柱子轴压比

框架柱轴压比

建筑结构设计术语。

它的规范定义如下：

轴压比的定义为柱的轴向压力与理论抗压强度的比值。公式是N/

（fc*A）。N为柱的轴压力，fc为砼抗压强度设计值，A为柱的截面面积。

轴压比一般在0.6至0.95之间。

通俗一点说，就是柱子可能受的力大小和柱子最大能承受的力的比值。相当于安全系数的倒数。

轴压比越大，越不安全，抗震能力越差。同时也越省材料，节省造价。

建筑抗震设计规范（50011-2001）中6.3.7和混凝土结构设计规范（50010-2002）中11.4.16都对柱轴压比规定了限制，限制轴压比主要是为了控制结构的延性。轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。

简单地说，柱轴压比越大，配筋也相应会很大。往往柱轴压比接近规范限值，虽说没超过规范限值，但钢筋会很大，不如将柱子再加大一级，一般50mm为一级。

轴压比很小，说明柱截面大了，在没有其它要求情况下，可以减少柱截面。

一般在抗震设计中，要控制轴压比的上限，也就是要控制柱的轴力不能太大，过大的话要通过加大柱的面积来减小轴压比以满足规范限值。轴压比是抗震概念设计的一项指标。它不是通过理论计算得出的，而是通过试验及实际地震破坏情况，发现轴压比低的柱子延性比较好，地震的破坏程度远小于轴压比高的柱子。因此规范设置了轴压比上限，以保证柱子的延性，提高抗震性能。

[赏析]谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值

[赏析]谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值 1、前言 轴压比是柱子受轴力设计值与混凝土部分抗压能力的比值 ,即N/fcbh。 试验研究和工程震害的实践表明 ,轴压比对钢筋混凝土框架柱的抗震性能影响很大,在钢筋硅框架柱延性的众多影响因素(纵向钢筋的配筋率、配箍率,钢材等级 ,柱子的截面形状, 混凝土的强度等级 ,轴压比及剪跨比)中,以轴压比、配箍率和剪跨比的影响最为显著。因此 ,现行的建筑抗震设计规范GB50011-2010 及混凝土结构设计规范GB50010-2002中,基于希望钢筋混凝土框架柱出现以受拉钢筋的屈服为先导的大偏心受压破坏的理论和部分试验研究结果而定出的,如表1。通过限制轴 压比 ,保证柱有足够的变形能力,使钢筋混凝土框架柱在地震作用下发生大变形时,相应于静力试验中低周反复荷载作用下剪力位移滞回曲线是不发散的,从而保证框架柱“坏而不倒” 。 表1柱轴压比限值 抗震等级一二三四 框架柱 0.65 0.75 0.85 0.9 高层,超高层建筑如雨后春笋般随着市场经济的发展和施工技术的不断提高, 的出现,由于层数的增加,使柱的轴向力加大 ,在设计钢筋混凝土框架结构和框剪结构时,经常会遇到柱的轴压比问题。按结构设计软件satwe进行高层结构抗震分析时,经常出现柱的断面由轴压比限值来确定,柱的配筋多为构造配筋,这是不合理的。容易造成柱的截面很大,这不仅减少了使用空间,更重要的是使柱的剪跨比减少,刚度增大,地震反应加大,容易引起柱的脆性破坏,对柱的抗震是非常不利的。

因此,在钢筋混凝土框架柱的抗震设计中,应综合考虑影响柱子延性的各项因素,不应顾此失彼。 2、影响框架柱延性的因素 2.1框架柱的剪跨比=Hn/2h。 试验结果表明剪跨比能大体反映出截面上弯曲正应力和剪切应力的比例关系, 是决定框架柱延性破坏还是脆性破坏的主导因素,钢筋混凝土框架柱剪跨比越大,延性越好。在一般配筋情况下,剪跨比大于2时框架柱在水平剪力下弯曲破坏,对抗震有利,剪跨比小于2时,形成短柱,在水平剪力下剪切破坏,由于剪切破坏主要是斜截面上的弯剪主拉应力引起的,受拉纵筋在破坏时有可能还没有进人屈服,压区混凝土存在较大的复合剪应力,加速混凝土的压溃,使柱子呈脆性破坏,对抗震不利。因此,规范对剪跨比小于2的短柱轴压比的限值比一般柱子的限值减少0.05。 2.2箍筋的形式和含量 提高柱体积配箍率来改善柱轴压比要求轴压比和配箍率及箍筋形式是影响框架柱延性的主要因素。随着轴压力的增大,构件的延性在下降。随着箍筋间距的减小,构件的延性在增加。在地震反复作用下柱端钢筋保护层往往首先碎落,这时如无足够的箍筋约束,纵筋就会向外膨出,柱端破坏。箍筋的存在对柱核心砼起到有效的约束,限制了横向变形,从而提高了砼的极限变形能力,起到了加强延性 的作用。对抗震结构,良好的延性使结构具有较大的塑性变形能力,同时又不丧失竖向承载力。在地震作用下结构构件通过弹塑性变形耗散能量,使结构不倒塌 , 2.3框架柱的截面形状 框架柱的截面形状,将直接影响柱截面界限破坏时钢筋和混凝土内应力应变分布,还将严重影响混凝土受压边缘的极限压应变试验值。已有分析表明,圆形截面柱子轴压比限值可达1.0以上。 2.4混凝土强度等级

