第四章 多层和高层钢筋混凝土结构房屋 多层和高层钢筋混凝土结构体系包括：

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1 第四章 多层和高层钢筋混凝土结构房屋 多层和高层钢筋混凝土结构体系包括：
第四章 多层和高层钢筋混凝土结构房屋 多层和高层钢筋混凝土结构体系包括： 框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构和框架-筒体结构等。 本章仅介绍前两种。 钢筋混凝土框架房屋：钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等 构件组成承重体系的房屋。 钢筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。 框架-抗震墙结构：在框架房屋中增加抗震墙构成。 抗震墙主要承受水平荷载，框架主要承受竖向荷载。

2 抗震墙 框架-抗震墙 框架房屋

3 4.1 震害及其分析 一、结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层
(mm) 层 1 3 5 6 7 9 11 13 40 80 120 在强烈地震作用下，结构的薄弱楼层率先屈服、发展弹塑性变形，并形成弹塑性变形集中的现象，不能发挥整体的抗震能力。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1976年唐山大地震中，位于天津塘沽区的天津碱厂十三层蒸吸塔框架，该结构楼层屈服强度分布不均匀，造成6层和11层的弹塑性变形集中，导致6层以上全部倒塌。 右图为该结构输入天津波的弹塑性分析结果。

4 二、框架梁、柱的震害 梁柱变形能力不足，构件过早发生破坏。一般是梁轻柱重，柱顶重于柱底，尤其是角柱和边柱更易发生破坏。 1、柱顶 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。 破坏不易修复。

5 2、柱底 与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻。

6 3、短柱 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。

7 4、角柱 5、梁柱节点 6、框架梁 由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比内柱重。 节点核心区产生对角方向 的斜裂缝或交叉斜裂缝，混凝
土剪碎剥落。节点内箍筋很少 或无箍筋时，柱纵向钢筋压曲 外鼓。 节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系。 节点破坏的主要原因是节点的受剪承载力不足，约束箍筋太少，梁筋锚固长度不够以及施工质量差所引起。 6、框架梁 震害多发生于梁端。在地震作用下梁端纵向钢筋屈服，出现上下贯通的垂直裂缝和交叉裂缝。破坏的主要原因是梁端屈服后产生的剪力较大，超过了梁的受剪承载力，梁内箍筋配置较稀，以及反复荷载作用下混凝土抗剪强度降低等。

8 三、填充墙的震害 砌体填充墙刚度大而承载力低，首先承受地震作用而遭破坏。一般7度即出现裂缝，8度和8度以上地震作用下，裂缝明显增加，甚至部分倒塌，一般是上轻下重，空心砌体墙重于实心砌体墙，砌快墙重于砖 墙。 框架-剪力墙结构上部较严重，框架结构下部震害严重。

9 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。

10 四、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。

11 五、防震缝的震害 防震缝宽度过小，地震时结构相互碰撞造成震害。 总结以上震害调查结果，除注意场地和地基因素外，从结构上主要应注意： 1）结构的刚度在平面上和沿竖向的分布要规则、均匀； 2）结构构件要有足够的承载力和延性； 3）重视构造，加强对混凝土的约束，防止剪切、锚固 等脆性破坏； 4）保证施工质量。

12 4.2概念设计 一、单柱及群柱的 曲线 ---位移延性比

13 使用阶段或在多遇地震作用时，结构在弹性范围工作；
有约束屈服范围 无约束屈服范围 二、钢筋混凝土结构的抗震设计特点 使用阶段或在多遇地震作用时，结构在弹性范围工作； 在基本烈度地震作用时,结构在弹塑性范围工作; 在罕遇烈度地震作用时,结构亦在弹塑性范围工作; 程度不同

