框架柱截面设计(抗震设计)

柱截面设计

14框架柱截面设计14.1 框架柱设计条件各层柱均选用C35，f c =16.7N/mm 2，f t =1.57N/mm 2，柱主筋选用HRB400，f y = f’y =360N/mm 2，箍筋选用HPB300，f y = f’y =270N/mm 2。

各层柱截面尺寸都为400mm ×400mm ，混凝土临界相对受压区高度：ξb =β11+f yE s εcu=0.81+3602.06×105×0.0033=0.518本工程为现浇钢筋混凝土结构，抗震设防烈度为6度（0.05g ），高度＜24m ，按规范，抗震等级取为四级。

查抗震规范得，柱的轴压比应小于轴压比限值[0.90]。

本设计不考虑地震作用，且柱轴压比皆小于限值[0.90]。

14.2 框架柱正截面设计计算说明：①偏心受压构件不需要考虑附加弯矩影响（P-δ效应,挠曲二阶效应）的条件： •9.021≤M M ； •设计轴压比不大于0.9；•长细比满足：)/(1234/21M M i l c -≤式中：21M M 、——分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值，绝对值较大的为2M ，绝对值较小端为1M ，当构件按单曲率弯曲时，21/M M 取正值，否则取负值；l c——构件的计算长度，近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑点之间的距离；i ——偏心方向的截面回转半径。

②偏心受压构件，考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后控制截面弯矩设计值计，应按下列公式计算：2M C M ns m η= 21/3.07.0M M C m +=c c a ns hl h e N M ςη202)(/)/(130011++=N A f c c /5.0=ς式中：m C ——构件端截面偏心调节系数，当小于0.7时取0.7；ns η——弯矩增大系数；N ——弯矩设计值2M 相应的轴向压力设计值；c ς——截面曲率修正系数，当计算值大于1.0时取1.0；a e ——附加偏心距，取20mm 和h /30两者中的较大值；h ——截面高度；0h ——截面有效高度； A ——构件截面面积；当ns m C η小于1.0时取1.0。

【土木建筑】5 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计

➢ 梁筋锚固破坏。锚固长度不足，从节点内拔出，将混凝土拉裂。
➢ 装配式框架构件连接处易发生脆断，剖口焊接钢筋处易拉断，焊接处后浇混凝土开裂或散落。
原因：节点受弯承载力不足，约束混凝土太少，梁筋锚固长度不足及施工质量引起。
二、填充墙的震害
砌体填充墙刚度大而承载力低，首先承受地震作用而遭破坏。一般7度即出现裂缝，8 度和8度以上地震作用下，裂缝明显增加，甚至部分倒塌，一般是上轻下重，空心砌体墙重于实心砌体墙，砌快墙重于砖墙。
➢当框架-抗震墙结构有足够的抗震墙时,其框架部分是次要抗侧力构件,可按框架-抗震墙结构中的框架确定抗震等级。否则按框架结构确定等级。区分标准是看框架部分承受的地震倾覆力矩是否大于结构总地震倾覆力矩的50%。
框架承受的地震倾覆力矩可按下式计算：
nm
Mc
Vijhi
i1 j1
M c --框架-抗震墙结构在基本振型地震作用下框架部分承受的地震倾
②抗震墙洞口上下对齐，墙肢与连梁明确。一、二级抗震墙底部加强部位不宜有错洞墙。
③框支抗震墙宜少设，若设，抗震墙的截面面积不应小于相邻上层抗震墙截面面积的 50%，框支层落地抗震间距不宜大于24m。
④底部两层框支抗震墙结构的布置宜对称，且宜设置抗震筒体。
⑤落地抗震墙之间楼盖长宽比不应超过表5.3。
一、框架梁、柱的震害梁柱变形能力不足，构件过早发生
破坏。一般是梁轻柱重，柱顶重于柱底，尤其是角柱和边柱更易发生破坏。
1、柱顶
柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。重者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉断，纵筋压曲成灯笼状。
主要原因：节点处弯矩、剪力、轴力都较大，受力复杂，箍筋配置不足，锚固不好等。
5、抗震缝的布置同第四章规定。

