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2008年【汶川:地震震害经》验的基础《上认为有必要对0】2,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
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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Mc》。。ua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
1】1.4.7 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、1》1.4?.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 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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1—1.4.12 【 ,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:所提高但采》用335MPa【级钢筋仍《保留了02》版,规范的控制水平未变!
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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
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
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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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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!
】 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02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?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
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