14 三、钢筋混凝土结构的概念设计 1.设置多道抗震防线； 2.合理控制结构的弹塑区部位； 1）结构有较好的塑性内力重分布能力； 2）结构有较宽的约束屈服范围及极限变形； 3）局部破坏不致导致整个结构失效及具有易于修复 的可能性。 3.加强结构的整体性和构件间的连接； 4.抗侧力构件的刚度、强度、延性应有适当的对应关系； 5.上部结构应与地基条件适应。

15 4.2.1抗震设计的一般规定 一、房屋的适用最大高度
《抗震规范》规定：乙、丙和丁类建筑的框架结构和框架-抗震墙结构适用的最大高度应不超过下表的规定。 甲类建筑适用的最大高度应专门研究。 50 100( 80) 120 130 框架-抗震墙结构 24 40 (35) 60 框架结构 9 8 7 6 结构类型 烈 度 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（m) 注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）； 2.超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施； 3.平面和竖向均不规则的结构或建造在Ⅳ场地的构，使用的最大高度应适当降低（一般降低20%左右）。

16 二、结构的抗震等级 地震作用下，钢筋混凝土结构的地震反应有下列特点： 1、地震作用越大，房屋的抗震要求越高； 地震作用与烈度、场地等有关，从经济角度考虑，对不同烈度、场地的结构的抗震要求可以有明显的差别。 2、结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能； 主、次抗侧力构件的抗震要求应有差别。 3、房屋越高，地震反应越大，抗震要求越高。 抗震等级是确定结构构件抗震计算和抗震措施的标准。根据设防烈度、房屋高度、建筑类别、结构类型及构件在结构中的重要程度确定，共分一、二、三、四等级，一级最高。

17 建筑工程分为四个抗震设防类别： 1、特殊设防类（简称甲类）应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 2、重点设防类（简称乙类）应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；按本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 3、特殊设防类（简称丙类）应按高于本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用。 4、适度设防类（简称丁类）允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但6度时不应降低。仍按本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

18 下表为丙类建筑抗震等级的划分： 结 构 类 型 现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级 注：1.建筑场地为Ⅰ类时，除6度外可按表内降低一度所对应的
抗震墙 二 三 四 框架 ≤ 50 >60 ≤ 60 高度（m) 剧场,体育馆等大跨度公共建筑 ≤ 24 >24 -抗 震墙 结构 结 构 类 型 烈 度 6 8 7 9 现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级 注：1.建筑场地为Ⅰ类时，除6度外可按表内降低一度所对应的 抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低； 2.接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场 地、地基条件确定抗震等级。

19 1、甲、乙、丁类建筑应按抗震设防标准中的抗震措施所要求的设防烈度按上表确定抗震等级。
2、当框架-抗震墙结构有足够的抗震墙时,其框架部分是次要抗侧力构件,可按框架-抗震墙结构中的框架确定抗震等级。否则按框架结构确定等级。区分标准是看框架部分承受的地震倾覆力矩是否大于结构总地震倾覆力矩的50%。 框架承受的地震倾覆力矩可按下式计算： --框架-抗震墙结构在基本振型地震作用下框架部分承受的地震倾 覆力矩； --结构层数； --框架i层柱的根数； --第i层j根框架柱的计算地震剪力； --第i层层高。

20 一层以下根据具体情况按三级或按更低等级。9度时应专门研究。
3、裙房与主楼的等级 图中c为抗震等级 c 裙房顶部上下各一层应提高抗震措施 c c1 c 4、多层与高层建筑的地下室 一层以下根据具体情况按三级或按更低等级。9度时应专门研究。

21 三、建筑结构布置宜规则 四、合理设计结构破坏机制 1、框架结构 为了充分发挥整个结构的抗震能力，较合理的地震破坏机制应为节点基本不破坏，梁比柱的屈服能早发生、多发生；同一层中，各柱两端屈服历程越长越好；底层柱底的塑性铰宜最晚发生。梁柱端的塑性铰出现得尽可能分散。 2、框架-抗震墙结构 抗震墙的各墙段（包括小开洞墙和联肢墙肢）的高宽比不宜小于2，使其成弯剪破坏。连梁宜在梁端塑性屈服，且有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震作用前不失效。

