JGJ 140-2004 预应力混凝土结构抗震设计规程.pdf

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1、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中华人民共和国建设部年月日中华人民共和国建设部公告第号建设部关于发布行业标准预应力混凝土结构抗震设计规程的公告现批准预应力混凝土结构抗震设计规程为行业标准编号为自年月日起实施其中第条为强制性条文必须严格执行本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行中华人民共和国建设部年月日前言根据建设部建标号文的要求规程编制组经广泛的调查研究开展专题研究认真总结工程实践经验及震害经验参考有关国际标准和国外先进标准并在广泛征求意见的基础上制定了本规程本规程的主要技术内容是总则术语符号抗震设计的一般规定预应力混凝土框架和门架预应力混凝土板柱结构本规

2、程由建设部负责管理和对强制性条文的解释由主编单位负责具体技术内容的解释本规程主编单位中国建筑科学研究院邮政编码地址北京市北三环东路号本规程参加单位东南大学中元国际工程设计研究院原机械工业部设计研究院北京市建筑设计研究院浙江泛华设计院本规程主要起草人陶学康吕志涛张维斌胡庆昌韦承基陈远椿徐福泉黄茂智王霓总则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本规程适用于抗震设防烈度为度至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预应力混凝土建筑结

3、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术语符号术语阻尼比阻尼振动的实际阻力与产生临界阻尼所需阻力的比值轴压比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后张法有粘结预应力混凝土结构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无粘结预应力混凝土结构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符号材料性能混凝土轴心抗压强度设计值混凝土轴心抗拉强度设计值普通钢筋的抗拉抗压强度设计值预应力

4、筋的抗拉强度设计值箍筋的抗拉强度设计值作用和作用效应柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值考虑地震作用组合的剪力设计值预应力筋的总有效预加力几何参数受拉区受压区非预应力钢筋截面面积受拉区预应力筋截面面积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矩形截面宽度形和形截面的腹板宽度截面高度截面有效高度纵向受拉预应力筋合力点至梁截面受压边缘的有效距离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柱截面宽度高度节点核心区的截面有效验算宽度高度平托板的有效宽度计算跨度混凝土受压区高度纵向受拉钢筋考虑抗震要求的最小锚固长度箍筋间距计算系数及其他水平地震影响系数值水平地震影响系数最大值预应力分

5、项系数承载力抗震调整系数预应力筋锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变预应力筋锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数预应力强度比混凝土强度影响系数纵向受拉钢筋配筋率正交梁的约束影响系数预应力混凝土柱的轴压比结构自振周期场地的特征周期抗震设计的一般规定地震作用及结构抗震验算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采用特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表采用计算度罕遇地震作用时特征周期应增加注周期大于的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究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水平地震影响系

6、数最大值地震影响度度度度多遇地震罕遇地震注括号中数值分别用于设计基本地震加速度为和的地区表特征周期值设计地震分组场地类别第一组第二组第三组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地震影响系数曲线见图的阻尼调整系数应按采用形状参数应符合下列要求图地震影响系数曲线地震影响系数地震影响系数最大值特征周期结构自振周期直线上升段周期小于的区段水平段自至特征周期区段应取曲线下降段自特征周期至倍特征周期区段衰减指数应取直线下降段自倍特征周期至区段地震影响系数应按下式计算注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当在框架剪力墙结构框架核心筒结构及板柱剪力墙结

7、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取阻尼比为的地震影响系数曲线确定水平地震力度时跨度大于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采用表竖向地震作用系数结构类别烈度场地类别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注括号内数值用于设计基本地震加速度为的地区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

8、取有利时应取承载力抗震调整系数除另有规定外应按表取用表承载力抗震调整系数结构构件受力状态梁受弯轴压比小于的柱偏压轴压比不小于的柱偏压框架节点受剪各类构件受剪偏拉局部受压部位局部受压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均宜采用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有关条款的规定设计的一般规定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所规定的限值对平面和竖向均不规则的结构或建造于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

9、表现浇预应力混凝土房屋适用的最大高度结构体系烈度框架结构框架剪力墙部分框支剪力墙框架核心筒板柱剪力墙板柱框架结构注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框架核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构部分框支剪力墙结构指首层或底部两层框支剪力墙结构板柱框架结构指由预应力板柱结构与框架组成的结构乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度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高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确定抗震设防类别为甲乙丁类的

10、建筑应按现行国家标准建筑抗震设计规范的规定调整设防烈度后再按表确定抗震等级表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框架结构高度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结构体系设防烈度框架剪力墙结构高度框架四三三二二一部分框支剪力墙结构高度框支层框架二二一一框架核心筒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接近或等于高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

