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摘要：框架柱截面的選擇已成為框架結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，通過柱軸壓比的估算、邊跨柱與角柱的寬度應(yīng)滿足的要求以及框架粱柱偏心問題的注意方面來闡述抗震區(qū)框架柱截面的選擇。...

抗震區(qū)多層框架住宅樓柱截面的選擇

陳云德  劉萍

鹽城市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇鹽城  224002

    隨著人民生活水平的提高，對住宅的品質(zhì)有越來越高的要求，框架結(jié)構(gòu)的住宅樓能夠靈活地分隔空間，在住宅設(shè)計(jì)中越來越多地被運(yùn)用。其中框架柱截面的選擇成為框架結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的一個重要內(nèi)容。

    在地震區(qū)主要應(yīng)由柱軸壓比來估算住宅樓框架柱截面。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2001)規(guī)定，柱軸壓比不宜超過表1的規(guī)定；建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑，柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。

    軸壓比指柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之比值；可不進(jìn)行地震作用計(jì)算的結(jié)構(gòu)，取無地震作用組合的軸力設(shè)計(jì)值；2表內(nèi)限值適用于剪跨比大于混凝土強(qiáng)度等級不高于C60的柱，剪跨比不大于2的柱軸壓比限值應(yīng)降低0.05；剪跨比小于1．5的柱，軸壓比限值應(yīng)專門研究并采取特殊構(gòu)造措施；

    沿柱全高采用井字復(fù)合箍且箍筋膠距不大于200mm、間距不大予100mm、直徑不小于l2mm，或沿柱全高采用復(fù)合螺旋箍、螺旋間距不大于l00mm、箍筋肢距不大于200mm、直徑不小于12mm，或沿柱全高采用連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍、螺旋凈距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直徑不小于l0mill，軸壓比限值均可增加0.10；

    在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的縱向鋼筋的總面積不少于柱截面面積的0．8％，軸壓比限值可增加0.05；此項(xiàng)措施與注3的措施共同采用時，軸壓比限值可增加0.15，但箍筋的配箍特征值仍可按抽壓比增加0.10的更求確定；

    柱軸壓比不應(yīng)大于l.05。另外，框架柱截面的寬度和高度均不宜小于300mm；圓柱直徑不宜小于350mm。以7度區(qū)Ⅳ場地區(qū)為例，柱軸壓比應(yīng)不大于0.9。對于一般小柱網(wǎng)7層框架住宅樓來說，桂軸力一般在1300kN～l800kN之間。框架柱截面一般取350mm450mm即可。柱截面不宜過大，過大則框架剛度較剛，不夠經(jīng)濟(jì)。

    其次，在考慮柱截面尤其邊跨柱與角柱的寬度時，應(yīng)該滿足縱橫向框架梁邊支座受力縱筋水平段錨固長度的要求。根據(jù)國標(biāo)圖集(03G101-1)規(guī)定，此段錨固長度為0.4Lae(見表2)，柱的相應(yīng)寬度宜比水平段錨固長度大75mm。當(dāng)柱寬度不能滿足上述要求時，可以采取加設(shè)插筋表2的措施。(圖1)

 

    再次，在確定框架柱截面時，還需要注意框架梁柱偏心的問題。這點(diǎn)在設(shè)計(jì)中常常被忽視。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2001)第6．1．5條規(guī)定：框架結(jié)構(gòu)和框架一抗震墻結(jié)構(gòu)中，框架和抗震墻均應(yīng)雙向設(shè)置，柱中線與抗震墻中線、梁中線與柱中線之間偏心距不宜大于柱寬的1／4。住宅  樓框架梁柱布置時經(jīng)常會出現(xiàn)梁柱偏心的情況，尤其對于  外圍框架，框架梁經(jīng)常布置在框架柱的一側(cè)，此時當(dāng)框架梁寬為250時，相應(yīng)邊框架柱尺寸就盡量不大于500 lnln。如圖  2所示：

    框架住宅樓抗震設(shè)計(jì)時，還應(yīng)該從全局出發(fā)，選擇適當(dāng)?shù)目蚣軇偠龋�在滿足強(qiáng)柱弱梁要求的同時，對關(guān)鍵部位應(yīng)做加強(qiáng)，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)短柱。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)收柱截面時，應(yīng)避免在同一層既降低砼標(biāo)號又收柱截面。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)

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