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6 2.計(jì)算要點(diǎn)6 2 1、建造在6度區(qū)、類場地的框排架結(jié)構(gòu)高度大于40m時(shí) 其基本自振周期可能大于。類場地的特征周期Tg、則6度的地震作用值可能大于同一結(jié)構(gòu)在7度，類場地時(shí)的作用值 因此應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算.明確了6度時(shí)不規(guī)則的框排架結(jié)構(gòu)。一般框排架結(jié)構(gòu)均為不規(guī)則的、應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算.本規(guī)范未作規(guī)定的尚應(yīng)符合有關(guān)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GB。50011.建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)。GB、50223等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求.6.2,2，框排架結(jié)構(gòu)由于剛度,質(zhì)量分布不均勻等原因、在地震作用下將產(chǎn)生顯著的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，因此應(yīng)采用空間計(jì)算模型，能較好地反映結(jié)構(gòu)實(shí)際的地震作用效應(yīng)、框排架結(jié)構(gòu)是復(fù)雜結(jié)構(gòu) 多遇地震作用下的內(nèi)力與變形計(jì)算時(shí) 應(yīng)采用空間模型和平面模型兩個(gè)不同的力學(xué)模型計(jì)算.按不利情況設(shè)計(jì) 采用振型分解反應(yīng)譜法振型數(shù)的多少與結(jié)構(gòu)層數(shù)及結(jié)構(gòu)形式有關(guān)、當(dāng)結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)層剛度突變較大時(shí)。振型數(shù)就應(yīng)取多一些 根據(jù)大量工程實(shí)例的空間計(jì)算分析，框排架結(jié)構(gòu)僅取前9個(gè)振型還不足。這次修訂改為不宜少于12個(gè)振型，應(yīng)當(dāng)指出 計(jì)算的結(jié)構(gòu)振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量的90.時(shí)。所取的振型數(shù)就足夠了，如果小于90、會(huì)導(dǎo)致計(jì)算地震作用偏小，框排架結(jié)構(gòu)計(jì)算周期調(diào)整主要是考慮以下幾方面的因素,由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)。隔墻的多少、節(jié)點(diǎn)的剛接與鉸接 地坪嵌固及排架跨內(nèi)的操作平臺(tái)等影響，使結(jié)構(gòu)實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度、實(shí)際周期比計(jì)算周期小,若按計(jì)算周期計(jì)算 地震作用要比實(shí)際的小，偏于不安全。因此結(jié)構(gòu)計(jì)算周期需要調(diào)整,6 2.3、框排架結(jié)構(gòu)當(dāng)質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱時(shí) 要計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響，雙向水平地震作用下的地震效應(yīng)組合、根據(jù)強(qiáng)震觀測記錄分析 兩個(gè)水平方向地震加速度的最大值不相等，且兩個(gè)方向的最大值不一定同時(shí)出現(xiàn) 因此采用平方和開方計(jì)算兩個(gè)方向地震作用效應(yīng)組合,式。6,2。3。1,為兩個(gè)正交方向地震作用在每個(gè)構(gòu)件的同一局部坐標(biāo)方向的扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng),對規(guī)則對稱和簡單的框排架結(jié)構(gòu)可簡化為平面結(jié)構(gòu)計(jì)算,但應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)影響。6。2，4,本規(guī)范對常用的四種形式的框排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的按空間與平面模型計(jì)算的對比和分析，得出這四種結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)調(diào)整系數(shù),即按平面結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行計(jì)算地震作用效應(yīng)再乘以調(diào)整系數(shù),但必須指出.