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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
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《 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!
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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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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
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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》
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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 !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2010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!
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《 本次对—GB 50010-!2010(20【15年版)》规,范的局部修订删【除了HRB335】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《10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J【GJ 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
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: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
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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
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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
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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200》8,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200》8,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 》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
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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!360MPa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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