JGJ140-2004 预应力混凝土结构抗震设计规程.doc
中华人民共和国行业标准 预应力混凝土结构 抗震设计规程 Specification for seismic design of prestressed concrete structures JGJ 1402004 J 3012004 2004 北 京 目 次 1 总 则 1 2 术 语 、 符 号 2 2.1 术语 2 2.2 符号 2 3 抗震设计的 一 般规定 5 3.1 地震作用及结构抗震验算 5 3.2 设计的一般规定 8 3.3 材料及锚具 11 4 预应力混凝土框架和门架 13 4.1 一般规定 13 4.2 预应力混凝土框架梁 13 4.3 预应力混凝土框架柱 17 4.4 预应力混凝土框架节点 19 4.5 预应力混凝土门架结构 20 5 预应力混凝土板柱结构 22 5.1 设计的一般规定 22 5.2 计算要求 24 本规程用词说明 28 条文说明 29 7 1 总 则 1.0.1 为贯彻执行地震工作以预防为主的方针,使预应力混凝 土建筑结构经抗震设防后,减轻其地震破坏,避免人员伤亡,减 少经济损失,制定本规程。 1.0.2 本规程适用于抗震设防烈度为6度至8度地区的现浇后 张预应力混凝土框架和板柱等建筑结构的抗震设计;抗震设防烈 度为9度地区的预应力混凝土结构,其抗震设计应有充分依据, 并采取可靠措施。 1.0.3 预应力混凝土建筑结构的抗震设计,除应符合本规程外, 尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 1 2 术语、符号 2.1 术 语 2.1.1 阻尼比 damping ratio 阻尼振动的实际阻力与产生临界阻尼所需阻力的比值。 2.1.2 轴压比 ratio of axial compressive force to axial compressive ul- timate capacity of secton under combination of earthquake action 混凝土柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值与柱全截面面 积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;对预应力混凝土 柱,取预应力作用参与组合的轴力设计值。 2.1.3 后张法有粘结预应力混凝土结构 post-tensioned bonded prestressed concrete structure 在混凝土硬结后,通过张拉预应力筋并锚固而建立预加应 力,且在管道内灌浆实现粘结的混凝土结构,如预应力混凝土框 架、门架等。 2.1.4 无粘结预应力混凝土结构 unbonded prestressed concrete stnucture 配置带有涂料层和外包层的预应力筋而与混凝土相互不粘结 的后张法预应力混凝土结构。 2.2 符 号 2.2.1 材料性能 f. 混凝土轴心抗压强度设计值; f₁ 混凝土轴心抗拉强度设计值; fy 、f 普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值; fpy 预应力筋的抗拉强度设计值; 2 fy 箍筋的抗拉强度设计值。 2.2.2 作用和作用效应 N 柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值; V考虑地震作用组合的剪力设计值; N 预应力筋的总有效预加力。 2.2.3 几何参数 A, 、A受拉区、受压区非预应力钢筋截面面积; Ap受拉区预应力筋截面面积; A 核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的 总截面面积; b矩形截面宽度、 T 形和 I 形截面的腹板宽度; h截面高度; h₀截面有效高度; hp 纵向受拉预应力筋合力点至梁截面受压边缘的有效距 离 ; h, 纵向受拉非预应力钢筋合力点至梁截面受压边缘的有 效距离; be 、h 柱截面宽度、高度; bj 、h;节点核心区的截面有效验算宽度、高度; bd平托板的有效宽度; L 计算跨度; x混凝土受压区高度; laE纵向受拉钢筋考虑抗震要求的最小锚固长度; s箍筋间距。 2.2.4 计算系数及其他 a水平地震影响系数值; αm-- 水平地震影响系数最大值; Yp 预应力分项系数; 3 YRE 承载力抗震调整系数; Ep 预应力筋-锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变; 7。 预应力筋-锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数; λ 预应力强度比; βe 混凝土强度影响系数; p 纵向受拉钢筋配筋率; ; 正交梁的约柬影响系数; λNp预应力混凝土柱的轴压比; T 结构自振周期; T₂ 场地的特征周期。 4 3 抗震设计的一般规定 3.1 地震作用及结构抗震验算 3.1.1 建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计 地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。其水平地震影响系数 最大值应按表3.1.1-1采用;特征周期应根据场地类别和设计地 震分组按表3.1.1-2采用,计算8、9度罕遇地震作用时,特征周 期应增加0.05s。 注1 周期大于6.0s的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究; 2 已编制抗震设防区划的城市,应允许按批准的设计地震动参数 采用相应的地震影响系数。 