《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ140-2004.pdf

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  • 发 布 人: 薛晓禅
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  • 下列要求: 1 直线上升段,周期小于0.1s的区段。 2 水平段,自0.1s至特征周期区段,应取1.18αmaxo 3曲线下降段,自特征周期至5倍特征周期区段,衰减指 数应取0.93。 4直线下降段,自5倍特征周期至6s区段,地震影响系数 应按下式计算:

    图3.1.2地震影响系数曲线

    T。一特征周期;T一结构自振周期

    3.1.38度时跨度天于24m屋架、长臂和其他大跨度预应力 混凝士结构的竖向地震作用标准值管道标准,宜取其重力荷载代表值与 竖向地震作用系数的乘积;竖向地震作用系数可按表3.1.3采 用。

    3.1.3竖向地震作用系数

    承载力抗震调整系数RE:除另有规定外,应按表3.1.5取 用。

    表3.1.5承载力抗虚调整系数

    3.1.6当仅计算竖向地震作用时,各类预应力混凝土结构构件 的承载力抗震调整系数?RE均宜采用1.0。 3.1.7考虑地震作用组合的预应力混凝土框架节点核心区抗震 受剪承载力,应按本规程第4.4.1条计算;预应力混凝土框架 梁、柱的斜截面抗震受剪承载力计算应符合现行国家标准《混凝 土结构设计规范》GB50010有关条款的规定。

    现浇预应力混凝士结构构件的抗震

    力筋;当框架梁采用无粘结预应力筋时,应符合本规程 条的规定。

    预应力筋。无粘结预应力筋不得用于承重结构的受拉杆件及 等级为一级的框架。

    3.2.7在地震作用效应和重力荷载效应组合下,当符合

    之一时,无粘结预应力筋可在二、 三级框架梁中应用;当符

    第1款时,无粘结预应力筋可在悬臂梁中应用: 1框架梁端部截面及悬臂梁根部截面由非预应力钢筋承担 的弯矩设计值,不应少于组合弯矩设计值的65%;或仅用于满 足构件的挠度和裂缝要求; 2设有剪力墙或筒体,且在基本振型地震作用下,框架承 担的地震倾覆力矩小于总地震倾覆力矩的35%。 注:符合第1款要求采用无粘结预应力筋的二、三级框架结构,可仍 按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中对钢筋混凝土框架的要 求进行抗震设计;符合第2款要求的二、三级无粘结预应力混凝土框架应 按本规程第4章要求进行抗震设计。

    fpyAphp foyA,hp + f,A,hs

    注:1对无粘结预应力混凝土平板,公式(3.2.8)中的f应取用无 粘结预应力筋的应力设计值。pu; 2对周边支承在梁、墙上的预应力混凝土平板可不受上述预应 力强度比的限制。

    3.2.9对无粘结预应力混凝士单向多跨连续板,在

    无粘结预应力筋分段锚固,或增设中间锚固点,并应按国家现行 标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ/T92中有关规 定,配置非预应力钢筋。

    无粘结预应力筋分段锚固,或增设中间锚固点,并应按国家现行 标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ/T92中有关规 定,配置非预应力钢筋。 3.2.10后张预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核心区,并应 布置在梁端箍筋加密区以外。 注:当有试验依据、或其他可靠的工程经验时,可将锚其设置在节点 区,但应合理处理箍筋布置问题,必要时应考虑锚具对受剪截面产生削弱 的不利影响。 3.2.11四级抗震等级预应力混凝土框架的抗震计算和构造措

    市置在梁端箍筋加密区以外。 注:当有试验依据、或其他可靠的工程经验时,可将锚具设置在节 但应合理处理箍筋布置问题,必要时应考虑锚具对受剪截面产生肖 不利影响。

    范,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 关规定。

    na ≥ 0.95 E apu ≥ 2.0%

    4.2预应力混凝士框架梁

    4.2.1 预应力混凝土框架梁的截面尺寸,宜符合下列各项要求: 1 截面的宽度不宜小于250mm; 2截面高度与宽度的比值不宜大于4; 3梁高宜在计算跨度的(1/12~1/22)范围内选取,净跨 与截面高度之比不宜小于4。 4.2.2预应力混凝土框架梁端,考虑受压钢筋的截面混凝土受 压反直度应饰合下利西求

    与截面高度之比不宜小于4。 4.2.2预应力混凝土框架梁端,考虑受压钢筋的截面混凝土受 压区高度应符合下列要求:

