JGJ/T140-2019 预应力混凝土结构抗震设计标准及条文说明

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    在无粘结预应力全装配混凝土框架结构中,通过屈服吸收和 耗散地震能量并提供受弯承载力,同时满足抗震性能要求的 钢筋。

    2. 2. 1材料性能

    土方机械标准规范范本2. 2. 2 作用和作用效应

    M. 节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩 设计值之和。

    2. 2. + 计算系数及其他

    注:1房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度,不包括局部突出屋顶 部分: 2表中框架:不包括异形柱框架。

    主:1房屋高度指室外地面到主要屋 部分: 2表小框架。不包括异形柱框架。

    房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度:不包括局部突出屋顶 部

    注:大跨度框架指跨度不小于18m的框架。

    3.1.3建筑场地为1类时,对甲、乙类的建筑应允许按本地区 抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;对内类的建筑应充许按 本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震 设防烈度为6度时应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造 措施。在设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,当建 筑场地为IⅢl类、Ⅱ类时.宜分别按8度(0.20g)和9度 (0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。

    大梁不应采用无粘结预应力筋:分散配置预应力筋的板类构件宜 采川无粘结预应力筋:楼盖的次梁可采用无粘结预应力筋。后张 预应力现浇框架、门架宜采用有粘结预应力筋:采川无粘结预应 力筋时,应符含下列规定: 1铺应采取可靠防松措施: 2采川无粘结预应力钢筋时应符合本标准第3.1.5条的 规定。 3.1.5在地震作用效应和重力荷载效应组合下,当符合下列三 款之一时:无粘结预应力钢筋川在抗震等级为二级、三级、四级 框架梁应用:当符合第1款或第2款时,无粘结预应力钢筋可 在悬臂梁中应用。 1框架梁端部截面及臂梁根部截面由非预应力钢筋承担 的弯矩设计值:不应小于组合弯矩设计值的50%; 2预应力筋仅用于满足构件的挠度和裂缝要求: 3设有抗震墙或筒体,且在规定的水平地震作用下底层 框架承拍的地震倾覆力矩应小于总地震倾覆力矩的50%。 3.1.6框架柱中配置预应力筋时.对抗震等级为一级的框架柱 应采有粘结预应力筋:对抗震等级为二级、三级的架程:值 采川有粘结预应力筋。 3.1.7预应力混凝土结构应进行多遇地震作用下的抗展变形验

    表 3. 1. 7弹性层间位移角限值

    续表 3. 1. 7

    3.1.8预应力混凝土结构应按现行国家标准《建筑抗震设计规 范》(B50011和本标准的规定进行罕遇地震作用下结构薄弱层 或薄弱部位的弹塑性变形验算,结构薄弱层或薄弱部位弹塑性层 间位移角限值宜符合表3.1.8的规定。

    表3.1.8弹塑性层间位移角限值

    其余外框架柱处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,应设置钢 筋混凝士暗梁或边梁: 4柱支承预应力混凝土平板的板端截面按下式计算的预应 力强度比入不宜大于0.80

    fpyAphp fwA,h, + fiAhs

    式中:firy 一预应力筋抗拉强度设计值(N/mm):对无粘结预 应力混凝土平板,应取无粘结预应力筋的应力设 计值无粘结预应力筋的应力设计值应按现行行 业标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92的规定计算; Ap 预应力筋截面面积(mm); hp 纵向受拉预应力筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm); f 普通钢筋抗拉强度设计值(N/mm): A— 普通钢筋截面i面积(mm); h一. 纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm)。

    Ap 预应力筋截面面积(mm); hp 纵向受拉预应力筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm); f,一一普通钢筋抗拉强度设计值(N/mm): A一普通钢筋截面面积(mm); h。一·纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm)。 3.1.10对多跨无粘结预应力混凝土结构.宜将无粘结预应力筋 分段锚固,或增设间锚固点:非预应力钢筋最小截面面积尚应 符合现行行业标准《无粘结预应力混凝士结构技术规程》JGJ92 的有关规定。 3.1.11后张预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核心区,且不 宜设置在梁端箍筋加密区。当锚具设置在节点核心区时,应考虑 锚具对受剪截面产生削弱的不利影响。 3.1.12采用无粘结预应力纤维增强复合材料筋时,其材料性

    3.1.10对多跨无粘结预应力混凝土结构.宜将无粘结预应力筋 分段锚固,或增设间锚固点,非预应力钢筋最小截面面积尚应 符合现行行业标准《无粘结预应力混凝士结构技术规程》JGJ92 的有关规定。 3.1.11后张预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核心区,且不 官设署在逊端饰加密区当具设置在节占核心区时应考电