表3.1.1-1 水平地震影响系数最大值 地震影响 6魔 7度 8度 9度 多遇地震 0.04 0.080.12 0.160.24 0.32 罕遇地震 一 0.500.72 0.901.20 1.40 注括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。 表3.1.1-2 特征周期值 s 设计地震分组 场 地 类 别 I I I V 第一组 0.25 0.35 0.45 0.65 第二组 0.30 0.40 0.55 0.75 第三组 0.35 0.45 0.65 0.90 3.1.2 以预应力混凝土框架结构、板柱-框架结构作为主要抗侧 力体系的建筑结构,其阻尼比应取0 . 03,地震影响系数曲线 见图3. 1.2的阻尼调整系数应按1. 18采用,形状参数应符合 5 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1.18am。 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 a 应按下式计算 a[0.264-0.0225T-5Tg]am 3.1.2 注1 预应力混凝土板柱-框架结构指由预应力板柱结构与框架组成 的结构; 2 当在框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构及板柱-剪力墙结构 中,采用预应力混凝土梁或板时,仍应按现行国家标准建 筑抗震设计规范GB 50011取阻尼比为0.05的地震影响系数 曲线,确定水平地震力。 α 1.18a 号”1.18 m 0.45 0 0.1 a[0.264-0.0225T-5T,aan Ts 6.0 5T. T, 图3.1.2 地震影响系数曲线 a地震影响系数;a 一地震影响系数最大值; T特征周期;T一结构自振周期 3. 1.38度时跨度大于24m 屋架、长悬臂和其他大跨度预应力 混凝土结构的竖向地震作用标准值,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。 6 表3.1.3 竖向地震作用系数 结 构 类 别 烈度 场地类别 I Ⅱ Ⅲ、IV 预应力混凝土屋架、长悬臂及 其他大跨度预应力混凝土结构 8 0.10 0.15 0.13 0.19 0.13 0.19 注括号内数值用于设计基本地震加速度为0.30g的地区。 3.1.4 需采用时程分析法进行补充计算的预应力混凝土框架结 构、板柱-框架结构,弹性计算时阻尼比可取0.03。 3.1.5 预应力混凝土结构构件在地震作用效应和其他荷载效应 的基本组合下,进行截面抗震验算时,应加入预应力作用效应 项。当预应力作用效应对结构不利时,预应力分项系数应取 1.2;有利时应取1.0。 承载力抗震调整系数 YRE, 除另有规定外,应按表3.1.5取 用 。 表3.1.5 承载力抗震调整系数 结构构件 受力状态 YaB 粱 受弯 0.75 轴压比小于0.15的柱 偏压 0.75 轴压比不小于0.15的柱 偏压 0.80 框架节点 受剪 0.85 各类构件 受剪、偏拉 0.85 局部受压部位 局部受压 1.00 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 YRE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GB 50010有关条款的规定。 7 3.2 设计的一般规定 3.2.1 按本规程进行抗震设计的预应力混凝土结构,其房屋最 大高度不应超过表3.2.1所规定的限值。对平面和竖向均不规则 的结构或建造于IV类场地的结构或跨度较大的结构,适用的最大 高度应适当降低。 表3.2.1现浇预应力混凝土房屋适用的最大高度m 结构体系 烈 度 6 7 8 框架结构 60 55 45 框架-剪力墙 130 120 100 部分柜支剪力墙 120 100 80 框架-核心筒 150 130 100 板柱-剪力墙 40 35 30 板柱-恒架结构 22 18 注1房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度不考虑局部突出屋顶部 分; 2框架-核心简结构指周边稀柱框架与核心簡组成的结构; 3部分框支剪力墙结构指首层或底部两层框支剪力端结构; 4板柱-框架结构指由预应力板柱结构与框架组成的结构; 5乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度; 6超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。 3.2.2 预应力混凝土结构构件的抗震设计,应根据设防烈度、 结构类型、房屋离度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算 和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按本地区的设防烈度由 表3.2.2确定。 3.2.3 抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑,应按现行国家标 准建筑抗震设计规范GB 50011的规定调整设防烈度后,再 按表3.2.2确定抗震等级。 8 表3.2.2 现浇预应力混凝土结构构件的抗震等级 结构体系 设 防 烈 度 6 7 8 框架 结构 高度m ≤30 30 ≤30 30 ≤30 30 框架 四 三 三 二 二 一 剧场、体育馆 等大跨度公共建 筑中的框架 三 二 一 枢架-剪力 墙结构 高度m ≤60 60 ≤60 60 ≤60 60 框架 四 三 三 二 二 一 部分框支剪 力墙结构 高度m ≤80 80 ≤80 80 ≤80 80 框支层框架 二 二 一 一 框架-核心简 结构 框架 三 二 一 板柱-剪力 墙结构 板柱的柱及周边框架 三 二 一 注1接近或等于离度分界时,应结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定 抗震等级; 2剪力墙等非预应力构件的抗震等级应按钢筋混凝土结构的规定执行。 