--框架柱设计-受剪承载力验算

梁柱强剪弱弯调整比较
框架梁强剪弱弯调整

梁左右两端弯矩
用组合弯矩设计值直 接进行调整 强柱弱梁调整
用调整后的增大了的
梁的净跨
l Mb M br Vb Vb VGb ln
框架柱强剪弱弯调整

柱上下两端调整 后的弯矩设计值
弯矩设计值进一步进 行强剪弱弯调整。 柱的净高 Vc：柱端剪力增大系数。一级为1.4，二级为1.2，三 / 四级为1.1。
柱中箍筋的体积配筋率-定义
柱的箍筋体积配箍率v 按下式计算：
v
式中 k
lk 算 l1、l 2
k lk
l1l2 s
—箍筋单肢截面面积； —对应于 k 的箍筋单肢总长度，重叠段按一肢计
—柱核芯混凝土面积的两个边长； s —箍筋间距
当柱的纵向钢筋每边 4根及4根以上时，宜采用井字形箍 A sv na sv 筋 比较：梁的箍筋配股率是面 梁： v a sv 单肢截面积 bs bs 积配筋率。柱是体积配筋率
例题－剪力设计值强剪弱弯调整
9度和一级框架结构尚应符合：
t b Vc 1.2( M cua M cua ) / Hn
(6 13b)
按实配纵筋取矩得到，方法与梁相同
第三步-1：构造要求-箍筋肢距与复合箍筋
必须设置复合箍筋的情况：
1.
2.
柱短边尺寸> 400mm，且纵筋多于3根 柱短边尺寸≤400mm，且纵筋多于4根
c c 框架柱的剪跨比 M /(V hc 0 )
本例题中剪跨比：
剪跨比 2时： V 1 Nhomakorabea RE0.20 c f cbh0
REV 0.20 c f cbh0
Vc：计算剪跨比时采用组合 弯矩设计值；而在计算剪压比 时则采用调整后的剪力设计值
说明截面尺寸符合要求。
梁端箍筋加密区
纯框架结构依次为： 1.5,1.3,1.2,1.1
柱的净高； H— n
M ct M cb —分别为柱上、下端顺时针或逆 时针方向截面组 合的弯矩设计值(注意这里是同一柱的上下端)
t b M cua M cua
—分别为柱上下端顺时针或逆时针方向实配的正 截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值，可根据实配受压 钢筋面积，材料强度标准值和轴向压力等确定；
组合弯矩计算 值(不是调整后 的设计值)
N：考虑地震作用组合的柱轴力设计值。 当N 0.3 f c bc hc时，取N 0.3 f c bc hc。 本题中N 2400, 0.3 f c bc hc 1544 所以取N 1544
抗剪承载力要求的箍筋间距
例题－确定箍筋面积和间距
必须设置复合箍筋的情况：