怎样把梁柱配筋和轴压比调到最佳(结构设计经验心得)

怎样把梁柱配筋和轴压比调到最佳结构 新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充，特别是对抗震及结构的整体性，规则性作出了更高的要求，使结构设计不可能一次完成。如何正确运用设计软件进行结构设计计算，以满足新规范的要求，是每个设计人员都非常关心的问题。以SATWE软件为例，进行结构设计计算步骤的讨论，对一个典型工程而言，使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。 1．完成整体参数的正确设定计算开始以前，设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述，以及工程的实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到。 (1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的x，y向的有效质量系数是否大于0.9。具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型个数，直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构得总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构，考虑扭转藕联作用时，其振型不得超过结构层数的3倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍，其有效质量系数仍不能满足要求，也不能再增加振型数，而应认真分析原因，考虑结构方案是否合理。 （2）最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用，结构地震反映的大小也各不相同，那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出，设计人员如发祥该角度绝对值大于15度，应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算，以体现最不利地震作用方向的影响。 （3）结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事先知道其准确值，可以保留软件的缺省值，待计算后从计算书中读取其值，填入软件的“结构基本周期”选项，重新计算即可。 上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来，正确设置，否则其后的计算结果与实际差别很大。 2.确定整体结构的合理性整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的主要指标主要有：周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。 （1）周期比是控制结构扭转效应的重要指标。它的目的是使抗侧力的构件的平

钢骨钢管混凝土柱轴压比限值的讨论

钢骨钢管混凝土柱轴压比限值的讨论 摘要提出界限破坏时钢骨-钢管混凝土组合柱轴压比和轴力比限值。 关键词钢管-钢骨混凝土组合柱;界限破坏;轴压比限值 轴压比是影响柱抗震性能和变形能力的重要指标之一。钢骨—钢管混凝土组合柱[1]是把钢管置入型钢混凝土中,使型钢、钢管、混凝土3种材料协同工作以抵抗各种外部效应的一种结构形式。其界限破坏的特征不明显,这是由于在组合柱中,钢骨、钢管腹板在柱界面高度上是连续的,破坏时钢管不可能全部同时屈服,试件并不能立即崩溃,而是逐渐降低其承载力。由于钢骨—钢管混凝土组合柱没有明显的界限破坏状态,且柱中钢管承担一定的轴力,所以钢骨—钢管混凝土组合柱的轴压比根据不同的理解有不同的计算方法。本文提出钢骨—钢管混凝土柱理论计算公式及轴压比限值的合理取值的建议。 1按钢筋混凝土柱轴压比限值的概念进行分析 文献[1]从界限破坏时的平衡条件出发,根据平截面假定,提出了供设计用的轴压比限值的计算公式: (1) 式中:为抗震等级影响系数,一、二和三级分别取0.8、0.9和1.0; ,为柱截面的宽和高;为考虑钢骨腹板的计算厚度,按文献中公式计算;为配钢管率。 2采用控制轴压力限值(即《型钢混凝土柱》[2]轴压比限值)的方法 型钢混凝土柱确定轴压比限值的方法和钢筋混凝土柱确定轴压比限值的方法不同在于考虑了钢骨含量对轴压比的影响。推导轴压比时,为推导公式方便,同样把外包钢骨转化为连续的钢板,利用平截面假定和外包钢的连续化。 轴压力限值的试验值 式中:为界限破坏时轴向压力试验值;为界限破坏时受压混凝土合力的试验值;为界限破坏时钢骨翼缘合力的试验值;为界限破坏时钢骨腹板合力的试验值;为界限破坏时钢管受力的试验值;,分别为混凝土轴心抗压强度试验值和钢管的抗压强度试验值;,分别为柱中混凝土部分和钢管部分的面积。 轴压力限值的设计值 轴压力限值的实用计算公式

轴压比估算柱截面

一.用轴压比估算柱截面 1、估算公式：Ac>=Nc/(a*fc) 其中：a----轴压比（一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05） fc---砼轴心抗压强度设计值 Nc---估算柱轴力设计值 2、柱轴力设计值：Nc=1.25CβN 其中：N---竖向荷载作用下柱轴力标准值（已包含活载） β---水平力作用对柱轴力的放大系数 七度抗震：β=1.05、八度抗震：β=1.10 C---中柱C＝1、边柱C＝1.1、角柱C＝1.2 3、竖向荷载作用下柱轴力标准值：N=nAq 其中：n---柱承受楼层数 A---柱子从属面积 q---竖向荷载标准值（已包含活载） 框架结构：10~12（轻质砖）、12~14（机制砖） 框剪结构：12~14（轻质砖）、14~16（机制砖） 筒体、剪力墙结构：15~18 单位：KN/(M*M) 4、适用范围 轴压比控制小偏心受压或轴心受压柱的破坏，因此适用于高层建筑中的底部楼层柱截面的估算。 二.柱配筋 框架柱的配筋率一般都很低，电算结果往往是构造配筋即可。按柱的构造配筋率0.8%配筋，只相当于定额指标的1/2~1/3，有经验的设计人是不会采用的。因为受地震作用的框架柱，尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋，结果往往导致配筋不足。 笔者建议：框架柱配筋的调整可做以下几项： 1）应选择最不利的方向进行框架计算，也可两个方向均进行计算后比较各柱的配筋，取其教大值，并采用对称配筋。 2）调整柱单边钢筋的最小根数：柱宽<=450mm时3根，450<柱宽<=750mm时4根，750mm<柱<=900mm时5根。（注意：柱单边配筋率不小于0.2%） 3）将框架柱的配筋放大1.2~1.6倍。其中角柱放大大些（不小于1.4倍），边柱次之，中柱放小些（1.2倍） 4）由于多层框架时电算常不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土层不均匀时，再适当放大一点框架柱的配筋也是可以理解的，具体放大多少，就要由设计人的经验决定 5）框架柱的箍筋形式应选菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束。柱箍筋直径宜增加2mm

