《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ140-2004.pdf

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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:

XX公路改建项目施工方案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,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,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

《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ140一2004,经建设 部2004年1月29日以公告206号批准,业已发布。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位的有关人员在使 用本规程时能正确理解和执行条文规定,规程*制组按章、节、 条的顺序,*制了本规程的条文说明,供使用者参考。在使用过 程中,如发现本规程条文说明有不要之处,请将意见函寄中国建 筑科学研究院《预应力混凝土结构抗震设计规程》管理组(** **:100013,地址:北京市北三环东路30号)。

总则 32 术语、符号 33 抗震设计的一般规定· 34 3.1地震作用及结构抗震验算 :34 3.2设计的一般规定 .· 35 3.3材料及锚具 37 预应力混凝土框架和门架· 4.1 一般规定 39 4.2 预应力混凝土框架梁 39 预应力混凝土框架柱 42 4.4 预应力混凝土框架节点·· 43 4.5 预应力混凝土门架结构·· 44 预应力混凝土板柱结构.· 45 5.11 设计的一般规定 45 5.2计算要求 45

总则 32 术语、符号 33 抗震设计的一般规定· 34 3.1地震作用及结构抗震验算 :34 3.2设计的一般规定 .· 35 3.3材料及锚具 37 预应力混凝土框架和门架· 39 4.1 一般规定 39 4.2 预应力混凝土框架梁 39 4.3 预应力混凝土框架柱 42 4.4 预应力混凝土框架节点· 43 4.5 预应力混凝土门架结构·· 44 预应力混凝土板柱结构.· 45 5.11 设计的一般规定 45 5.2计算要求 45

1.0.1本条是制定本规程的目的、指导思想和条件。制定本规 程的目的,是为了减轻预应力混凝土结构的地震破坏程度,保障 人员安全和生产安全。鉴于预应力混凝土结构的抗震设计问题, 研究的起步比一般钢筋混凝土结构晚,震害经验较少,技术难度 也较大;本规程的科学依据,只能是现有的震害防治经验、研究 成果和设计经验,随着预应力混凝土抗震科学水平的不断提高, 本规程的内容将会得到完善和提高。

1.0.2本条规定现浇后张预应力混凝土结构适用的设防烈度范 围为6、7、8度地区。考虑到抗震设防烈度为9度地区,地震反 应强烈,尚需进一步积累工程经验,故要求在设计中需针对不同 的现浇后张预应力混凝土结构类型,对其抗震性能及措施,进行 必要的试验或分析等研究,并经过有关专家审查认可,在有充分 依据,并采取可靠的抗震措施后,也可以采用预应力混凝土结 构。 此外,震害表明由预制预应力混凝土构件拼装而成的装配式 建筑,在地震中结构倒塌的主要原因是节点设计不足,儿乎未见 因预应力混凝土构件本身承载力不够,而引起结构总体破坏的现 象。装配整体单层钢筋混凝土柱厂房及其节点设计应按现行国家 标准《建筑抗震设计规范》GB50011有关规定执行。预制装配 式框架结构的抗震设计应符合有关专门规程的规定。

本章根据现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》 GB/T50083规定了预应力混凝土结构抗震设计中的有关术语、 符号及其意义。

本章根据现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》 GB/T50083规定了预应力混凝土结构抗震设计中的有关术语、 符号及其意义。

地震作用及结构抗震验算

基本组合主要按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》 011的有关规定确定,并加入了预应力作用效应项,预应力 效应也包括预加力产生的次弯矩、次剪力。当预应力作用效 购件承载能力有利时,预应力分项系数应取1.0,不利时应

3.1.7预应力混凝土框架梁、柱的受剪承载力,按现行国家标

准《混凝土结构设计规范》GB50010第11章有关条款进行计算 时,其未计及预应力对提高构件受剪承载力的有利作用,即取预 应力分项系数为0,是偏于安全的。

3.2.1~3.2.4对采用预应力混凝土建造的多层及高层建筑,从 安全和经济等方面考虑,对其适用高度应有限制;并应根据抗震 设防烈度,不同结构体系及不同高度,划分抗震等级,采取相应

