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石上清泉的博客
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2021-06-10 08:15:11 | 分类:结构专业 | 标签:


柱设计相关规定汇总

结构类型

注意部位

相关规定

参见规范

纵向钢筋

1、纵向受力钢筋直径不宜小于12mm;全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%

《砼规》P1239.3.1

2、柱中纵向钢筋的净间距不应小于50mm,且不宜大于300mm

3、偏心受压柱的截面高度不小于600mm时,在柱的侧面上应设置直径不小于10mm的纵向构造钢筋,并应设置复合箍筋或拉筋;

4、圆柱中纵向钢筋不宜少于8根,不应少于6根,且宜沿周边均匀布置;

5、在偏心受压柱中,垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵向受力钢筋以及轴心受压中各边的纵向受力钢筋,其中距不宜大于300mm

箍筋

1、箍筋直径不应小于d/4,且不应小于6mmd为纵向钢筋的最大直径;

《砼规》P1239.3.2

2、箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸,且不应大于15dd为纵向钢筋的最小直径;

3、柱及其他受压构件中的周边箍筋应做成封闭式;对圆柱中的箍筋,搭接长度不应小于规范规定最小锚固长度,且末端应做成135°弯钩,弯钩末端平直段长度不应小于5dd为箍筋直径;

4、当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向钢筋多于3根时,或当柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵向钢筋多于4根时,应设置复合箍筋;

5、柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3%时,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于10d,且不应大于200mm。箍筋末端应做成135°弯钩,且弯钩末端平直段长度不应小于10dd为纵向受力钢筋的最小直径;

6、在配有螺旋式或焊接环式箍筋的柱中,如在正截面受压承载力计算中考虑间接钢筋的作用时,箍筋间距不应大于80mmdcor/5,且不宜小于40mmdcor为按箍筋内表面确定的核心截面直径。

框架柱

截面尺寸

1、矩形截面柱,抗震等级为四级或层数不超过2层时,其最小截面尺寸不宜小于300mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm;圆柱的截面直径,抗震等级为四级或层数不超过2层时不宜小于350mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于450mm

《砼规》P17511.4.11

2、柱的剪跨比宜大于2

3、柱截面长边与短边的边长比不宜大于3

  框架柱、
框支柱

钢筋配置

1、框架柱和框支柱中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于最小配筋率,详见附表1,同时,每一侧的配筋百分率不应小于0.2;对类场地上较高的高层建筑,最小配筋百分率应增加0.1

《砼规》P17511.4.12

2、框架柱和框支柱上、下两端箍筋应加密,加密区的箍筋最大间距和箍筋最小直径应符合附表2的规定;

3、框支柱和剪跨比不大于2的框架柱应在柱全高范围内加密箍筋,且箍筋间距应符合本条款2的规定;

4、一级抗震等级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级抗震等级框架柱的直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时,除底层柱下端外,箍筋间距应允许采用150mm;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8mm

小偏心受拉纵筋配筋率

框架边柱、角柱及剪力墙端柱在地震组合下处于小偏心受拉时,柱内纵向受力钢筋总截面面积应比计算值增加25%

《砼规》P17611.4.13

框架柱、框支柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于5%。柱的纵向钢筋宜对称配置。截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋的间距不宜大于200mm。当按一级抗震等级设计,且柱的剪跨比不大于2时,柱每侧纵向钢筋的配筋率不宜大于1.2%

箍筋加密区长度

框架柱的箍筋加密区长度,应取柱截面长边尺寸(或圆形截面直径)、柱净高的1/6500mm中的最大者;一、二级抗震等级的角柱应沿柱全高加密箍筋。底层柱根箍筋加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3;当有刚性地面时,除柱端箍筋加密区外尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋。

《砼规》P17611.4.14

箍筋加密区箍筋肢距

柱箍筋加密区的箍筋肢距:一级抗震等级不宜大于200mm;二、三级抗震等级不宜大于250mm20倍箍筋直径中的较大者;四级抗震等级不宜大于300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束;当采用拉筋且箍筋与纵向钢筋有绑扎时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。

《砼规》P17611.4.15

轴压比

一、二、三、四级抗震等级的各类结构的框架柱、框支柱,其轴压比不宜大于轴压比限值,详见附表3。对类场地上较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。

《砼规》P17611.4.16

箍筋体积配筋率

1、柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率,应大于最小配箍率。(最小配箍率等于最小配箍特征值乘以砼轴心抗压强度设计值与箍筋抗拉强度设计值之比。)

《砼规》P17711.4.17

2、对一、二、三、四级抗震等级的柱,其箍筋加密区的箍筋体积配筋率分别不应小于0.8%0.6%0.4%0.4%

3、框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其最小配箍特征值应增加0.02采用,且体积配筋率不应小于1.5%

