11.【。。4 框架柱及【框支:柱
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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20【。08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
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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
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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
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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:Mcua可按—下列公式计算—
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【对其他?配筋形式或截面形状!。的框架柱其M—cua值可仿照【上述方?法确定?。。
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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
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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
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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《
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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
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11《.4:.1:1 2008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—
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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《考虑到推广应用高强!钢筋以及适当提【。高安全度的》需要表1《1.4.12-1中!的纵向钢筋最小配】筋率:值与02版规范【相比有所提》高但采用《335M《P,a级钢筋仍》保留了02版—规范的控制水平【未变
】 《本次修?订根据工程经—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
1!1.4.13— 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
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》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
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: 《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
】。1,1.4.14、1】1.4.1》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
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!1 将设》计轴:压比上限值的规【定扩展?到四级抗《震等级;
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2 根!据20?08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;
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— 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【。
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《。 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《。
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,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】
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— 虽然《2,008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GB 5》0011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
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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3】。60MPa的—限制
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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
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