    3.1.11后张预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核心区,且不 宜设置在梁端箍筋加密区。当锚具设置在节点核心区时,应考虑 锚具对受剪截面产生削弱的不利影响。 3.1.12采用无粘结预应力纤维增强复合材料筋时,其材料性 能、预应力损失、承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验

    3.1.11后张预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核心区, 宜设置在梁端箍筋加密区。当锚具设置在节点核心区时,应 铺具对受剪截面产生削弱的不利影响

    能、预应力损失、承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验 算等应符合国家现行标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》 I92和《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》GE

    50608的相关规定。 3.1.13采用缓粘结预应力筋时:其材料性能、预应力损失、承 载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算等应符合现行行业 标准《缓粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ387的相关 规定。

    50608的相关规定。

    3.2.3建筑结构地震影响系数曲线(图3.2.3)应根据阻尼比 进行调整.形状参数应符合下列规定: 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:消阻尼比分别为 ().03、0.04利0.05时.对应的地震影响系数α应分别取为 1.156αnmx、1.069αmx和1.0αmax。 3册线下降段,自特征周期至5倍特征周期区段,地震影 响系数α应按下列公式计算。 1) 当阳尼比为 0. 03 时:

    3.2.3建筑结构地震影响系数曲线(图3.2.3)应根据阻尼比 进行调整.形状参数应符合下列规定:

    3.2.3建筑结构地震影啊响系数曲线(图3.2.3)应根据阻尼比

    α = 1. 156 αmax 0.04时: = 1.069()"am 915 内0.05时:

    0. 9 α=( 让 αmuix

    直线上升段:2水段;3曲线下降段:4直线下降段

    3.2.+抗震设防烈度为8度时.大跨度和长悬臂结构应计算竖 可地震作用:竖问地震作用标准值:可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3.2.4采用。 高层建筑的大跨度、长悬臂结构,7度(0.15g)、8度抗震设 计时应计人竖向地震作用,竖向地震作用效应标准值宜采用时程 分析方法或振型分解反应谱法进行计算,且竖向地震作用标准值 不官小于其承受的重力荷载代表值与表3.2.4所规定的竖向地震 作用系数的乘积。

    表 3. 2. + 竖向地震作用系数

    3.2.5采用时程分析法进行补充计算的预应力混凝土结构

    3.2.5采用时程分析法进行补充计算的预应力混凝土结构:弹 性计算时阻尼比可按本标准第3.2.2条取值。 3.2.6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,应计入预应力作用效应 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。 3.2.7各类预应力混凝土结构构件的承载力抗震调整系数YRE,

    3.2.7各类预应力混凝土结构构件的承载力抗震调整系数YRE 除另有规定外,应按表3.2.7取用:当仅计算竖向地震作用时 均险Hi为10

    除另有规定外,应按表3.2.7取用:当仅计算竖向地震作月 Y:均应取为 1. 0。

    表3.2.7承载力抗震调整系数

    3.2.8框架节点核心区进行截面抗震验算时,可计入总有效预 加力的影响;预应力筋穿过框架节点核心区时,应计入预应力孔 道削弱核心区有效面积的影响。

    预应力.性集集、性的科截值抗晨支势承 川 应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关 规定。

    3.3.1预应力混凝土框架构件的混凝土强度等级不宜低于C40.

    无粘结预应力全装配混凝土框架构件的混凝土强度等级不应低于 C40.平板及其他构件的混凝土强度等级不应低于C30:抗震设 防烈度为8度时,预应力混凝土结构构件的混凝土强度等级不宜 超过C70。 3.3.2预应力筋宜采用预应力钢绞线、预应力钢丝和预应力螺 纹钢筋:也川采用无粘结预应力纤维增强复合材料筋。 3.3.3非预应力纵向受力钢筋宜采用HRB100和HRB500钢 筋;箍筋宜选用HRB400、HPB300和HRB500钢筋。 3.3.←抗震等级为一级、二级、三级的框架、斜撑构件、板柱 的柱和暗梁,其非预应力纵向受力钢筋的抗震性能指标,应符合 现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的相关规定。

    维增强复合材料筋时.试验应力上限应为预应力角 拉强度标准值的85%;当锚固的预应力筋为有明显 服台阶的预应力钢材时,试验应力上限应为预应 材抗拉强度标准值的90%;下限均应为预应力筋折 强度标准值的40%;

    2)试验时的加荷速度宜为100MPa/min~200MPa/min: 3)50次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域不得发生 破断。 3.3.6无粘结预应力全装配混凝土框架结构巾,耗能钢筋宜采 用HRB400和HRB500钢筋,其抗震性能指标应符合现行国家 标准《建筑抗震设计规范》GB50011的相关规定;预应力筋宜 采用1860MPa级无粘结预应力钢绞线其性能指标应符合现行 行业标准《无粘结预应力钢绞线》JG/T161的规定。