房屋建筑框架结构抗震设计要点

房屋建筑框架结构抗震设计要点摘要：如何从我国的地震环境和社会经济发展的实际情况出发，不断提高建筑结构抗震设计的水平，使之更安全可靠、更合理经济，是结构设计人员的重要任务。

本文阐述了框架结构抗震设计时应注意的问题，探讨了框架结构抗震设计几个要点。

关键词：房屋建筑框架结构抗震设计要点近年来中国房地产的迅猛发展给建筑业的发展带来了很大机遇和挑战，房地产市场的日趋成熟和完善要求建筑功能越来越多样性和复杂性，因此如何在满足建筑功能的同时设计出安全经济合理的结构体系对设计人员是一种不小的挑战，这就需要我们结构设计人员在设计过程中不断的总结和提高。

一、抗震设计应注意的问题中国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广，是一个震灾严重的国家。

据统计，我国绝大部分地区均发生过较强的破坏性地震，给人民的生命和财产造成了非常大的损失，如2008年5月12日发生的汶川地震、2010年4月14日发生的玉树地震都造成了大量房屋倒塌、大量人员伤亡。

因此，抗震设计是结构设计人员的一大课题，把好抗震设计关，提高建筑物的抗震能力才是减轻地震灾害的根本措施。

1、结构的抗震设计还不能完全依赖“计算设计”，更应该重视“概念设计”。

概念设计是一种基于震害经验建立的抗震基本设计原则和思想。

其目标是避免出现会导致结构过早破坏的敏感薄弱部位。

结构抗震设计中特别要注意贯彻“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则，强柱弱梁就是要求柱的抗弯能力高于梁的抗弯能力，强剪弱弯就是防止构件受剪破坏，要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力，强节点弱构件就是要防止节点破坏先于构件。

大量的工程设计中我们发现框架梁上部配筋一般比较大，这是因为考虑了梁翼缘作用和梁裂缝宽度验算后增加了较多梁纵向钢筋，从而增大了梁端的承载力，相对减小了柱端承载力，可能会形成“强梁弱柱”，这样做的后果就是地震发生时可能使得塑性铰出现在柱端而未按照预期出现在梁端部，我们的做法是严格控制梁端裂缝验算宽度刚好满足规范要求，不因裂缝宽度过小而使得梁端增加过多的钢筋。

框架柱设计-受剪承载力验算

第5章
多层及高层钢筋混凝土结构 6.3 框架柱抗震设计来自6.3.3 受剪承载力验算
验算步骤：
1. 剪压比限值－截面尺寸验算(实际上应该先做)
2. 剪力设计值的强剪弱弯调整
Vc
vc
(M
t c
M
b c
)
Hn
3. 配箍筋：按构造要求确定箍筋直径和类型
(6 13b)
(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
剪跨比
2时： V
1
RE
0.20c
fcbh0
剪跨比
2时： V
1
RE
0.15c
fcbh0
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
框架柱的剪跨比 M c /(V chc0 )
本例题中剪跨比：
剪跨比
2时： V
1
RE
0.20c
fcbh0
REV 0.20
c fcbh0
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
框架柱端箍筋加密区
v
k lk
l1l2s
式中 k —箍筋单肢截面面积； lk —对应于k 的箍筋单肢总长度，重叠段按一肢计
算 l1、l2 —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

抗震框架设计

抗震框架设计一、结构选型与布置1.结构方案选择房屋结构方案应根据使用要求、材料供应和施工条件进行必要的经济技术比较，在满足安全、适用和耐久性的前提下，尽可能做到经济合理、技术先进。

