第6章 鋼筋混凝土框架構件設計

1、 為了使鋼筋混凝土框架成為延性耗能框架，應采用哪些抗震概念設計？

答：1、強柱弱梁2、強剪弱彎3、強核芯區(qū)、強錨固4、局部加強5、限制柱軸壓比，加強柱箍筋對混凝土的約束。

2、 為什么梁鉸機制比柱鉸機制對抗震有利？

答：梁鉸機制是指塑性鉸出在梁端，除柱腳外，柱端無塑性鉸；柱鉸機制是指在同一層所有柱的上、下端形成塑性鉸。梁鉸機制之所以優(yōu)于柱鉸機制是因為：梁鉸分散在各層，即塑性變形分散在各層，不至于形成倒塌機構，而柱鉸集中在某一層，塑性變形集中在該層，該層為柔軟層或薄弱層，形成倒塌機構；梁鉸的數(shù)量遠多于柱鉸的數(shù)量，在同樣大小的塑性變形和耗能要求下，對梁鉸的塑性轉動能力要求低，對柱鉸的塑性轉動能力要求高；梁是受彎構件，容易實現(xiàn)大的延性和耗能能力，柱是壓彎構件，尤其是軸壓比大的柱，不容易實現(xiàn)大的延性和耗能能力。

6.3為什么減小梁端相對受壓區(qū)高度可以增大梁的延性？設計中   采用什么措施減小梁端相對受壓區(qū)高度？  梁端相對受壓區(qū)高度的限值是多少？

答：(1)混凝土相對受壓區(qū)高度大的截面曲率延性?。环粗?，相對受壓區(qū)高度小，則延性大。對于矩形截面混凝土適筋梁，由于縱向配筋不同，受壓區(qū)邊緣混凝土達到極限壓應變cuε時的壓區(qū)高度不同，截面的極限曲率分別用11/ucuxφε=和22/ucuxφε=計算，顯然，21uuφφ>，即相對受壓區(qū)高度小，截面的極限曲率大。

6.4 什么是強剪弱彎？

答：柱、梁的受剪承載力應分別大于其受彎承載力對應的剪力，推遲或避免其剪切破壞，實現(xiàn)延性的彎曲破壞。

6.5 影響框架柱延性和耗能的主要因素有哪些？這些因素是如何影響框架柱的延性和耗能能力的？

答：混凝土強度等級、縱向鋼筋配筋率等是影響框架柱延性和耗能的因素，主要影響因素可歸納為剪跨比、軸壓比和箍筋配置。

6.6 什么是強柱弱梁？如何實現(xiàn)強柱弱梁？

答： (1)強柱弱梁是指匯交在同一節(jié)點的上、下柱端截面在軸壓力作用下的受彎承載力之和應大于兩側梁端截面受彎承載力之和，實現(xiàn)塑性鉸先出在梁端，推遲或避免柱端形成塑性鉸。    (2)實現(xiàn)強柱弱梁的途徑：框架柱設計時彎矩設計值乘上一個柱端彎矩增大系數(shù)。

 6.7除了通過強柱弱梁調(diào)整柱的彎矩設計值外，還有哪些情況需要調(diào)整柱的彎矩設計值？為什么在這些情況下要調(diào)整柱的彎矩設計值？

答：除了通過強柱弱梁調(diào)整柱的彎矩設計值外，還有以下三種情況需要調(diào)整柱的彎矩設計值：(1)框架結構柱固定端彎矩增大。為了推遲框架結構底層柱固定端截面屈服，一、二、三級框架結構的底層柱固定端截面組合的彎矩設計值，應分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25、1.15。     (2)框支柱。為了避免框支柱過早破壞，部分框支剪力墻結構的框支柱設計內(nèi)力要調(diào)整。     (3)角柱。調(diào)整后的組合彎矩設計值再乘以不小于1.10的增大系數(shù)。

 6.8 框架柱的箍筋有哪些作用框架柱的箍筋有哪些作用框架柱的箍筋有哪些作用框架柱的箍筋有哪些作用？？？？為什么軸壓比大的柱配箍特征值也大為什么軸壓比大的柱配箍特征值也大為什么軸壓比大的柱配箍特征值也大為什么軸壓比大的柱配箍特征值也大？？？？如何計算體積配箍率如何計算體積配箍率如何計算體積配箍率如何計算體積配箍率？？？？   

答： (1)框架柱的箍筋有三個作用：抵抗剪力、對混凝土提供約束、防止縱筋壓屈。 (2)體積配箍率：vcvyvffλρ≥  其中：vλ-最小配箍特征值 ；cf-砼軸心抗壓強度設計值強度等級，低于C35時，應按C35計算 ；yvf-箍筋或拉筋抗拉強度設計值，超過360N/mm2時，應取360N/mm2計算。 （3）矩形柱加密區(qū)的普通箍、復合箍筋的體積配箍率可按下式計算： ()()%10022???=sAchcblsvccnvρ        式中：   ln—不計重疊部分的箍筋長度； Asv—一根箍筋的截面面積； bc、hc—矩形截面柱的寬度、高度； s—箍筋間距。 

6.9為什么限制框架梁、柱和核芯區(qū)的剪壓比？為什么跨高比不大于2.5的梁、剪跨比不大于2的柱的剪壓比限制要嚴一些？

答： (1)限制框架梁、柱和核芯區(qū)剪壓比是為了防止由于柱截面過小、配筋過多而產(chǎn)生斜壓破壞。                 (2)對于跨度高比不大于2.5的梁、剪跨比不大于2的柱，它們的截面剪應力都較大，從而導致剪壓比較大，所以剪壓比限制要嚴一些。

 6.10梁柱核芯區(qū)的可能破壞形態(tài)是什么？如何避免核芯區(qū)破壞？                        答：(1)在豎向荷載和地震作用下，梁柱核芯區(qū)受力比較復雜，但主要是壓力和剪力，若核芯區(qū)的受剪承載力不足，在剪壓作用下出現(xiàn)斜裂縫，在反復荷載作用下形成交叉裂縫，混凝土擠壓破碎，縱向鋼筋壓屈成燈籠狀。 (2)保證核芯區(qū)不過早發(fā)生剪切破壞的主要措施是配置足夠的箍筋?？蚣芰?、柱采用不同強度等級的混凝土時，核芯區(qū)的混凝土等級宜與柱的混凝土等級相同，也可以略低，施工中要采取措施保證核芯區(qū)的混凝土強度和密實性