框架结构设计柱箍筋构造文华PPT学习教案

1、会计学1框架结构设计框架结构设计(shj)柱箍筋构造文华柱箍筋构造文华第一页，共33页。柱组合的轴压力设计柱组合的轴压力设计(shj)(shj)值与柱的全截面面积和值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计混凝土抗压强度设计(shj)(shj)值乘积之比值乘积之比, ,即：即： 随着轴压比的增大，柱子的极限抗弯承载力会提高随着轴压比的增大，柱子的极限抗弯承载力会提高，但变形能力、耗散地震能量的能力明显，但变形能力、耗散地震能量的能力明显(mngxin)(mngxin)下降。下降。 值。混凝土抗压强度设计边尺寸；分别为柱的短边、长、组合压力设计值；ccfhbhbfNccccNNl轴压比第1页/共33

2、页第二页，共33页。)(kNP)(mm255075 100755025n=0.17n=0.24n=0.31长柱的轴压比对长柱的轴压比对柱强度及变形柱强度及变形(bin xng)性能的影响性能的影响)(kNP)(mm1020304015010050n=0.15n=0.27n=0.52短柱短柱的轴压比对的轴压比对柱强度及变形性能的影响柱强度及变形性能的影响200第2页/共33页第三页，共33页。柱轴压比限制(xinzh)规范规范(gufn)(gufn)规定：柱轴压比不应超过下表规定：柱轴压比不应超过下表控制(kngzh)柱的轴压比例题注：结构类型抗震等级一二三四框架结构0.650.750.85板柱

3、-剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒、筒中筒结构0.750.850.900.95部分框支剪力墙结构0.600.70第3页/共33页第四页，共33页。轴压比太大导致(dozh)的事故： 1995年12月四川德阳市一栋8层的框架结构房屋在装修时突然一跨到底(do d)，引起严重人员伤亡。72007200 7200960072002400粗略估算粗略估算( sun)：中柱的平面受荷面积约为：中柱的平面受荷面积约为：25 .60)8 . 46 . 3(2 . 7m楼层平均荷载（包括永久荷楼层平均荷载（包括永久荷载和可变荷载）为载和可变荷载）为16.82/mKN中柱底层轴力为：中柱底层轴力为：KNN81

4、3185 .608 .16柱的轴压比限值为柱的轴压比限值为0.9，混凝土强度等级为，混凝土强度等级为C30，底层柱的截，底层柱的截面面积约需要：面面积约需要：2602296159 . 08131000mm即需要的柱截面是即需要的柱截面是800 x800mm，但实际柱截面只有但实际柱截面只有450 x550mm。第4页/共33页第五页，共33页。（1 1） 抗震设计时，宜采用对称配筋。抗震设计时，宜采用对称配筋。（2 2） 截面尺寸截面尺寸(ch cun)(ch cun)大于大于400mm400mm的柱，的柱，一、二、三级抗震设计时其纵向钢筋间距不宜大于一、二、三级抗震设计时其纵向钢筋间距不宜大

5、于200mm200mm 抗震等级为四级和非抗震设计时，柱纵向钢筋间距不宜大抗震等级为四级和非抗震设计时，柱纵向钢筋间距不宜大于于300mm300mm；柱纵向钢筋净距均不应小于柱纵向钢筋净距均不应小于50mm50mm。l柱内纵向(zn xin)钢筋配置第5页/共33页第六页，共33页。不应小于下表的规定值，不应小于下表的规定值，且柱截面每一侧纵向钢筋配筋率不应小于且柱截面每一侧纵向钢筋配筋率不应小于0.2；抗震设计抗震设计(shj)时，对时，对类场地上较高的高层建筑，表中数值应增加类场地上较高的高层建筑，表中数值应增加0.1。 ；柱类型抗震等级非抗震一级二级三级四级中柱、边柱 0.9（1.0）0