    2)试验时的加荷速度宜为100MPa/min~200MPa/min: 3)50次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域不得发生 破断。 无粘结预应力全装配混凝土框架结构中,耗能钢筋宜采

    4现浇预应力混凝土框架和门架

    门架。 4.1.2预应力混凝土框架应具备良好变形能力和消耗地震能量 能力,其组成构件应避免剪切破坏先于弯曲破坏:节点不应先于 其连接构件破坏。

    能力,其组成构件应避免剪切破坏先于弯曲破坏: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,宜符合下列规定: 1 截面宽度不宜小于250mm; 2 截面高宽比不宜大于4: 3梁高宜在计算跨度的1/12~1/22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,计入纵向受压钢筋的混凝土受

    1 采用预应力钢筋时: 一级抗震等级: 入≤0.75 二级、三级、四级抗震等级:入≤0.80 2采用无粘结预应力纤维增强复合材 二级、三级、四级抗震等级:入≤0.50

    .+预应力混凝土框架梁端截面的底面纵向非预应力钢筋葡 面积A,,除按计算确定外:尚应符合下列规定:

    4.2.+预应力混凝土框架梁端截面的底面纵向非预应

    面面积A,,除按计算确定外尚应符合下列规定

    4.2.5与板整体浇筑的T形和L形预应力混凝土框架梁.

    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 从柱两侧各延伸4倍板厚范围内板内钢筋: 2在内柱处,当无横向框架梁时,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:当横向有宽度与柱宽相近的框架梁,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,当无横梁时,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%穿过柱或锚固于柱内; 当纵向钢筋由重力荷载效应组合控制时,可仅考虑地震作用组合 所需纵向钢筋的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Lh≤0.8h时,箍筋加密区长度应取加腋区 及加腋区外梁高h的1.5倍:

    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,且不应小于加腋长度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倍箍筋直径中的较 大值。 4.2.7现浇预应力混凝土框架扁梁的跨高比lo/h不宜大于25. 梁截面高度宜天于板厚度的2倍,其截面尺寸除应满足现行有关 标准对挠度和裂缝宽度的要求外,尚应符合下列规定,

    4.2.7现浇预应力混凝土框架扁梁的跨高比lo/h不宜大于25,

    截面高度宜大于板厚度的2倍,其截面尺寸除应满足现行有 示准对挠度和裂缝宽度的要求外,尚应符合下列规定:

    b,≤<2bc b

    可刀对受剪承载的有利作用。 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 b十h范围内长度和自梁边算起(正中的较大值: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。 2)柱内节点核心区配箍量及构造要求宜与普通框架的要 求相同:篇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:对于扁梁边柱节点核心区也可配 置附加腰筋。 3)当中柱节点和边柱节点在扁梁交角处的板面项层纵向 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)预应力筋宜布置在柱宽范围内。 5)锚入柱内的梁上部普通钢筋宜大于其全部截面面积 的 60%。 扁梁框架的边梁不宜采用宽度h大于柱截面高度h.的预

    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标准第4.2.2 条的规定,预应力强度比入宜符合本标准第4.2.3条的规定;悬 臂梁梁底预应力钢筋截面面积尚应符合本标准第4.2.4条的 规定。 2悬臂构件加强段应取月根部算起1/4跨长、2倍截面高 度及500mm三者中的较大值,按该段根部截面的弯矩设计值配

    置的纵尚预应力筋,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 占总剪力值的75%及以上时,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、节点

    .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,对一级、二级、三级、四级抗震等级的框架结构的边 生,其柱端弯矩增大系数n应分别取为1.7、1.7、1.5和1.3; 对其他结构类型中的框架边柱,其柱端弯矩增大系数″应分别取 为1.4、1.4、1.2和1.1。对于抗震等级为一级的框架结构的边 柱,尚应符合下式规定:

    ZM. = 1. 2ZMbu

    中:M。一节点上、下柱端截面顺时针或反时针方向组合 的弯矩设计值之和(N·mm),上、下柱端的 弯矩设计值可按弹性分析分配; ZMbua——节点左右梁端截面反时针或顺时针方向实配的 正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和 (N·mm),根据计入梁受压钢筋和相关楼板 钢筋的实配钢筋截面面积和材料强度标准值 确定,

    晨自货比 义工 (4.3.3)计算的轴压比宜符合表4.3.3的规定。当混凝土强度等 级为C65(70时,轴压比限值宜按表中数值减小0.05;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,或沿柱全高采用复含螺旋箍,且螺

    旋间距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于 12mm,或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍,且螺旋净距不大 于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于10mm时、轴 压比限值均可按表4.3.3巾数值增加0.10;采用.上述三种箍筋 过,均应按所增大的轴压比确定其最小配箍特征值。