11、时应符合本规程第条的规定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第款时无粘结预应力筋可在悬臂梁中应用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或仅用于满足构件的挠度和裂缝要求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注符合第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中对钢筋混凝土框架的要求进行抗震设计符合第款要

12、求的二三级无粘结预应力混凝土框架应按本规程第章要求进行抗震设计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有关规定外尚应符合下列规定柱支承预应力混凝土平板的厚度不宜小于跨度的周边支承预应力混凝土板厚度不宜小于跨度的且其厚度分别不应小于及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梁予以加强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不宜大于注对无粘结预应力混凝土平板公式中的应取用无粘结预应力筋的应力设计值对周

13、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对无粘结预应力混凝土单向多跨连续板在设计中宜将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中有关规定配置非预应力钢筋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的有关规定材料及锚具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预应力混凝土框架构件的混凝土强

14、度等级不宜低于平板及其他构件不应低于预应力筋宜采用预应力钢绞线钢丝也可采用热处理钢筋非预应力纵向受力钢筋宜采用级热轧钢筋箍筋宜选用级热轧钢筋预应力筋锚具组装件的锚固性能应符合下列规定锚具的静载锚固性能应同时符合下列要求式中预应力筋锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数预应力筋锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变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垃力钢材抗拉强度标准值的下限取预应力钢材抗拉强度标准值的经次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域不发生破断预应力混凝土框架和门架一般规定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预应力混

15、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预应力混凝土框架梁预应力混凝土框架梁的截面尺寸宜符合下列各项要求截面的宽度不宜小于截面高度与宽度的比值不宜大于梁高宜在计算跨度的范围内选取净跨与截面高度之比不宜小于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二三级抗震等级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级钢筋或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钢筋混合配筋的方式框架结构梁端截面按本规程式计算的预应力强度比宜符合下列要求一级抗震等级二三级抗震等

16、级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框架其限值对一级抗震等级和二三级抗震等级可分别增大和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和的比值除按计算确定外尚应满足下列要求一级抗震等级二三级抗震等级且梁底面纵向非预应力钢筋配筋率不应小于在与板整体浇筑的形和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倍板厚范围内板内钢筋在内柱处当没有横向框架梁时宜取从柱两侧各延伸倍板厚范围内板内钢筋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倍板厚范

17、围内板内钢筋在外柱处当没有横梁时宜取柱宽范围内的板内钢筋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穿过柱子或锚固于柱内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当加腋长度时箍筋加密区长度应取加腋区及距加腋区端部倍梁高当加腋长度时箍筋加密区长度应取倍梁端部高度且不小于加腋长度箍筋加密区的箍筋间距不应大于箍筋直径不应小于箍筋肢距不宜大和倍箍筋直径的较大值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不宜大于梁截面高度宜大于板厚度的倍其截面尺寸应符合下列要求并

18、应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定式中柱截面宽度分别为梁截面宽度和高度柱纵筋直径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梁柱节点应符合下列要求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按本规程式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四边有梁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验算柱宽范围外核心区的受剪承载力时宜取按本规程式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

19、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预应力筋宜布置在柱宽范围内预应力混凝土扁梁配筋构造要求扁梁端箍筋加密区长度应取自柱边算起至梁边以外范围内长度和自梁边算起中的较大值图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的有关规定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对于扁梁边柱节点核心区也可配置附加腰筋图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

20、的并应按受拉钢筋锚固在扁梁内图扁梁柱节点的配筋构造中柱节点边柱节点柱内核心区箍筋核心区附加腰筋柱外核心区附加水平箍筋拉筋板面附加钢筋网片边梁扁梁框架的边梁不宜采用宽度大于柱截面高度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预应力混凝土长悬臂梁除在设防烈度为度时应考虑竖向地震作用外尚应符合下列规定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条的规定预应力强度比宜符合本规程第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条的规定悬臂构件加强段指自根部算起跨长截面高度及三

21、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预应力混凝土框架柱预应力混凝土框架柱的剪跨比宜大于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二级应取三级应取考虑地震作用组合的预应力混凝土框架柱按式计算的轴压比宜符合表的规定式中预应力混凝土柱的轴压比柱考虑地震作用组合的轴向

22、压力设计值作用于框架柱预应力筋的总有效预加力柱截面面积混凝土轴心抗压强度设计值表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框架剪力墙框架核心筒板柱剪力墙注当混凝土强度等级为时轴压比限值宜按表中数值减小沿柱全高采用井字复合箍且箍筋间距不大于肢距不大于直径不小于或沿柱全高采用复合螺旋箍且螺距不大于肢距不大于直径不小于或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍且螺距不大于肢距不大于直径不小于时轴压比限值均可按表中数值增加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时可采用预应力混凝土柱其纵向受

