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1:1.4 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Mcu【。a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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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
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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《
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,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!
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《 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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11.4.11 ! 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?
—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20《。10版规范》表11.4》.,1,2-1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400【MPa级《。钢筋的纵向钢筋最】。。小配筋率《值较02《版规:范提:高了0?.,05%
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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 5》00:10-2《01:0(2?015年版》)规范的局部修订】删除了HRB3【。35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,20:1,0,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8m】m”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《。400mm且抗震等!级为三级、四级【的,框架:柱箍筋?直径可以降低到6m!m的放松要》求
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
! 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【。
11.!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》
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1?1.4?.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;—
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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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1:。1.4.17— , 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》
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—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 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
! 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360MP【a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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