4、当剪跨比不大于2时,宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其箍筋体积配筋率不应小于1.2%9度设防烈度一级抗震等级时,不应小于1.5%

箍筋加密区外配箍

在箍筋加密区外,箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半;对一、二级抗震等级,箍筋间距不应大于10d;对三、四级抗震等级箍筋间距不应大于15d,此处,d为纵向钢筋直径。

《砼规》P17911.4.18

铰接排架柱

箍筋加密区长度

1、对柱顶区段,取柱顶以下500mm,且不小于柱顶截面高度;

《砼规》P17911.5.2

2、对吊车梁区段,取上柱根部至吊车梁顶面以上300mm

3、对柱根区段,取基础顶面至室内地坪以上500mm

4、对牛腿区段,取牛腿全高;

5、对柱间支撑与柱连接的节点和柱位移受约束的部位,取节点上、下各300mm

箍筋加密区箍筋间距

箍筋加密区内的箍筋最大间距为100mm;箍筋的直径应符合附表4的规定。

柱顶预埋钢板、箍筋加密区特殊情况下要求

特殊条件:当铰接排架侧向受约束点至柱顶的高度大于柱截面在该方向边长的2倍,柱顶预埋钢板和柱顶箍筋加密区的构造尚应符合下列要求:

《砼规》P18011.5.3

1、柱顶预埋钢板沿排架平面方向的长度,宜取柱顶的截面高度h,但在任何情况下不得小于h/2300mm

2、当柱顶轴向力在排架平面内的偏心距e0h/6h/4范围内时,柱顶箍筋加密区的箍筋体积配筋率:一级抗震等级不宜小于1.2%;二级抗震等级不宜小于1.0%;三、四级抗震等级不宜小于0.8%

牛腿支承不等跨结构

在地震组合的竖向力和水平拉力作用下,支承不等高厂房低跨屋面梁、屋架等屋盖结构的柱牛腿,除应按规范进行计算配筋外,尚应符合下列要求:

《砼规》P18011.5.4

1、承受水平拉力的锚筋:一级抗震等级不应少于2根直径16mm的钢筋,二级抗震等级不应少于2根直径为14mm的钢筋,三、四级抗震等级不应少于2根直径为12mm的钢筋;

2、牛腿中的纵向受拉钢筋和锚筋的锚固措施及锚固长度应符合规范规定,但其中的受拉钢筋锚固长度la应以laE代替;

3、牛腿水平箍筋最小直径为8mm,最大间距为100mm

柱顶预埋直锚筋

铰接排架柱柱顶预埋件直锚筋应符合下列规定:

《砼规》P16611.1.9

1、直锚钢筋截面面积可按规范规定计算并增大25%,且应适当增大锚板厚度。

2、锚筋的锚固长度应符合规范的有关规定并增加10%;当不能满足时,应采取有效措施。在靠近锚板处,宜设置一根直径不小于10mm的封闭箍筋。

3、预埋件不宜设置在塑性铰区;当不能避免时应采取有效措施。

4、在一级抗震等级时,不应小于4根直径16mm的直锚钢筋;二级抗震等级时,不应小于4根直径14mm的直锚钢筋;有柱间支撑的柱子,柱顶预埋件应增设抗剪钢板。

《砼规》P18111.5.5

框架梁柱节点

基本要求

一、二、三级抗震等级的框架应进行节点核心区抗震受剪承载力验算;四级抗震等级的框架节点可不进行验算,但应符合抗震构造措施的要求。

《砼规》P18111.6.1

框支层中间层节点的抗震受剪承载力验算方法及抗震构造措施与框架中间层节点相同。

框架节点

纵向受力钢筋在节点区的锚固和搭接

1、框架中间层中间节点处,框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点。贯穿中柱的每根梁纵向钢筋直径,对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/25,当柱为圆形截面时,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/25;对一、二、三级抗震等级,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20,对圆形截面,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20

《砼规》P18411.6.7

2、对于框架中间层中间节点、中间层端节点、顶层中间节点以及顶层端节点,梁、柱纵向钢筋在节点部位的锚固和搭接,应符合相关构造规定。

节点区箍筋最大间距和最小直径

框架节点区箍筋的最大间距、最小直径宜按附表2采用。对一、二、三级抗震等级的框架节点核心区,配箍特征值分别不宜小于0.120.100.08,且其箍筋体积配筋率不宜小于0.6%0.5%0.4%。当框架柱的剪跨比不大于2时,其节点核心区体积配箍率不宜小于核心区上、下柱端体积配箍率中的较大者。

《砼规》P18611.6.8

柱抗震构造要求

截面尺寸

截面的宽度和高度,四级或不超过2层时不宜小于300mm,一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm;圆柱的直径,四级或不超过2层时不宜小于350mm,一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm

《抗规》
P616.3.5

剪跨比

剪跨比宜大于2

截面边长比

截面长边与短边的边长比不宜大于3

轴压比

柱轴压比不宜超过附表5的规定;建造于类场地且较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。

《抗规》
P616.3.6

柱抗震钢筋配置

纵向受力钢筋

柱纵向受力钢筋的最小总配筋率应按附表6采用,同时每一侧配筋率不应小于0.2%;对建造于类场地且较高的高层建筑,最小总配筋率应增加0.1%

《抗规》
P626.3.7

箍筋的间距和直径

1、一般情况下,箍筋最大间距和最小直径,应按附表7采用;

2、一级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级框架柱的箍筋直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时,除底层柱下端外,最大间距应允许采用150mm;三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时,箍筋最小直径应允许采用6mm;四级框架柱剪跨比不大于2时,箍筋直径不应小于8mm

3、框支柱和剪跨比不大于2的框架柱,箍筋间距不应大于100mm

纵向钢筋配置

1、柱的纵向钢筋宜对称布置;

《抗规》
P646.3.8

2、截面边长大于400mm的柱,纵向钢筋间距不宜大于200mm

3、柱总配筋率不应大于5%;剪跨比不大于2的一级框架的柱,每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%

4、边柱、角柱及抗震墙端柱在小偏心受拉时,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%

5、柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。

箍筋加密范围

1、柱端,取截面高度(圆柱直径)、柱净高的1/6500mm三者的最大值;

《抗规》
P646.3.9

2、底层柱的下端不小于柱净高的1/3

3、刚性地面上下各500mm

4、剪跨比不大于2的柱、因设置填充墙等形成柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱、框支柱、一级和二级框架的角柱,取全高。

箍筋加密区箍筋肢距

柱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,四级不宜大于300mm。至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束;采用拉筋复合箍时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。

箍筋加密区体积配箍率

1、柱箍筋加密区的体积配箍率应符合要求,大于柱箍筋加密区的最小配箍率;

2、框支柱宜采用符合螺旋箍或井字复合箍,其最小配箍特征值增加0.02.且体积配箍率不应小于1.5%

3、剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋筋或井字复合箍,其体积配箍率不应小于1.2%9度一级时不应小于1.5%

非加密区箍筋配置

1、柱箍筋非加密区的体积配箍率不宜小于加密区的50%

2、箍筋间距,一、二级框架柱不应大于10倍纵向钢筋直径,三、四级框架柱不应大于15倍纵向钢筋直径。

节点核心区配箍

框架柱节点核心区箍筋的最大间距和最小直径宜按附表7采用;一、二、三级框架节点核心区配箍特征值分别不宜小于0.120.100.08,且体积配箍率分别不宜小于0.6%0.5%0.4%。柱剪跨比不大于2的框架节点核心区,体积配箍率不宜小于核心区上、下柱端的较大体积配箍率。

单层工业厂房柱

厂房柱设置

18度和9度时,宜采用矩形、工字形截面柱或斜腹杆双肢柱,不宜采用薄壁工字型柱、腹板开孔工字形柱、预制腹板的工字形柱和管柱。

《抗规》
P1139.1.4

2、柱底至室内地坪以上500mm范围内和阶形柱的上柱宜采用矩形截面。

厂房柱的箍筋应加密的范围

1、柱头,取柱顶以下500mm并不小于柱截面长边尺寸;

《抗规》
P1209.1.20

2、上柱,取阶形柱自牛腿面至起重机梁顶面以上300mm高度范围内;

3、牛腿(柱肩),取全高;

4、柱根,取下柱柱底至室内地坪以上500mm

5、柱间支撑与柱连接节点和柱变位受平台等约束部位,取节点上、下各300mm

加密区箍筋间距、箍筋直径

加密区箍筋间距不应大于100mm箍筋肢距和最小直径应符合表8规定。

 

柱附表1            柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率(%

 

 

 

 

柱类型

抗震等级

 

 

 

 

一级

二级

三级

四级

 

 

 

 

中柱、边柱

0.91.0

0.70.8

0.60.7

0.50.6

 

 

 

 

角柱、框支柱

1.1

0.9

0.8

0.7

 

 

 

 

注:1、表中括号内数值用于框架结构的柱;
    2、采用335MPa级、400MPa级纵向受力钢筋时,应分别按表中数值增加0.10.05采用;
    3、当砼强度等级高于C60时,上述数值应增加0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

柱附表2                 柱端箍筋加密区的构造要求

 

 

 

 

抗震等级

箍筋最大间距
mm

箍筋最小直径
   (mm

 

 

 

 

一级

纵向钢筋直径的6倍和100中的较小者

10

 

 

 

 

二级

纵向钢筋直径的8倍和100中的较小者

8

 

 

 

 