柱子尺寸初步确定方法-毕业设计

一．框架结构是多次超静定结构,只有确定了构件截面尺寸后才能进行精确的分析计算。 框架柱截面怎么估算： 框架柱截面的高与宽一般可取（1/10~1/15）层高。并可按下列方法初步确定。 1。按轴压比要求 又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时，可按下式计算： μN = N/Acfc 式中μN ----- 框架柱的轴压比 Ac -------框架柱的截面面积 f c--------柱混凝土抗压强度设计值 N---------柱轴向压力设计值 柱轴向压力设计值可初步按下式估算: N = γGqSnα1α2β 式中: γG -----竖向荷载分项系数 q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14KN/m2 S--------柱一层的荷载面积 n---------柱荷载楼层数 α1------考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时α1=1.05,三~一级抗震时α1=1.05~1.15 α2------边角柱轴向力增大系数,边柱α2 =1.1,角柱α2 =1.2 β------柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8 框架柱轴压比μN 的限值宜满足下列规定: 抗震等级为一级时, 轴压比限值0.7 抗震等级为二级时, 轴压比限值0.8 抗震等级为三级时, 轴压比限值0.9 抗震等级为四级及非抗震时, 轴压比限值 1.0 Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱,其轴压比限值应适当加严,柱净高与截面长边尺寸之比小于4时,其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。 2。按柱截面最小尺寸 高层建筑框架柱的最小尺寸hc不宜小于400mm,柱截面宽度bc不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。 二．柱截面的确定，在高层的情况下，往往是由轴压比控制，而多层不见得是。层数越少，越可能不是轴压比控制。这是个概念问题，首先应当明确。对高层（或者层数较多的多层），在柱截面估算时，应当先明确几点：混凝土的强度等级、结构的抗震等级、轴压比限值。只有知道这几点，估算轴力才可能确定截面。柱轴力的估算，首先确定每层柱受荷的面积。此部分的面积，可简单的取柱左右（上下）两个跨度之和的一半进行计算。再根据结构型式及活荷载的情况，确定每层的自重。这个自重是个经验值，在各种手册上都有相关的介绍。一般是框架结构14~16KN/m^2，剪力墙结构15~18KN/m^2。值得提醒的是，这里的自重是标准值，而在算柱轴压比时应当采用设计值。最后，对每层的受荷载面积累加并乘以结构的自重，可算出柱轴力，柱轴力除以轴压比限值可得出柱截面面积。 以上情况，仅是对柱截面的估算。最后应当整体的计算结果进行调整。 框架柱截面的估算 1、估算公式：Ac>=Nc/(a*fc) 其中：a----轴压比（一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05） fc---砼轴心抗压强度设计值

混凝土框架柱长细比理解自己

考虑P-△效应，和按混凝土规范B.0.4条考虑柱二阶效应 老规范里二阶效应见下表： PKPM2010SATWE“设计信息”增加了“按混凝土规范B.0.4条考虑柱二阶效应”的选项“按混凝土规范B04考虑二阶效应”是计算排架结构用的，其他结构体系一般不用它。 Pkpm新增功能解释里： PKPM2010SATWE里P-?是重力二阶效应，是针对整个结构而言的，而“按混凝土规范B.0.4考虑二阶效应”是轴压力二阶效应，即p-δ效应（考虑侧移），是针对构件的，二者是有很大区别的。 p-δ效应包括轴压力二阶效应（考虑侧移）和偏心受压二阶效应（考虑挠曲杆件）。 老规范20027.3.10条文说明里讲正文里的偏心受压柱公式只对界限长细比l0/b不大于30的有效。l0/b >30时，因控制截面的应变值减小，钢筋和混凝土达不到各自的强度设计值，属于细长柱，破坏时接近于弹性失稳。PKPM还是按正文公式计算，ETABS不给算（但给了l0/b 大于 30的提示）。目前只有CRSC软件能算（按模型柱法，见建筑结构2010年3期