23、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预应力混凝土框架柱的截面配筋应符合下列规定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对双向预应力混凝土框架的边柱和角柱在进行局部受

24、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预应力混凝土框架节点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框架节点核心区受剪的水平截面应符合下列条件式中梁柱节点核心区考虑地震作用组合的剪力设计值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有关规定取值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且正交方向梁高度不小于框架梁高度的可采用其他情况均采用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有关规定取值节点核心区的截面高度可采用验算方向的柱截面高度承载力抗震调整系数可采用对正交方向有梁约束的预应力框架中

25、间节点当预应力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式中验算方向的柱截面宽度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当为拉力时取且不计预应力筋预加力的有利作用箍筋的抗拉强度设计值混凝土轴心抗拉强度设计值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箍筋间距梁截面有效高度节点两侧梁截面高度不等时可取平均值梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离作用在节点核心区预应力筋的总有效预加力在公式和中当确定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

26、预应力混凝土门架结构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中有关规定采用预应力混凝土门架为主体结构的空旷房屋门架柱宜采用矩形或工字形截面门架柱柱底至室内地坪以上范围内节点加腋边缘向下延伸倍柱高范围和横梁自节点加腋边缘向跨中延伸倍横梁高范围以及节点区域应采用矩形截面跨度大于的预应力混凝土门架应按本规程第条要求考虑竖向地震作用预应力混凝土门架倒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预应力混凝土门架横梁箍筋加密区长度宜取倍梁端部高度加密箍筋宜按本规程第条要求配置预应力混凝土门架立柱的箍筋

27、加密区位置及箍筋配置要求应符合下列要求门架立柱箍筋加密区位置应符合下列要求柱上端区域取截面高度和柱净高的最大值底部受约束的柱根取下柱柱底至室内地坪以上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倍柱高有牛腿的门架自柱顶至牛腿以下倍柱高范围加密区的箍筋间距不应大于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度和度类场地箍筋肢距不大于直径不小于度类场地和度箍筋肢距不大于直径不小于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预应力混凝土板柱结构设计的一般规定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当设防烈度为度时应采用

28、板柱剪力墙结构度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的有关规定当采用板柱框架结构时其单列柱数不得少于根房屋高度应按表取用且应符合下列规定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当楼板长宽比大于时或长度大于时应设置框架结构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板柱的柱及框架的抗震等级对度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倍托板或柱帽的边长不宜小于倍板厚及柱截面相应边长之和预应力混凝土板柱剪力墙结构和板柱

29、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度设防烈度度度设防烈度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宜大于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式计算的预应力强度比宜符合下列要求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式中板底通过柱截面连续非预应力钢筋总截面面积板中通过柱截面连续预应力筋总截面面积非预应力钢筋的抗拉强度设计值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

30、度设计值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图通过柱截面的钢筋内柱边柱非预应力钢筋预应力筋定应按现行国家标准建筑抗震设计规范有关规定执行连续预应力筋应布置在板柱节点上部呈下凹进入板跨中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应大于且在离柱边倍梁高范围内间距不应大于平板楼

31、盖的楼电梯洞口周边应设置与主体结构相连的梁计算要求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规程的有关规定确定纵向和横向每个方向的等代框架均应承担全部作用荷载宜考虑活荷载的不利组合板柱剪力墙结构在地震作用下可按多连杆联系的总剪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在地震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

32、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式中向等代框架梁的计算宽度图暗梁配筋要求柱的上部钢筋应连续等代梁的计算跨度平托板的有效宽度当无平托板时取板柱剪力墙结构中各层横向及纵向剪力墙应能承担相应方向该层的全部地震剪力各层板柱部分除应满足计算要求外并应能承担不少于该层相应方向地震剪力的由地震作用在板支座处产生的弯矩应与按第条所规定的等代框架梁宽度上的竖向荷载弯矩相组合承受该弯矩所需全部钢筋亦应设置

33、在该柱上板带中且其中不少于应配置在有效宽度为在柱或柱帽两侧各为板厚或平托板的厚度范围内形成暗梁暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的图支座处暗梁箍筋加密区长度不应小于其箍筋肢距不应大于箍筋间距不应大于箍筋直径按计算确定但不应小于此外支座处暗梁的上部纵向钢筋应连续通长布置由弯矩传递的部分不平衡弯矩应由有效宽度为在柱或柱帽两侧各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应按现行国家标准混凝土结构设计规

