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
比较筋：梁的箍筋配股率是面 积配筋率。柱是体积配筋率
梁：
v
A sv bs
na sv bs
框架角柱的设计要求
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
架箍筋构造要求
作业
1. 名词解释：
柱的剪跨比； 轴压比，为什么要限制框架柱的轴压比？
6.3.4 框架柱构造措施
1. 最小截面尺寸(剪压比限值) 2. 纵向钢筋 3. 轴压比限值 4. 箍筋加密区长度 5. 箍筋加密区配箍量
框架柱的剪跨比 M c /(V ch0 )
框架柱剪压比限值
框架柱截面的组合最大剪力设计值应符合下列条件：
无地震作用组合：V 0.25c fcbh0
有地震作用组合：
抗剪承载力要求的箍筋间距
体积配筋率>0.8% 满足一级框架构造要求
v v
fc f yv
v
ak lk l1l2s
构造要求的箍筋间距
例题－确定箍筋加密区长度
注意：500mm是加密区的最小长度。净高大于3m的柱(例如底层 柱) ，其加密区长度就大于500mm。 注意：非加密区箍筋间距应≤200mm
第三步：柱斜截面受剪承载力验算
例题值组(合不－弯是矩调箍计整算后筋面积和间距计算
的设计值)
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：
1. 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
体积配箍率要求的箍筋间距确定步骤
v v
fc f yv
v
ak lk l1l2s
(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
第二步：框架柱截面设计－ 强剪弱弯调整比弱较弯梁调的整强公剪式
框架柱和框支柱端部组合剪力设计值应按下式调整：注意符号规定
9度和一级框架结构尚应符合：
Vb
a
单肢截面积
sv
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
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
fyv , fc
v v
fc f yv
v
k lk
l1l2s
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；
2. 验算例题中所给尺寸满足剪跨比>2的要求。 3.设有一框架，二级抗震等级，其底层中柱尺 寸为600×600mm，采用C30混凝土 fc=14.3N/mm2，计算得Nmax=3326.5kN，试验 证其满足轴压比限值。 4.简要说明决定柱端加密区箍筋间距s需要进行 何种计算，考虑什么要求？
1. 根据轴压比和所用箍筋查表得配箍特征值 2. 利用配箍特征值求得体积配筋率 3. 再利用体积配筋率的定义确定箍筋间距 4. 根据构造要求最终确定箍筋间距
体积配箍率需满足的要求：
体积配箍率的定义： v
ak lk l1l2s
v v
fc f yv
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：
Vc
M
t c
M
b c
Hc0
柱的净高
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
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：
钢筋面积，材料强度标准值和轴向压力等确定；
梁柱强剪弱弯调整比较 梁左右两端弯矩
框架梁强剪弱弯调整
用组合弯矩设计值直 接进行调整
框架柱强剪弱弯调整
强柱弱梁调整
用调整后的增大了的 弯矩设计值进一步进 行强剪弱弯调整。
Vb
梁的净跨
Vb
M
l b
ln
M
r b
VGb
柱上下两端调整
后的弯矩设计值
Vc
按实配纵筋取矩得到，方法与梁相同
第三步：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. 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
箍筋最大肢距(mm)：
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)
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；
fyv —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筋率尚且分别不应小于0.8%、0.6%、
0.4%和0.4%。
第三步-2 体积配筋率要求的箍筋间距
体积配筋率 要求的箍筋间距
Vb
M
l b
M
r b
ln
VGb
二、三级框架
梁和柱的剪力
增大系数相同
H—n 柱的净高；
M
t c
M
b 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(注意这里是同一柱的上下端)
Mt cua
Mb 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