11—。.4 框架柱及框!支柱:
》
11.—4.1 《 由于框架柱中【存在轴压力即使在采!取必要的抗》震构造措《施后其延性》能力:通常仍?比框架梁偏小—;加之框架柱是结构!中的重要竖向承重】构件对防止结构在罕!遇地震下的》整体或局部倒塌【起关键作用故—在抗震设计中—通常均需采取“强】柱弱梁”措施即【人为增大柱截面的抗!弯能力以减小柱端形!成塑性铰的可能【性
—
》在总结2《008年《汶川地?震震:害经验?的基础上认为有必】。要,对02版规范—的柱抗弯能》力增:强措:施作相应加强具【体做:法是对9度设防烈】度的一级抗震等【级框架和9度—以外一?。级抗震等级的框架】结构要求仅》按左、右《梁端实际配筋(考虑!梁截面受压钢—筋及有效板宽—范围内与《。梁,平,行的:板内配筋)》和材料强度标准值求!得的梁端抗弯能力】及相:应的增强《系,。数增大?柱端弯矩;对于二、!三、四级《抗震等级的框—架结构以及一、二】、三:、四级抗《震等:级的其他框》架均分别提高了从左!、右梁?。。端考虑?地震作用的》组合弯矩设计—值计算柱端弯矩时】的增强系数其中有必!。要强调的《是在按实际配筋【确定梁端抗弯—能力时有效板宽范】围与本规范第11】.3.2条处相同】建议取用每侧6倍板!厚
?
11.4.!2 ?为了减小《框架结构《底层柱下端截面【和框支柱顶层柱【上端和底层柱—下端:截面出现《塑性铰的可能—性对:此部位柱的弯—矩,设计值采用》直接乘?。以增强系数》的方法以增大—。其,正截面受弯承载力本!次修订对这些部位使!用的:增强系数作了与第1!1.:4.1条《处相呼应的调—整
?
11.【4,.3 对》于框架柱同样需【要通过设计措施防止!其在达到罕遇地震】对应的变《形状态之前过早出现!。非延性的《剪切破坏为此—一方面?应使其抗《。震,。受剪承载能力—计算:公式具有保持抗剪】能力达到该变形状】态的能?力;另一方》面应通?过对:柱截面作用剪力的】增强措施考虑柱端】截面纵向《钢筋数量偏多以及强!。度偏高有《可能:带来的?。作用剪?力增大效应》这后:。一方面的《因素也就是柱的【“强剪?弱,弯”措施《。。所要考虑的因素
!
【 本次修订根据【与“强柱弱梁”措】施处相同的理由【相,应适度?。增大了框架》结构柱剪力的增【大系数
! , 在按柱端实】际配筋?计算柱增强后的作用!。剪力时对《称配筋矩《形截面大偏心受压】柱按柱端实》际配:筋考虑?承载:。力抗震调《整系数的正截面受弯!。承,载力Mcu》a可按下列》公式计算
【
】
《 对:其他:。配,筋形式或截》面形:状的框架柱其Mc】。ua:值可仿照上述方【法确:定
?
?
11.《4.4 对—一、二级抗》震等级的框支—柱规定由地震作用引!起的附加轴力—应乘以增大》系数以使《框支柱的轴向承载】能力适应因地—震作用而可》能出现的较大—轴力作用《情况
】1,1.:4.5 《。。 ,对一、二、三、【四级抗震等》级,的框架角柱考虑到以!往震害中角柱震害相!对较重且受扭转、】双向:。剪切等不利》。作用其受力》复杂当其内力计算按!两个主轴方向分【别,考虑地震《作用时其《弯矩、剪力设—计值应取经调整后】的弯矩、剪》力,设计:。值再乘?以不小于1》.1的增大》系数
《
,
?11.4.6 【 本条规定了框架】柱、框支柱的受【剪承载力上限值【也就:是按:受剪要求提出—的截面尺寸限制条】件它是在非》抗震限制条》件基础上考虑反【。复荷载?影响后给出》的
11!.4.7 抗震】钢,筋混凝土框》架柱的受剪承载力】计算公?式需保证《柱在框架达到其【罕遇地震变》形状态时仍不—致发生剪《切破坏从而防止在】以往多次地震中发】现的柱剪切破—坏具:体方法仍是》将非抗震《受剪承载《力计算公式中的【混凝土项乘以0.6!箍筋项?则保持不变该—公式:经试验验证能够【达到使柱在强震【非弹性变形》过程中不《形成过早剪》切破坏的控制目标】。。
《
11.4.【8 本条给出【。了偏心受拉》抗震框架《柱和框支柱的受剪承!载力计算公》式该公式是在非抗】震偏心受拉构件受剪!承载力计算公式的基!础上:。通过:对混凝?土项乘?以0.6后得出的由!于轴向拉力对—抗剪能力起不利作用!故,对公:式中的?轴向拉力《项不:作折:减
》
1?1.4.9、11】.4.?10 这两条是】本次修订新增条文】是在非抗震偏心受】压构件双向》受剪承载力限—制条件和计算公式的!基,。础上考虑反》复荷载影响后得【出,的
《
根据!国内在低周反复荷载!作用下双向受剪钢筋!混凝土?柱的试?验结:果对双向受》剪承载?力,计算公式《仍采用在非抗震公式!的基础上只对混凝土!项进行折减箍筋项】则不予折减的做法】这,意味:着与非抗震》情况下的方法相同】考虑到计算方法的简!。洁,对于:两向相关的影响在双!向,受,剪承载力计算公【式中仍采《用椭圆?模式:表达:
?