王依群等的文章）。 将不考虑二阶效应的界限条件调整为l0/b（l0/d）≤5.0，广义的界限条件取l0/i≤17.5.当满足这个条件时构件截面中由二阶效应引起的附加弯矩平均不会超过截面一阶弯矩的5%。 混凝土柱界限长细比计算 由欧拉公式得： 计算实例 工业厂房钢筋混凝土柱的长细比控制问题 在钢筋混凝土框架结构中，柱子是重要的竖向受力构件，而柱子的截面及配筋主要又是受轴压比及长细比控制，为了满足强柱弱梁，保证大震作用下梁的破坏先于柱子的破坏，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。 根据经验一般框架柱的轴压比控制在0.7比较经济合理，而柱子的长细比 根据《混凝土结构设计原理》方形柱的长细比常取l0/b<30，l0/h<25。此处l0为柱的计算长度，b为矩形截面的短边长，h为长边边长。 但是对于工业建筑，往往开间进深还有层高都很大，再加上动荷载的作用，故 柱子的长细比还应该控制得再小一些，一般取l0/h=15左右， 单跨无吊车 l0/h<18 多跨无吊车 l0/h<20 有吊车Q<10t l0/h<14 有吊车Q=15~20t l0/h<11~12 有吊车Q=15~20t l0/h<9~10

二级框架柱构造要求

二级框架柱构造要求 一、截面尺寸 1、柱截面尺寸宜符合下列要求：（《高规》第6.4.1条） （1）、矩形截面柱的边长，抗震设计时不宜小于300mm；圆柱截面直径不宜小于350mm； （2）、柱剪跨比宜大于2 （3）、柱截面高宽比不宜大于3。 2、框支柱截面宽度，抗震设计时不应小于450mm；柱截面高度，抗震设计时不宜小于框支梁跨度的1/12。（《高规》第10.2.12条） 二、材料 1、框支柱混凝土的强度等级不应低于C30。（《抗规》第3.9.2条《高规》第10.1.6条） 2、二级框架柱中的纵向钢筋采用普通钢筋时，应符合下列要求: （《抗规》第3.9.2条） （1）、钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25； （2）、钢筋的屈服强度实测值与钢筋的强度标准值的比值不应大于1.30。 3、现浇钢筋混凝土框架柱纵向受力钢筋的连接方法，应符合下列规定：（《高规》第6..5.1条） （1）、二级抗震等级的框架柱纵向受力钢筋，宜采用机械连接接头，也可采用绑扎搭接或焊接接头。 （2）、框支柱纵向受力钢筋，宜采用机械连接接头。 （3）、当接头位置无法避开柱端箍筋加密区时，宜采用机械连接接头，且钢筋接头面积百分率不应超过50％。 （4）、受拉钢筋直径大于28mm、受压钢筋直径大于32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。 （5）、位于同一连接区段内的受拉钢筋接头面积百分率不宜超过50％。 三、轴压比 1、抗震设计时，钢筋混凝土柱轴压比应符合下列要求：（《高规》第6.4.2条） （1）、轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。 （2）、一般框架柱轴压比不宜超过以下值：0.80（框架结构）、0.85（板柱-剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构）。 （3）、部分框支剪力墙结构中的框支柱轴压比不宜超过0.70。

轴压比

柱轴压比限值 所属分类：数据/知识/短文-> 结构设计知识库-> 基础知识 点击:747 抗震等级 结构类型 一二三四框架结构0.65 0.75 0.85 板柱-剪力墙、框架-剪力墙、 0.75 0.85 0.90 0.95 框架-核心筒、筒中筒结构 部分框支剪力墙结构0.60 0.70 注： 1 轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设 计值乘积的比值。 2 表内数值适用于混凝土强度等级不高于C60的柱。当混凝土强度等级为C65~C70时，轴压比限值应比表中数值降低0.05；当混凝土强度等级为C75~C80时，轴压比限值应比表中 数值降低0.10。 3 表内数值适用于剪跨比大于2的柱。剪跨比不大于2但不小于1.5的柱，其轴压比限值应比表中数值减小0.05；剪跨比小于1.5的柱，其轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施。 4 当沿柱全高采用井字复合箍，箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或当沿柱全高采用复合螺旋箍，箍筋螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或当沿柱全高采用连续复合螺旋箍，且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时，轴压比限值可增加0.10。 5 当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱，且附加纵向钢筋的截面面积不小于柱截面

面积的0.8%时，柱轴压比限值可增加0.05。当本项措施与注4的措施共同采用时，柱轴压比限值可比表中数值增加0.15，但箍筋的配箍特征值仍可按轴压比增加0.10的要求确定。 6 柱轴压比不应大于1.05。

谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值

谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值 1、前言 轴压比是柱子受轴力设计值与混凝土部分抗压能力的比值,即N/fcbh。 试验研究和工程震害的实践表明,轴压比对钢筋混凝土框架柱的抗震性能影响很大,在钢筋硅框架柱延性的众多影响因素（纵向钢筋的配筋率、配箍率,钢材等级,柱子的截面形状, 混凝土的强度等级,轴压比及剪跨比）中,以轴压比、配箍率和剪跨比的影响最为显著。因此,现行的建筑抗震设计规范GB50011-2010 及混凝土结构设计规范GB50010-2002中,基于希望钢筋混凝土框架柱出现以受拉钢筋的屈服为先导的大偏心受压破坏的理论和部分试验研究结果而定出的,如表1。通过限制轴压比,保证柱有足够的变形能力,使钢筋混凝土框架柱在地震作用下发生大变形时,相应于静力试验中低周反复荷载作用下剪力位移滞回曲线是不发散的,从而保证框架柱“坏而不倒”。 随着市场经济的发展和施工技术的不断提高,高层,超高层建筑如雨后春笋般的出现,由于层数的增加,使柱的轴向力加大,在设计钢筋混凝土框架结构和框剪结构时,经常会遇到柱的轴压比问题。按结构设计软件satwe进行高层结构抗震分析时,经常出现柱的断面由轴压比限值来确定,柱的配筋多为构造配筋,这是不合理的。容易造成柱的截面很大,这不仅减少了使用空间,更重要的是使柱的剪跨比减少,刚度增大,地震反应加大,容易引起柱的脆性破坏,对柱的抗震是非常不利的。 因此,在钢筋混凝土框架柱的抗震设计中,应综合考虑影响柱子延性的各项因素,不应顾此失彼。 2、影响框架柱延性的因素 2.1框架柱的剪跨比=Hn/2h。 试验结果表明剪跨比能大体反映出截面上弯曲正应力和剪切应力的比例关系,是决定框架柱延性破坏还是脆性破坏的主导因素,钢筋混凝土框架柱剪跨比越大,延性越好。在一般配筋情况下,剪跨比大于2时框架柱在水平剪力下弯曲破坏,对抗震有利,剪跨比小于2时,形成短柱,在水平剪力下剪切破坏,由于剪切破坏主要是斜截面上的弯剪主拉应力引起的,受拉纵筋在破坏时有可能还没有进人屈服,压区混凝土存在较大的复合剪应力,加速混凝土的压溃,使柱子呈脆性破坏,对抗震不利。因此,规范对剪跨比小于2的短柱轴压比的限值比一般柱子的限值减少0.05。 2.2箍筋的形式和含量 提高柱体积配箍率来改善柱轴压比要求轴压比和配箍率及箍筋形式是影响框架柱延性的主要因素。随着轴压力的增大,构件的延性在下降。随着箍筋间距的减小,构件的延性在增加。在地震反复作用下柱端钢筋保护层往往首先碎落,这时如无足够的箍筋约束,纵筋就会向外膨出,柱端破坏。箍筋的存在对柱核心砼起到有效的约束,限制了横向变形,从而提高了砼的极限变形能力,起到了加强延性的作用。对抗震结构,良好的延性使结构具有较大的塑性变形能力,同时又不丧失竖

二级框架柱构造要求

二级框架柱构造要求

二级框架柱构造要求 一、截面尺寸 1、柱截面尺寸宜符合下列要求：（《高规》第6.4.1条） （1）、矩形截面柱的边长，抗震设计时不宜小于300mm；圆柱截面直径不宜小于350mm； （2）、柱剪跨比宜大于2 （3）、柱截面高宽比不宜大于3。 2、框支柱截面宽度，抗震设计时不应小于450mm；柱截面高度，抗震设计时不宜小于框支梁跨度的1/12。（《高规》第10.2.12条） 二、材料 1、框支柱混凝土的强度等级不应低于C30。（《抗规》第3.9.2条《高规》第10.1.6条） 2、二级框架柱中的纵向钢筋采用普通钢筋时，应符合下列要求: （《抗规》第3.9.2条） （1）、钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25； （2）、钢筋的屈服强度实测值与钢筋的强度标准值的比值不应大于1.30。 3、现浇钢筋混凝土框架柱纵向受力钢筋的连接方法，应符合下列规定：（《高规》第6..5.1条） （1）、二级抗震等级的框架柱纵向受力钢筋，宜采用机械连接接头，也可采用绑扎搭接或焊接接头。 （2）、框支柱纵向受力钢筋，宜采用机械连接接头。

（3）、当接头位置无法避开柱端箍筋加密区时，宜采用机械连接接头，且钢筋接头面积百分率不应超过50％。 （4）、受拉钢筋直径大于28mm、受压钢筋直径大于32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。 （5）、位于同一连接区段内的受拉钢筋接头面积百分率不宜超过50％。 三、轴压比 1、抗震设计时，钢筋混凝土柱轴压比应符合下列要求：（《高规》第6.4.2条） （1）、轴压比指柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。 （2）、一般框架柱轴压比不宜超过以下值：0.80（框架结构）、0.85（板柱-剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构）。 （3）、部分框支剪力墙结构中的框支柱轴压比不宜超过0.70。 （4）、抗震设计的框架-剪力墙结构，在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％时，其框架部分的抗震等级 应按框架结构采用，柱轴压比限值宜按框架结构的规定采用。（《高规》 第8.1.3条） （5）、以上数值适用于混凝土强度等级不高于C60的柱。当混凝土强度等级为C65～C70时，轴压比限值应比表中数值降低0.05；当混凝土强度等级为 C75～C80时，轴压比限值应比表中数值凝土降低0.10。

