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混凝土结构构件抗震设计-框架柱及框支柱

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混凝土结构设计规范 [附条文说明] GB50010-2010(2015年版)
2019/06/24 17:43
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11.4 框架柱及框支柱

11.4.1 除框架顶层柱、轴压比小于0.15的柱以及框支梁与框支柱的节点外,框架柱节点上、下端和框支柱的中间层节点上、下端的截面弯矩设计值应符合下列要求:

 

 

 

11.4.4 一、二级抗震等级的框支柱,由地震作用引起的附加轴向力应分别乘以增大系数1.5、1.2;计算轴压比时,可不考虑增大系数。

11.4.5 各级抗震等级的框架角柱,其弯矩、剪力设计值应在按本规范第11.4.1条~第11.4.3条调整的基础上再乘以不小于1.1的增大系数。

11.4.6 考虑地震组合的矩形截面框架柱和框支柱,其受剪截面应符合下列条件:

 

11.4.8 考虑地震组合的矩形截面框架柱和框支柱,当出现拉力时,其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定:

 

 

11.4.11 框架柱的截面尺寸应符合下列要求:
    1 矩形截面柱,抗震等级为四级或层数不超过2层时,其最小截面尺寸不宜小于300mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm;圆柱的截面直径,抗震等级为四级或层数不超过2层时不宜小于350mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于450mm;
    2 柱的剪跨比宜大于2;
    3 柱截面长边与短边的边长比不宜大于3。

11.4.12 框架柱和框支柱的钢筋配置,应符合下列要求:
    1 框架柱和框支柱中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表11.4.12-1规定的数值,同时,每一侧的配筋百分率不应小于0.2;对Ⅳ类场地上较高的高层建筑,最小配筋百分率应增加0.1;

 

    2 框架柱和框支柱上、下两端箍筋应加密,加密区的箍筋最大间距和箍筋最小直径应符合表11.4.12-2的规定;

 

    3 框支柱和剪跨比不大于2的框架柱应在柱全高范围内加密箍筋,且箍筋间距应符合本条第2款一级抗震等级的要求;
    4 一级抗震等级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级抗震等级框架柱的直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时,除底层柱下端外,箍筋间距应允许采用150mm;四级抗震等级框架柱剪跨比不大于2时,箍筋直径不应小于8mm。

11.4.13 框架边柱、角柱及剪力墙端柱在地震组合下处于小偏心受拉时,柱内纵向受力钢筋总截面面积应比计算值增加25%。
    框架柱、框支柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于5%。柱的纵向钢筋宜对称配置。截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋的间距不宜大于200mm。当按一级抗震等级设计,且柱的剪跨比不大于2时,柱每侧纵向钢筋的配筋率不宜大于1.2%。

11.4.14 框架柱的箍筋加密区长度,应取柱截面长边尺寸(或圆形截面直径)、柱净高的1/6和500mm中的最大值;一、二级抗震等级的角柱应沿柱全高加密箍筋。底层柱根箍筋加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3;当有刚性地面时,除柱端箍筋加密区外尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋。

11.4.15 柱箍筋加密区内的箍筋肢距:一级抗震等级不宜大于200mm;二、三级抗震等级不宜大于250mm和20倍箍筋直径中的较大值;四级抗震等级不宜大于300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束;当采用拉筋且箍筋与纵向钢筋有绑扎时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。

11.4.16 一、二、三、四级抗震等级的各类结构的框架柱、框支柱,其轴压比不宜大于表11.4.16规定的限值。对Ⅳ类场地上较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。

 

    注:1 轴压比指柱地震作用组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;
        2 当混凝土强度等级为C65、C70时,轴压比限值宜按表中数值减小0.05;混凝土强度等级为C75、C80时,轴压比限值宜按表中数值减小0.10;
        3 表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱;剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;
        4 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,或沿柱全高采用复合螺旋箍,且螺距不大于100mm、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、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时,轴压比限值均可按表中数值增加0.10;
        5 当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱,且附加纵向钢筋的总截面面积不少于柱截面面积的0.8%时,轴压比限值可按表中数值增加0.05;此项措施与注4的措施同时采用时,轴压比限值可按表中数值增加0.15,但箍筋的配箍特征值λV仍应按轴压比增加0.10的要求确定;
        6 调整后的柱轴压比限值不应大于1.05。

11.4.17 箍筋加密区箍筋的体积配筋率应符合下列规定:
    1 柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率,应符合下列规定:

 

    注:1 普通箍指单个矩形箍筋或单个圆形箍筋;螺旋箍指单个螺旋箍筋;复合箍指由矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋;复合螺旋箍指由螺旋箍与矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋;连续复合矩形螺旋箍指全部螺旋箍为同一根钢筋加工成的箍筋;
        2 在计算复合螺旋箍的体积配筋率时,其中非螺旋箍筋的体积应乘以系数0.8;
        3 混凝土强度等级高于C60时,箍筋宜采用复合箍、复合螺旋箍或连续复合矩形螺旋箍,当轴压比不大于0.6时,其加密区的最小配箍特征值宜按表中数值增加0.02;当轴压比大于0.6时,宜按表中数值增加0.03。
    2 对一、二、三、四级抗震等级的柱,其箍筋加密区的箍筋体积配筋率分别不应小于0.8%、0.6%、0.4%和0.4%;
    3 框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其最小配箍特征值应按表11.4.17中的数值增加0.02采用,且体积配筋率不应小于1.5%;
    4 当剪跨比λ不大于2时,宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其箍筋体积配筋率不应小于1.2%;9度设防烈度一级抗震等级时,不应小于1.5%。

11.4.18 在箍筋加密区外,箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半;对一、二级抗震等级,箍筋间距不应大于10d;对三、四级抗震等级,箍筋间距不应大于15d,此处,d为纵向钢筋直径。

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