    4.2.2预应力混凝土框架梁端,考虑受压钢筋的截面混凝土受

    一级抗震等级 x≤0.25ho 二、三级抗震等级 x≤0.35hol

    向受拉钢筋按非预应力钢筋抗拉强度设计值换算的配筋率不 F2.5%(HRB400级钢筋)或3.0%(HRB335级钢筋)。 在预应力混凝土框架梁中,应采用预应力筋和非预应力 合配筋的方式,框架结构梁端截面按本规程(3.2.8)式 的预应力强度比入宜符合下列要求:

    4.2.3在预应力混凝土框架梁中,应采用预应力筋和非预应力

    入≤0.60 入≤0.75

    框架,其入限值对一级抗震等级和二、三级抗震等级可分别增大 0.1和0.05。 4.2.4预应力混凝土框架梁端截面的底面和顶面纵向非预应力 钢筋截面面积A和A。的比值,除按计算确定外,尚应满足下列 要求:

    4.2.5在与板整体浇筑的T形和L形预应力混凝土框架梁中

    当考虑板中的部分钢筋对抵抗矩的有利作用时,宜符合下列规 定: 1在内柱处,当横向有宽度与柱宽相近的框架梁时,宜取 从柱两侧各4倍板厚范围内板内钢筋: 2在内柱处,当没有横向框架梁时,宜取从柱两侧各延伸 2.5倍板厚范围内板内钢筋; 3在外柱处,当横向有宽度与柱相近的框架梁,而所考虑 的梁中钢筋锚固在柱内时,宜取从柱两侧各延伸2倍板厚范围内 板内钢筋; 4在外柱处,当没有横梁时,宣取柱宽范围内的板内钢筋; 5在所有情况下,在考虑板中部分钢筋参加工作的梁中, 受弯承载力所需的纵向钢筋至少应有75%穿过柱子或锚固于柱 内;当纵向钢筋由重力荷载效应组合控制时,则仅应考虑地震作 用组合的纵向钢筋的75%穿过柱子或锚固于柱内。 4.2.6对预应力混凝土框架梁的梁端加腋处,其箍筋配置应符 合下列规定: 1当加腋长度L≤0.8h时,箍筋加密区长度应取加腋区及 距加腋区端部1.5倍梁高: 2当加腋长度Lh>0.8h时,箍筋加密区长度应取1.5倍梁

    端部高度;且不小于加腋长度Lh; 3箍筋加密区的箍筋间距不应大于100mm,箍筋直径不应 小于10mm,箍筋肢距不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大 值。 4.2.7对现浇混凝土框架,当采用预应力混凝土扁梁时,扁梁 的跨高比1o/hh不宜大于25,梁截面高度宜大于板厚度的2倍, 其截面尺寸应符合下列要求,并应满足现行有关规范对挠度和裂 缝宽度的规定:

    bb ≤ 2bc bb≤bc+ hb hh ≥ 16d

    以外的核心区,可不考虑轴力对受剪承载力的有利作用; 5)预应力筋宜布置在柱宽范围内。 3预应力混凝土扁梁配筋构造要求: 1)扁梁端箍筋加密区长度,应取自柱边算起至梁边以外 6+h范围内长度和自梁边算起1.E中的较大值(图4.2.8a);加密 区的箍筋最大间距和最小直径及箍筋肢距应符合现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定;

    图4.2.8扁梁柱节点的配筋构造 (a)中柱节点;(b)边柱节点 1一柱内核心区箍筋;2一核心区附加腰筋;3一柱外核心区附加水平箍筋;

    2)对于柱内节点核心区的配箍量及构造要求同普通框架; 对于扁梁中柱节点柱外核心区,可配置附加水平箍筋及拉筋,当 核心区受剪承载力不能满足计算要求肘,可配置附加腰筋(图 4.2.8a);对于扁梁边柱节点核心区,也可配置附加腰筋

    (图4.2.8b); 3)当中柱节点和边柱节点在扁梁交角处的板面顶层纵向钢 筋和横向钢筋间距较大时,应在板角处布置附加构造钢筋网片, 其伸人板内的长度,不宜小于板短跨方向计算跨度的1/4,并应 按受拉钢筋锚固在扁梁内。

    4.2.9扁梁框架的边梁不宜采用宽度b。大于柱截面高月

    1预应力混凝土悬臂梁应采用预应力筋和非预应力钢筋混 合配筋的方式,其截面混凝土受压区高度应符合本规程第4.2.2 条的规定,预应力强度比·入宜符合本规程第4.2.3条的规定;悬 臂梁梁底和梁顶非预应力钢筋截面面积的比值尚应符合本规程第 4.2.4条的规定; 2悬臂构件加强段指自根部算起1/4跨长,截面高度2h及 500mm三者中的较大值,按该段根部截面的弯矩设计值配置的纵 可预应力筋,在加强段不得截断,且加强段的箍筋构造应满足箍 筋加密区要求;对于集中荷载在支座截面所产生的剪力值占总剪 力值75%以上情况,箍筋加密区应延伸至集中荷载作用截面处 且不应小于加强段的长度。