3.2.4 在框架-核心筒结构的周边框架柱间可采用预应力混凝土 框架梁。 3.2.5 后张预应力框架、门架、转换层大梁宜采用有粘结预应 力筋;当框架梁采用无粘结预应力筋时,应符合本规程第3.2.7 条的规定。 3.2.6 分散配置预应力筋的板类结构及楼盖的次梁宜采用无粘 结预应力筋。无粘结预应力筋不得用于承重结构的受拉杆件及抗 震等级为一级的框架。 3.2.7 在地震作用效应和重力荷载效应组合下,当符合下列二 款之一时,无粘结预应力筋可在二、三级框架梁中应用;当符合 9 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GB 50011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。 3.2.8 在框架-剪力墙结构、剪力墙结构及框架-核心筒结构中采 用的预应力混凝土楼板,除结构平面布置应符合现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 50011 有关规定外,尚应符合下列规 定 1 柱支承预应力混凝土平板的厚度不宜小于跨度的1/40 1/45,周边支承预应力混凝土板厚度不宜小于跨度的1/45~1/50, 且其厚度分别不应小于200mm 及150mm; 2 在核心筒四个角部的楼板中,应设置扁梁或暗梁与外柱 相连接,其余外框架柱处亦宜设置暗梁与内筒相连接; 3 在预应力混凝土平板凹凸不规则处及开洞处,应设置附 加钢筋混凝土暗梁或边粱,予以加强; 4 预应力混凝土平板的板端截面按下式计算的预应力强度 比λ不宜大于0.75。 3.2.8 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opu; 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土单向多跨连续板,在设计中宜将 10 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/T 92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,可将锚具设置在节点 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 施,应符合现行国家标准混凝土结构设计规范 GB 50010的 有关规定。 3.3 材 料 及 锚 具 3.3.1 结构材料性能指标,除本规程各章有特别规定外,应符 合下列要求 1 预应力混凝土框架构件的混凝土强度等级不宜低于C40, 平板及其他构件不应低于C30; 2 预应力筋宜采用预应力钢绞线、钢丝,也可采用热处理 钢筋; 3 非预应力纵向受力钢筋宜采用HRB335、HRB400 级热轧 钢筋,箍筋宜选用HRB335 、HRB400 、HPB235级热轧钢筋。 3.3.2 预应力筋-锚具组装件的锚固性能,应符合下列规定 1 锚具的静载锚固性能应同时符合下列要求 η. ≥0.95 3.3.2-1 Eapu≥2.0 3.3.2-2 式中7。 预应力筋-锚具组装件静载试验测得的锚具效率系 数; Eap预应力筋-锚具组装件达到实测极限拉力时的总应 变。 11 2 预应力筋-锚具组装件的抗震周期荷载试验,应满足上限 取预应力钢材抗拉强度标准值fpu的80、下限取预应力钢材抗 拉强度标准值fm 的40、经50次循环荷载后预应力筋在锚具夹 持区域不发生破断。 12 4 预应力混凝土框架和门架 4.1 一 般 规 定 4.1.1 本章适用于预应力混凝土框架结构,框架-剪力墙结构和 框架-核心筒结构中的预应力混凝土框架以及预应力混凝土门架。 4.1.2 预应力混凝土框架应设计为具备良好的变形能力和消耗 地震能量能力的延性框架,其组成构件应避免剪切先于弯曲破 坏,节点不应先于其连接构件破坏。 4.2 预应力混凝土框架梁 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 压区高度应符合下列要求 一级抗震等级 x≤0.25h₀ 4.2.2-1 二 、三级抗震等级 x≤0.35h 4.2.2-2 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率不 应大于2.5 HRB400 级钢筋或3 .0 HRB335 级钢筋。 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 钢筋混合配筋的方式,框架结构梁端截面按本规程3.2.8式 计算的预应力强度比λ宜符合下列要求 一级抗震等级 λ≤0.60 4.2.3-1 二 、三级抗震等级 λ≤0.75 4.2.3-2 注对框架-剪力墙或框架-核心筒结构中的后张有粘结预应力混凝土 13 框架,其λ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 一级抗震等级 4.2.4-1 二 、三级抗震等级 4.2.4-2 且梁底面纵向非预应力钢筋配筋率不应小于0.2。 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弯矩的有利作用时,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,宜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 Lh0.8h 时,箍筋加密区长度应取1.5倍梁 14 端部高度;且不小于加腋长度 L; 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 l₀/hB 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 15 b≤2b。 