6、.7（0.8）0.6（0.7）0.5（0.6）0.5角柱1.10.90.80.70.5框支柱1.10.90.7注：注：1 表中括号内数值适用于框架结构；表中括号内数值适用于框架结构； 2 采用采用335MPs级、级、400MPs级纵向受力钢筋时，应分别按表中数值增加级纵向受力钢筋时，应分别按表中数值增加(zngji)0.1和和0.05采用；采用； 3 当混凝土强度等级高于当混凝土强度等级高于C60时，上述数值应增加时，上述数值应增加(zngji)0.1采用。采用。柱全部纵向(zn xin)钢筋的配筋率第6页/共33页第七页，共33页。（3）全部纵向钢筋的配筋率，）全部纵向钢筋的配筋率，非抗震设

7、计时不宜大于非抗震设计时不宜大于5、不应大于、不应大于6，抗震设计时不应大于抗震设计时不应大于5。（4）一级且剪跨比不大于）一级且剪跨比不大于2的柱，的柱，其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于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）边柱；角柱及剪力墙端柱考虑地震(dzhn)作用作用组合产生小偏心受拉时，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 加柱 内 纵 筋 总 截 面 面 积 应 比 计 算 值 增 加 2 5 。 。l柱内纵向钢筋配置(pizh)例题第7页/共33页第八页，共33页。第8页/共33页第九页，共3

8、3页。l梁端加密(ji m)区箍筋直径l梁端加密(ji m)区箍筋间距l梁端加密(ji m)区长度抗震设计时，框架柱的箍筋应符合下列要求：抗震设计时，框架柱的箍筋应符合下列要求：l面积配箍率二、柱内箍筋l体积配箍率bsnAsvsv1sAAlcorsviiv第9页/共33页第十页，共33页。（一）柱箍筋加密区长度(chngd)要求：（1 1）底底层层柱柱的的上上端端和和其其他他各各层层柱柱的的两两端端，应应取取矩矩形形截截面面柱柱之之长长边边尺尺寸寸( (或或圆圆形形截截面面柱柱之之直直径径) )、柱柱净净高高( (j j n n o o) )之之1 16 6、5 50 00 0m mm m三三

9、者者之之最最大大值值范范围围；hcHc5006/cchH取取大大值值5006/cchH取取大大值值第10页/共33页第十一页，共33页。（2 2）底底层层柱柱刚刚性性地地面面( (d dm mi in n) )上上、下下各各5 50 00 0m mm m的的范范围围；刚性地面刚性地面5005003/cH（3 3）底底层层柱柱柱柱根根以以上上( (y ys sh hn ng g) )1 13 3柱柱净净高高的的范范围围； 底底层层柱柱的的下下端端( (x xi i d du u n n) )二二者者之之最最大大值值范范围围；柱箍筋加密区长度要求例题：第11页/共33页第十二页，共33页。（4 4

10、）剪剪跨跨比比不不大大于于2 2的的柱柱全全高高范范围围( (f fn nw wi i) )；hcHc（5 5）一一、二二级级框框架架( (k ku un n j ji i) )角角柱柱全全高高范范围围； 02hHn第12页/共33页第十三页，共33页。（二)柱箍筋的最大间距(jin j)和最小直径 第13页/共33页第十四页，共33页。2)2)一级框架柱箍筋：直径大于一级框架柱箍筋：直径大于12mm12mm且箍筋肢距不大于且箍筋肢距不大于150mm150mm及及二级框架柱箍筋：直径不小于二级框架柱箍筋：直径不小于10mm10mm且肢距不大于且肢距不大于200mm200mm时，除柱根外最大间距