    4.3预应力混凝土架柱

    4.3.1预应力混凝土框架柱的剪跨比宜大于2。 4.3.2在预应力混凝土框架中,与预应力混凝土梁相连接的预 应力混凝土柱或钢筋混凝土柱除应符合现行国家标准《建筑抗震 设计规范》GB50011有关调整框架柱端组合的弯矩设计值的相 关规定外,对二、三级抗震等级的框架边柱,其柱端弯矩增大系 数 n二级应取1.4,三级应取1.2。

    N + 1.2Npc Np = f.A

    式中入Np 预应力混凝土柱的轴压比: 柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值; Npe" 作用于框架柱预应力筋的总有效预加力; 柱截面面积; f. 混凝土轴心抗压强度设计值。

    4.3.3预应力混凝土框架柱轴压比

    注:1当混凝土强度等级为C65~C70时,轴压比限值宜按表中数值减小0.05; 2沿柱全高采用井字复合箍,且箍筋间距不大于100mm、肢距不大于 200mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用复合螺旋箍,且螺距不大于 100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用连续复 合矩形螺旋箍,且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于 10mm时,轴压比限值均可按表中数值增加0.10;采用上述三种箍筋时, 均应按所增大的轴压比确定其箍筋配箍特征值入v。

    4.3.4在地震作用组合下,当采用对称配筋的框架柱中全部纵 向受力普通钢筋配筋率大于5%时,可采用预应力混凝土柱,其 纵向受力钢筋的配置,可采用非对称配置预应力筋的配筋方式 即在截面受拉较大的一侧采用预应力筋和非预应力钢筋的混合配 筋,另一侧仅配置非预应力钢筋。 4.3.5预应力混凝土框架柱的截面配筋应符合下列规定: 1预应力混凝土框架柱纵向非预应力钢筋的最小配筋率应 符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010有关钢筋

    1预应力混凝土框架柱纵向非预应力钢筋的最小配筋率 合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010有关销 凝土受压构件纵向受力钢筋最小配筋百分率的规定:

    2预应力混凝土框架柱中全部纵向受力钢筋按非预应力钢 筋抗拉强度设计值换算的配筋率不应大于5%; 3纵向预应力筋不宜少于两束,其孔道之间的净间距不宜 小于100mmo 4.3.6预应力混凝土框架柱柱端加密区配箍要求不低于普通钢 筋混凝土框架柱的要求;对预应力混凝土框架结构,其柱的箍筋 应沿柱全高加密。 4.3.7对双向预应力混凝土框架的边柱和角柱,在进行局部受 玉承载力计算时,可将框架柱中的纵向受力主筋和横向箍筋兼作

    4.3.7对双向预应力混凝土框架的边柱和角柱,在进行局部受 压承载力计算时,可将框架柱中的纵向受力主筋和横向箍筋兼作 间接钢筋网片。

    4.3.7对双向预应力混凝土框架的边柱和角柱,在进行局部受

    4.4预应力混凝土框架节点

    4.4.1预应力混凝土框架梁柱节点核心区截面抗震验算,应符 合下列规定:

    Vi≤ (0.30βen; feb;hj)

    V;一梁柱节点核心区考虑地震作用组合的剪力设计值; β。一一混凝土强度影响系数,按现行国家标准《混凝土结 构设计规范》GB50010有关规定取值; 合,四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的 1/2,且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4, 可采用1.5,其他情况均采用1.0; b;一一节点核心区的截面有效验算宽度,应按现行国家标 准《建筑抗震设计规范》GB50011有关规定取值; h;一节点核心区的截面高度,可采用验算方向的柱截面 高度; RE一承载力抗震调整系数,可采用0.85。 2 对正交方向有梁约束的预应力框架中间节点,当预应力

    筋从一个方尚或两个方尚穿过节点核心区,设置在梁截面高度中 部1/3范围内时,预应力框架节点核心区的受剪承载力,应按下 列公式计算:

    1.1nif,b,h;+0.05n;N

    4.5预应力混凝土门架结构

    4.5预应力混凝土门架结构

    4.5.1本节适用于以预应力混凝土门架为主体结构的空旷房屋。

    4.5.1本节适用于以预应力混凝土门架为主体结构的空旷房屋。 其抗震设计除符合本节规定外,尚应符合现行国家标准《建筑抗 震设计规范》GB50011中有关规定。

    宜采用矩形或工字形截面;门架柱柱底至室内地坪以上500mm 范围内,节点加腋边缘向下延伸2倍柱高h.范围和横梁自节点 加腋边缘向跨中延伸2倍横梁高h范围,以及节点区域应采用 矩形截面。