22 五、构件在极限破坏前不发生明显的脆性破坏
主要抗侧力的钢筋混凝土构件的极限破坏应以构件弯曲时主筋受拉屈服破坏为主，应避免变形性能差的混凝土首先压溃或剪切破坏，以及钢筋锚固失效和粘接破坏。 延性破坏和脆性破坏两者的变形性能差别很大，与其相关的因素有：抗剪和抗弯承载力之比、剪跨比、剪压比、轴压比、主筋率、配筋率、箍筋形式、混凝土和钢筋材料、钢筋连接和锚固方式等。 规范中许多规定都属于这方面的要求。

23 高层建筑宜选用合理的建筑结构方案，不设防震缝。
六、防震缝与抗撞墙 1、防震缝 高层建筑宜选用合理的建筑结构方案，不设防震缝。 当建筑平面过长、结构单元的结构体系不同、高度和刚度相差过大以及各结构单元的地基条件有较大差异时，应考虑设防震缝。其最小宽度应符合下面要求： （1）钢筋混凝土框架房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm，超过15m时，6、7、8、9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m，宜加宽20mm。 t h 框架 框架-抗震墙 （2）框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用框架规定数值的50%，且不宜小于70mm。 （3）防震缝两侧结构类型不 同时，按不利体系考虑， 并按低的房屋高度计算 缝宽。

24 8、9度设防的钢筋混凝土框架房屋防震缝两侧的结构，当结构高度、刚度或层高相差较大时，可在防震缝两侧房屋的尽端设垂直于防震缝的抗撞墙。
2、抗撞墙 8、9度设防的钢筋混凝土框架房屋防震缝两侧的结构，当结构高度、刚度或层高相差较大时，可在防震缝两侧房屋的尽端设垂直于防震缝的抗撞墙。 高度、刚度相差较大 层高不同 每一侧的数量不应少于两道。宜分别对称布置，墙肢的长度可不大于一个柱距。 内力应按考虑和不考虑抗撞墙两种情况进行分析，按不利情况取值。 抗撞墙的端柱和框架边柱箍筋应沿房屋全高加密。

25 七、钢筋混凝土框架的结构体系 1、钢筋混凝土框架结构宜对称布置 2、钢筋混凝土框架的梁、柱构件应避免剪切破坏 构件弯曲破坏形成的极限剪力应小于构件斜截面的极限剪力。 “强剪弱弯” 3、钢筋混凝土框架的梁、柱构 件之间应设置成“强柱弱梁” 4、梁柱节点的承载力宜大于梁、柱构件的承载力。 “强节点，强锚固”

26 八、框架-剪力墙结构的结构布置 1、抗震墙布置的基本原则 框架-抗震墙结构中的抗震墙宜沿主轴方向双向布置，贯通房屋全高，且横向与纵向抗震墙宜相连，互为翼墙，以提高其刚度和承载能力。 抗震墙的一般布置原则是“均匀、分散、对称、周边”。 2、抗震墙布置位置的选择 一般情况下，宜布置在竖向荷载较大处，平面形状变化处和楼梯间、电梯间等。 房屋较长时，纵向抗震墙不易设置在端开间。

27 3、抗震墙布置的具体要求 （1）楼（电）梯间、竖井等使楼面开洞的竖向通道，不 宜设在结构单元端部角区及凹角处； 这种竖向通道不宜独立设在柱网之外的中间位置。

28 （2）纵横向抗震墙成组布置 纵横向抗震墙宜合并布置为L形、T形和口字形。 两片墙组成联肢墙

29 （3）合理调整抗震墙的长度 为了保证抗震墙具有足够的的延性,不发生脆性的剪切破坏，每一道抗震墙（包括单片墙、小开口墙和联肢墙）不应过长，总高度与总长度之比宜大于2。 较长的单片墙可以留出结构洞口，划分成联肢墙的两个墙肢。