bB≤b 。h h≥16d 4.2.7-1 4.2.7-2 4.2.7-3 式中 b。柱截面宽度; b 、h 分别为梁截面宽度和高度; d柱纵筋直径。 4.2.8 采用梁宽大于柱宽的预应力混凝土扁梁时,应符合下列 规定 1 应采用现浇楼板,扁梁中线宜与柱中线重合,且应双向 布置;梁宽大于柱宽的扁梁不得用于一级框架结构。 2 梁柱节点应符合下列要求 1扁梁框架的梁柱节点核心区应根据梁纵筋在柱宽范围内、 外的截面面积比例,对柱宽以内和柱宽以外的范围分别验算受剪 承载力; 2按本规程式4.4.1-1验算核心区剪力限值时,核心区 有效宽度可取梁宽与柱宽之和的平均值; 3四边有粱的约束影响系数,验算柱宽范围内核心区的受 剪承载力时可取1.5,验算柱宽范围外核心区的受剪承载力时宜 取1.0; 4按本规程式4.4.1-2验算核心区受剪承载力时,在柱 宽范围内的核心区,轴向力的取值可与一般梁柱节点相同;柱宽 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 bh 范围内长度和自梁边算起l 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 GB 50011的 有 关 规 定 ; 16 bh 或 1 2 1 国 bh 或 梁端箍筋加密区 l1 a 6- 1- 1-1 2 bh↓ 或 l 果端癣筋加密区 b 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; 4一拉筋;5一板面附加钢筋网片;6边梁 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时,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, 其伸入板内的长度,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, 大于柱截面高度 h。的 预应力混凝土扁梁。当与框架边梁相交的内部框架扁梁大于柱宽 时,边梁应采取配筋构造措施考虑其受扭的不利影响。 4.2.10 预应力混凝土长悬臂梁,除在设防烈度为8度时应考虑 竖向地震作用外,尚应符合下列规定 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λ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 向预应力筋,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 预应力混凝土框架柱 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GB 50011 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η。二级应取1.4,三级应取1.2。 4.3.3 考虑地震作用组合的预应力混凝土框架柱,按 17 18 式4.3.3计算的轴压比宜符合表4.3.3的规定。 4.3.3 式 中 λnp预应力混凝土柱的轴压比; N 柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值; Np 作用于框架柱预应力筋的总有效预加力; A-柱截面面积; f。 混凝土轴心抗压强度设计值。 表4.3.3预应力混凝土框架柱轴压比限值 结 构 类 型 抗震等级 一级 二级 三级 框架结构、板柱-框架结构 0.6 0.7 0.8 框架-剪力墙、框架-核心筒、板柱-剪力墙 0.75 0.85 0.95 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A。 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GB 50010有关钢筋 混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100mm。 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 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。 4.4 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 1 框架节点核心区受剪的水平截面应符合下列条件 4.4.1-1 式中 V;梁柱节点核心区考虑地震作用组合的剪力设计值; βe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GB 50010有关规定取值; 7正交梁的约束影响系数,楼板为现浇,梁柱中线重 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; bj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GB 50011有关规定取值; h;节点核心区的截面高度,可采用验算方向的柱截面 高度; YRE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 19 筋从一个方向或两个方向穿过节点核心区,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 4.4.1-2 式中 b 验算方向的柱截面宽度; N- 对应于考虑地震作用组合剪力设计值的上柱组合轴 向压力较小值,其取值不应大于柱的截面面积和混 凝土轴心抗压强度设计值的乘积的50,当N 为 拉力时,取 N0, 且不计预应力筋预加力的有利 作用; f, 箍筋的抗拉强度设计值; f 混凝土轴心抗拉强度设计值; A 核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋 的总截面面积; s 箍筋间距; ho 梁截面有效高度,节点两侧梁截面高度不等时可取 平均值; a’ 梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离; N 作用在节点核心区预应力筋的总有效预加力。 