━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 19.框架混凝土强度等级如何选定？
①.抗震构造措施 ┌──┬────┰───────────┐ 对材料的要求：│ │ ┃ 抗震构造措施等级 │ │材料│使用部位┠───┬───┬───┤ │ │ ┃ Ⅰ │ Ⅱ │ Ⅲ │ ┝━━┿━━━━╋━━━┿━━━┿━━━┥ │ 混 │梁柱节点┃＞C30 │＞C20 │＞C20 │ │ 凝 ├────╂───┼───┼───┤ │ 土 │ 剪力墙 ┃＞C20 │＞C20 │＞C20 │ ├──┼────╂───┴───┴───┤ │纵筋│梁、柱 ┃ Ⅱ、Ⅲ级 │ ├──┼────╂───────────┤ │箍筋│梁、柱 ┃ Ⅰ、Ⅱ级 │ └──┴────┸───────────┘
②.高层框架梁柱混凝土强度等级不宜低于C25；柱的混凝土一般用C30级以上，层数多，荷载大时可用至C40。主要为避免钢筋没达到屈服以前，混凝土先达到极限应变而被压碎，致使钢筋不能充分发挥强度；另外混凝土强度等级过低，钢筋与混凝土之间的粘结强度较差，钢筋受力后容易发生滑移。
③.节点区的混凝土强度等级，应不低于柱的混凝土强度等级，一般可与柱的一致。故柱的施工缝最好留在梁上皮标高处，以便柱与节点的混凝土同时浇筑。
④.应控制梁、柱之间的混凝土强度等级相差不得超过C5。目前施工中常将柱的施工缝留在梁下皮标高处，节点混凝土与梁一起浇筑。此时，如果梁混凝土强度等级低于柱的太多，就会形成节点区的薄弱点，对抗震非常不利。除非施工中采取专门措施进行节点区混凝土浇筑。
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 20.什么是结构体系的延性系数？如何保证延性要求？什么是结构影响系数？ ①.结构体系的延性系数是衡量体系塑性变形能力的一种指标。（或称延伸系数、延伸率）延性系数μ越大，地震作用降低越显著。（延性表示着结构的超弹性变形能力，而柔性表示着结构的弹性变形能力，两者应注意区分。）较高的变形能力，能较好地吸收地震能量。这可从下面例子看出：
有一单质点弹塑性体系，它的荷载与位移关系如右图。图中实线为弹塑性变形过程，At为体系的屈服点，在塑性变形阶段荷载不再增加（保持Pt）。而如果体系为弹性变形，在At点以后仍将沿OAt的延长线（图中虚线）发展，随着变形的发展，荷载继续增大（从Pt到P1）。显然Pt＜P1，说明如果体系有一定的塑性变形，则地震作用可相应降低。 延性系数就是表示这种能力大小的一个指标，即结构最大容许变形与初始屈服变形的比值：μ=Δ2/Δt.
②.结构影响系数则是表示考虑塑性变形后地震作用的折减率：C=Pt/P1. 所以μ越大，C越小。（注意，新规范中没有引进C值的概念）
③.有抗震要求的框架梁柱应具有足够的延性。钢筋混凝土结构构件的延性，是指其截面在全过程工作中承受后期变形（包括材料的塑性、应变硬化以及应变硬化阶段的变形）的能力。后期变形的始点是指钢筋开始屈服到变形曲线发生明显转折点的状态，终点是指达到承载力或下降段中承载能力下降（10～20%）后的状态。 延性的重要性在于：
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⑴.延性差，结构破坏时没有明显的预兆，是应该尽量避免的。
⑵.后期变形能力可以作为一种安全储备,延性好的结构能适应设计中没有考虑到的诸如偶然的荷载、荷载的反复、基础的沉降、强度和收缩等意外情况。
⑶.在超静定结构中，截面延性好，则塑性铰的转动能力大，整个结构的塑性重分布充分。
⑷.延性好的结构，对地震或爆炸等的动力反应小些，吸收能量的能力比较大。只有考虑估计的延性，才能够正确估计动力作用和结构的变形。 也就是说一个建筑物超出弹性极限后，还保有塑性抗力，使房屋可随着地震摇晃而没有任何大的破坏，这种抵抗地震的能力，不只是强度，还要求结构具有吸收能量的能力，称为延性。如果建筑物在水平方向的变位能达到基本地震时间荷载下所预计变位的几倍，而仍能保持承受垂直荷载的能力，那么它一定能吸收比时间地震更大的地震能量。如果具有这样的延性，即使建筑物发生严重的破坏，仍能避免完全倒塌。延性如果低到不能发挥影响时，若想承担同样的荷载，则必须以提高抵抗力为代价，即抵抗力要达到构件不会超越弹性极限的程度。
可以说，结构每一构件的延性决定了整个结构抵抗超载的能力。 因为框架结构强震下，弹性变形引起的水平位移较大，为了使框架结构有充分的变形能力，防止发生脆性性质的剪切破坏或混凝土受压破坏，需通过计算和采取必要的构造措施，保证梁柱有足够的延性。结构的延伸性与材料特性、节点构造和结构形式有关。 某些材料（特别是钢材，如图）的延性好，只有在发生相当大的塑性变形后才出现破坏；而脆性材料（如混凝土）中极小的变形就会使它们立刻断裂。钢筋混凝土内的钢材能使这种材料形成相当的延性，通过延性变形吸收能量并延缓混凝土的全部破坏，即使超过弹性极限（荷载引起永久变形的点）材料在完全断裂之前仍能进一步承担荷载。