30 抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比宜满足下表要求：
（4）抗震墙的最大间距 抗震墙间距不应过大。 抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比宜满足下表要求： 不宜采用 装配式楼盖 现浇、叠合梁扳 9度 8度 6、7度 结构 抗震墙之间楼、屋盖的长宽比 (2) 注：表中红体是10规范的要求 抗震墙之间的楼、屋盖有较大开洞时，长宽比还应减小。 当超过上述要求时，应计入楼盖平面内的变形影响。

31 4、抗震墙的边框梁、柱 抗震墙的端部钢筋配置在柱截面内。 框架梁应保留，当无法设置明梁时应设置暗梁。 暗梁的高度、纵筋、箍筋与明梁相同，配置在墙身内。

32 4.3 框架结构的抗震震计算与验算 水平地震作用计算及变形验算
采用底部剪力法计算计算出各层的水平地震作用标准值 然后求出框架各楼层层间地震剪力 满足楼层最小剪力的要求 满足弹性变形验算

33 2. 内力计算 用计算机进行框架结构的静力计算（把框架上的地震作用作为静力荷载）或动力计算（时程分析法），可直接得到各杆的内力。 在初步设计时，或计算层数较少且较为规则的框架在水平地震作用下的内力时， 可采用下述近似计算方法：反弯点法和D值法，后者较为常用。

34 （1）反弯点法 水平地震作用一般都可简化为作用于框架节点上的水平力。规则框架在节点水平力作用下的典型弯矩图如图5-19所示，其中弯矩为零的点为反弯点 假定：(1)梁的线刚度为无穷大； (2) 底层柱的反弯点在距基础2/3柱高处。 适用条件：梁柱线刚度比大于3且层数不多的框架结构。 由上述假定可知，同一层柱两端的相对水平位移均相同；且除底层外，各柱的反弯点均位于柱高的中点。 图 框架在水平节点力作用下的弯矩图

35 各层柱的侧移刚度D为柱上下两端仅有相对的单位层间位移而无转角时的柱剪力。
计算出的第i层的层间地震剪力Vi，应按该层各柱的侧移刚度分配到各柱子

36 柱端弯矩的计算 底层柱 上端 下端 其余各层柱 求出所有柱的弯矩后，考虑各节点的力矩平衡，对每个节点，由梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，可求出梁端弯矩之和Mb。把Mb按与该节点相连的梁的线刚度进行分配（即某梁所分配到的弯矩与该梁的线刚度成正比），就可求出该节点各梁的梁端弯矩。

37 （1）考虑柱上下两端节点转动影响后的柱侧移刚度的修正 （2）考虑了柱反弯点位置变化的修正
（2）D值法 D值法是对反弯点的改进，更为精确。 （1）考虑柱上下两端节点转动影响后的柱侧移刚度的修正 （2）考虑了柱反弯点位置变化的修正 在反弯点法的基础上，考虑上述因素，对柱的抗侧刚度和反弯点高度进行修正，就得到D值法。 修正后的柱抗侧刚度D可表示为 (5-8)

38  i = i1 + i2 + i3 + i4 系数可如下导出,假定：
（1）柱AB及与其上下相邻的柱的高度均为hj、线刚度均为ic，且这些柱的层间位移均为j； （2）柱AB两端节点及与其上下左右相邻的各个节点的转角均为。记梁EB、BF、GA、AH的线刚度分别为i1、i2、i3、i4。 则可导得： 图 用于推导D值法的框架单元 （5-9） 其中 （5-10）  i = i1 + i2 + i3 + i4 类似地可导出底层柱的抗侧刚度修正系数。

