框架结构的构造设计

框架结构的构造分为非抗震构造和抗震构造,而抗震构造又与框架结构的抗震等级有关。框架结构梁柱的有关构造规定在《混凝土结构设计规范》GB 50010—2002、《建筑抗震设计规范》GB 50011—2002、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3—2002 以及《全国民用建筑工程设计技术措施》结构篇中有非常严格和详尽的表述。其中有相当多的条款属于强制性条文。在本节中不作重复,仅对几个有关的概念作如下阐述:

(1)在框架梁的水平加腋:规范规定框架梁柱中心线宜重合,否则应考虑偏心对梁柱节点核心区和结构的不利影响,以及对柱的偏心影响。非抗震及6 至8 度抗震设计时,梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱在该方向宽度的1/4,否则可采取水平加腋措施。

(2)抗震结构中,框架梁沿梁全长顶面和底面至少应配置各两根纵向钢筋。主要是考虑在水平地震作用时,楼面可能无活荷载,而梁端弯矩变号点比有活荷载时向跨中延伸;非抗震时,考虑活荷载不利布置时梁端弯矩变号点也会向跨中延伸。

(3)框架梁不设弯起钢筋,全部剪力由箍筋和混凝土承担。

(4)框架柱轴压比及限值:柱轴压比N μ 指柱考虑地震作用组合的轴力设计值(N)与柱全截面面积(cA)和混凝土轴心抗压强度设计值乘积(cf)的比值:框架结构在抗震设计结构中的柱轴压比限值见表4-12.四级抗震以及非抗震时一般采用1.05.

(5)框架梁、柱节点在非抗震设计和抗震设计时的构造。式中:a l ;为非抗震时受拉钢筋最小锚固长度。aE l ;抗震设计时受拉钢筋最小锚固长度,按下式采用:① 一、二级抗震等级:aE l =1.15 a l ② 三级抗震等级:aE l =1.05 a l ③ 四级抗震等级:aE l =1.0 a l当梁、柱配筋率较高时,顶层端节点处的梁上部钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接也可以沿柱外边设置。

(6)框架梁、柱的纵向受拉钢筋最大、最小配筋率 非抗震设计的框架梁,纵向受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.2和45 ,取二者中的较大值,最大配筋率按 相对受压界限值确定(详见《混凝土结构设计原理》相关章节)。抗震设计的框架梁,梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率为2.5%,最小配筋率按抗震等级分别取值。框架柱的全截面全部纵向钢筋的配筋率在非抗震时不应大于6%,抗震设计时不应大于5%;最小配筋率按表4-14 采用,且柱每一侧的纵向钢筋配筋率不应小于0.2%.

(7) 柱的体积配筋率v ρ是指单位体积核心区混凝土内所含箍筋的比例。

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