34、范附录的规定执行未经加强的板柱节点配置箍筋的节点其冲切承载力的计算应符合现行国家标准混凝土结构设计规范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的有关规定执行板柱结构的柱剪力墙的受剪截面要求及考虑抗震等级的剪力设计值和斜截面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的有关规定考虑地震作用组合的板柱框架结构底层柱下端截面的弯矩设计值对二三级抗震等级应按考虑地震作用组合的弯矩设计值分别乘以增大系数在地震作用下板柱框架结构考虑水平地震作用扭转影响时其地震作用和作用效应计算以及对角柱调整后组合弯矩设计值剪力设计值乘以增大系数的要求等均应

35、按现行国家标准建筑抗震设计规范有关规定执行本规程用词说明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表示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一定条件下可以这样做的采用可条文中指明应按其他有关标准规范执行时写法为应符合的要求规定或应按执行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条文说明前言预应力混凝土结构抗震设计规程经建设部年月日以公告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

36、解和执行条文规定规程编制组按章节条的顺序编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妥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邮政编码地址北京市北三环东路号总则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度

37、地区考虑到抗震设防烈度为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几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术语符号本章根据现行国家标准建筑结构设计术语和符号标准规定了预

38、应力混凝土结构抗震设计中的有关术语符号及其意义抗震设计的一般规定地震作用及结构抗震验算预应力混凝土框架结构系指在所有框架梁中采用预应力混凝土梁有时也在上层柱采用预应力混凝土柱的框架结构预应力混凝土板柱结构系指由水平构件为预应力混凝土板和竖向构件为柱所组成的预应力混凝土结构由预应力混凝土板柱结构与框架或剪力墙可组合为预应力混凝土板柱框架结构或板柱剪力墙结构本规程列入预应力混凝土板柱框架结构是为了满足我国低抗震设防烈度区在多层建筑中采用板柱结构的需要中国建筑科学研究院的研究表明预应力混凝土框架结构和板柱结构在弹性阶段阻尼比约为当出现裂缝后在弹塑性阶段可取与钢筋混凝土相同的阻尼比预应力混凝土构件滞回

39、曲线的环带宽度比钢筋混凝土构件的窄能量消散能力较小但其有较高的弹性性能屈服后恢复能力较强残余变形较小采用时程分析法进行地震反应分析的结果表明上述预应力混凝土结构的地震位移反应大约为钢筋混凝土结构的倍预应力混凝土结构抗震设计反应谱的研究表明预应力混凝土结构的设计地震剪力应作适当提高本规程第条关于预应力混凝土框架结构板柱框架结构水平地震影响系数曲线的取值规定是按现行国家标准建筑抗震设计规范有关规定取阻尼比为确定的设计地震分组应按建筑抗震设计规范附录确定本规程第条所述的以预应力混凝土框架结构或预应力混凝土板柱框架结构作为主要抗侧力体系系指在基本振型地震作用下其承受的地震倾覆力矩超过结构总地震倾覆力矩

40、的或在预应力混凝土框架结构或预应力混凝土板柱框架结构中仅设置有楼电梯井及边梁也应按本条取阻尼比为的地震影响系数曲线确定水平地震力当仅在框架结构中采用几根预应力混凝土梁以满足构件的挠度和裂缝要求或在框架剪力墙框架核心筒或板柱剪力墙结构中采用预应力混凝土平板或框架的情况该建筑结构仍应按阻尼比取进行抗震设计度时对跨度大于屋架长悬臂和其他大跨度预应力混凝土结构其竖向地震作用标准值主要采用了现行国家标准建筑抗震设计规范对大跨钢筋混凝土屋架的取值规定对长悬臂和其他大跨度预应力混凝土结构在场地类别为类以上的情况下竖向地震作用系数提高约预应力混凝土结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合主要按照现行国家

41、标准建筑抗震设计规范的有关规定确定并加入了预应力作用效应项预应力作用效应也包括预加力产生的次弯矩次剪力当预应力作用效应对构件承载能力有利时预应力分项系数应取不利时应取是参考国内外有关规范做出规定的预应力混凝土结构的承载力抗震调整系数层间位移角限值仍采用现行国家标准建筑抗震设计规范有关对钢筋混凝土相同的规定控制层间位移角以防止非结构构件的损坏和限制重力效应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第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是偏于安全的设计的一般规定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