11、应允许采用时，除柱根外最大间距应允许采用150mm150mm；三级框架柱的截面三级框架柱的截面(jimin)(jimin)尺寸不大于尺寸不大于400mm400mm时，箍时，箍筋最小直径应允许采用筋最小直径应允许采用6mm6mm；四级框架柱的剪跨比不大于四级框架柱的剪跨比不大于2 2或柱中全部纵向钢筋的配或柱中全部纵向钢筋的配筋率大于筋率大于3 3时，箍筋直径不应小于时，箍筋直径不应小于8mm8mm；3)3)剪跨比不大于剪跨比不大于2 2的柱，箍筋间距不应大于的柱，箍筋间距不应大于100mm100mm。 第14页/共33页第十五页，共33页。1、柱箍筋加密(ji m)区箍筋的体积最小配箍率（三）

12、、 柱加密(ji m)区范围内箍筋的体积配箍率1l2lcvvyvffsl lAlnAlnsvsvv21222111箍筋的体积箍筋的体积(tj)配箍率配箍率sAAlcorsviiv第15页/共33页第十六页，共33页。 对混凝土提供约束的约束程度是影响柱的延性的主要对混凝土提供约束的约束程度是影响柱的延性的主要因素，可以用一个综合指标因素，可以用一个综合指标(zhbio)配箍特征值来度量配箍特征值来度量cvvyvff第16页/共33页第十七页，共33页。普通箍普通箍井字形复合箍井字形复合箍矩形箍或拉筋矩形箍或拉筋多边形复合箍多边形复合箍方、圆形复合箍方、圆形复合箍螺旋箍螺旋箍复合螺旋箍复合螺旋箍

13、螺距螺距柱子的箍筋配置原则柱子的箍筋配置原则(yunz)：不用单个矩形箍筋，不用单个矩形箍筋，可以采用复式箍。可以采用复式箍。最好采用螺旋箍。最好采用螺旋箍。 第17页/共33页第十八页，共33页。体积(tj)最小配箍率例题cvvyvffsl lAlnAlnsvsvv21222111 第18页/共33页第十九页，共33页。 （2 2）对对一一、二二、三三、四四级级框框架架( (k ku un n j ji i) )柱柱，其其箍箍筋筋加加密密区区范范围围内内箍箍筋筋的的体体积积配配箍箍率率：尚尚且且分分别别不不应应小小于于0 0. .8 8、0 0. .6 6、0 0. .4 4和和0 0. .

14、4 4。（3 3）剪剪跨跨比比不不大大于于2 2的的柱柱宜宜采采用用复复合合螺螺旋旋箍箍或或井井字字复复合合箍箍，其其体体积积配配箍箍率率不不应应小小于于1 1. .2 2；设设防防烈烈度度为为9 9度度时时，不不应应小小于于1 1. .5 5。 （4 4）计计算算复复合合箍箍筋筋的的体体积积配配箍箍率率时时，可可不不( (k k b b) )扣扣除除重重叠叠部部分分的的箍箍筋筋体体积积；计计算算复复合合螺螺旋旋箍箍筋筋的的体体积积配配箍箍率率时时，其其非非螺螺旋旋箍箍筋筋的的体体积积应应乘乘以以换换算算系系数数0 0. .8 8。第19页/共33页第二十页，共33页。每隔一根纵向钢筋宜在两个

15、每隔一根纵向钢筋宜在两个(lin )(lin )方向有箍筋约束；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筋。采用拉筋组合箍时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍筋。l在箍筋加密(ji m)区范围内的柱箍筋肢距：第20页/共33页第二十一页，共33页。第21页/共33页第二十二页，共33页。柱非加密区的箍筋，柱非加密区的箍筋，其体积配箍率不宜其体积配箍率不宜(by)小于加密区的一半；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其箍筋间距，不应大于加密区箍筋间距的2倍，倍，且一、二级不应大于且一、二级不应大于10倍纵向钢筋直径，倍纵向钢筋直径，三、四级不应大于三、四级

