框架柱的截面尺寸確定方法

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1、框架柱的截面尺寸確定方法2009-09-2606:21P.M.(1)現(xiàn)澆框架柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，當(dāng)抗震等級(jí)為一級(jí)時(shí)，不得低于C30；抗震等級(jí)為二至四級(jí)及非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不低于C20，設(shè)防烈度8度時(shí)不宜大于C70，9度時(shí)不宜大于C60。(2)框架柱截面尺寸，可根據(jù)柱支承的樓層面積計(jì)算由豎向荷載產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值`N_V`(荷載分項(xiàng)系數(shù)可取1.25)，按下列公式估算柱截面積`A_O`，然后再確定柱邊長。????1)儀有風(fēng)荷載作用或無地震作用組合時(shí)N=(10.5~1.1)`N_V`???(5-15)`A_C`≥`(N)/(F_C)`??(5-16)????2)有水平地震作用組合

2、時(shí)N=Ζ`N_V`?????(5-17)????????Ζ為增大系數(shù),框架結(jié)構(gòu)外柱取1.3,不等跨內(nèi)柱取1.25,等跨內(nèi)柱取1.2;框剪結(jié)構(gòu)外柱取1.1~1.2,內(nèi)樁取1.0.有地震作用組合時(shí)柱所需截面面積為`A_C`≥`(N)/(Μ_NF_C)`????(5-18)其中`F_C`為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,`Μ_N`為柱軸壓比限值當(dāng)不能滿足公式(5-16)、(5-18)時(shí)，應(yīng)增大柱截面或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。???(3)柱截耐尺寸：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不宜小于250MM，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不宜小于300MM；圓柱截面直徑不宜小于350MM；柱剪跨比宜大于2；柱截面高寬比不宜大于3

3、。??框架柱剪跨比可按下式計(jì)算：Λ=M/(V`H_O`)????????(5-19)式中Λ——框架柱的剪跨比。反彎點(diǎn)位于柱高中部的框架柱，可取柱凈高與2倍柱截面????有效高度之比值；M-柱端截面組合的彎矩計(jì)算值，可取上、下端的較大值；????V-柱端截面與組臺(tái)彎矩計(jì)算值對(duì)應(yīng)的組合剪力計(jì)算值；????`H_O`——計(jì)算方向上截面有效高度。???(4)柱的剪跨比宜大于2，以避免產(chǎn)生剪切破壞。在設(shè)計(jì)中，樓梯間、設(shè)備層等部位難以避免短柱時(shí)，除應(yīng)驗(yàn)算柱的受剪承載力以外，還應(yīng)采取措施提高其延性和抗剪能力???(5)框架柱截面尺寸應(yīng)滿足抗剪(即剪壓比)要求。矩形截面柱應(yīng)符合下列要

4、求；無地震組合時(shí)`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`——框架柱的剪力設(shè)計(jì)值；????`F_C`——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；??B、`H_O`——柱截面寬度和截面有效高度；????`R_RE`----承載力抗震調(diào)整系數(shù)為O85；????`Β_C`——當(dāng)≤C50時(shí)，`Β_C`取1.0；C80時(shí)，`Β_C`取0.8；C50～C80之間時(shí)，

5、取其內(nèi)插值。????如果不滿足公式(5-20)至(5-22)時(shí)，應(yīng)增大柱截面或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。???(6)高層建筑的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和框架．核心筒結(jié)構(gòu)的框架柱截面，是由軸壓比確定。多、高層建筑的純框架結(jié)構(gòu)柱截面，在水平地震作用下或風(fēng)荷載作用下是由所需位移限值的側(cè)向剛度確定?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中剪跨比不大于2的柱，有的剪壓比可能起控制作用.柱截面尺寸柱截面尺寸初選，要同時(shí)滿足最小截面、側(cè)移限值和軸壓比等諸多因素影響。一般可通過滿足軸壓比限值驚醒截面估計(jì)。由《建筑抗震規(guī)范》（GB50011-2001）第6.3.7條和表6.3.7知，當(dāng)抗震等級(jí)為三級(jí)時(shí)，框架柱的軸壓比最大限值[μ

6、N]為0.9。由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》教材第281頁（4-11）和式（4-12）估算框架柱的截面尺寸：式（4-12）N＝βFgEn，?其中N—地震作用組合下柱的軸向壓力設(shè)計(jì)值；β—考慮地震作用組合后柱的軸向壓力增大系數(shù)，邊柱取1.3，等跨內(nèi)柱取1.2；F—按簡支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)載面積。本設(shè)計(jì)柱網(wǎng)尺寸大部分為7.5m×7.5m，部分8.4m×8.4m。gE—折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值，可近似取12-15KN/?m2?；在此取gE＝12?KN/?m2????。n—演算截面以上樓層層數(shù)。由式（4-11）?N/（fcAc）≤[μN(yùn)]??得?Ac?≥N/[μN(yùn)]×fc由《

7、抗規(guī)》知，框架柱按二級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20。在本設(shè)計(jì)中框架梁和柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均采用C30。由《建筑抗震設(shè)計(jì)》教材第四章第七節(jié)知矩形截面框架柱的截面尺寸宜符合以下兩點(diǎn)要求：截面的寬度和高度均不宜小于300mm；截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。為此，對(duì)于首層選用800mm×800mm，部分采用900mm×900mm。對(duì)于其他層，考慮到施工方便，柱截面不宜變化太多。通過初步估算以及PKPM驗(yàn)算，最終確定框架的截面尺寸為：首層-八層：選用800mm×800mm，部分采用900mm×900mm。梁截面尺寸框架梁（主梁）截面尺寸：