只有符合本規(guī)范附錄C規(guī)定條件的框排架結(jié)構(gòu)才可以采用平面模型計(jì)算地震作用效應(yīng).其他類型框排架結(jié)構(gòu)以及9度時(shí).仍然按空間模型計(jì)算，否則會(huì)帶來很大的誤差?？蛇_(dá)1倍以上 并可能掩蓋實(shí)際存在的結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)、本規(guī)范附錄C保留了原規(guī)范的內(nèi)容.增加了框排架結(jié)構(gòu)柱段的劃分，空間計(jì)算模型未考慮雙向水平地震作用的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。樓板均假定為剛性樓板,6 2.5.計(jì)算地震作用時(shí).筒倉料的重力荷載代表值為其自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值、可變荷載。乘以組合值系數(shù)得到的值 因筒倉料的自重是按實(shí)際情況確定的且長期存在、所以組合值系數(shù)取1，0、也即筒倉料的重力荷載代表值等于其自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值,6.2.6。框架結(jié)構(gòu)的底層柱底和支承筒倉豎壁的框架柱的上端和下端.在地震作用下如果過早出現(xiàn)塑性屈服,將影響整體結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力、因此將這些部位適當(dāng)增強(qiáng)。這是概念設(shè)計(jì)的 強(qiáng)底層,措施，框架，抗震墻結(jié)構(gòu)、其主要抗側(cè)力構(gòu)件是抗震墻。對其框架部分的底層柱截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值可不作調(diào)整、但其中的一。二級支撐筒倉豎壁的框架柱仍需調(diào)整.6。2,7?？蚣艿淖冃文芰εc框架的破壞機(jī)制密切相關(guān)、試驗(yàn)研究表明.梁的延性通常遠(yuǎn)大于柱子,這主要是由于框架柱受軸壓力作用所致,又由于地震的復(fù)雜性和樓板的影響,梁端實(shí)配鋼筋超量等.因此采取，強(qiáng)柱弱梁、的措施，使柱端不提前出現(xiàn)塑性鉸,而有目的地增大柱端彎矩設(shè)計(jì)值,降低柱屈服的可能性、是保證框架抗震安全性的關(guān)鍵措施、對于軸壓比小于0。15的框架柱，包括頂層框架柱在內(nèi),因其具有與梁相近的變形能力 故可不進(jìn)行調(diào)整,本次修改提高了柱端彎矩增大系數(shù).對于一級框架結(jié)構(gòu)及9度的一級框架仍按梁的實(shí)配抗震受彎承載力確定柱端彎矩設(shè)計(jì)值、當(dāng)柱反彎點(diǎn)不在樓層內(nèi)時(shí),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).柱端彎矩同樣乘以增大系數(shù),6、2，8、6，2、14，防止梁、柱和抗震墻底部在彎曲屈服前出現(xiàn)剪切破壞、這是概念設(shè)計(jì)的要求.即構(gòu)件的受剪承載力要大于構(gòu)件彎曲屈服時(shí)實(shí)際達(dá)到的剪力,也就是按實(shí)際配筋面積和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的承載力要大于構(gòu)件彎曲屈服時(shí)實(shí)際達(dá)到的剪力,這是.強(qiáng)剪弱彎.的體現(xiàn).對不同抗震等級采用不同的剪力增大系數(shù)。使,強(qiáng)剪弱彎.的程度有所差別 需注意的是、柱和抗震墻的彎矩設(shè)計(jì)值是經(jīng)本節(jié)有關(guān)規(guī)定調(diào)整后的取值、梁端和柱端彎矩設(shè)計(jì)值之和取順時(shí)針方向之和以及反時(shí)針方向之和的較大值,梁端縱向受拉鋼筋也按順時(shí)針及反時(shí)針方向考慮、對框架角柱、支承筒倉豎壁的框架柱，在歷次強(qiáng)震中其震害相對較重、因其角柱受扭和雙向受剪等不利影響、在設(shè)計(jì)中。其彎矩，剪力設(shè)計(jì)值均應(yīng)取調(diào)整后的彎矩.剪力設(shè)計(jì)值再乘以不小于1，1的增大系數(shù)。6。2 15 對一級抗震墻規(guī)定調(diào)整各截面的組合彎矩設(shè)計(jì)值，目的是通過配筋方式迫使塑性鉸區(qū)位于墻肢的底部加強(qiáng)部位.故底部加強(qiáng)部位的彎矩設(shè)計(jì)值均取墻底部截面的組合彎矩設(shè)計(jì)值、底部加強(qiáng)部位以上采用各墻肢截面的組合彎矩設(shè)計(jì)值乘以增大系數(shù)1,2,剪力予以相應(yīng)調(diào)整,雙肢抗震墻的某個(gè)墻肢一旦出現(xiàn)全截面受拉開裂，則其剛度退化嚴(yán)重。