节点拔出,减少了梁筋失稳破坏的可能性。所提建议为:基于梁 的矩形截面面积,其平均预压应力不宜超过2.5N/mm²;非预应 力钢筋拉力至少应达到非预应力钢筋及预应力筋总拉力的65%; 此外,框架梁端截面需配置足够数量的底筋。对于无粘结预应力 筋在地震区应用的条款是参考了上述理论及试验研究,以及国外 相关预应力混凝士设计规定而制定的。并规定抗震等级为一级的 框架不得应用无粘结预应力筋:当设有剪力墙或筒体时,对抗震 等级为二、三级的框架,其在基本振型地震作用下,所承担的地 震倾覆力矩小于总地震倾覆力矩的35%时,允许采用无粘结预 应力筋,这比通常小于50%更为严格。

3.2.8根据国内外的工程设计经验,对高层建筑常用结构类型

3.2.8根据国内外的工程设计经验,对高层建筑常用结相

3.2.9在强烈地震产生的荷载作用下,若使无粘结预应

土连续板或梁一跨破坏,可能引起多跨结构中其他各跨连续破 坏。为避免发生这种连续破坏现象,根据国内外规范及工程经验 做出本条设计规定。

剪力作用所产生较大对角拉应力的情况下,再承受锚具引起的劈 裂应力。在外节点,锚具宜设置在节点核心区之外的伸出凸端 上。仅当有试验依据,或其他可靠的工程经验时,才可将锚具设 置在节点区,此时,应在保持箍筋总量的前提下,处理好箍筋的 布置问题。

4.1.1在我国预应力混凝土框架、排架及门架等已得到较多应 用,积累了丰富的工程经验,在这方面所做的研究工作也较多, 已具其备*制规程的条件。预应力混凝土的其他结构型式,如巨型 结构,带转换层结构等工程的应用和理论研究尚处于积累阶段, 故本规程未包括这方面的内容。

4.1.2在大跨度预应力混士框架梁中,预应力筋的面积是由 裂缝控制等级确定的,为了增加梁端截面延性,则需要配置一定 数量的非预应力钢筋,采用混合配筋方式,这在某种程度上增加 了梁的强度储备。国内外研究表明,在罕遇地震作用下,要求预 应力混凝土框架梁端临界截面的屈服先于柱截面产生塑性铰,呈 现梁铰侧移机制是难以实现的;者确保在边节点处的梁端出现 较、柱端不出现较,呈现混合侧移机制时结构仍是稳定的,这将 司时依靠梁铰和柱铰去耗散地震能量,其对柱端的截面延性亦有 较高要求。为了确保在一定程度上减缓柱端的屈服,本规程第 4.3.2条规定对二、三级抗震等级的框架边柱,其柱端弯矩增大 系数nc分别按1.4、1.2取值。并要求预应力混凝土框架结构柱 的箍应沿柱全高加密

4.2预应力混凝士框架梁

4.2.1预应力混凝土结构的跨度一般较大,若截面高宽比过大 容易引起梁侧向失稳,故有必要对梁截面高宽比提出要求。关于 梁高跨比的限制,采用梁高在(1/12~1/22)lo之间比较经济。 4.2.2~4.2.3在抗震设计中,为保证预应力混凝土框架的延性 要求,梁端塑性铰应具有满意的塑性转动能力。国内外研究表

明,对梁端塑性铰区域混凝土截面受压区高度和受拉钢筋配筋率 加以限制是最重要的。本条是参考国外规范及国内的设计经验做 出其体规定的。本规程对受拉钢筋最大配筋率2.5%的限制,是 以HRB400级钢筋的抗拉强度设计值进行折算得出的,当采用 HRB335级钢筋时,其限值可放松到3.0%。 采用预应力筋和非预应力普通钢筋混合配筋的部分预应力混 凝士,有利于改善裂缝和提高能量消散能力,可改善预应力混凝 土结构的抗震性能。预应力强度比入的表达式为:

fpyAphp pyAphp + f,A.h.