39 对图5-21a的情况，K=(i1+i2)/ic，=(0.5+K)/(2+K)；
除了图5-20所示情况外，还有图5-21所示的情况。 图5-21 D值法中的底层单元 对图5-21a的情况，K=(i1+i2)/ic，=(0.5+K)/(2+K)； 对图5-21b的情况，K=(i1+i2)/ic，=0.5K/(1+2K)； 对图5-21c的情况，K=(i1+i2+ip1+ip2)/(2ic)，=K/(2+K)。 在图5-20和图5-21所示各种情况中，若某梁不存在（例如边柱的情况），则该梁的线刚度为零。

40 从而，多层多跨框架可简化成图5-22所示的计算简图。
让上述因素逐一发生变化，可分别求得柱底端至反弯点的距离（即反弯点高度），并制成相应的表格。 （1）梁柱线刚度比及层数、层次对反弯点高度的影响 （2）上下横梁线刚度比对反弯点的影响 （3）层高变化对反弯点的影响 图5-22 求反弯点位置的计算简图

41 综上所述，经过各项修正后，柱底至反弯点的高度yh可由下式求出：
yh = (y0 + y1 + y2 + y3)h 至此，已求得各柱的剪力和反弯点高度。从而，可求出各柱的弯矩。 然后，可用与反弯点法相同的方法求出各梁的弯矩。 （5-12）

42 4.3.2 构件截面设计 地震作用效应的调整 框架结构的各种内力算出后，要用荷载组合和内力组合的方法得出各控制截面的最不利设计内力。然后据此进行截面的配筋设计和构造设计。 通过内力组合得出的设计内力，还需进行调整以保证梁端的破坏先于柱端的破坏（强柱弱梁的原则）、弯曲破坏先于剪切破坏（强剪弱弯的原则）、构件的破坏先于节点的破坏（强节点弱构件的原则）。

43 整体破坏形式. 框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏，按破坏机制可分为梁铰机制（强柱弱梁型）和柱铰机制（强梁弱柱型）。
图5-9 框架的破坏形式 (a)强梁弱柱型；(b)强柱弱梁型 (A) (B)

44 （1）根据“强柱弱梁”原则的调整 一级框架和9度的一级框架和结构尚应符
根据“强柱弱梁”原则进行调整的思路是：对同一节点，使其在地震作用组合下，柱端的弯矩设计值略大于梁端的弯矩设计值或抗弯能力。 一、二、三、级级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及外， 柱端弯矩设计值应符合下式要求： 一级框架和9度的一级框架和结构尚应符 Mc为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和 Mb为节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和 ΣMbua为节点左右梁端截面反时针或顺时针方向根据实配钢筋面积（考虑受压筋）和材料强度标准值计算的抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和 ηc为柱端弯矩增大系数，框架结构一二三四级可分别取1.7、1.5、1,3、1.2； 其它框架一级为1．4，二级为1．2，三四级为1．l

45 (2) 根据“强剪弱弯”原则的调整 根据“强剪弱弯”原则进行调整的思路是：对同一杆件，使其在地震作用组合下，剪力设计值略大于按设计弯矩或实际抗弯承载力及梁上荷载反算出的剪力。 1）框架梁设计剪力的调整 一、二、三级的框架梁和抗震墙的连梁，其梁瑞截面组合的剪力设计值应按下式调整： 9度时和一级框架结构尚应符合

46 式中 V为梁端组合剪力设计值 ln为梁的净跨 VGb为梁在重力荷载代表值（9度时高层建筑还应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值 Mbl和Mbr分别为梁左右端反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值 Mbual和Mbuar分别为梁左右端反时针或顺时针方向根据实配钢筋面积（考虑受压筋）和材料强度标准值计算的抗震受弯承载力所对应的弯矩值 ηvb为梁端剪力增大系数，一级为1．3，二级为1．2，三级为1．1