    4.5.3跨度大于24m的预应力混凝土门架应按本规程第3.1.2 条要求考虑竖向地震作用。

    4.5.4预应力混凝土门架倒“L”形构件宜通长设置折线

    ,当采用分段直线预应力筋时,不宜将锚具设置在转角节

    4.5.5预应力混凝土门架横梁箍筋加密区长度宜取1.5倍梁端

    1门架立柱箍筋加密区位置应符合下列要求: 1)柱上端区域,取截面高度和1000mm,1/4柱净高的最大 值; 2)底部受约束的柱根,取下柱柱底至室内地坪以上500mm; 3)柱变位受平台等约束的部位,柱间支撑与柱连接节点 取节点上、下各1倍柱高h; 4)有牛腿的门架,自柱顶至牛腿以下1倍柱高h。范围。 2加密区的箍筋间距不应大于100mm。 3箍筋形式宜为复合箍,箍筋肢距和最小直径应符合下列 要求: 1)6度和7度I、Ⅱ类场地,箍筋肢距不大于300mm,直 径不小于8mm; 2)7度Ⅲ、IV类场地和8度,箍筋肢距不大于200mm,直 径不小于10mmo 4.5.7预应力混凝土门架边转角节点区域的箍筋配置不应低于

    立柱与横梁加密区要求。

    x≤0.25ho x≤0.35hol

    且纵向受拉钢筋按非预应力钢筋抗拉强度设计值换算的配筋

    5.1.6沿两个主轴方向通过内节点柱截面的连续预应力筋及板 底非预应力钢筋,应符合下列要求: 1沿两个主轴方向通过内节点柱截面的连续钢筋的总截面 面积,应符合下式要求:

    fpyA, + f,As ≥ NG

    图5.1.6通过柱截面的钢筋 (a)内柱;(b)边柱 1一非预应力钢筋;2一预应力筋

    应天于150mm,且在离柱边2倍梁高范围内,间距不应天于 100mm。平板楼盖的楼、电梯洞口周边应设置与主体结构相连的 梁。

    力墙和总框架协同工作的计算图形或其他更精确的方法计算内力 和位移。

    柱框架的内力及位移,应沿两个主轴方向分别进行计算。当柱网 较为规则、板面无大的集中荷载和大开孔时,可采用等代框架法 进行内力计算,等代梁的板宽取值宜符合第5.2.4条的规定。地 震作用产生的内力,应组合到柱上板带上。 柱网不规则或板面承受大的集中荷载和大开孔时,宜采用有 限单元法进行内力和位移计算。 诺库宝啦玉刻公式计

    5.2.4在地震作用下,等代框架梁的计算宽度宜取下列公式计 算结果的较小值:

    by = (lox + bd)/2 6 =

    5.2.6由地震作用在板支座处产生的弯矩应与按第5.2

    图5.2.6暗梁配筋要求 一柱:2一1/2的上部钢筋应连续

    唱两侧各1.5h(h为板厚或平托板的厚度)范围内的板截面受 弯传递。配置在此有效范围内的无粘结预应力筋和非预应力钢筋 可用以承受这部分弯矩。 5.2.7板柱节点在竖向荷载和地震作用下的冲切计算,应考虑 由板柱节点冲切破坏面上的剪应力传递一部分不平衡弯矩。其受 冲切承载力计算中所用的等效集中反力设计值F.g,应按现行 国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010附录G的规定执行。

    两侧各1.5h(h为板厚或平托板的厚度)范围内的板截面 传递。配置在此有效范围内的无粘结预应力筋和非预应力 用以承受这部分弯矩。

    板柱节点冲切破坏面上的剪应力传递一部分不平衡弯矩。其 切承载力计算中所用的等效集中反力设计值Fieg止回阀标准,应按理 家标准《混凝土结构设计规范》GB50010附录G的规定执

    的计算应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 有关规定;采用型钢剪力架加强的板柱节点的冲切承载力的计 算,应按国家现行标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》 JGJ/T92的有关规定执行。

    2.9板柱结构的柱、剪力墙的受剪截面要求及考虑抗震等

    剪力设计值和斜截面受剪承载力计算,应符合现行国家标 凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。

    影响时,其地震作用和作用效应计算,以及对角柱调整后 矩设计值、剪力设计值乘以增大系数的要求等均应按现行 准《建筑抗震设计规范》GB50011有关规定执行。

    1为便于在执行本规程条文时区别对待,对于要求严格程 度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。 2)表尔严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择医院建设标准,在条件许可时首先这样做的: 正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。 表示有选择,在~定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准、规范执行时,写法为:

    JGI 1402004

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