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1、·56· 2013年第5期2013年10月SichuanBuildingMaterials第39卷总第175期DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2013.05.028钢筋混凝土框架柱正截面承载力设计分析汪鑫,韩永强,付臻瑜(西安工业大学建筑工程学院,陕西西安710032)摘要:要保证钢筋混凝土框架柱正截面承载力设计《规范》中强调框架柱的纵向受力应采用强度等级为的合理性,需要在保证框架柱的延性的基础上,适当的减400MPa或500MPa的钢筋,相应的混凝土强度等级不应低少配筋。本文对影响框架柱正截面承载力设计的相关因素于C25,一级抗震结构不应低于C30。作了
2、详细分析,这些因素包括柱的计算长度、截面尺寸、混凝土强度是影响框架柱延性的重要因素之一,采用混凝土强度等级以及钢筋强度等级。接着,在相同内力条较高强度的混凝土可以显著减小框架柱的截面尺寸,减轻件下,通过分别改变其中某一影响因素的方法,配置框架结构自重并节约钢筋用量,但是随着混凝土强度的提高,柱的纵向钢筋。混凝土的极限变形能力下降,框架柱的延性降低。因此,关键词:框架柱;正截面承载力;延性;配筋面积需合理选择混凝土强度等级才能在保证构件延性的同时减中图分类号:TU318文献标志码:B小配筋。文章编号:1672-4011(2013)05-0056-022框架柱纵向配筋分析0前言2．1计算配筋为了
3、实现“强柱弱梁”的设计目标,要求做到在同一节当框架柱的纵向钢筋按计算配置时,柱的计算长度、点处柱的抗弯能力大于梁的抗弯能力,也就是说,要保证柱的截面尺寸、混凝土强度等级和钢筋强度等级这几个方在地震作用下塑性铰首先在梁中出现。因此,GB50010-面会对纵向配筋面积产生不同的影响。下面通过实例比较[1]2010《混凝土结构设计规范》(以下简称《规范》)中规定柱工程柱的配筋面积来讨论不同因素的影响情况(框架柱的截端组合弯矩设计值等于的梁端组合弯矩设计值乘以一定的面均采用矩形截面)。放大系数。然而在实际设计中,往往会出现实际配筋大于1)计算长度。混凝土的材料等级取C30,纵向钢筋选计算配筋的现象,
4、因此,为了避免出现超配现象,需控制用HRB400,采用对称配筋,钢筋合力点位置至边缘距离均梁端实际配筋在不超过计算配筋10%的范围内。取40mm,M、M分别为柱两端组合弯矩设计值中绝对值12的较小值和较大值。其中As、As分别表示框架柱在非地震1框架柱正截面承载力设计的主要影响因素1组合和地震组合作用下的单侧配筋面积。计算结果见表1。1．1柱的计算长度表1不同计算长度下的计算配筋面积柱端有多种约束形式,大体分为两端铰接、两端固定、截面尺寸计算长度轴力M1M2AsAs1一端绞支一端固定和悬臂这四种形式。对于现浇楼盖,《规/mm×mm/mm/kN/(kN·m)/(kN·m)/mm2/mm2范》规
5、定底层柱的计算长度为1．0H,其余各层柱取1．25400×4004000200040050046723255H,其中,对底层柱,H为从基础顶面到一层楼盖顶面的高400×4005000200040050047923350400×4006000200040050049643488度;对其余各层柱,H为上、下两层楼盖顶面之间的高度。400×4504000200040050037152463确定柱的计算长度是进行框架柱稳定计算的前提,因400×4505000200040050038232550此,合理选择柱的计算长度,对保证框架柱以及整个结构400×4506000200040050039752671
6、[2]体系的稳定性是有益的。由表1可以得出,只变化框架柱的计算长度时,随着1．2柱的截面尺寸计算长度的增加,配筋面积也相应增加,计算长度每增加1框架柱的截面形状对柱截面界限破坏时的钢筋与混凝[3]000m,配筋面积增加3%左右。当计算长度较长时,对构土内应变、应力分布有直接影响。工程中多采用矩形或件的稳定不利,设计人员需根据构件的实际约束情况进行圆形截面的框架柱。《规范》对框架柱截面尺寸的规定为:矩合理选取。形柱的高度与宽度均不宜小于400mm,高度与宽度之比不2)截面尺寸。混凝土的材料等级取C30,纵向钢筋选宜大于3;圆柱的截面直径不宜小于450mm。剪跨比宜大于用HRB400,采用对称配
7、筋,钢筋合力点位置至边缘距离均2,避免出现短柱。短柱是指剪跨比λ=M/Vh≤2的柱。0取40mm,M、M分别为柱两端组合弯矩设计值中绝对值在层高一定的情况下,为提高延性往往采取增大柱截12的较小值和较大值。其中As、As分别表示框架柱在非地震面尺寸的方法从而降低轴压比,然而截面增大会导致剪跨1组合和地震组合作用下的单侧配筋面积。计算结果见表2。比减小,易出现短柱从而降低了构件的延性。因此,在进表2不同截面尺寸