构件尺寸、端部状况和连接细部也会影响延性。为使结构、构件具备必要的延性，可以从以下几个方面采取措施： ⑴.材料选用方面：
1).混凝土强度等级限制： 多高层房屋各构件混凝土最低强度等级限值 ┌────────┰────────┐ │ ┃抗震构造措施等级│ │ 构 件 ┠───┬────┤ │ ┃ Ⅰ级 │Ⅱ、Ⅲ级│ ┝━━━━━━━━╋━━━┿━━━━┥ │框架梁、柱、节点┃ C30 │ C20 │ ├────────╂───┼────┤ │ 剪 力 墙 ┃ C20 │ C20 │ └────────┸───┴────┘ 2).钢筋种类：
不得采用硬钢等变形能力小的钢种，如冷拉钢筋、热处理钢筋、Ⅳ级热轧钢筋和各种高强钢丝。并且所用钢筋极限强度与屈服强度之比不宜小于1.25（实质上是限制了延性差的钢筋，如冷拉钢筋的使用）。以使结构构件某一部位出现塑性铰以后仍有足够的转动能力，避免钢筋过早拉断。
当混凝土强度等级和配筋率相等时，结构构件的延性随着钢筋级别的提高而降低。我国生产的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋的塑性性能较好，因此，结构构件的纵向受力钢筋宜选用Ⅱ、Ⅲ级钢筋，箍筋宜选用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
3).施工：
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切忌随意用较高强度钢筋代换设计中规定的钢筋，或随意增加结构中 的配筋数量。以防降低结构的延性和改变屈服强度系数沿房屋高度的分布 情况。如果必须代换时，应按钢筋拉力设计值相等的原则进行，同时应满足强屈比和超强比（钢筋的屈服强度实测值与钢筋的强度标准值之比。一级抗震等级时不大于1.25，二级抗震等级时不大于1.4）的要求，以避免影响强柱弱梁、强剪弱弯等设计原则的实现。
⑵.结构计算及构造方面：
1).框架柱的压应力不能太高： N N
───≤〔───〕 bhfc bhfc
┌N---竖向荷载与水平荷载（包括地震作用）共同作用下柱的轴向压力。
│ 可近似估计为：┌N=(1.05～1.1)Nv. （风荷载作用或7°设防时） │ └N=(1.1～1.15)Nv. （8°设防时）
│ Nv---竖向荷载下柱的轴向力。 │bh---柱的截面面积。
│fc---柱混凝土的轴向抗压强度。 └〔N/bhfc〕---柱轴压比限值。
┌───┰────────────┬────┐ │ ┃ 抗震构造措施等级 │ 无抗震 │ │柱类别┠──┬──────┬──┤设防要求│ │ ┃ Ⅰ │ Ⅱ │ Ⅲ │ │ ┝━━━╋━━┿━━━━━━┿━━┿━━━━┥ │边角柱┃0.60│0.65 (0.70)│0.70│ 0.75 │ ├───╂──┼──────┼──┼────┤ │中 柱┃0.65│ 0.70 │0.75│ 0.75 │ └───┸──┴──────┴──┴────┘ 括号中数字设计成强柱弱梁的框架柱。
如不满足轴压比要求时，应首先考虑加大柱截面面积，其次可提高混凝 土的强度fc。
2).构造措施：
柱纵向钢筋最小配筋率：（柱截面中全部纵向筋面积之和与柱截面面 积之比）
┌──────┰──┬──┬──┬─────┐ │抗震措施等级┃Ⅰ级│Ⅱ级│Ⅲ级│无设防要求│ ┝━━━━━━╋━━┿━━┿━━┿━━━━━┥ │ 中柱、边柱 ┃0.8%│0.7%│0.6%│ 0.4% │ │ ┃ │ │ │ │ │ 角 柱 ┃1.0%│0.9%│0.8%│ 0.6% │ └──────┸──┴──┴──┴─────┘ 梁柱截面尺寸：
┌─框架梁的宽度不宜小于200mm和柱宽的1/2，且宜控制h/b≤4； ├─柱的截面尺寸不宜小于300mm；
├─梁的净跨与梁高之比 ─┬不宜小于4。（以防发生明显的
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└─柱的净高与柱截面长边之比─┘脆性剪切破坏，降低结构的延性） 框架梁、柱的配筋形式应满足各项构造规定。
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21.计算纵向框架内力时，何时可以不考虑风荷载作用？
①.在平面尺寸中，纵向长、横向窄，房屋山墙受风面积较小；纵向框架跨数多（柱多）而刚度大。
②.房屋高度低，风荷载较小。
③.属于横向承重体系，主要荷由为横向框架承受。
当满足以上条件时，纵向风荷载所产生的框架内力不大，可以略去不计。
22.框架梁、柱设计时，一般控制断面在何处？ ①.框架梁的控制断面是支座和跨内截面。
⑴.支座截面处，一般产生最大负弯矩和最大剪力。水平荷载作用下此处还有可能产生正弯矩，因此也要注意组合可能出现的正弯矩（一般框架梁底受拉钢筋不截断，也不宜弯起）。
梁支座截面最不利位置应是柱边处，而内力分析结果是柱直轴线位置处的内力，因此应别忘记将其换算到柱边处。 M'=M-V*b/2.