房屋的结构型式，应根据建筑物的功能、造型、房屋的高度、工程地质条件、工期等物质与技术条件来确定，根据教学要求，本次设计的主体房屋采用钢筋混凝土框架结构。

结构体系的选择，与房屋内部的空间要求有关，还与所受的荷载性质及其大小有关。

钢筋混凝土框架结构可采用横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架承重体系等。

钢筋混凝土框架结构房屋按施工方法的不同可分为现浇整体式、装配式和装配整体式。

地震区的混凝土框架结构主要采用现浇整体式框架。

2.结构布置房屋的结构布置，既要满足建筑在使用和造型上的要求，又必须考虑到结构布置合理，有利抗震。

建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，体型力求简单，并应具有良好的整体性。

建筑的立面和剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化。

房屋楼层不宜错层。

当建筑平面突出部分较长，结构刚度和荷载相差悬殊或房屋有较大错层时，宜设防震缝将房屋划分为平面规整、对称的单元。

（1）框架结构的承重方案通常有三种：1）横向框架承重方案由横向框架梁与柱构成主要承重框架，纵向由连系梁将横向框架连成一空间结构体系。

建议本次课程设计采用此方案。

2）纵向框架承重方案由纵向框架梁与柱构成主要承重框架，横向由连系梁将纵向框架连成一空间结构体系。

此承重方案横向刚度较差。

3）纵横向框架承重方案沿房屋纵横向布置承重框架，当房屋的纵横两个方向的长度相等或接近时，或两个方向柱列区格相近时，或有抗震设防要求时，宜采用此承重方案。

有关各种承重方案具体特点及适用性详见教材及相关参考书。

（2）柱网与层高多层工业与民用房屋的平面与剖面尺寸，应按《建筑模数协调统一标准》和《厂房建筑模数协调标准》确定，设计时应满足建筑上的功能要求，同时应尽可能地考虑构件的标准化。

（3）板、梁、柱截面尺寸初估本次课程设计梁、柱截面采用矩形截面，截面尺寸应符合现行规范的构造要求。

框架梁截面设计

框架梁截面设计 8.1框架梁截面设计以轴③/⑧第1层AC 跨框架梁的计算为例。

1、梁的最不利内力：经以上计算可知，梁的最不利内力如下：跨间： M max =263.65kN ·m 支座A ：M max =187.06kN ·m 支座C 左：M max =199.57kN ·m 调整后剪力：V=58.24kN 2、梁正截面受弯承载力计算：抗震设计中，对于楼面现浇的框架结构，梁支座负弯矩按矩形截面计算纵筋数量。

跨中正弯矩按T 形截面计算纵筋数量，跨中截面的计算弯矩，应取该跨的跨间最大正弯矩或支座弯矩与1/2简支梁弯矩之中的较大者，依据上述理论，得：（1）考虑跨间最大弯矩处：按T 形截面设计，翼缘计算宽度b f ，按跨度考虑，取b f ，=l/3=6.4/3=2133mm ，梁内纵向钢筋选II 级热扎钢筋，（f y =f y ，=300N/mm 2），h 0=h-a s =750-35=715mm ，因为 α1f c b f ，h f ，（ h 0- h f ，/2） =1.0×14.3×2133×100×（715-100/2） =2028.38KN ·m>263.65KN ·m 属第一类T 形截面。

下部跨间截面按单筋T 形截面计算：αs =M/α1f c b f h 02=263.65*106/1.0*14.3*2133*7152=0.017 ξ=1-（1-2αs ）1/2=0.017＜ξb =0.55 γs =0.5×[1+（1-2αs ）1/2]=0.992 A s =M/f yS h 0=263.65*106/300*0.992*715=1239mm 2实配钢筋4Ф20，A s =1256 mm 2。

ρ= A s /bh 0=1256/300*715=0.59％>ρmin 0h h=0.45 0t y f hf h =0.45×1.43/300*750/715=0.225%，同时，ρ＞0.2％×0hh =0.2％×750/715=0.209%，满足要求。

5.4 框架柱的抗震设计解析

解：2.斜截面受剪承载力
（1）剪力设计值
u l V 1.2(M c Mc ) / Hn
1.2
770 730 521.74kN 4.2 0.75
（2）剪压比应满足
V 1 1
RE
(0.2 f c bh0 )
RE
(0.2 f c bh0 )
1 521.74kN (0.2 15 500 565 ) 997kN 0.85
解：3.轴压比验算
N / bhf c 2710000 0.63 0.80 （可） 14.3 500 600
4.体积配筋率验算
由轴压比 N 0.63, 根据表v 0.136，采用井字复合箍筋（见教材P150）配箍率为：sv n1 As1l1 n2 As 2l2 4 78.5 450 4 78.5 550 1.27% Acor s 450 550 100
为了不使框架底层柱过早出现塑性铰，规范规定：一、二、三级框架底层柱底截面组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5、1.25、1.15。
（2）在弯曲破坏前不发生剪切破坏
（a）柱剪力设计值的调整
t b V Vc (M c Mc ) / Hn
9度时和一级框架尚应符合
t b V 1.2(M cua M cua ) / Hn
V---柱端组合剪力设计值；
Hn
---柱的净高；
t b Mc 、M c --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; t b M cua 、M cua ---分别为偏心受压柱上下端顺时针或逆时针方向根据实配钢筋面积和材料强度标准值和轴压力等计算的抗震承载力所对应的弯矩值；
Vc ---柱的剪力增大系数，一级为1.4,二级为1.2,三级为1.1。