PKPM柱布置中用轴压比估算柱截面

PKPM中柱的布置 柱截面大小的确定需要一定的经验，作为初学者，可以按轴压比限值初步来估算一个，而后进行调整。 一.利用轴压比估算柱截面 1、公式：Ac>=Nc/(a*fc) 其中：a----轴压比（一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05）fc---砼轴心抗压强度设计值 Nc---估算柱轴力设计值 2、柱轴力设计值：Nc=1.25CβN 其中：N---竖向荷载作用下柱轴力标准值 β---水平力作用对柱轴力的放大系数 七度抗震：β=1.05、八度抗震：β=1.10 C---中柱C＝1、边柱C＝1.1、角柱C＝1.2 3、竖向荷载作用下柱轴力标准值：N=nAq 其中：n---柱承受楼层数 A---柱子从属面积 q---竖向荷载标准值（已包含活载） 框架结构：11~14 KN/(M*M) 框剪结构：12~15KN/(M*M) 剪力墙结构:13~16KN/(M*M) 筒体;13~15KN/(M*M) （当建筑高度较高或填充墙较多时可取上限，反之取下限；以上

内容不适合地下室。） 4、适用范围 轴压比控制小偏心受压或轴心受压柱的破坏，因此适用于高层建筑中的底部楼层柱截面的估算。 二.柱配筋 框架柱的配筋率一般都很低，电算结果往往是构造配筋即可。按柱的构造配筋率0.8%配筋，只相当于定额指标的1/2~1/3，有经验的设计人是不会采用的。因为受地震作用的框架柱，尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋，结果往往导致配筋不足。 建议：框架柱配筋的调整可做以下几项： 1）应选择最不利的方向进行框架计算，也可两个方向均进行计算后比较各柱的配筋，取其教大值，并采用对称配筋。 2）调整柱单边钢筋的最小根数：柱宽<=450mm时3根，450<柱宽<=750mm时4根，750mm<柱<=900mm时5根。（注意：柱单边配筋率不小于0.2%） 3）将框架柱的配筋放大1.2~1.6倍。其中角柱放大大些（不小于1.4倍），边柱次之，中柱放小些（1.2倍） 4）由于多层框架时电算常不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土层不均匀时，再适当放大一点框架柱的配筋也是可以理

柱子尺寸初步确定方法

一．框架结构是多次超静定结构只有确定了构件截面尺寸后才能进行精确的分析计算。框架柱截面怎么估算：框架柱截面的高与宽一般可取（1/101/15）层高。并可按下列方法初步确定。1。按轴压比要求又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时，可按下式计算：N N/Acfc 式中N ----- 框架柱的轴压比Ac -------框架柱的截面面积f c--------柱混凝土抗压强度设计值N---------柱轴向压力设计值柱轴向压力设计值可初步按下式估算: N γGqSnα1α2β式中: γG -----竖向荷载分项系数q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载可取q1214KN/m S--------柱一层的荷载面积n---------柱荷载楼层数α1------考虑水平力产生的附加系数风荷载或四级抗震时α11.05三一级抗震时α11.051.15 α2------边角柱轴向力增大系数边柱α2 1.1角柱α2 1.2 β------柱由框架梁与剪力墙连接时柱轴力折减系数可取为0.70.8框架柱轴压比N 的限值宜满足下列规定: 抗震等级为一级时轴压比限值0.7 抗震等级为二级时轴压比限值0.8 抗震等级为三级时轴压比限值0.9 抗震等级为四级及非抗震时轴压比限值 1.0 Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱其轴压比限值应适当加严柱净高与截面长边尺寸之比小于4 时其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。2。按柱截面最小尺寸高层建筑框架柱的最小尺寸hc 不宜小于400mm 柱截面宽度bc 不宜小于350mm柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。二．柱截面的确定，在高层的情况下，往往是由轴压比控制，而多层不见得是。层数越少，越可能不是轴压比控制。这是个概念问题，首先应当明确。对高层（或者层数较多的多层），在柱截面估