三级

纵向钢筋直径的8倍和150(柱根100)中的较小者

8

 

 

 

 

四级

纵向钢筋直径的8倍和150(柱根100)中的较小者

6(柱根8

 

 

 

 

注:柱根系指底层柱下端的箍筋加密区范围。

 

 

 

 

柱附表3                             柱轴压比限值

 

 

 

结构体系

抗震等级

 

 

 

一级

二级

三级

四级

 

 

 

框架结构

0.65

0.75

0.85

0.90

 

 

 

框架-剪力墙结构、筒体结构

0.75

0.85

0.90

0.95

 

 

 

部分框支剪力墙结构

0.60

0.70

 

 

 

注:1、轴压比指柱地震作用组合的轴向力设计值与柱的全截面面积和砼轴心抗压强度设计值乘积之比值;
    2、当砼强度等级为C65C70时,轴压比限值宜按表中数值减小0.05;砼强度等级为C75C80时,轴压比限值宜按表中数值减小0.10
    3、表中数值适用于剪跨比大于2、砼强度等级不高于C60的柱;剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门采用特殊构造措施;
    4、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,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,且螺旋净距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时,轴压比限值均可按表中数值增加0.01
   5、当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱,且附加纵向钢筋的总截面面积不少于柱截面面积的0.8%时,轴压比限值可按表中数值增加0.05;此项措施与注4的措施同时采用时,轴压比限值可按表中数值增加0.15,但箍筋的配箍特征值仍应按轴压比增加0.10的要求确定;
   6、调整后的轴压比限值不应大于1.05

 

 

 

柱附表4                              铰接排架柱箍筋加密区的箍筋最小直径(mm

 

加密区区段

抗震等级和场地类别

 

一级

二级

二级

三级

三级

四级

 

各类场地

类场地

类场地

类场地

类场地

各类场地

 

一般柱顶、柱根区段

810

8

6

 

角柱柱顶

10

10

8

 

吊车梁、牛腿区段
有支撑的柱根区段

10

8

8

 

有支撑的柱顶区段
柱变位受约束的部位

10

10

8

 

注:表中括号内数值用于根柱。

 

柱附表5                              柱轴压比限值

 

 

 

结构体系

抗震等级

 

 

 

 

 

 

框架结构

0.65

0.75

0.85

0.90

 

 

 

框架-抗震墙,板柱-抗震墙、
框架-核心筒及筒中筒

0.75

0.85

0.90

0.95

 

 

 

部分框支抗震墙

0.60

0.70

 

 

 

注:1、轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;对规范规定不进行地震作用计算的结构,可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、砼强度等级不高于C60的柱;剪跨比不大于2的柱,轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应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肢距不大于200mm、间距不大于100mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用直径不小于10mm,轴压比限值均可增加0.10;上述三种箍筋的最小配箍特征值均应按增大的轴压比由规范确定;
    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轴压比增加0.10的要求确定;
    5、柱轴压比不应大于1.05.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

柱附表6            柱截面纵向钢筋最小总配筋率(百分率)

 

 

 

 

类别

抗震等级

 

 

 

 

 

 

 

 

中柱和边柱

0.91.0

0.70.8

0.60.7

0.50.6

 

 

 

 

角柱、框支柱

1.1

0.9

0.8

0.7

 

 

 

 

注:1、表中括号内数值用于框架结构的柱;
    2、钢筋强度标准值小于400MPa时,表中数值应增加0.1,钢筋强度标准值为400MPa时,表中数值应增加0.05
    3、砼强度等级高于C60时,上述数值应增加0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

柱附表7               柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径

 

 

 

 

抗震等级

箍筋最大间距
(采用较小值,mm

箍筋最小直径
   (mm

 

 

 

 

一级

6d100

10

 

 

 

 

二级

8d100

8

 

 

 

 

三级

8d150(柱根100

8

 

 

 

 

四级

8d150(柱根100

6(柱根8

 

 

 

 

注:1d为柱纵筋最小直径;
    2、柱根指底层柱下端箍筋加密区。

 

 

 

 

 

 

 

 

柱附表8            柱加密区箍筋最大肢距和最小箍筋直径

 

 

 

 

烈度和场地类别

6度和7
类场地

7类场地和8类场地

8类场地和9

 

 

 

 

 

 

 

 

箍筋最大肢距(mm

300

250

200

 

 

 

 

箍筋最小直径

一般柱头和柱根


Φ6


Φ8


Φ8Φ10

 

 

 

 

角柱柱头


Φ8


Φ10


Φ10

 

 

 

 

上柱牛腿和有支撑的柱根


Φ8


Φ8


Φ10

 

 

 

 

有支撑的柱头和柱变位
受约束部位


Φ8


Φ10


Φ12

 

 

 

 

注:表中括号内数值用于根柱。

 

 

 

 

 

 

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