框架结构抗震设计

yh ( y0 y1 y2 y3 )h
t 上端弯矩： M c
V jk
D jk
V jk (1 y )h
D
r 1
m
Vj
jr
下端弯矩：
b Mc
V jk yh
抗震计算设计（框架内力计算）
（3）计算梁端弯矩、剪力。（4）计算柱子轴力。左梁端弯矩：例题
ibl M ibl ibr
最大剪力Vmax (支座)
注意：左风右风、左震右震参与组合
抗震计算设计（框架内力组合）
9.3 框架柱截面内力组合
（1）控制截面
每层柱的上下端。（2）内力组合（基本同单厂柱）框架柱通常对称配筋，取三种情况： ① |M|max及相应的N，V
② Nmax及相应的M，V
③ Nmin 及相应的M，V 例题
抗震计算与构造措施
非抗震设计
SR
x M 1 f c bx(h0 ) 2
M 1
抗震设计
S
R
RE
RE
x [1 f c bx(h0 )] 2
一级框架：二、三级框架：
x 0.25h0
x 0.35h0
抗震计算与构造措施
（3）受剪： 1)考虑“强剪弱弯”进行内力调整(P188)
阳台、雨篷
悬桃1.2-2.0m左右
根部120-200mm
概念设计（结构布置方案）
（3）按变形条件选择
类别单向板简支板h/l 1/35 连续板h/l 1/40 悬臂板h/l 根部1/12
双向板
1/45
1/50
（4）注意所选择的板厚，不得小于按施工要求及按变形控制的板厚。
概念设计（结构布置方案）

(整理)框架柱的截面尺寸确定方法

中文词条名：框架柱的截面尺寸确定方法英文词条名：(1)现浇框架柱的混凝土强度等级，当抗震等级为一级时，不得低于C30；抗震等级为二至四级及非抗震设计时，不低于C20，设防烈度8度时不宜大于C70，9度时不宜大于C60。

(2)框架柱截面尺寸，可根据柱支承的楼层面积计算由竖向荷载产生的轴力设计值`N_V`(荷载分项系数可取1.25)，按下列公式估算柱截面积`A_O`，然后再确定柱边长。

1)仪有风荷载作用或无地震作用组合时N=(10.5~1.1)`N_V` (5-15)`A_C`≥`(N)/(F_C)` (5-16)2) 有水平地震作用组合时N=Ζ`N_V` (5-17)Ζ为增大系数,框架结构外柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2;框剪结构外柱取1.1~1. 2,内桩取1.0.有地震作用组合时柱所需截面面积为`A_C`≥`(N)/(Μ_NF_C)` (5-18)其中`F_C`为混凝土轴心抗压强度设计值,`Μ_N`为柱轴压比限值当不能满足公式(5-16)、(5-18)时，应增大柱截面或提高混凝土强度等级。

(3)柱截耐尺寸：非抗震设计时，不宜小于250MM，抗震设计时，不宜小于300MM；圆柱截面直径不宜小于350MM；柱剪跨比宜大于2；柱截面高宽比不宜大于3。

框架柱剪跨比可按下式计算：Λ=M/(V`H_O`) (5-19)式中Λ——框架柱的剪跨比。

反弯点位于柱高中部的框架柱，可取柱净高与2倍柱截面有效高度之比值；M-柱端截面组合的弯矩计算值，可取上、下端的较大值；V-柱端截面与组台弯矩计算值对应的组合剪力计算值；`H_O`——计算方向上截面有效高度。

