4.2 计算要点


4.2.1 在框架结构内力与位移计算中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。近似考虑时,楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3~2.0。对于无现浇面层的装配式结构,可不考虑楼面梁刚度的增大。
4.2.2 在结构整体计算中,宜考虑框架或壁式框架梁、柱节点区的刚域影响,梁端截面弯矩可取刚域端截面的弯矩计算值。
4.2.3 框架结构应按《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010的规定,调整构件的组合内力设计值,其层间变形应符合规范的有关规定。
4.2.4 抗震设计时,框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。一、二、三、四级框架角柱经按《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010或《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010调整后的弯矩、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。
4.2.5 框架结构的梁、柱中心线宜重合。当由于各种原因不能重合时,其偏心距9度抗震设计时不应大于柱截面在该方向宽度的1/4,非抗震设计和6~8抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4,同时,在设计中须考虑偏心对梁柱节点核心区的不利影响。
梁、柱中心线偏心示意简图
(图中斜虚线范围示意柱核心区截面有效验算宽度)
图4.2.5-1 梁、柱中心线偏心示意简图 
梁支座处设置水平加腋示意简图
图4.2.5-2 梁支座处设置水平加腋示意简图
    1 当梁柱中线重合时,核心区截面有效验算宽度为:
    当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时,可采用该侧柱截面宽度;当小于柱截面宽度的1/2时,可采用下列二者的较小值:
    式中:bj——节点核心区的截面有效验算宽度;
         bb——梁截面宽度;
         hc——验算方向的柱截面高度;
         bc——验算方向的柱截面宽度。
    2 当梁、柱的中线不重合且偏心距不大于柱宽的1/4时,核心区的截面有效验算宽度可采用上列两式及下式计算结果的较小值,柱箍筋宜沿柱全高加密。
    式中:e——梁与柱中线偏心距。
    3 节点核心区的截面抗震验算,详见《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010附录D。
    当偏心距超过bc/4时,宜在梁支座处设置水平加腋,如图4.2.5-2所示。图中所示为边柱,角柱也适用此法。加腋部分的高度同梁高。
    节点核心区的截面有效验算宽度bj宜符合下列要求:
      
    水平加腋配筋做法见图4.2.5-3。
水平加腋配筋示意
图4.2.5-3 水平加腋配筋示意
4.2.6 在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布,对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:
    1 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8;现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9;当设计人确有经验且工程设计中有此需要时,调幅系数还可适当降低;
    2 框架梁端负弯矩调幅后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大;
    3 应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合;
    4 截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。
4.2.7 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010中,框架结构底层柱底截面的弯矩增大系数,不适用于框剪结构中的框架。
    说明:框架结构的抗震设计中,一般希望梁端的塑性铰先于柱端出现。但根据研究分析,框架结构底层柱底很难避免出铰。规定对底层柱底截面的弯矩值乘以增大系数,以推迟塑性铰的出现。
    但是,框架-剪力墙结构因为有剪力墙作为第一道防线,所以底层柱底一般不致于先出铰,因而无需按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第6.2.2条乘以弯矩增大系数。
4.2.8 框架梁上可以因功能需要而开洞,开洞位置宜尽量设置于剪力较小的梁跨中1/3区域内,开洞较大时应仔细验算承载力,确保安全。
    有些资料上规定,梁的洞口高度不能大于梁高的1/3,这种要求,并无充分根据。
    从广义上说,桁架也是梁的一种,它的“洞口”很大,远远超过其高度的1/3,空腹桁架即是梁开洞很好的例子。
    当矩形洞口高度小于100mm及h/6(h为梁高),且洞口长度小于200mm及h/3(h为梁高)时,洞口周边配筋可按构造设置。洞口尺寸超过上述时,应按计算配筋,同时不应小于按构造要求设置的钢筋。
    说明:洞口周边补强钢筋的计算可参见《混凝土结构构造手册》,中国建筑工业出版社。

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