4.2.4控制梁端截面的底面配筋面积A和顶面配筋面租

值A。/A。:有利于满足梁端塑性铰区的延性要求,同时也考虑 到在地震反复荷载作用下,底部钢筋可能承受较大的拉力。本规 范对预应力混凝土框架梁端截面A。/A。面积比的具体限值的规

定,是参考国内外的试验研究及钢筋混凝土框架梁的有关规定, 经综合分析确定的。

4.2.5分析研究和实测表明,T形截面受弯构件当翼缘位于受 拉区时,参加工作的翼缘宽度较受压翼缘宽度小些,为了确保翼 缘内纵向钢筋对框架梁端受弯承载力做出贡献,故做出不少于翼 缘内部纵筋的75%应通过柱或锚固于柱内的规定。本条是借鉴 新西兰《混凝土结构设计实用规范》NZS3101做出规定的。

4.2.6预应力混凝土框架梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间

距和箍筋的最小直径等构造要求应符合现行国家标准《建筑抗震 设计规范》GBI50011有关条款的要求。本条对预应力混凝土大 梁加腋区端部可能出现塑性铰的区域,规定采用较密的箍筋,以 改善受弯延性。

4.2.7对扁梁截面尺寸的要求是根据国内外有关规范和资料提

.7对扁梁截面尺寸的要求是根据国内外有关规范和资料 的。跨高比过大,则扁梁体系太柔对抗震不利,研究表明该 仅25比较合适。

4.2.8为避免或减小扭转的不利影响,对扁梁的结构布置和采

4.2.9对于预应力混凝土框架的边梁,要求其宽度不大于柱高,

.9对于预应刀混凝土椎架的边梁 要求其觅度不人子杜门 壁免其对垂直于该边梁方向的框架扁梁产生扭矩;当与此边 交的内部框架扁梁大于柱宽时,也将对该边梁产生扭矩,为 比扭矩,对于框架边梁应采取有效的配筋构造措施,考虑其

工程经验表明,由态背构件根部傲面何双应组百的写 矩设计值确定的纵向钢筋,在横向、竖向悬臂构件根部加强部位 (指自根部算起1/4跨长,截面高度2h及500mm三者中的较大 直)不得截断,且加强部位的箍筋应予以加密;为使悬臂构件受 弯屈服限制在确定部位,本条规定了相应的配筋构造措施,使这 毕部位其有所需的延性和耗能能力,且要求加强段钢筋的实际面 积与计算面积的比值,不应大于相邻的一般部位。并从配筋构造 上要求在悬臂构件顶面和底面均配置抗弯的受力钢筋

4.3预应力混凝土框架柱

1.2,故在公式中取1.2N,为预应力作用引起的轴压力设

4.3.4对于承受较大弯矩而轴向压力小的框架顶层边

按预应力混凝土梁设计,采用非对称配筋的预应力混凝土柱,弯 矩较大截面的受拉一侧采用预应力筋和非预应力普通钢筋混合配 筋,另一侧仅配普通钢筋,并应符合一定的配筋构造要求。东南 大学的试验表明,非对称配筋大偏心受压预应力混凝土柱的耗能 能力和延性都较好,有良好的抗震性能。 4.3.5~4.3.6试验研究表明,预应力混凝土柱在高配筋率下 容易发生粘结型剪切破坏,此时,增加箍筋的效果已不显著,故 对预应力混凝土框架柱的最大配筋率限值做出了规定。预应力混 凝土柱尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》CB50010 关于框架柱纵向非预应力钢筋最小配筋百分率的规定及柱端加密 这配箍要求。此外,对预应力混凝土纯框架结构要求柱的箍筋应 沿柱全高加密。

4.3.7试验结果表明,当混凝士处于双向局部受压时,其

承载力高于单向局压承载力。在局部承压设计中,将框架栏 向受力主筋和横向箍筋兼作间接钢筋网片用是根据试验研穷 程设计经验提出的。

4.4预应力混凝土框架节点

4.4.1由于预应力对节点的侧尚纳束作用,使节点混凝土处于 双向受压状态,不仅可以提高节点的开裂荷载,也可提高节点的 受剪承载力。东南大学的试验资料表明,在节点破坏时仍能保持 一定的预应力,在考虑反复荷载使有效预应力降低后,取预应力 作用的承剪力V=0.4Npc,式中Npc为作用在节点核心区预应力 筋的总有效预应力。鉴于我国对预应力作用的表达方式有时列为 公式右端项,并考虑承载力抗震调整系数RE,上述V,值将约为 0.5Npe。新西兰《混凝土结构设计实用规范》NZS3101中,对预 应力抗剪作用取值为0.7Npe。本规程也参考了上述规范的计算 规定。