s
k lk
f l1l2 v c f yv
式中 v —柱箍筋加密区的体积配筋率，计算中应扣除重 叠部分的箍筋体积； fc —混凝土轴心抗压强度设计值；当强度等级低于 C35时，按C35取值； f yv —箍筋及拉筋抗拉强度设计值； v —最小配箍特征值。 对一、二、三、四级抗震等级的框架柱，其箍筋加密区 范围内箍筋的体积配箍率尚且分别不应小于0.8%、0.6%、 0.4%和0.4%。(高层P.202)
2、体积配箍率要求的箍筋间距确定步骤
1. 2. 3. 4. 根据轴压比和所用箍筋查表得配箍特征值 利用配箍特征值求得体积配筋率 再利用体积配筋率的定义确定箍筋间距 根据构造要求最终确定箍筋间距
fc v v f yv a l 体积配箍率的定义： v k k l1l2 s
体积配箍率需满足的要求：
M ct M cb Vc Vc H c0
纯框架结构依次为： 1.5,1.3,1.2,1.1 Vb 梁的剪力增大系数，一级为1.3, 二级为1.2, 三级为1.1。
例题－剪力设计值强剪弱弯调整
不用组合设计值，用强柱弱梁 调整后的柱端弯矩设计值 (此式有误) 参考教材P.160
从承台算起减 去梁高才是柱 的净高
Asv hc 0 0.07 N s Asv hc 0 ) 0.056 N s
(6.14a) (6.14b)
N：考虑地震作用组合的柱轴力设计值。 当N 0.3 f c bc hc时，取N 0.3 f c bc hc。 当N为拉力时，最后一项改为： 0.2 N 当(6 14a)右端或者(6 14b)右端括号内数值 f yv 取其为f yv Asv hc 0， s 且应有：f yv Asv hc 0时， s
复合箍筋的体积配箍率的计算
计算体积配箍率时， 应扣除重叠部分
应注意对箍筋体积配箍率的要求
注意：两个配股率用 的符号相同意义不同
加密区箍筋的体积配筋率要求
柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率，应符合下列规定：
v v
f yv fc ,
v v
fc f yv
v
k lk
l1l2 s
1.
2.
柱短边尺寸> 400mm，且纵筋多于3根 柱短边尺寸≤400mm，且纵筋多于4根
抗剪承载力要求的箍筋间距
6.3.4 框架柱构造措施
1. 2. 3. 4. 5.
最小截面尺寸(剪压比限值) 纵向钢筋 轴压比限值 箍筋加密区长度 箍筋加密区配箍量
c c 框架柱的剪跨比 M /(V h0 )
一级≤ 200；二三级≤ 250；四级≤300 纵筋每隔一根要有一个纵筋被双向约束(箍 筋或者拉筋)
箍筋最大肢距(mm)：
1. 2.
确定箍筋和加密区长度P.143-144
注意：500mm是加密区的最小长度。净高大于3m的柱(例如底层 柱) ，或边长大于500的柱，其加密区长度就大于500mm。 注意：非加密区箍筋间距应≤200mm
RE
1
0.20 c f c bh0 0.15 c f c bh0
RE
与梁的情况 一样，这实 际上是剪压 比限值。
V — 柱剪力设计值； b —矩形截面宽度，T形、工字形截面的腹板宽度； h0 —截面有效高度
c —混凝土强度的折减系数 ；
如果不满足上式应增大柱截面或提高混凝土强度等级。
例题－剪压比验算
al l1l2 s
A 1 1.05 ( f t bc hc 0 f yv sv hc 0 ) 0.056 N RE 1 s
k k
(6.14b)
v
v v
fc f yv
(6 16)
(3) 构造要求的箍筋间距(三级：min{8d,150mm}) 4. 按构造要求确定箍筋加密区长度
比较梁的强剪 弱弯调整公式 注意符号规定
Vc vc ( M M ) / H n
t c b c
(6 13a)
9度和一级框架结构尚应符合：
l Mb M br Vb Vb VGb ln
二、三级框架 t b 梁和柱的剪力 Vc 1.2( M cua M cua ) / Hn (6 13b) 增大系数相同 Vc：柱端剪力增大系数。一级为1.4，二级为1.2，三 / 四级为1.1。
框架柱剪压比限值
无地震作用组合：V 0.25 c f c bh0 有地震作用组合： 剪跨比 2时： V 剪跨比 2时： V 1
极短柱(斜拉破坏)： 1.5 长柱(压弯破坏)：
(应避免)
短柱(剪压破坏)： 1.5 2
2
框架柱截面的组合最大剪力设计值应符合下列条件：
第5章
多层及高层钢筋混凝土结构 6.3 框架柱抗震设计
6.3.3 受剪承载力验算
步骤：
1. 剪压比限值－截面尺寸验算(应该先做) 2. 剪力设计值的强剪弱弯调整
(M ct M cb ) Vc vc Hn
Vc
(6 13b)
3. 配箍筋：按构造要求确定箍筋直径和类型 (1) 抗剪承载力要求的箍筋间距 (2) 体积配箍率要求的箍筋间距
END
框架柱端箍筋加密区
框架角柱的设计要求（抗震P.140）
抗震设计时，框架角柱应按双向偏心受力 构件进行正截面承载力力设计。 一、二、三级框架角柱调整后的弯矩、剪 力设计值宜乘以不小于1.1的增大系数。 角柱纵筋配筋率要求大于中柱和边柱。 一、二级框架角柱箍筋要沿柱全长加密
角柱配筋－箍筋全长加密
作业
Asv hc 0 0.36 f t bc hc 0 s
：柱的计算剪跨比， M c (Vc hc 0 )。 RE：取为 0.85。 当 1时，取 1；当 3时，取 3。
例题－箍筋面积和间距计算
：柱的计算剪跨比， M c (Vc hc 0 )。 当 1时，取 1；当 3时，取 3。
简要说明决定柱端加密区箍筋间距s需要用到 的三个条件。 说明决定柱端加密区长度的三个条件。 如一个高3m的柱，柱截面尺寸为600*600mm 则其加密区长度为多少？
柱中的箍筋的作用
1.增加柱端截面抗剪强度。 2.约束混凝土，提高混凝土抗压强度及变形能力。 3.为纵向钢筋提供侧向支撑，防止纵筋压曲。
第三步-2 体积配筋率要求的箍筋间距
体积配筋率>0.8% 满足一级框架构造要求
体积配筋率 要求的箍筋间距
v v
v
fc f yv
ak l k
l1l2 s
构造要求的箍筋间距
抗剪承载力要求的箍筋间距
1.75 f t bc hc 0 f yv 1 1 1.05 有地震作用组合： Vc ( f t bc hc 0 f yv RE 1 无地震作用组合： Vc