(4)柱的剪跨比宜大于2，以避免产生剪切破坏。

在设计中，楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时，除应验算柱的受剪承载力以外，还应采取措施提高其延性和抗剪能力(5)框架柱截面尺寸应满足抗剪(即剪压比)要求。

矩形截面柱应符合下列要求；无地震组合时`Ν_C`≤`0.25Β_CF_CBH_O` (5-20)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.2)`Β_CF_CBH_O` (5-21)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.15)`Β_CF_CBH_O` (5-22)式中 `V_C`——框架柱的剪力设计值；`F_C`——混凝土轴心抗压强度设计值；B、`H_O`——柱截面宽度和截面有效高度；`R_RE`----承载力抗震调整系数为O 85；`Β_C`——当≤C50时，`Β_C`取1.0；C80时，`Β_C`取0.8；C50～C80之间时，取其内插值。

5-3 框架结构抗震设计

墙体面积单位面积上墙重量
黏土砖的容重：19KN/m3
同上列表：
墙体女儿墙底层纵墙
每片面积高×宽=
片数每层片数×层数
重量
底层横墙
其他层纵墙其他层横墙
7、荷载分层总汇
屋面重力荷载代表值
Gi=屋面恒载+50%屋面活荷载+纵横梁自重+楼面下半层的柱及纵横墙自重；各楼层重力荷载代表值 Gi=楼面恒荷载+50%楼面活荷载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙自重；总重力荷载代表值
五、确定计算简图、选取计算单元 1、画出水平计算简图，标注框架编号（横向为1、
2、3-----，纵向为A、B、C---）、框架梁编号（材料、截面和跨度相同的编同一号），确定梁的计算跨度。 2、选取计算单元（所需计算的一榀或几榀框架），画出计算简图，标出计算跨度、柱的计算高度，并对柱编号（材料、截面和高度相同的编同一号）。
kc
b
（底层）

0 .5 K 2K
12k c h2
根数
中柱底层边柱
D
中柱边柱
其他层
D
第四步、计算横向框架自振周期
能量法计算框架的自振周期
T1 2 T
i 1 n
Gi ui
n
2
i 1
Gi ui
式中 ui ——将各质点的重力荷载Gi视为水平力所产生的质
右 kb 左（M c上 M c下 ) 右 kb kb
右 Mb
对边柱节点：
Mb M
上 c
M
下 c
列表计算：
边柱处层号 …
中柱处

柱截面尺寸的选取

柱截面尺寸柱截面尺寸初选，要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素影响。

一般可通过满足轴压比限值惊醒截面估计。

由《建筑抗震规范》（GB50011-2001）第6.3.7条和表6.3.7知，当抗震等级为三级时，框架柱的轴压比最大限值[μN]为0.9。

由《混凝土结构设计》教材第281页（4-11）和式（4-12）估算框架柱的截面尺寸：式（4-12）N＝βFgEn，其中N—地震作用组合下柱的轴向压力设计值；β—考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2；F—按简支状态计算的柱的负载面积。

本设计柱网尺寸大部分为7.5m×7.5m，部分8.4m×8.4m。

gE—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取12-15KN/ m2 ；在此取gE＝12 KN/ m2 。

n—演算截面以上楼层层数。

由式（4-11） N/（fcAc）≤[μN]得 Ac ≥N/[μN]×fc由《抗规》知，框架柱按二级抗震等级设计时，其混凝土强度等级不应低于C20。

在本设计中框架梁和柱的混凝土强度等级均采用C30。

由《建筑抗震设计》教材第四章第七节知矩形截面框架柱的截面尺寸宜符合以下两点要求：截面的宽度和高度均不宜小于300mm；截面长边与短边的边长比不宜大于3。

为此，对于首层选用800mm×800mm，部分采用900mm×900mm。

对于其他层，考虑到施工方便，柱截面不宜变化太多。

通过初步估算以及PKPM 验算，最终确定框架的截面尺寸为：首层-八层：选用800mm×800mm，部分采用900mm×900mm。

梁截面尺寸框架梁（主梁）截面尺寸：主梁截面高度：h＝（1/10～1/12）L＝（1/10～1/12）×8400＝(840～700)mm，取h＝800mm;主梁截面宽度：b＝（1/2～1/3）h＝（1/2～1/3）×800＝(400～267)mm，取b＝400mm。

