在設(shè)計(jì)中如何體現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎”的原則?
如何進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)? “強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎”是一個(gè)從結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)角度提出的一個(gè)結(jié)構(gòu)概念。就是柱 子不先于梁破壞,因?yàn)榱浩茐膶儆跇?gòu)件破壞,是局部性的,柱子破壞將危及整個(gè) 結(jié)構(gòu)的安全---可能會(huì)整體倒塌,后果嚴(yán)重!所以我們要保證柱子更“相對(duì)”安全, 故要“強(qiáng)柱弱梁 節(jié)點(diǎn)處梁端實(shí)際受彎承載力 和柱端實(shí)際受彎承載力 之間滿足下列不等式: 是在不同程度減緩柱端的屈服,一般采用增大柱端彎矩設(shè)計(jì)值的方法,將承載力 的不等式轉(zhuǎn)為內(nèi)力設(shè)計(jì)值的關(guān)系式,采用不同增大系數(shù),使不同抗震等級(jí)的框架 柱端彎矩設(shè)計(jì)值有不同程度的差異, 對(duì)一級(jí)框架結(jié)構(gòu)和 9 度, 除采用增大系數(shù)的 方法外, 還采用梁端實(shí)配鋼筋面積和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的抗震受彎承載力所對(duì) 應(yīng)的彎矩值方法。 2001 規(guī)范比 89 規(guī)范適當(dāng)提高了強(qiáng)柱弱梁的彎矩增大系數(shù) nc, 9 度時(shí)及一級(jí)框架結(jié)構(gòu)考慮框架梁的實(shí)際受彎承載力,并乘 m 增大系數(shù) 1.2,主 要考慮部分樓板鋼筋的作用。 框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處除框架頂層和柱軸壓比小于 0.15 者外,柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求: 9 度和一級(jí)框架結(jié)構(gòu),尚應(yīng)符合: 式中: ——節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚪M合的變矩設(shè)計(jì)值之和, 上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值,可按彈性分析分配; ——節(jié)點(diǎn)左右梁端截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和, 節(jié)點(diǎn)左右梁端均為負(fù)值時(shí),絕對(duì)值較小的彎矩取零; ——節(jié)點(diǎn)左右截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较虬磳?shí)配鋼筋(考慮受壓鋼筋) 正截面抗震受彎承載力,所對(duì)應(yīng)的彎矩值之和,可根據(jù)實(shí)際 配 筋面積和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。 b——梁截面寬度; h0——梁截面有效高度; ——受壓區(qū)縱向鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離; x ——受壓區(qū)高度; fck——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值; fyk——鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值; As——受拉鋼筋截面面積; ——受壓鋼筋截面面積; RE——承載力抗震調(diào)整系數(shù);λ b——相對(duì)界限受壓區(qū)高度;ξ Es——鋼筋彈性模量。 當(dāng)框架點(diǎn)不在樓層內(nèi)時(shí),說(shuō)明澆若干層的框架梁相對(duì)較弱,為避免在豎向荷載和 地震共同作用下變形集中,壓屈失穩(wěn),柱端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值可乘以上述柱 端彎矩增大系數(shù)。 上式中: 對(duì)于軸壓比小于 0.15 的柱,包括頂層柱在內(nèi),因其具有與梁相近的變形能力, 可不考慮“強(qiáng)柱弱梁”要求。 由于地震是往復(fù)作用,兩個(gè)方向的彎矩設(shè)計(jì)值均需滿足要求。 強(qiáng)柱弱梁:使梁端的塑性鉸先出、多出,盡量減少或推遲柱端塑性鉸的出現(xiàn)。適 當(dāng)增加柱的配筋可以達(dá)到上述目的。 強(qiáng)剪弱彎:在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)中,剪力是通過(guò)彎距計(jì)算得出的。該原則的目的是防 止梁、柱子在彎曲屈服之前出現(xiàn)剪切破壞。適當(dāng)增加抵抗剪切力的鋼筋可以達(dá)到 上述目的。 強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件:增大節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的組合剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算。
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