弱梁”、“强剪弱弯”的设计原则,对一、二级抗震等级的框架结构,要求钢筋实际的屈服强度不能超过钢筋强度的标准值过大,钢筋屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。 2)框架梁 ①截面尺寸
梁的截面宽度不宜小于200mm,且不宜小于柱宽的一半,梁的截面高宽比不宜大于4;梁计算跨度与截面高度之比(跨高比)不宜小于5。 ②梁纵向钢筋的配置
梁截面的最大配筋率和受压区相对高度应满足以下要求:梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%,且考虑受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级框架梁不应大于0.25,二、三级框架梁不应大于0.35。另外为增加构件的延性,抗震设计中梁的纵向受拉钢筋的最小配筋率较非抗震设计梁有所提高,应满足表3.11的要求。
纵向受拉钢筋最小配筋率(%) 表3.11
由于地震作用的不确定性,框架梁的反弯点位置可能有变化,沿梁全长顶面和底面应设置通长钢筋,一、二级框架不应少于2Φ14,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、四级框架不应少于2Φ12。梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20。 ③梁内纵筋锚固
在反复地震作用下,钢筋与混凝±之间粘结作用较单调加载时有所降低。因此,框架结构的抗震设计应比非抗震设计有更为严格的锚固长度和搭接长度。纵向钢筋的最小锚固长度laE应按表3.12采用。la为非抗震时纵向钢筋锚固长度。
抗震时钢筋的最小锚固长度laE 表3.12
④梁内箍筋
震害和试验表明,梁端塑性铰区约在1.O~1.5倍梁高的长度范围内。为了增加对混凝土的约束,提高梁的变形能力,必须在梁端塑性铰区段内设置加密封闭式箍筋。梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和箍筋最小直径,应按表3.13的规定取用。当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径应增大2mm。
梁端箍筋加密区的构造要求 表3.13
图3.77 抗震时框架梁纵向钢筋构造要求
3)框架柱
①截面尺寸
框架柱是弯、压、剪复合受力构件,为了防止柱发生脆性的剪切破坏,使其具有较好的延性,截面尺寸宜符合下列要求:柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm;柱的净高与截面高度比宜大于4,以防止形成易发生脆性剪切破坏的短柱;柱的截面高宽比不宜大于3。 ②柱内纵筋配置
试验研究表明,柱屈服位移角主要受纵向受拉钢筋配筋率影响,并且大致随配筋率的增加线性增大,为提高柱端屈服弯矩的变形能力,框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率不应小于表3.14规定的数值,同时,应满足每一侧配筋率不小于0.2%的要求;
框架柱纵向钢筋最小配筋百分率(%) 表3.14
图3.78抗震框架柱箍筋加密区范围
框架柱箍筋加密区箍筋最大间距和最小直径 表3.15
注:表中d为纵筋直径; 柱根指框架底层柱的嵌固部位。
剪力墙的构造要求
框一剪结构中,剪力墙是主要的抗侧力构件,承担着大部分剪力,因此在构造上应加强。
1)剪力墙的混凝土强度等级
剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20,带有筒体和短肢剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C25。
2)剪力墙的截面厚度
①一、二级抗震等级的剪力墙截面厚度,底部加强部位不应小于层高的1/16,且不应小于200mm;其他部位不应小于层高的1/20,且不应小于160mm。高层建筑时,当为无端柱或无翼墙的一字形剪力墙时,底部加强部位的截面厚度不应小于层高的1/12,其它部位不应小于层高的1/15,且不应小于180mm。
②三、四级抗震等级的剪力墙截面厚度不应小于层高的1/25,且不应小于140mm。高层建筑时,三、四级抗震等级的剪力墙截面厚度,底部加强部位不应小于层高的1/20,且不应小于160mm;其他部位不应小于层高的1/25,且不应小于160mm。
③剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于160mm。
④非抗震设计的剪力墙截面厚度,不应小于层高的1/25;高层建筑时,且不应小于160mm,多层建筑时,且不应小于140mm。
3)剪力墙的轴压比限值
抗震设计时,一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位,其重力荷载代表值作用下墙肢轴压比不宜超过表2.4的限值;底部加强部位以上的一般部位,墙体平均轴压比不宜大于底部加强部位的墙体平均轴压比。
剪力墙轴压比限值 表2.4 轴 压 比 一级(9 一级(8度) 二 级 度) N/(fcA) 0.4 0.5 0.6
4)剪力墙的分布钢筋
剪力墙的竖向和水平向分布钢筋的配筋率,一 、二、三级抗震设计时均不应小于0.25%,四级抗震设计和非抗震设计时均不应小于0.20%;分布钢筋间距不应大于300mm;分布钢筋直径不应小于8mm,不宜大于墙肢截面厚度的1/10。 剪力墙中竖向和水平向分布钢筋,当剪力墙的截面厚度大于140mm,但不大