V'=V-tgα*b/2. α---剪力与水平线的夹角。
tgα=ΔV/Δl.
ΔV---在长度Δl范围内的剪力改变值。
⑵.跨内截面，可能是最大正弯矩作用处。也要注意组合可能出现的负弯矩。
②.框架柱的控制断面是柱的上、下端。 弯矩最大值在柱的两端；
剪力和轴力通常在一层内无变化或变化很小。
23.建筑结构水平位移的限制如何？
建筑结构水平位移包括两方面：房顶总水平位移Δ； 各楼层层间水平位移δ。 我们对水平位移进行控制，有以下几个理由：
①.保证主要结构的安全。不因位移过大而发生结构的开裂、破坏、失稳和倾覆。
②.限制δ，可尽量减少或防止非结构构件和室内装修的破坏，降低地震后的维修费用。 ③.限制Δ，可使在建筑内生活、工作的人们不致因位移过大而感到不舒适。 建筑结构水平位移限值： H---房屋的总高； h---楼层的层高。
风荷载作用下 地震荷载作用下
结构类型 δ/h限值 Δ/H限值
δ/h限值Δ/H限值
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框
实心砖填充墙 1/400 1/450
1/200 1/250 架
空心砖填充墙 1/500 1/550 1/250 1/300
框架-剪力墙 1/600 1/800 1/250 1/300
高层建筑钢筋混凝土结构，在风荷载作用下： 轻质隔墙 δ/h≤1/450，Δ/H≤1/550； 砌体填充墙 δ/h≤1/500，Δ/H≤1/650。
24.什么叫短柱？如果结构出现短柱，如何处理？
①.短柱就是，柱净高Hz0与平行于地震作用方向的柱截面高度hz之比小于4的柱（Hz0/hz＜4）。
短柱往往出现于局部错层或山坡场地中部分结构立于较短的柱子上、设备夹层、柱间有半高填充墙以形成条形窗、不适当地设置某些拉梁及楼梯间等处。框架在地震作用下，柱端的剪力一般较大，造成剪跨比较小形成短柱。
短柱，对竖向荷载来说，它受到的弯曲较少，因此能承受较大的荷载。但短柱刚性较大,在侧向荷载情况下,荷载是依据抗力构件的刚度进行分配的，短而刚的柱子所“吸引”的力，可能与其强度很不相称。如图，悬臂柱刚度（柔度为pl3 /3EI）随长度的立方而变化。如果两柱的E、I相同，柱长度增加两倍，其柔性将增为8倍（23 )。如果它们必须作等量的挠曲，则8倍刚性的柱（短柱）将承担的荷载为另一柱的8倍。 长柱一般发生弯曲破坏；短柱多发生脆性的剪切破坏。 同层出现长、短柱共存时，在地震作用下，刚度大的短柱首先剪切破坏而形成逐柱破坏。短柱先于其他柱破坏，削弱了楼层的总强度，不利于框架受力。
②.如果出现短柱，应验算其抗剪强度。短柱所受剪力应全部由箍筋承担，不考虑混凝土的作用。短柱延性很差，往往产生脆性剪切破坏，可能在柱的中部截面产生交叉剪切裂缝。 因此要求：
⑴.箍筋体积比μs≥0.2fc/fy，且沿柱全高布置。一般箍筋直径不小于θ8， 间
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