    N+ 1. 2Nx ANp=! fi.A

    式中:入Np 预应力混凝土柱的轴压比: N一 柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值(N); N 作用于框架柱预应力筋的总有效预加力(N); A一柱截面面积(mm);

    3.3预应力混凝士框架柱轴压比限

    4.3.4对于承受较大弯矩而轴向压力小的框架顶层边柱,当采

    用预应力混凝土柱时,其配筋应符合下列规定: 1纵向受力钢筋可采用非对称配置预应力筋的配筋方式。 弯矩较大截面的受拉一侧应采用预应力筋和非预应力普通钢筋混 合配筋,预应力强度比入不应大于0.5.另一侧非预应力钢筋截 面面积A,除应按计算确定外,尚应符合本标准第4.2.4条的 规定: 2柱纵尚非预应力钢筋的最小配筋率应符合现行国家标准 《建筑抗震设计规范》(GB50011有关钢筋混凝土受压构件纵向受 力钢筋最小配筋率的规定; 3柱巾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%:

    小于100mm; 5柱端箍筋加密区要求应符合现行国家标准《建筑抗震设 计规范》(B50011的有关规定。 4.3.5框架结构1.预应力混凝土框架所承担竖向荷载的结构 面积马总结构面积的比值不小于0.70时.框架柱箍筋应全高 加密;不小于0.25但小于0.70时,与预应力梁相交的框架柱 箍筋宜全高加密。 4.3.6对双向预应力滤凝土框架的边柱和角柱,在进行局部受 压承载力计算时.可考虑纵向受力主筋和横向箍筋的有利影响。 4.3.7在预应力混凝土框架中,与预应力混凝土梁相交的梁柱 节点除应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011有 关调整节点核心区组合的剪力设计值的相关规定外,对一级、二 级、三级、四级抗震等级的框架结构的边节点:其强节点系数 应分别取为1.5、1.5、1.35和1.2;对其他结构类型中的框 架边节点.其强节点系数i应分别取为1.35、1.35、1.2和 1.1。对于抗震等级为一级的框架结构的边节点:尚应符合下列 公式规定:

    式中: V, 梁柱节点核心区组合的剪力设计值(N); ZMu 节点左右梁端截面反时针或顺时针方向实配的正截 面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和(N· mm),川根据计入梁受压钢筋的实配钢筋截面面 积和材料强度标准值确定; h一一梁截面的有效高度(nm),节点两侧梁截面有效 高度不等时可采用平均值:

    时可采用平均值。 4.3.8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

    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:

    V,≤(0. 30βefeb,h;) YRE

    4.+预应力混凝土门架结构

    4.4.1预应力混凝土门架为主体结构的空旷房屋,其抗震设计 除应符合本节规定外:尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规 范》GB50011的有关规定。 4.4.2采用预应力混凝土门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500mm 范围内、节点加腋边缘向下延伸2倍柱高h.范围内、横梁自节 点加腋边缘向跨中延伸2倍横梁高h范围内以及节点区域,应采 用矩形截面。

    无损检测标准规范范本4.4.3 跨度天于24m的预应力混凝土门架应考虑竖向地震 作用。

    .++ 顶应力凝工深倒 形构件耳通长设直折线预应 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。

    4.4.5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规定: 1)柱上端区域应取截面高度、1000mm和1/4柱净高的 最大值; 2)底部受约束的柱根应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, 应取节点上、下各1倍柱高h。; 4)有牛腿的门架,应取自柱顶至牛腿以下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 规定: 1)6度和7度1、1类场地,箍筋肢距不应大于300mm 直径不应小于8mm; 2)7度Ⅲ、八类场地和8度1、Ⅱ类场地,箍筋肢距不 应大于200mm,直径不应小于10mm; 3)8度l、N类场地,箍筋肢距不应大于200mm.直径 不应小于12mm。 4.4.7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。

    5预应力混凝土板柱结构

    1支撑宜沿建筑物的两个主轴方向布置;支撑间距不宜超 过楼盖宽度的2倍;支撑宜上、下连续布置,当不能连续布置 时,宜在邻跨布置。 2支撑可采用普通钢支撑或屈曲约束支撑。普通钢支撑不 应采用人学斜杆或V形斜杆,采用单斜杆时,应同时设置不同 倾斜方向的两组斜杆,且每层中不同方向单斜杆的截面面积在水

    平方向的投影面积之差不应大于10%。 3房屋高度大于12m或房屋层数超过3层时,底层支撑 按刚度分配的地震倾覆力矩应大于结构总地震倾覆力矩的 50%;房屋高度不大于12m且房屋层数不超过3层时钢结构标准规范范本,底层 支撑按刚度分配的地震倾覆力矩应大于结构总地震倾覆力矩的 30%。

    ....
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