框架梁柱抗震设计中心偏心未考虑梁柱影响

【规范规定】

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）

6.1.7 框架梁、柱中心线宜重合。当梁柱中心线不能重合时，在计算中应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响，以及梁荷载对柱子的偏心影响。

梁、柱中心线之间的偏心距，9度抗震设计时不应大于柱截面在该方向宽度的1/4；非抗震设计和6～8°抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4，如偏心距大于该方向柱宽的1/4时，可采取增设梁的水平加腋（图4-9）等措施。设置水平加腋后，仍须考虑梁柱偏心的不利影响。

图4-9 水平加腋梁

1.梁的水平加腋厚度可取梁截面高度，其水平尺寸宜满足下列要求：

b_x/l_x≤1/2 （4-13）

b_x/b_b≤2/3 （4-14）

b_b+b_x+x≥b_c/2 （4-15）

式中 b_x——梁水平加腋宽度；

l_x——梁水平加腋长度；

b_b——梁截面宽度；

b_c——沿偏心方向柱截面宽度；

x——非加腋侧梁边到柱边的距离。

2.梁采用水平加腋时，框架节点有效宽度b_j宜符合下式要求：

1）当x=0时，b_j按下式计算：

b_j≤b_b+b_x （4-16）

2）当x≠0时，b_j取（4-17）和（4-18）二式计算的较大值，且应满足公式（4-19）的要求：

b_j≤b_b+b_x+x （4-17）(www.xing528.com)

b_j≤b_b+2x （4-18）

b_j≤b_b+0.5h_c （4-19）

式中 h_c——柱截面高度。

《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）

6.1.5 框架结构和框架—抗震墙结构中，框架和抗震墙均应双向设置，柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的1/4时，应计入偏心的影响。

【解析】

框架梁中线与柱中线之间、柱中线与剪力墙中线之间有较大偏心距时，在地震作用下可能导致核心区受剪面积不足，对框架柱带来不利的扭转效应。当偏心距超过1/4柱宽时，除应按偏心考虑进行结构分析外，还应采取有效的构造措施。如采用水平加腋梁及加强柱的箍筋等。9°抗震设计时，由于地震作用很大，过大的偏心更容易导致柱的破坏，故规范规定，不应采用梁柱偏心较大的结构。实际工程中，框架梁、柱中心线不重合、产生偏心的情况较多。根据国内外试验研究的结果，采用水平加腋方法，能明显改善梁柱节点的承受反复荷载性能。

（1）梁水平加腋后，梁的水平加腋厚度、水平尺寸、框架节点有效宽度b_j应符合《高层建筑混凝土结构设计规范》第6.1.7条的规定。

（2）在验算梁的剪压比和受剪承载力时，一般不计入加腋部分的有利影响。当考虑加腋部分截面时，应分别对柱边和图4-10a中1-1截面进行验算。

（3）梁端水平加腋配筋构造如图4-10b所示。水平加腋梁距柱边x=0时，沿计算方向不少于总面积3/4计算需要的柱内纵向钢筋应设置在节点核心区截面有效宽度b_j范围内，如图4-10c所示。框架柱应按不同抗震等级沿柱全高度设置加密箍筋。

（4）水平加腋使得框架梁端截面增大，承载能力提高，地震作用下梁端可能不会出铰，设计当然也不允许在柱头出铰，这就有可能造成塑性铰转移，使塑性铰出现在梁端非加腋梁段。因此，梁端的箍筋加密区应自水平加腋区段向跨中方向再延伸一个加密区长度，如图4-10b所示。

梁端的塑性铰转移相当于减小梁的跨度，梁的剪力相应加大，故应注意塑性铰区适当提高抗剪配筋。

图4-10 水平加腋梁框架节点及梁柱构造要求

a）水平加腋梁平面尺寸示意图 b）水平加腋梁框架节点配筋 c）水平加腋梁框架柱配筋

（5）当建筑功能要求建筑物的外立面平齐时，结构设计时也可以采用框架梁、柱截面中心线重合、在梁上设置挑板的做法，见图4-11。由梁的挑板承受外围护墙的重量，其弯矩由楼层板平衡，梁、柱没有偏心，甚至梁也没有扭矩。但应处理好填充墙与梁柱的拉结构造，防止塌落等，建筑上应注意处理好此处墙体的冷桥问题。

图4-11 梁上挑板构造示意图