轴压比

一、定义 1、轴压比——指柱（墙）的轴压力设计值与柱（墙）的全截面面积和混凝 土轴心抗压强度设计值乘积之比值。它反映了柱（墙）的受压情况。 英文名：Axial Compression Ratio u=N/（A*fc）， u—轴压比，对非抗震地区，u=0.9 N—轴力设计值 A—截面面积 fc—混凝土轴心抗压强度设计值 二、限制最大轴压比的作用 1、《抗规》6.3框架的基本抗震措施6.3.6条文解释：限制框架柱的轴压比主要是为了保证柱的塑性变形能力和保证框架的抗倒塌能力。抗震设计时，除了预计不可进入屈服的柱外，通常希望框架柱最终为大偏心受压（本质受拉）破坏。因此控制柱子的最大轴压比是为了防止柱子小偏心受压（本质受压）而发生脆性破坏。轴压比太大，结构延性差，容易发生脆性破坏，轴压比不满足的时候，要加大柱截面，或者提高混凝土强度等级。轴压比本质上是混凝土受压强度发挥的程度。 2、利用箍筋对混凝土进行约束，可以提高混凝土的轴心抗压强度和混凝土的受压极限变形能力。但在计算柱的轴压比时，仍取无箍筋约束的混凝土的轴心抗压强度设计值，不考虑箍筋约束对混凝土轴心抗压强度的提高作用。 3、《抗规》6.4抗震墙结构的基本抗震构造措施6.4.5条条文解释： 抗震墙的塑性变形能力，除了与纵向配筋等有关外，还与截面形状、截面相对受压区高度或轴压比、墙两端的约束范围、约束范围内配箍特征值有关。当截面相对受压区高度或轴压比较小时，即使不设约束边缘构件，抗震墙也具有较好的延性和耗能能力。当截面相对受压区高度或轴压比超过一定值时，就需设较大范围的约束边缘构件，配置较多的箍筋，即使如此，抗震墙不一定具有良好的延性，因此本次修订对设置有抗震墙的各类结构提出了一、二级抗震墙在重力荷载下的轴压比限值。 对于一般抗震墙结构、部分框支抗震墙结构等的开洞抗震墙，以及核心筒和内筒中开洞的抗震墙，地震作用下连梁首先屈服破坏，然后墙肢的底部钢筋屈服、混凝土压碎。因此，规定了一、二级抗震墙的底部加强部位的轴压比超过一定值时，墙的两端及洞口两侧应设置约束边缘构件，使底部加强部位有良好的延性和耗能能力；考虑到底部加强部位以上相邻层的抗震墙，其轴压比可能仍较大，为此，将约束边缘构件向上延伸一层。其他情况，墙的两端及洞口两侧可仅设置构造边

如何利用轴压比来确定柱子的截面尺寸 - 结构设计

柱截面尺寸 柱截面尺寸初选，要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素影响。一般可通过满足轴压比限值惊醒截面估计。 由《建筑抗震规范》（GB50011-2001）第6.3.7条和表6.3.7知，当抗震等级为三级时，框架柱的轴压比最大限值[μN]为0.9。 由《混凝土结构设计》教材第281页（4-11）和式（4-12）估算框架柱的截面尺寸： 式（4-12）N＝βFgEn，其中 N―地震作用组合下柱的轴向压力设计值； β―考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2； F―按简支状态计算的柱的负载面积。 本设计柱网尺寸大部分为7.5m×7.5m，部分8.4m×8.4m。 gE―折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取12-15KN/ m2 ；在此取 gE＝12 KN/ m2 。 n―演算截面以上楼层层数。

由式（4-11）N/（fcAc）≤[μN]得Ac ≥N/[μN]×fc 由《抗规》知，框架柱按二级抗震等级设计时，其混凝土强度等级不应低于C20。在本设计中框架梁和柱的混凝土强度等级均采用C30。 由《建筑抗震设计》教材第四章第七节知矩形截面框架柱的截面尺寸宜符合以下两点要求： 截面的宽度和高度均不宜小于300mm； 截面长边与短边的边长比不宜大于3。 为此，对于首层选用800mm×800mm，部分采用900mm×900mm。 对于其他层，考虑到施工方便，柱截面不宜变化太多。通过初步估算以及PKPM验算，最终确定框架的截面尺寸为： 首层-八层：选用800mm×800mm，部分采用900mm×900mm。 梁截面尺寸 框架梁（主梁）截面尺寸： 主梁截面高度：h＝（1/10～1/12）L＝（1/10～1/12）×8400＝(840～700)mm，取h＝800mm; 主梁截面宽度：b＝（1/2～1/3）h＝（1/2～1/3）×800＝(400～267)mm，

框架柱箍筋设置需注意的几个重点问题

框架柱箍筋设置需注意的几个重点问题 抗震设计时框架柱箍筋设置有哪些？ 1、箍筋应为封闭式，其末端应做成135°弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍的箍筋直径，且不应小于75mm； 2、箍筋加密区的箍筋肢距：一级不宜大于200mm，二、三级不宜大于250mm 和20倍箍筋直径的较大值，四级不宜大于300mm.每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束；采用拉筋组合箍时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍； 3、柱非加密区的箍筋，其体积配箍率不宜小于加密区的一半；其箍筋间距，不应大于加密区箍筋间距的2倍，且一、二级不应大于10倍纵向钢筋直径，三、四级不应大于15倍纵向钢筋直径。 剪力墙的截面厚度是多少？ 1、一、二级剪力墙：底部加强部位不应小于200mm，其他部位不应小于160mm；无端柱或翼墙的一字形独立剪力墙，底部加强部位不应小于220mm，其它部位不应小于180mm； 2、三、四级剪力墙的截面厚度不应小于160mm：无端柱或无翼墙的一字形独立剪力墙，底部加强部位截面厚度不应小于180mm； 3、非抗震设计的剪力墙的截面厚度不应小于160mm； 4、剪力墙井筒中：分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于160mm. 抗震设计时框架柱箍筋加密区的范围有哪些？

