文档介绍：第八章框架设计与构造
第八章框架设计与构造
框架是框架结构体系、框剪结构体系及框筒结构中的基本结构单元。各种体系的内力计算方法行所不同，仅在求出内力以后，都要通过内力组合求出梁、柱控制截面的最不利内
另外，梁的塑性铰区发展范围与梁的跨高比有关，当跨高比小于4时，属于短梁，在反复弯剪的作用下，斜裂缝将沿梁全长发展，从而使梁的延性和承载力急剧降低。
所以，梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
框架梁的截面尺寸应满足三方面的要求：承载力要求、构造要求、剪压比限值。
1．构造要求
2．剪压比限值
梁端塑性铰区的截面剪应力大小对梁的延性、耗能及保持梁的刚度和承载力有明显影响。根据反复荷载下配箍率较高的梁剪切试验资料，。，即使增加配箍，也容易发生斜压破坏。
剪压比限值，主要是防止发生剪切斜压破坏，其次是限制使用荷载下斜裂缝的宽度，同时也是梁的最大配箍条件。因此框架梁的截面应符合下列要求：
（1）无地震作用组合时：
（2）有地震作用组合时：
Vb≤
： Vb≤
： Vb≤
式中βc——混凝土强度影响系数，，，高于C50、低于C80时取线性插值；
γRE——承载力调整系数，；
fc——混凝土轴心抗压强度设计值；
bb——梁的宽度；
hb0——梁的有效高度；
Vb——框架梁剪力设计值，按强剪弱弯原则调整梁的截面剪力。
三、框架梁的混凝土受压区的限制
控制框架梁混凝土受压区的目的是控制塑性铰区纵向受拉钢筋的最大配筋率。试验表明，当纵向受拉钢筋配筋率很高时，梁受压区的高度相应加大，截面上受到的压力也大，梁的变形能力随截面混凝土受压区的相对高度增大而减小。
为防止框架梁因过高的配筋率而不能满足延性的要求，对梁的混凝土受压区高度应根据不同抗震等级加以限制，受压区高度小则有利于提高梁的延性。当ξ（x/h0）～，梁的位移延性可达3～4。
另外，梁端截面上纵向受压钢筋与纵向受拉钢筋保持一定的比例，对梁的延性也有较大的影响。原因是：一定的受压钢筋可以减小混凝土受压区高度；在地震作用下，梁端可能会出现正弯矩，如果梁底面钢筋过少，梁下部破坏严重，也会影响梁的承载力和变形能力。因此，梁端部截面必须配置一定的受压钢筋用以提高梁的截面延性。具体要求如下：
（1）非抗震设计：
（2）抗震设计：
x≤ξb·h0 ξb＝
＝
一级抗震等级： x≤
二、三级抗震等级： x≤
式中hb0——梁截面有效高度；
β1——混凝土等效矩形受压区高度与中和轴高度的比值，，，其他情况按线性内插值取用；
ES——钢筋弹性模量；
x——等效矩形应力图的混凝土受压区高度，计算x时，应计入受压钢筋，
其中ρs、ρ′s——受拉钢筋和受压钢筋的配筋率；
fy、f′y——受拉钢筋和受压钢筋的抗拉强度设计值；
α1——与混凝土等级有关的等效矩形应力图形系数，，，当混凝土强度等级在C50和C80之间时，按线性内插值取用；
fc——混凝土轴心抗压强度设计值。
可见，增大受拉钢筋的配筋率，相对受压区高度增大；增大受压钢筋的配筋率，相对受压区高度减小。因此，为实现延性钢筋混凝土梁，应限制梁端塑性铰区上部受拉钢筋的配筋率，同时，必须在梁端下部配置一定量的受压钢筋，以减小框架梁端塑性铰区截面的相对受压区高度。
梁跨中截面受压区高度控制与非抗震设计时相同。
抗震设计时，梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积应满足一定的比例，一方面是为了保证塑性铰区有足够的延性，另一方面是考虑地震作用可能引起受力方向的改变。受压钢筋的面积除按计算确定外，与顶面受拉钢筋面积的比值还应满足以下要求：
一级框架梁： A′s/ As≥
二、三级框架梁： A′s/ As≥
式中As、A′s——梁端塑性铰区顶面受