关于地震区框架柱截面尺寸的规定

关于地震区框架柱截面尺寸的规定
地震框架是结构工程中重要的组成部分，它确定结构抗震性能的核心，是决定结构抗震性能最重要的基础。

因此，对地震框架的柱截面尺寸的规定，具有非常重要的意义。

一般来说，柱截面尺寸的规定主要包括弹性矩的大小、截面的形状和断面的几何形状。

弹性矩的大小由弹性限度决定，一般弹性矩的设计值高于地震作用下的弹性限度1.3到1.5倍，铰接构件可以提高1.5倍。

柱截面的形状一般采用平行六边形，断面的几何形状可采取六边形、矩形或者其他形式，也可以复合楼板组成部分抗震性能较强的细分楼板。

对于相同地震等级的结构，柱截面尺寸的规定应根据建筑物整体抗震行为明确规定，满足抗震性能的要求。

柱截面的尺寸过小，不仅无法达到抗震要求，而且容易发生破坏；柱截面尺寸过大，不仅占用空间，而且还会降低结构的美观度。

地震框架截面尺寸的计算和选择，是一个综合考虑的过程，必须根据抗震性能要求、建筑物使用功能以及结构的物理性能，综合考虑柱截面尺寸的合理性与性能要求，以确保结构的安全与美观。

框架柱的截面尺寸确定方法

中文词条名：框架柱的截面尺寸确定方法英文词条名：(1)现浇框架柱的混凝土强度等级，当抗震等级为一级时，不得低于C30；抗震等级为二至四级及非抗震设计时，不低于C20，设防烈度8度时不宜大于C70，9度时不宜大于C60。

(2)框架柱截面尺寸，可根据柱支承的楼层面积计算由竖向荷载产生的轴力设计值`N_V`(荷载分项系数可取1.25)，按下列公式估算柱截面积`A_O`，然后再确定柱边长。

1)仪有风荷载作用或无地震作用组合时N=(10.5~1.1)`N_V` (5-15)`A_C`≥`(N)/(F_C)` (5-16)2) 有水平地震作用组合时N=Ζ`N_V` (5-17)Ζ为增大系数,框架结构外柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2;框剪结构外柱取1.1~1. 2,内桩取1.0.有地震作用组合时柱所需截面面积为`A_C`≥`(N)/(Μ_NF_C)` (5-18)其中`F_C`为混凝土轴心抗压强度设计值,`Μ_N`为柱轴压比限值当不能满足公式(5-16)、(5-18)时，应增大柱截面或提高混凝土强度等级。

(3)柱截耐尺寸：非抗震设计时，不宜小于250MM，抗震设计时，不宜小于300MM；圆柱截面直径不宜小于350MM；柱剪跨比宜大于2；柱截面高宽比不宜大于3。

框架柱剪跨比可按下式计算：Λ=M/(V`H_O`) (5-19)式中Λ——框架柱的剪跨比。

反弯点位于柱高中部的框架柱，可取柱净高与2倍柱截面有效高度之比值；M-柱端截面组合的弯矩计算值，可取上、下端的较大值；V-柱端截面与组台弯矩计算值对应的组合剪力计算值；`H_O`——计算方向上截面有效高度。

(4)柱的剪跨比宜大于2，以避免产生剪切破坏。

在设计中，楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时，除应验算柱的受剪承载力以外，还应采取措施提高其延性和抗剪能力(5)框架柱截面尺寸应满足抗剪(即剪压比)要求。

矩形截面柱应符合下列要求；无地震组合时`Ν_C`≤`0.25Β_CF_CBH_O` (5-20)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.2)`Β_CF_CBH_O` (5-21)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.15)`Β_CF_CBH_O` (5-22)式中 `V_C`——框架柱的剪力设计值；`F_C`——混凝土轴心抗压强度设计值；B、`H_O`——柱截面宽度和截面有效高度；`R_RE`----承载力抗震调整系数为O 85；`Β_C`——当≤C50时，`Β_C`取1.0；C80时，`Β_C`取0.8；C50～C80之间时，取其内插值。