4.5.2震害调查发现,平腹杆双肢柱及薄壁开孔预制腹板工形 柱易发生剪切破坏,而整体浇筑的矩形、工字形截面柱震害轻 微。此外,在柱子易出现塑性铰的区域,亦应使用矩形截面,且 应从构造上予以加强。

4.5.2 震害调查发现,平腹杆双肢柱及薄壁开孔预制胆

.5.324m跨的预应力混凝土空旷房屋竖向地震作用明显,

当采用分段直线预应力筋时,预应力筋的锚固端不应削 点核心区,故不允许将预应力筋直接锚固于节点核心区内

4.5.5预应力混凝土门架梁中塑性铰是有可能发生在力

4.5.6~4.5.7门架宜发生梁铰的破坏机制,然而实际上难以做 到真正的“强柱弱梁”,工程设计经验表明,在按照现行国家标 准《建筑抗震设计规范》GB50011有关章节中框架梁、柱抗震 设计方法,对门架构件内力进行调整之后进行截面设计,仍有可 能在柱端发生柱铰。因此,凡是可能出现塑性铰的区段或可能发 生剪切破坏区段均应加密箍筋。

5.1 设计的一般规定

5.1.2根据我国地震区板柱结构设计、施工经验及

穿过柱截面的后张预应力筋及板底两个方向的非预应力钢 拉承载力应满足本条的规定。“重力荷载代表值作用下的 力”表示分项系数为1.2,重力荷载代表值包括楼板自重 载。

5.1.8设置边梁的目的是为加强板柱结构边柱的受

增加整个楼板的抗扭能力。边梁可以做成暗梁形式,但其构 应满足抗扭要求。

5.2.1~5.2.4板柱体系在竖向荷载和水平荷载作用下,受力情 况和升板结构在使用状态下是相似的,内力和位移计算可按现行 国家标准《钢筋混凝土升板结构技术规范》CBIL130或《无粘结

5.2.1~5.2.4板柱体系在竖向荷载和水平荷载作用下,受力情

预应力混凝土结构技术规程》JGJ/T92规定的方法进行。本节这 儿条主要是根据上述规范的有关规定编写的。 5.2.6~5.2.8本条是参照国家现行标准《无粘结预应力混凝土 结构技术规程》JGJ/T92的有关条款做出规定的,其目的是强调 在柱上板带中设置暗梁,以及为了有效地传递不平衡弯矩,除满 足受冲切承载力计算要求,板柱结构的节点连接构造亦十分重 要工业与民用配电设计手册_第三版(第三部分),设计中应给予充分重视。

预应力混凝土结构技术规程》JGJ/T92规定的方法进行。 几条主要是根据上述规范的有关规定编写的。

5.2.6~5.2.8本条是参照国家现行标准《无粘结预应力

构技术规程》JGJ/T92的有关条款做出规定的,其目的是强 柱上板带中设置暗梁,以及为了有效地传递不平衡弯矩,除 受冲切承载力计算要求,板柱结构的节点连接构造亦十分 ,设计中应给予充分重视。

5.2.10为了推迟板柱结构底层柱下端截面出现塑性铰,故规定

2.10为了推迟板柱结构底层柱下端截面出现塑性铰,故颊 该部位柱的弯矩设计值乘以增大系数,以提高其正截面受誉 力。

5.2.11本条指的是未设置或末

柱结构。这类结构的柱子既是横向抗侧力构件,文是纵向抗侧力 构件DBJ46-036-2020标准下载,在实际地震动作用下,大部分属于双向偏心受压构件,容 易发生对角破坏。故本条规定这类结构柱子的截面设计应考虑地 震作用的正交效应。

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