抗震墻間距不應(yīng)過(guò)大。,抗震墻之間無(wú)大洞口的樓、屋蓋的長(zhǎng)寬比宜滿足下表要求：,抗震墻之間的樓、屋蓋有較大開(kāi)洞時(shí)，長(zhǎng)寬比還應(yīng)減小。,當(dāng)超過(guò)上述要求時(shí)，應(yīng)計(jì)入樓蓋平面內(nèi)的變形影響。,抗震墻的端部鋼筋配置在柱截面內(nèi)。,4、抗震墻的邊框梁