42、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的抗震构造措施由于在高层建筑中主要在楼盖结构中采用预应力混凝土故对建筑最大适用高度限值及抗震等级的划分仍采用现行国家标准建筑抗震设计规范有关条款的规定表中的框架和框架结构有不同的含意框架结构指纯框架结构而框架则泛指框架结构和框架剪力墙等结构体系中的框架框架剪力墙结构一般指在基本振型地震作用下框架承受的地震倾覆力矩小于结构总地震倾覆力矩的其框架部分的抗震等级可按框架剪力墙结构的规定划分由于板柱节点存在不利于抗震的弱点本规程除允许将板柱框架结构用于抗震设防低烈度区的多层建筑外规定在多高层建筑中采用板柱结构时应用范围原则上限于

43、板柱剪力墙结构对框架核心筒结构按照国家现行标准高层建筑混凝土结构技术规程的规定在该结构的周边柱间必须设置框架梁故在这种结构体系中带有一部分仅承受竖向荷载的板柱结构时不作为板柱剪力墙结构当预应力混凝土结构的房屋高度超过最大适用高度或在抗震设防烈度为度地区采用预应力混凝土结构时应进行专门研究和论证采取有效的加强措施国内外大量工程实践表明无粘结预应力筋适用于采用分散配筋的板类结构及楼盖的次梁不得用于屋架下弦拉杆等主要受拉的承重构件后张预应力混凝土框架结构亦不宜采用无粘结预应力筋这是由于无粘结预应力筋的应力沿筋全长几乎保持等同这样预应力钢材的非弹性性能亦即构件的能量消散不能得到充足发挥当发生大的非弹性

44、变形时可能导致仅产生几条宽裂缝从而削弱了构件的延性性能此外在反复荷载下难以准确预测配置无粘结预应力筋截面的极限受弯承载力当采用非预应力钢筋为主的混合配筋时可消除上述疑虑和对无粘结后张延性抗弯框架的研究认为适量预应力对延性抗弯框架的抗震性能无不良影响由于在混凝土中存在预压应力减轻了节点刚度退化效应预应力抑制了梁筋从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土设计规定而制定的并规定

45、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时允许采用无粘结预应力筋这比通常小于更为严格根据国内外的工程设计经验对高层建筑常用结构类型楼盖中采用预应力混凝土平板的抗震设计从确保其传递剪力的横隔板作用等抗震性能方面做出了规定在强烈地震产生的荷载作用下若使无粘结预应力混凝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将锚具布置在梁柱节点核心区域以外可避免该区域在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

46、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材料及锚具随着高强度低松弛预应力钢绞线及钢丝在我国的推广应用必须采用较高强度等级的混凝土则可充分发挥两者的作用承载力可大幅度提高或截面高度可以有效地减小但是对以上强度等级混凝土用于预应力混凝土结构构件其裂缝控制及延性要求等国内外研究还不够多故应用中应注意采取必要的措施用于地震区预应力混凝土结构的锚具其预应力筋锚具组装件的静载锚固性能抗地震的周期荷载性能的试验要求是根据现行国家标准预应力筋用锚具夹具和连接器中对锚具锚固性能要求制定的预应力混凝土框架

47、和门架一般规定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备编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在大跨度预应力混凝土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若确保在边节点处的梁端出现铰柱端不出现铰呈现混合侧移机制时结构仍是稳定的这将同时

48、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分别按取值并要求预应力混凝土框架结构柱的箍筋应沿柱全高加密预应力混凝土框架梁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之间比较经济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具体规定的本规程对受拉钢筋最大配筋率的限

49、制是以级钢筋的抗拉强度设计值进行折算得出的当采用级钢筋时其限值可放松到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土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的表达式为的选择需要全面考虑使用阶段和抗震性能两方面要求从使用阶段看大一些好从抗震角度不宜过大这样可使弯矩曲率滞回曲线的环带宽度能量消散能力在屈服后卸载时的恢复能力和残余变形均介于预应力混凝土和钢筋混凝土构件的滞回曲线之间同时具有两者的优点参考东南大学的试验研究成果本规程要求对一级框架结构梁不宜大于二三级框架结构梁不宜大于并对框架剪力墙及框架简体结构中的后张有粘结预应力混凝土框架适当放宽了限值在预应力强度比限值下设计裂缝控制等级宜尽量采用允许出现裂缝的三级而不是采用较严的裂缝控制等级此外宜将框架边跨梁端预应力筋的位置尽可能整体下移使梁端截面负弯矩承载力设计值不致于超强过多并可使梁端预应力偏心引起的弯矩尽可能小从而使框架梁内预应力筋在柱中引起的次弯矩较为有利按上述考虑设计的预应力混凝土框架梁可达到钢筋混凝土梁不能达到的跨度且具有良好的抗震耗