47 2）框架柱设计剪力的调整 一、二、三、四级的框架柱和框支柱组合的剪力设计值应按下式调整： 9度时和一级框架结构尚应符合 V为柱端组合剪力设计值 Hn为柱的净高 Mct和Mcb分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值，应符合上述对柱端弯矩设计值的要求 Mcuat 和Mcuab分别为偏心受压柱的上下端顺时针或反时针方向根据实配钢筋面积、材料强度标准值和轴压力等计算的抗震承载力所对应的弯矩值 ηvc为柱剪力增大系数，框架结构，一、二、三、四级可分别取1.5、1.3、1.2、1.1. 其它结构的框架，一级为1．4，二级为1．2，三级为1．l。

48 2.配筋和构造 x  0.25h0 （一级框架） x  0.35h0 （二、三级框架） (1)截面尺寸限制条件
为了保证结构的延性，防止发生脆性破坏，对抗震结构往往要求更为 严格的截面限制条件，使截面的尺寸不致过小。 梁端截面的混凝土受压区高度x，当考虑受压钢筋的作用时，应满足下列条件： x  0.25h0 （一级框架） （5-19） x  0.35h0 （二、三级框架） （5-20） 其中h0为截面的有效高度 。

49 钢筋混凝土结构的梁、柱、抗震墙和连梁，其截面组合的剪力设计值应符合下列要求：
（1）跨高比大于2.5的梁和连梁及剪跨比大于2的柱和抗震墙，考虑地震组合的剪力设计值V应满足： （5-21） （2）跨高比不大于2.5的梁和连梁、剪跨比不大于2的柱和抗震墙、部分框支抗震墙结构的框支柱和框支梁、以及落地抗震墙底部加强部位，应满足： （5-22） 上述剪跨比应按下式计算： （5-23）

50 (3)框架节点核心区的设计 框架节点的破坏形态
在竖向荷载和地震作用下，框架梁柱节点主要承受柱传来的轴向力、弯矩、剪力和梁传来的弯矩、剪力，如图5-23所示。 图5-23 节点区的受力

51 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。 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。 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。

52 根据强节点的设计要求，框架节点的设计准则是：
（1）节点的承载力不应低于其连接构件（梁、柱）的承载力；（强节点，强锚固） （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。

53 2. 影响框架节点承载力和延性的因素 (1)梁板对节点区的约束作用，可提高节点核心区混凝土的抗剪强度。
(2)柱轴压力对节点区混凝土抗剪强度和节点延性的影响 (3)剪压比和配箍率对节点区混凝土抗剪强度的影响 (4)梁纵筋滑移对结构延性的影响 （5）节点核心区混凝土强度等级

54 3. 框架节点核芯区的剪压比限制 框架节点核心区的剪压比是指核心区有效截面内的组合平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值之比。 为了防止节点核心区混凝土发生斜压破坏，核心区的剪压比不应过大。 ——正交梁的约束影响系数。楼板为现浇、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，可取1.5,9度一级宜采用1.25，其它情况采用1.0。 ——承载力抗震调整系数，可采用0.85.

55 4. 核芯区抗震验算方法 (1) 节点剪力设计值 取某中间节点为隔离体，设梁端已出现塑性铰，则梁受拉纵筋的应力为fyk。
图5-24 节点受力简图

56 Mcb = Mcu，Mct = Mcl Mcl + Mcu = Mbl + Mbr 因为梁端弯矩可为逆时针或顺时针方向，二者的是不同的，设计计算时应取其中较大的值。并且应按实际配筋的面积计算。

57 规范在引入了强度增大系数后，规定如下： （1）设防烈度为9度和抗震等级为一级时，对顶层中间节点和端节点，取 （5-37） 且其值不应小于按式（5-38）求得的Vj值。对其他层的中间节点和端节点，取 （5-38） 且其值不应小于按式（5-40）求得的Vj值。

58 （2）在其他情况下，可不按实际配筋求梁端极限弯矩，而直接按节点两侧梁端设计弯矩计算。对顶层中间节点和端节点，取
（5-39） 对于其他层中间节点和端节点，考虑柱剪力的影响，取： （5-40） 其中，b为节点剪力增大系数，一级取1.35，二级取1.2。

