安全验证
: 11《.4 ? 框架柱《及框支柱 】 1》1.4.《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2008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—11.4.1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《 , 11【.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 1】1.4.《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 》 11.4.9】、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 】 20?08年汶川地震【震,害经验表《明当柱截面选—。。用过小但《仍,符,合0:2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 ! 11.4.1】2  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1】1.4.12-1中!。的纵向钢《筋最:小配筋率值与0【2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—GB 50010】-2010(201!5年版)规范—的局部修订删除了H!RB33《5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?11.4.1—2,-2中删除了201!0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8:mm”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!JGJ 3》的相关规定补充【了截面尺寸不大于】400?mm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 【1,1.:。4.1?3  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2》5%: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 】 11.4.1【4、11.4.【1,5  ?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02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02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G【B 50011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:360MPa—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 》