在公式4.4.1-1和4.4.1-2中,当确定 bj 、h; 值时, 尚应考虑预应力孔道削弱核心区截面有效面积的影响。 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。 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GB 50011中有关规定。 4.5.2 采用预应力混凝土门架为主体结构的空旷房屋,门架柱 20 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预应力 筋,当采用分段直线预应力筋时,不宜将锚具设置在转角节点区 域。 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 部高度。加密箍筋宜按本规程第4.2.6条要求配置。 4.5.6 预应力混凝土门架立柱的箍筋加密区位置及箍筋配置要 求应符合下列要求 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; 27度Ⅲ、 IV类场地和8度,箍筋肢距不大于200mm, 直 径不小于10mm。 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。 21 5 预应力混凝土板柱结构 5.1 设计的一般规定 5.1.1 本章适用于后张法无粘结预应力混凝土或有粘结预应力 混凝土板柱-剪力墙结构、板柱-框架结构。 5.1.2 当设防烈度为8度时应采用板柱-剪力墙结构;6度、7度 时宜采用板柱-剪力墙结构、板柱-框架结构,其剪力墙、柱的抗 震构造应符合现行国家标准建筑抗震设计规范 GB 50011的 有关规定。当采用板柱-框架结构时,其单列柱数不得少于3根, 房屋高度应按表3.2.1取用,且应符合下列规定 1 结构周边和楼、电梯洞口周边应采用有梁框架;沿楼板 洞口宜设置边梁; 2 当楼板长宽比大于2时,或长度大于32m 时,应设置框 架结构; 3 在基本振型地震作用下,板柱结构承受的地震剪力应小 于结构总地震剪力的50; 4 板柱的柱及框架的抗震等级,对6度、7度应分别采用 三级、二级,并应符合相应的计算和构造措施要求。 5.1.3 8度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点,托板或柱帽根部 的厚度包括板厚不宜小于柱纵筋直径的16倍。托板或柱帽 的边长不宜小于4倍板厚及柱截面相应边长之和。 5.1.4 预应力混凝土板柱-剪力墙结构和板柱-框架结构中的后张 平板,柱上板带截面承载力计算中,板端混凝土受压区高度应符 合下列要求 8度设防烈度 x≤0.25h₀ 5.1.4-1 6度、7度设防烈度 x≤0.35h₀ 5.1.4-2 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 22 率不宜大于2.5。 5.1.5 在预应力混凝土板柱-剪力墙结构和板柱-框架结构中的后 张平板,柱上板带板端截面按本规程3.2.8式计算的预应力 强度比λ宜符合下列要求 λ≤0.75 5.1.5 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 f,Apf,A,≥NG 5.1.6 式中 A, 板底通过柱截面连续非预应力钢筋总截面面积; Ap板中通过柱截面连续预应力筋总截面面积; f, 非预应力钢筋的抗拉强度设计值; fm 预应力筋的抗拉强度设计值,对无粘结预应力混凝 土平板,应取用无粘结预应力筋的抗拉强度设计值 Opu; Nc在该层楼板重力荷载代表值作用下的柱轴压力。重 力荷载代表值的确定应按现行国家标准建筑抗震 设计规范GB 50011有关规定执行。 2 连续预应力筋应布置在板柱节点上部,呈下凹进入板跨 中 ; 3 连续非预应力钢筋应布置在板柱节点下部及预应力筋的 下方,宜在距柱面为2倍纵向钢筋锚固长度以外搭接,且钢筋端 部宜有垂直于板面的弯钩图5.1.6。 5.1.7 板柱-框架结构柱的箍筋应沿全高加密;板柱-剪力墙结构 应布置成双向抗侧力体系,两个主轴方向均应设置剪力墙;其屋 盖及地下一层顶板,宜采用梁板结构。 5.1.8 后张预应力混凝土板柱-剪力墙结构的周边应设置框架 梁,其配筋应满足重力荷载作用下抗扭计算的要求。箍筋间距不 23 a b 图5.1.6 通过柱截面的钢筋 a 内柱;b 边桂 非预应力钢筋;2一预应力筋 应大于150mm, 且在离柱边2倍梁高范围内,间距不应大于 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。 5.2 计 算 要 求 5.2.1 在竖向荷载作用下,板柱-剪力墙结构和板柱-框架结构中 的板柱框架的内力可采用等代框架法按下列规定计算 1 等代框架的计算宽度,可取垂直于计算跨度方向的两个 相邻平板中心线的间距; 2 有柱帽的等代框架的板梁、柱的线刚度可按国家现行标 准无粘结预应力混凝土结构技术