1、底层柱的上端和其他各层柱的两端：应取矩形截面柱之长边尺寸（或圆形截面柱之直径）、柱净高之1/6和500mm三者之最大值范围； 2、底层柱刚性地面上、下各500mm的范围； 3、底层柱柱根以上1/3柱净高的范围； 4、剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的柱净高与截面高度之比不大于4的柱全高范围； 5、一、二级框架角柱的全高范围； 6、需要提高变形能力的柱的全高范围。 框架柱的纵向钢筋配置有哪些？ 1、抗震设计时，宜采用对称配筋。 2、抗震设计时：截面尺寸大于400mm的柱，其纵向钢筋间距不宜大于200mm；非抗震设计时，柱纵向钢筋间距不宜大于300mm；柱纵向钢筋净距均不应小于50mm. 3、全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%. 4、一级且剪跨比不大于2的柱，其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%. 5、边柱、角柱及剪力墙端柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%. 抗震设计时短肢剪力墙有哪些设计要点？

框架柱的截面尺寸确定方法

框架柱的截面尺寸确定方法 2009-09-26 06:21 P.M. (1)现浇框架柱的混凝土强度等级，当抗震等级为一级时，不得低于C30；抗震等级为二至四级及非抗震设计时，不低于C20，设防烈度8度时不宜大于C70，9度时不宜大于C60。 (2)框架柱截面尺寸，可根据柱支承的楼层面积计算由竖向荷载产生的轴力设计值`N_V`(荷载分项系数可取1.25)，按下列公式估算柱截面积`A_O`，然后再确定柱边长。 1)仪有风荷载作用或无地震作用组合时 N=(10.5~1.1)`N_V` (5-15) `A_C`≥`(N)/(F_C)` (5-16) 2) 有水平地震作用组合时 N=Ζ`N_V` (5-17) Ζ为增大系数,框架结构外柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2;框剪结构外柱取1.1~1.2,内桩取1.0.有地震作用组合时柱所需截面面积为`A_C`≥`(N)/(Μ_NF_C)` (5-18) 其中`F_C`为混凝土轴心抗压强度设计值,`Μ_N`为柱轴压比限值 当不能满足公式(5-16)、(5-18)时，应增大柱截面或提高混凝土强度等级。 (3)柱截耐尺寸：非抗震设计时，不宜小于250MM，抗震设计时，不宜小于300MM；圆柱截面直径不宜小于350MM；柱剪跨比宜大于2；柱截面高宽比不宜大于3。

框架柱剪跨比可按下式计算：Λ=M/(V`H_O`) (5-19) 式中Λ——框架柱的剪跨比。反弯点位于柱高中部的框架柱，可取柱净高与2倍柱截面 有效高度之比值； M-柱端截面组合的弯矩计算值，可取上、下端的较大值； V-柱端截面与组台弯矩计算值对应的组合剪力计算值； `H_O`——计算方向上截面有效高度。 (4)柱的剪跨比宜大于2，以避免产生剪切破坏。在设计中，楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时，除应验算柱的受剪承载力以外，还应采取措施提高其延性和抗剪能力 (5)框架柱截面尺寸应满足抗剪(即剪压比)要求。矩形截面柱应符合下列要求；无地震组合时 `Ν_C`≤`0.25Β_CF_CBH_O` (5-20) `Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.2)`Β_CF_CBH_O` (5-21) Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.15)`Β_CF_CBH_O` (5-22) 式中 `V_C`——框架柱的剪力设计值； `F_C`——混凝土轴心抗压强度设计值； B、`H_O`——柱截面宽度和截面有效高度； `R_RE`----承载力抗震调整系数为O 85； `Β_C`——当≤C50时，`Β_C`取1.0；C80时，`Β_C`取0.8；C50～C80之间时，取其内插值。 如果不满足公式(5-20)至(5-22)时，应增大柱截面或提高混凝

轴压比

轴压比 轴压比指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为：柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值)。它反映了柱(墙)的受压情况，《建筑抗震设计规范》（50011-2010）中6.3.6和《混凝土结构设计规范》（50010-2010）中11.4.16都对柱轴压比规定了限制，限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。 u=N/A*fc， u—轴压比，对非抗震地区，u=0.9 N—轴力设计值 A—截面面积 fc—混凝土抗压强度设计值 《建筑抗震设计规范》表6.3.6 中的注释第一条：可不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值。 限制轴压比主要是为了控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见《抗规》6.3.7和6.4.6，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样，不需要考虑地震组合。 柱轴压比限值 结构类型 抗震等级一级 二级三级 4级框架结构 0.65 0.75 0.85 0.90 框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒、筒中筒 0.75

0.85 0.9 0.95 部分框支剪力墙 0.6 0.7 注：1.轴压比μ指柱组合的轴向压力设计值N与柱全截面面积A和混凝土轴心抗压强 度设计值fc乘积之比值；对不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值计算; 2.表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱。当剪跨比不大于2的柱，轴压比限值应降低0.05；当剪跨比不大于1.5的柱，轴压比应按专门研究并采取特殊构造措施； 3.沿柱全高采用井字复合箍，且箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍，且螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍，且螺距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时，柱轴压比限值均可按表中数值增加0.10；上述三种箍筋的最少配箍特征值均应按增大的轴压比由本规范表《柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值表》确定。 4.在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的纵向钢筋的总截面积不少于柱截面面积的0.8%，轴压比限值可增加0.05，此项措施与注3的措施共同采用时，轴压比限值可增加0.15，但箍筋的体积配箍率仍可按