11.4.】11 200【8年汶川地震震【害经验?表明当柱《截面选用过》小但仍符合02版】规范要求时即使按要!求完:成了抗震设计由于】多种偶然因》素,影响结?构中的框架柱仍有】可能震害偏重为此】对02版规范—中框架柱截面尺【寸的限制条件从偏】安全的角度作了适当!调整
》
11.4【.12 框架【柱,纵向钢?筋最小配筋率—是抗震设计中的一项!较重要的构造措施】其主:要作用是考虑—到实际地震作用在】大小:。及作用方式上的随】。。机性:经,计算确定的》配筋数量仍可—能在结构中造成【某些估计不到—的薄弱构件或薄弱截!面;通过纵向—钢筋:最小配筋率规—定,可以对这些》薄弱:部位:进,行补救以提高—结构整体《地震反?应能力的可靠—性;此外与非—抗,震情况相同纵—向钢筋最《小配筋率同样—可以保证柱》截面开裂后抗—弯刚度不致削—弱过:多;另外《最小配筋率还—可以使设《防烈:度不高?地区一部分框架柱】的抗弯能力》在“强柱弱》梁”:措,施基:础上有进一步提高这!也相当于对“强柱】弱,梁”措施的某种补】充考虑到适当提【高安全度的》需要2?010版规范—表11.4.12-!1中的纵《向钢:筋最小配筋率值【与02版规范相【比有:所提高采《用400MPa级钢!筋的纵向钢筋—最小配筋率值—较02版规范提高】了,。0.05%
!
—20:10版规范根—据,工程经验对柱箍筋】间距:的规定作《了局部调整以—利于保证混凝—土的施?工质:量,
【 本次对G【B 50010-2!010(201【5年版)规范的【局,部修:。订删除了HRB【335牌号钢筋的】有,关规定考虑到Ⅳ类】场地上较高的—。高层建筑定义不明】确(不好执行)本】条对高抗震等级柱的!最小配筋率规定和】国外有关《。规,范相比已经不低故删!除了:“最小配筋百分率】应增:加0.1”》的规定根据工程【。经验:和地:震震害经验为了适】度提高四级抗震等】级柱箍筋《加密区的箍筋—配置要求《在表11.4—.12-2中删除了!2010版规范的四!级抗震等级规定取与!三级相同这样修【改后本条第4款中“!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”的》规定自然满足本【条第2、《3款的规定》故予以删除;同【时考虑到小截面【柱的工程情况及现行!行业:标准高层建筑混凝土!结构技术规程J【GJ 3《的,相关规定补》充,了截面尺《寸,不大于400mm】且抗震等《级为三级、四级的框!架柱:箍筋直径《可以降低到6mm的!放松要求
》
,
11.4.!13 当框架柱在!地震作用组合下处】于小偏心受拉—状,态,时柱的纵筋总截【面面积应《比计算值增加25】%是为了《。避免柱的受拉纵筋屈!服后再受压时—由于包兴格效—应导致纵《。筋压屈
! , 为了避免【纵筋配置过多施【工不:便对框架柱的全部】纵向受力《钢筋配筋率作了【限制
?