59 （1）一、二、三级框架梁柱节点核心区组合的剪力设计值
1.节点核心区受剪承载力的验算 （1）一、二、三级框架梁柱节点核心区组合的剪力设计值 9度的一级框架尚应符合 ---梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值； ---强节点系数，框架结构，一级取1.5，二级取1.35,三级取1.2。 ---柱的计算高度，可采用节点上下柱反弯点之间的距离； ---梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离； ---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； ---节点左右梁端纵向受拉钢筋实际配筋面积（考虑受压筋）和材 料强度标准值计算的受弯承载力所对应的弯矩值之和。

60 （2）框架节点核心区截面受剪承载力的验算 9度的一级 ---混凝土抗拉强度设计值； ---对应与组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值；
---箍筋间距； ---箍筋抗拉强度设计值； ---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;

61 4.4 钢筋混凝土框架的构造措施 一、一般概念 1、梁与柱的弯曲延性 实验表明变形能力随轴压比增大而急剧降低。 轴压比：
柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比，即 N为组合轴压力设计值；b、h为截面的短长边；fc为混凝土抗压强度设计值。 它是控制偏心受拉边钢筋先到抗拉强度，还是受压区混凝土先达到其极限压应变的主要指标。

62 采用复合螺旋箍是提高柱子延性的有效措施， 在柱内设置矩形核心柱，可提高柱子的受压承载力和变形能力
轴压比限值 结构类型 抗震等级 一 二 三 四 框架结构 0.65 0.75 0.85 0.90 框架抗震墙、板柱抗震墙 框架核心筒及筒中筒 0.95 部分框支抗震墙 0.6 0.7 —— 注：表内限值适合于剪跨比大于2，混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大于2，其限值应降低0.05。 采用复合螺旋箍是提高柱子延性的有效措施， 在柱内设置矩形核心柱，可提高柱子的受压承载力和变形能力

63 配筋率增大则弯曲延性差。适当提高混凝土强度等级，可使配筋率减少弯曲延性改善。
配筋率对延性影响也很大。 配筋率增大则弯曲延性差。适当提高混凝土强度等级，可使配筋率减少弯曲延性改善。 截面中配置受压钢筋可以改善构件的弯曲延性。 2、受剪构件的剪跨比及破坏特征 构件在弯矩和剪力共同作用下,受剪破坏与剪跨比有关. 剪跨比： h0为截面有效高度。 当 或构件为超配箍时,发生斜压型破坏； 当 且构件为低配箍时,发生斜拉型破坏； 脆性破坏 当 且配筋箍适量时,发生剪压破坏； 延性破坏

64 3、纵向钢筋的配筋率应该合适 为了提高梁的正截面塑性铰转动延性，梁的纵向配筋率不宜过高。 为此，框架梁的纵向配筋应符合下列要求： （a)梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%；梁端截面最大配筋率应使梁端截面的受压区相对高度（即截面受压区高度与有效高度比）应满足：一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35; （b)梁端或任何可能屈服截面处，下部与上部配筋量的比值，一级不应小于0.5,二三级不应小于0.3。 （c)沿梁全长顶面和底面的配筋，一二级不应少于 且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4，三四级不应少于 。

65 （b)截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm;
对于柱： 柱的纵向配筋应符合下列要求： （a)宜对称布置； （b)截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm; （c)纵向钢筋的最小配筋率应按下表采用。 0.6 0.8 0.7 0.9 1.0 1.2 中柱和边柱 角柱 四 三 二 一 类别 抗震等级 （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%。

66 梁、柱纵向钢筋的接头与锚固应符合规范规定。
4、梁、柱纵向钢筋的接头与锚固 加密箍筋可以约束混凝土，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。 加密位置、箍筋直径、箍筋间距等应符合规范规定。 5、箍筋在一定范围内应加密