钢筋混凝土框架结构抗震设计

结构体系非抗震
设防烈度
设计
6度、7度
8度
9度
框架
5
4
3
-
二、框架结构抗震设计的一般规定
3、框架结构抗震等级
抗震等级：根据结构类型、设防烈度、房屋高度和场地类别将结构划分为不同的等级进行抗震设计，以体现在同样烈度下不同的结构体系、不同高度和不同场地条件有不同的抗震要求。
结构类型
框架结构
高度(m) 框架
二、框架结构抗震设计的一般规定
4、框架结构防震缝的设置防震缝：为减轻不规则体形对抗震性能的不利影响，将建筑物分割为若干规则单元的缝隙。
(5)当相邻结构的基础存在较大沉降差时，宜增大防震缝宽度。 (6)抗震设计时，伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合防震缝宽度的要求。
二、框架结构抗震设计的一般规定
5、框架结构布置
当梁内抗剪钢筋配置不足时发生脆性剪切破坏，梁端附近产生斜裂缝;
当梁内抗弯钢筋配置不足时发生弯曲破坏;
当梁主筋在节点内锚固不足时发生锚固破坏(拔出)
一、框架结构震害分析
一、框架结构震害分析
2、框架柱的震害柱顶：在弯矩、剪力、轴力的复合作用下，柱顶周围有水平裂缝或交叉斜裂缝，严重者会发生混凝土被压碎，箍筋拉断，纵筋受压屈曲呈灯笼状。
(1)框架结构中，框架应双向设置，设计成双向梁柱抗侧力体系。主体结构除个别部位外，不应采用铰接。 (2)甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑，不应采用单跨框架结构；高度不大于24m的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。
二、框架结构抗震设计的一般规定
5、框架结构布置
(3)框架结构抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等，应采用框架承重，不应采用砌体墙承重。

框架柱的设计

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、三级框架梁：
A′s/ As≥0.3
式中As、A′s——梁端塑性铰区顶面受拉钢筋面积和底面受压钢筋面积。
三、框架梁正截面抗弯承载力计算
式中M、ME——非抗震和抗震设计时梁截面组合旳弯矩设计值；
1．梁受弯承载力旳设计体现式
Mu——梁截面承载力设计值； γRE——承载力抗震调整系数。
（1）非抗震设计： γ0M≤Mu
P
P
1．少筋破坏： 2．超筋破坏：
3．适筋破坏：
受拉钢筋配置过多，钢筋没屈服前混凝土就被压碎而丧失承载能力，脆性破坏；
受拉钢筋配置合理，钢
剪切破坏是脆性旳，或者延性很小。筋幅屈形服成后塑，性因铰为，钢中筋和流轴
要预防梁在屈服此前出现剪切破坏，上升，直到压区混凝土
即要求强剪弱弯。
被压碎而破坏，延性破坏。
四、框架梁斜截面抗剪承载力旳验算
梁旳受剪承载力由混凝土和抗剪钢筋两部分构成。试验研究表白，在低周反复荷载作用下，构件上出现两个不同方向旳交叉斜裂缝，直接承受剪力旳混凝土受压区因有斜裂缝经过，受剪承载力比一次加载时旳受剪承载力要低，梁旳受压区混凝土不再完整，斜裂缝旳反复张开与闭合，使骨料咬合作用下降，严重时混凝土将剥落。根据试验资料，反复荷载下梁旳受剪承载力比静载下约低20%～40％。所以，抗震设计时，框架梁、柱、剪力墙和连梁等构件旳斜截面混凝土受剪承载力取非抗震设计时混凝土相应受剪承载力旳0.6，同步应考虑相应旳承载力抗震调整系数，而且要满足强剪弱弯旳要求。所以，在抗震设计和非抗震设计时抗剪承载力有所不同。抗剪承载力验算公式为：
当取纵控0.向8制，受框当拉架E为xS钢梁——C8筋——混0时配等钢凝取效筋筋土0矩弹.率受7形4性很，压应模高其区力量他时旳图；情，目旳况梁混旳按凝受是线土压控性受区制内压旳插塑区值高性高取度铰度用相区，；应计纵算加向x大受时，，拉截应钢计面筋入上旳受受最压到大钢旳配筋压筋，力率也。大试，验梁表旳白变，