【 , 柱净高与截面【高度的比值为3~】4的短柱试验表【明此类?框架柱易发》生,粘结:型剪切破坏》和对角斜拉型剪【切破坏为减少这种破!坏这:类,柱纵向钢筋配筋【。。率不:。宜,过大为此《对一级抗震》等,级且剪跨比不大于2!的框架柱规定每侧】纵向受?拉钢:筋,配筋率不宜大于1】.2%并应沿柱全长!。采用复合箍》筋,对其他?抗震等?。级虽未作此规定但也!宜适当控制
—。
,
《11.4.14【、11?.,4.15 —框,架柱端箍筋加—。密区长度的规定是根!据试验结果及震【害经:验作出的该》长度相?当于柱端潜》在塑性铰区的范围】再,加一定的安全余量对!箍筋肢距作出的限】制是为了保证塑性铰!区内箍筋《。对混凝?土和受?压纵:筋的有效《约,束
【11.4.16 】 试验研究表明【受压构件的位—。移延性?随轴:压比增加而减小因】此对设计轴压比【上限进行控制—就,。成为保?证框架柱和框—支柱具有必要—延性:的,。重要措施之一为【满足不同结》构类:型框架柱、》框支柱在地》震,作,用,组合下的位移—延性要求本》条,。规定了不《同,结构体系中框—架柱设计轴》压比的上《限值此次修订对设】计轴:压比上?限值的规定作—了以下调整
】
?
《 1 将设计【轴,。压比上限值的规定】扩展到四《级抗:震等级;
【
2】 :根据:2008《年汶川地震的震害经!验适度加严了框架结!构,的设计?轴压比限值》;
》
3 !框架-剪力墙结【构和筒体结构—主要依靠剪力墙【和内筒承受水平【地震:。作用其中《框架部分特别是中】、下:层框架受水平地震】作用的影响相对较轻!本次修订在保持0】2版规范《对其设计轴压比给出!比框:架结构柱偏松的【控制条件的同时【对其中?个,别取:值作了调整
—
?
近【年来:国内外试验研究结】果,表明采用螺旋—箍筋、连续复—合矩形螺旋》箍筋:等配筋方《式能在一般复—合箍筋的基础上【进一步提高对核【。心混凝土的约—束效应改善柱的【。位移延性性能故规】。定当配置《复合箍筋、螺—。旋箍筋或连续复合矩!形螺旋箍筋且配箍量!达到一?定程度时允许适当】放宽柱设计》轴压比的上限控【制,条件同时《。国内研究《表明在?钢筋混?凝土柱?中设置矩形核芯柱】不仅能提高》柱的受压承载力也可!提,高柱的?位移延性且有利于】在大:。变形情?况下:防,止倒塌类似于—型钢混凝土结构中】型钢的作用》。因此在设置矩形【核芯柱且《核,芯柱的纵向钢筋配】置数量达到一定要求!的情况?下也适当放宽了设】计轴压?比的上限《控制:条,件在放宽轴压比上限!控制条?件后箍筋加密区的】最小体积《配筋:率应按放《松后的设《计轴压比确定
【
11【.4:。.17 在柱【端箍筋加密区—内配置一定数—量的箍筋《(用体积配箍率衡量!)是使柱具》有必要的延性—和,塑,性耗能能力的—另,一,项重要措施因—抗震等级越》高抗震?性能要求相》应提高?。。;加:之轴压比《越高混凝土强度越】高也:需要更高的配箍率方!能达到相同的延性】;而:箍筋强度越高配箍率!。则可相应降低为【此先:根,据抗震等级及轴压】比给出所需的柱端】配箍特征值再—经配箍特征值及【混凝土与钢》筋,的强度设《计值算?得所:需的体积配箍—率0:2,版规范给《出的配箍特征值【是,根,据日本及我国完成】的钢筋混凝土柱抗震!延性性能系列试验按!。位移延性系数—不低于3.0的【标准给出的
!
—虽然2008年汶】川地震?中柱端破坏情况【多有发现但》规范修订组经研【究拟主要通过—适度的柱抗弯—能力增强《措施(“强柱弱梁”!措施)和适》度降低?框架结?构柱轴压比上限条件!来进一步改善框架】结构柱的抗震性【能对0?2版规范柱端体积】配箍率的规定—则不作变动
】
》 , 需要说明的是【因建筑抗震设计规】范,GB 500—。1,1,规定对6度设防【烈度:的一般建《筑,可不进行考虑地震】。作用的结构分析和】截,面抗震验《算在按第11.4.!16条及本条—确定其轴压比—时轴压力可取为无地!震作用组合的轴【力设:计值对于6度设防烈!度建造于《Ⅳ类场地上较高的】高,层建筑因已需进行考!虑,地震作用的结—构,分析故应采用考虑地!震作用组合的轴向】力设计值《
《
,
》另外当计算》箍筋的体积配箍率时!各强度等级箍—筋应分别《采用其强度》设计值根据本规【范第4.2.—。3条:表述其抗拉》强度设计值不受36!0MPa的限制
!
11—.4.18 本】条规定了考虑地震作!。用,框架柱箍筋非—加密区?的箍筋配置》要求
《