大部分地震作用將轉(zhuǎn)移到受壓墻肢,因此受壓墻肢需適當(dāng)增加彎矩和剪力設(shè)計(jì)值、其值增大1。25倍 地震是往復(fù)的作用.每肢抗震墻都有可能出現(xiàn)全截面受拉開裂，故每肢墻都應(yīng)考慮增大彎矩和剪力設(shè)計(jì)值 6，2,16,梁、柱、抗震墻和連梁的截面不要太小,如果構(gòu)件截面的剪壓比 V、?cbh0，過高、混凝土就會(huì)過早破壞,等到箍筋充分發(fā)揮作用時(shí),混凝土抗剪強(qiáng)度已大大降低。故必須限制剪壓比,實(shí)際上構(gòu)件最小截面的限制條件。也是、強(qiáng)剪弱彎、的概念設(shè)計(jì)要求.對跨高比不大于2.5的連梁,剪跨比不大于2的柱和抗震墻.支撐筒倉豎壁的框架柱，以及落地抗震墻的底部加強(qiáng)部位要求更高一些.采用剪壓比為 V.?cbh0，0、15、6 2。17、本條規(guī)定了在結(jié)構(gòu)整體分析中的內(nèi)力調(diào)整,1 框架.抗震墻結(jié)構(gòu),不包括少墻框架體系。在強(qiáng)烈地震時(shí)?？拐饓﹂_裂而剛度退化.引起框架和抗震墻二者的塑性內(nèi)力重分布。框架部分應(yīng)力增加、框架部分計(jì)算所得的剪力一般都較小，為保證作為第二道防線的框架具有一定的抗側(cè)力能力 需調(diào)整框架各層承擔(dān)的地震剪力，因此采取任一層框架部分按框架和抗震墻協(xié)同工作分析的地震剪力，不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的20 和框架部分各層按協(xié)同工作分析的地震剪力最大值1 5倍二者的較小值。滿足上述條件的各層。其框架剪力不必調(diào)整、這是框架 抗震墻中的框架各層的地震剪力值的控制，也體現(xiàn)了多道抗震設(shè)防的原則。2 框架?？拐饓χ械倪B梁剛度相對抗震墻其剛度較小，而承受的彎矩和剪力往往較大,截面配筋設(shè)計(jì)較困難，因此在抗震設(shè)計(jì)時(shí)。在不影響豎向承載能力的情況下,適當(dāng)降低連梁剛度，計(jì)算位移時(shí)，連梁剛度可不折減?？拐饓Φ倪B梁剛度折減后、如部分連梁尚不能滿足剪壓比。V ?cbh0,限值時(shí)?？刹捎秒p連梁.多連梁的布置 還可按剪壓比要求降低抗震墻連梁剪力設(shè)計(jì)值及彎矩,并相應(yīng)調(diào)整抗震墻的墻肢內(nèi)力.3,對于設(shè)有少量抗震墻的框排架結(jié)構(gòu)，框架部分的地震剪力取兩種計(jì)算模型的較大值較為妥當(dāng) 6.2、18 框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)是保證框架承載力和抗倒塌能力的關(guān)鍵部位。要求框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)不能先于梁和柱破壞 震害表明、框架節(jié)點(diǎn)破壞主要是由于節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)在剪力和壓力共同作用下節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土出現(xiàn)交叉斜裂縫,箍筋屈服甚至被拉斷，因此為防止節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)發(fā)生剪切脆性破壞,必須保證節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)混凝土的強(qiáng)度和箍筋的數(shù)量,讓節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)不先于梁、柱破壞.6,2.19。分析框排架結(jié)構(gòu)時(shí),一般不考慮地震作用對屋架下弦產(chǎn)生的拉 壓力的附加影響 這是因?yàn)楫a(chǎn)生的拉.壓力較小 如某選礦主廠房為框排架結(jié)構(gòu)。在球磨跨。排架跨,的屋架,風(fēng)荷0，5kN m2、產(chǎn)生拉.壓力為41，7kN、建成后沒有發(fā)生過問題，但在地震作用下，8度 類場地,該跨屋架下弦產(chǎn)生的拉.壓力為77kN、其值比較大,因此本條規(guī)定僅在7度。0。15g，類場地和8度及9度時(shí)屋架下弦要考慮由水平地震作用引起的拉力和壓力影響。6,2。20、唐山地震在8度及以上地區(qū)的廠房屋架，屋面梁，與柱頭的連接處大部分在預(yù)埋板螺栓處產(chǎn)生斜裂縫 柱頂埋件被拉出和壓曲等現(xiàn)象.如唐鋼鑄造車間，二軋車間 廢鋼車間。礦山機(jī)械廠四金工車間.鉚焊車間.