框架柱的抗震设计

框架柱的抗震设计作者：杨淑荣来源：《城市建设理论研究》2013年第02期摘要：通过对框架柱在地震中几种破坏形态的分析，结合现行建筑抗震设计规范对柱的各种要求，针对可能出现的各种破坏所采取的相应的构造措施，使整体框架具有一定的延性。

关键：框架结构抗震设计短柱中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：引言框架结构的建筑平面布置灵活、适用性强是它的突出优点。

在框架结构中，柱作为承重的竖向构件，承担着整个结构的竖向荷载和水平力引起的附加荷载。

一旦破坏，危及着整栋建筑的安全。

由于柱的受力情况比较复杂，且延性较差，故框架柱的抗震设计尤为重要。

在框架结构中，震害的发生多数是由于其延性和强度不足。

大量的实事证明，框架结构的震害一般是：柱的震害重于梁，角柱的震害重于一般柱。

这一现象也在汶川地震中得以证实。

所以在框架结构抗震设计中，一般遵守强柱弱梁、强剪弱弯、避免节点和锚固的过早破坏，增大构件延性和耗能能力的原则，所谓强柱弱梁，是从柱与梁的相对承载能力来说，柱的承载能力应大于梁的承载能力，使塑性铰尽可能都发生在梁上，也就是要尽可能实现总体屈服机制。

柱的常见破坏形式弯曲破坏：大量的实验资料和震害实例表明，框架柱的破坏类型有：由于柱子的纵筋配置不足，在弯矩作用下，柱子将会出现弯曲破坏，产生周围的水平裂缝，裂缝一般比较小。

剪切破坏柱在往复水平地震力作用下，会出现斜裂缝或交叉裂缝，裂缝宽度较大，属于脆性破坏，其原因：一方面柱子抗剪强度不足会造成柱身的剪切破坏，另外一方面，由于使用功能或建筑造型的需要，框架常有错层或不到顶的填充墙。

这样使柱子的变形受到约束，导致柱的计算长度变小，从而剪弯比变小，也会导致剪切破坏。

压弯破坏柱子在轴力和弯矩作用下，混凝土压碎剥落，主筋压曲成灯笼状，造成压弯破坏。

柱子轴压比过大，主筋配置不足，箍筋过稀等，都会导致压弯破坏。

压弯破坏大多出现在梁底与柱顶的交接处。

同剪弯破坏一样，压弯破坏也属于脆性破坏，难以修复。

框架结构抗震设计方法

2. 有地震作用效应组合 S G SGE Eh SEhk Ev SEvk w wSwk
w
一般取0.0，对60m以上的高层建筑取0.2.
1.2
1.3
重力荷载代表值
S 1.2 SGE 1.3 SEhk
例题
C30 E=30X106KN/m2
WL---CD
6000
15000
3000
（2）梁、柱截面初步设计
* 确定抗震等级，楼面荷载近似取为12KN/m2计算。
* 梁的截面尺寸：
1 hb 12
1 lb 8
1 bb 2
1 hb 3
bb 250mm
* 柱的截面尺寸：柱的轴压比小于轴压比限制的要求
N N 0.8 bc hc f c Ac f c
（4）计算结构周期 *利用D值法计算结构每一层抗侧刚度梁惯性矩 X 1.5或2 * 计算层间位移
i(i1） Vi ki
* 叠加
s i i 1
* 求结构周期
T 1.7 s
0.7
s 重力荷载代表值作为水平作用时的顶点位移
（5）利用底部剪力法计算地震作用（多遇地震）
作用效应组合

n 0 G SGk Qi Ci SQik Rd R , f k , ak , i 1

G 1.35
Qi 1.4 or1.3
分项系数
大于 4KN m2 时取1.3
仅考虑楼面活荷载效应参与组合，组合值系数一般取0.7，风荷载效应不参与组合（组合值系数取0.0）。
/ Rd
0 结构重要性系数 1.1,1.0,0.9