16、不应大于15倍纵向钢筋直径。倍纵向钢筋直径。第22页/共33页第二十三页，共33页。非抗震设计时，柱箍筋应符合非抗震设计时，柱箍筋应符合(fh)(fh)下列规定：下列规定： （1） 周边箍筋应为封闭式；周边箍筋应为封闭式；（2）箍筋间距不应大于）箍筋间距不应大于400mm，且不应大于构件截面的短边，且不应大于构件截面的短边尺寸和最小纵向受力钢筋尺寸和最小纵向受力钢筋(gngjn)直径的直径的15倍；倍；（3）箍筋直径不应小于最大纵向钢筋）箍筋直径不应小于最大纵向钢筋(gngjn)直径的直径的14，且，且不应小于不应小于6mm；（4）当柱中全部纵向受力钢筋）当柱中全部纵向受力钢筋(gngjn)的

17、配筋率超过的配筋率超过3时，时，箍筋直径不应小于箍筋直径不应小于8mm，箍筋间距不应大于最小纵向钢筋，箍筋间距不应大于最小纵向钢筋(gngjn)直径的直径的10倍，且不应大于倍，且不应大于200mm，箍筋末端应做成，箍筋末端应做成135弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍箍筋直径；倍箍筋直径； 第23页/共33页第二十四页，共33页。（5）当柱每边纵筋多于3根时，应设置复合箍筋；（6）柱内纵向(zn xin)钢筋采用搭接做法时，搭接长度范围内箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的14；在纵向(zn xin)受拉钢筋的搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径

18、的5倍，且不应大于100mm；在纵向(zn xin)受压钢筋的搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时，尚应在搭接接头端面外100mm的范围内各设置两道箍筋。第24页/共33页第二十五页，共33页。第25页/共33页第二十六页，共33页。【小结】箍筋【小结】箍筋 在柱子中，钢箍的作用体现在柱子中，钢箍的作用体现(txin)(txin)在以下三在以下三个方面：个方面： 与纵筋一起形成骨架，箍筋对纵筋的屈曲变与纵筋一起形成骨架，箍筋对纵筋的屈曲变形提供侧向的约束作用；形提供侧向的约束作用； 箍筋承担剪力；箍筋承担剪力； 箍筋对核心

19、混凝土起约束作用。箍筋对核心混凝土起约束作用。 第26页/共33页第二十七页，共33页。一、最小截面(jimin)尺寸（1）框架柱的截面尺寸应符合下列）框架柱的截面尺寸应符合下列(xili)各项各项要求：要求：250,hb（非抗震设计）（非抗震设计）300,hb（抗震设计）（抗震设计）350d（圆柱截面设计）（圆柱截面设计）（2）柱剪跨比宜大于）柱剪跨比宜大于2。 （3）柱截面）柱截面(jimin)高宽比不宜大于高宽比不宜大于3。 第27页/共33页第二十八页，共33页。柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值抗震抗震等级等级箍筋形式箍筋形式普通箍、复合箍普通箍、复合箍

20、螺旋箍、复合或螺旋箍、复合或连续复合矩形螺连续复合矩形螺旋箍旋箍柱轴压比柱轴压比3 . 00.40.50.60.70.80.100.110.130.150.170.200.080.090.110.130.150.18一一二二普通箍、复合箍普通箍、复合箍螺旋箍、复合或螺旋箍、复合或连续复合矩形螺连续复合矩形螺旋箍旋箍0.080.090.110.130.150.170.060.070.090.110.130.15v 第28页/共33页第二十九页，共33页。 箍筋对核心混凝土的约束作用箍筋对核心混凝土的约束作用(zuyng)(zuyng)，不仅与箍筋的配置量有关系，而且与箍筋的形，不仅与箍筋的配置量有关系，而且与箍筋的形式有关。式有关。单个矩形箍筋对核心混凝土的约束作用单个矩形箍筋对核心混凝土的约束作用(zuyng)(zuyng)较弱，复式箍筋对核心混凝土的约较弱，复式箍筋对核心混凝土的约束作用束作用(zuyng