美标钢筋混凝土框架,分为普通抗弯框架、中等抗弯框架和特殊抗弯框架三种。(有点类似国标三、四极框架,二、一级框架)
美标钢筋混凝土特殊抗弯框架之设计(1)
1.概述
建筑结构通常包括结构构件的三维框架,这些结构构件布置为支撑重力和横向荷载。虽然完整的三维体系起到整体抵抗荷载的作用,但是抗震体系通常被认为是由竖向单元、隔板和基础(图1-1)组成。对于ASCE/SEI 7-16《建筑物和其他结构的最小设计荷载和相关标准》(ASCE 2016)中定义的美国最高抗震设计类别(D、E和F)的钢筋混凝土建筑物,适用建筑规范允许竖向构件为特殊抗弯框架或特殊结构墙。本文介绍特殊钢筋混凝土抗弯框架的使用、分析、设计和施工。
图1-1基本建筑结构体系
钢筋混凝土特殊抗弯框架由梁、柱和梁柱节点组成。框架的布置和构造,可以抵抗地面震动期间建筑物通过多个位移周期摇摆而产生的弯矩、轴力和剪力作用。特殊的布置和构造要求使得框架能够抵抗强烈地震动,而不会显著损失刚度或强度。这些抗弯框架被称为“特殊抗弯框架”,与普通和中等抗弯框架相比,特殊的附加要求提高了抗震性能。
特殊力矩框架的设计要求见ACI 318-14《建筑结构混凝土规范》(ACI 2014)。特殊要求包括检查、材料、框架构件(梁、柱和梁柱接头)以及施工方法。此外,要求与未指定为抗震体系一部分的隔板、基础和框架构件有关。ACI 318的多个章节介绍了众多相互关联的要求,这使得除最有经验的设计师外,所有设计师都难以识别和应用这些要求。
本篇是为执业结构工程师编写的,用于帮助特殊抗弯矩框架使用ACI 318要求。本文是按照实用编写的。对建筑官员、教育工作者和学生也有很大用处。
大多数特殊抗弯框架使用现浇正常重量混凝土,无需预应力,构件横截面为直线。ACI 318包括本文示提及的轻质混凝土、预应力梁、螺旋钢筋柱和预制混凝土的使用要求。
本文强调了规范要求和公认的实现方法。它包括背景信息和插图,以帮助解释需求。第2节至第6节介绍了特殊抗弯框架和与之相互作用的建筑物其他部分的分析、性能、布置和构造要求。第7节介绍了施工实例,以说明可施工性的详细要求。