水泥機(jī)械廠清鏟車間和機(jī)車車輛廠機(jī)修車間等均出現(xiàn)上述現(xiàn)象，因此屋架與柱頭連接處除應(yīng)滿足相應(yīng)的構(gòu)造措施要求外、還應(yīng)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)抗震驗(yàn)算，即計(jì)算屋架與柱頭連接節(jié)點(diǎn)承載力、預(yù)埋件與柱頭錨固和柱頭混凝土局部承壓等 6、2 22 海城.唐山地震有關(guān)調(diào)查報(bào)告指出,框排架結(jié)構(gòu)排架跨和單層廠房的屋蓋破壞，倒塌的主要原因之一是由于屋蓋支撐系統(tǒng)薄弱.強(qiáng)度和穩(wěn)定不滿足要求所致，框排架結(jié)構(gòu)縱向抗震計(jì)算由于柱列剛度.屋蓋剛度等影響,在屋蓋產(chǎn)生的位移差引起的屋蓋橫向水平支撐桿件內(nèi)力比較大 經(jīng)框排架結(jié)構(gòu)按空間抗震計(jì)算三例.三例排架跨均為18m鋼屋架廠房 高20m左右.8度、類場地。其屋蓋處兩端柱列產(chǎn)生的位移差分別為、6。926cm,5。098cm、6,526cm,對設(shè)有橫向水平支撐的屋架下弦產(chǎn)生的拉力分別為,140kN。100kN，135kN，橫向水平支撐的斜腹桿拉力為 186kN、155kN.180kN，故本條規(guī)定。在7度,0。15g，類場地和8度。9度時(shí)，設(shè)置屋架橫向水平支撐的跨間需考慮屋蓋兩端產(chǎn)生的位移差對屋架弦桿和橫向水平支撐斜腹桿的不利影響、6 2 23,震害表明,框排架結(jié)構(gòu)中不等高屋蓋的高低跨柱、支承低跨屋架的牛腿 普遍在牛腿表面預(yù)埋板螺栓處產(chǎn)生外斜裂縫、甚至產(chǎn)生向外移位破壞 因此除在構(gòu)造上采取措施外,牛腿的縱向鋼筋在計(jì)算上還應(yīng)滿足重力荷載和水平地震作用下所需要的鋼筋面積.式 6，2、23.中第一項(xiàng)為承受重力荷載時(shí)所需要的縱向鋼筋面積，第二項(xiàng)為承受水平拉力所需要的縱向鋼筋面積，6,2.24 地震震害表明 天窗架在縱向地震破壞比較普遍。故在縱向應(yīng)進(jìn)行抗震計(jì)算.計(jì)算時(shí)可采用雙質(zhì)點(diǎn)體系 即采用天窗的屋蓋和天窗分別設(shè)置質(zhì)點(diǎn)的底部剪力法計(jì)算地震作用效應(yīng)、這次修改增加了天窗可作為框排架結(jié)構(gòu)的組成部分.納入結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型,參與框排架結(jié)構(gòu)橫向與縱向地震作用計(jì)算.6、2，25.山墻抗風(fēng)柱在地震中破壞常有發(fā)生。故僅從抗震構(gòu)造措施上考慮還不夠，要進(jìn)行抗震驗(yàn)算、但由于受力比較復(fù)雜,如縱向地震作用在山墻抗風(fēng)柱頂部鉸支點(diǎn)產(chǎn)生的變位等。沒有合適的簡化計(jì)算方法。本規(guī)范規(guī)定,將山墻抗風(fēng)柱納入框排架結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型.參與結(jié)構(gòu)的縱向地震作用計(jì)算，此外,也可采用簡化計(jì)算方法，即由山墻抗風(fēng)柱承擔(dān)的自重。兩側(cè)相應(yīng)范圍的山墻自重和管道平臺(tái)等重力荷載引起的地震作用與由屋蓋縱向地震位移引起的山墻抗風(fēng)柱的地震作用進(jìn)行組合，按本規(guī)范附錄E的規(guī)定計(jì)算 高大山墻抗風(fēng)柱和8度,9度時(shí)需要進(jìn)行平面外的截面抗震驗(yàn)算，6 2 26、6.2。27、當(dāng)前采用層間位移角作為衡量結(jié)構(gòu)變形能力。從而判別是否滿足結(jié)構(gòu)功能要求的指標(biāo).多遇地震作用下的彈性變形驗(yàn)算屬于正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算，各作用分項(xiàng)系數(shù)均取1。0 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度一般可采用彈性剛度。當(dāng)計(jì)算的變形較大時(shí).宜適當(dāng)考慮構(gòu)件開裂時(shí)的剛度退化、如取0。85EcI0,荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮由于結(jié)構(gòu)整體彎曲和扭轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的水平相對位移.排架柱的彈性層間位移角尚需根據(jù)吊車使用要求加以限制。震害表明，如果結(jié)構(gòu)中存在薄弱層.在強(qiáng)烈地震作用下、由于結(jié)構(gòu)薄弱層產(chǎn)生了彈塑性變形。結(jié)構(gòu)構(gòu)件嚴(yán)重破壞。甚至造成結(jié)構(gòu)倒塌。因此尚需進(jìn)行罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗(yàn)算.