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楊博士???| 控制軸壓比之一(規(guī)范規(guī)定)

 nplaiyanfang 2023-08-30 發(fā)布于福建

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軸壓比在控制什么?規(guī)范規(guī)定的軸壓比限值是嚴(yán)格,還是寬松?如何保證豎向構(gòu)件的承載力和延性?這些問題對(duì)于保證建筑安全,尤其是在強(qiáng)烈地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)至關(guān)重要,我們用幾期文章對(duì)軸壓比進(jìn)行一下討論。


《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ-11-89、GB50011-2001和GB50011-2010中均涉及到軸壓比相關(guān)規(guī)定,上海市工程建設(shè)規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》DGJ08-9-2013,廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DBJ 15-92-2013、DBJ/T 15-92-2021等地方標(biāo)準(zhǔn)中也有軸壓比相關(guān)規(guī)定,且與“抗規(guī)”規(guī)定存在部分差異。要對(duì)軸壓比有比較清晰的認(rèn)識(shí),需要首先正確理解相關(guān)規(guī)范規(guī)定。

01

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ-11-89軸壓比相關(guān)規(guī)定

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02

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001軸壓比相關(guān)規(guī)定

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03

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010軸壓比相關(guān)規(guī)定

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010中軸壓比相關(guān)規(guī)定相比GBJ-11-89和GB50011-2001豐富了很多:

6.2.10部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的框支柱尚應(yīng)滿足下列要求:

2 一、二級(jí)框支柱由地震作用引起的附加軸力應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.2;計(jì)算軸壓比時(shí),該附加軸力可不乘以增大系數(shù)。

6.3.6柱軸壓比不宜超過表6.3.6的規(guī)定;建造于Ⅳ類場(chǎng)地且較高的高層建筑,柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。

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注:1軸壓比指柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之比值;對(duì)本規(guī)范規(guī)定不進(jìn)行地震作用計(jì)算的結(jié)構(gòu),可取無地震作用組合的軸力設(shè)計(jì)值計(jì)算;

2表內(nèi)限值適用于剪跨比大于2、混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高于C60的柱;剪跨比不大于2的柱,軸壓比限值應(yīng)降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,軸壓比限值應(yīng)專門研究并采取特殊構(gòu)造措施;

3沿柱全高采用井字復(fù)合箍且箍筋肢距不大于200mm、間距不大于100mm、直徑不小于12mm,或沿柱全高采用復(fù)合螺旋箍、螺旋間距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直徑不小于12mm,或沿柱全高采用連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍、螺旋凈距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直徑不小于10mm,軸壓比限值均可增加0.10;上述三種箍筋的最小配箍特征值均應(yīng)按增大的軸壓比由本規(guī)范表6.3.9確定;

4在柱的截面中部附加芯柱,其中另加的縱向鋼筋的總面積不少于柱截面面積的0.8%,軸壓比限值可增加0.05;此項(xiàng)措施與注3的措施共同采用時(shí),軸壓比限值可增加0.15,但箍筋的體積配箍率仍可按軸壓比增加0.10的要求確定;

5 柱軸壓比不應(yīng)大于1.05。

6.4.2一、二、三級(jí)抗震墻在重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比,一級(jí)時(shí),9度不宜大于0.4,7、8度不宜大于0.5;二、三級(jí)時(shí)不宜大于0.6。

注:墻肢軸壓比指墻的軸壓力設(shè)計(jì)值與墻的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之比值。

6.4.5 抗震墻兩端和洞口兩側(cè)應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件,邊緣構(gòu)件包括暗柱、端柱和翼墻,并應(yīng)符合下列要求:

1 對(duì)于抗震墻結(jié)構(gòu),底層墻肢底截面的軸壓比不大于表6.4.5-1規(guī)定

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7.5.6底部框架-抗震墻砌體房屋的框架柱應(yīng)符合下列要求:

2 柱的軸壓比,6度時(shí)不宜大于0.85,7度時(shí)不宜大于0.75,8度時(shí)不宜大于0.65。

9.1.21大柱網(wǎng)廠房柱的截面和配筋構(gòu)造,應(yīng)符合下列要求:

2 重屋蓋廠房地震組合的柱軸壓比,6、7度時(shí)不宜大于0.8,8度時(shí)不宜大于0.7,9度時(shí)不應(yīng)大于0.6。

9.2.13廠房框架柱的長(zhǎng)細(xì)比,軸壓比小于0.2時(shí)不宜大于150;軸壓比不小于0.2時(shí),不宜大于Image

B.0.3高強(qiáng)混凝土框架的抗震構(gòu)造措施,應(yīng)符合下列要求:

2 柱的軸壓比限值宜按下列規(guī)定采用:不超過C60混凝土的柱可與普通混凝土柱相同,C65~C70混凝土的柱宜比普通混凝土柱減小0.05,C75~C80混凝土的柱宜比普通混凝土柱減小0.1。

4 柱加密區(qū)的最小配箍特征值宜按下列規(guī)定采用;混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C60時(shí),箍筋宜采用復(fù)合箍、復(fù)合螺旋箍或連續(xù)復(fù)合矩形螺旋箍。

1)軸壓比不大于0.6時(shí),宜比普通混凝土柱大0.02;

2)軸壓比大于0.6時(shí),宜比普通混凝土柱大0.03。

C.0.7預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造,除下列規(guī)定外,應(yīng)符合本規(guī)范第6章對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的要求:

3 預(yù)應(yīng)力混凝土框架柱可采用非對(duì)稱配筋方式;其軸壓比計(jì)算,應(yīng)計(jì)入預(yù)應(yīng)力筋的總有效預(yù)加力形成的軸向壓力設(shè)計(jì)值,并符合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中對(duì)應(yīng)框架柱的要求;箍筋宜全高加密。

F.3.4配筋混凝土小型空心砌塊抗震墻在重力荷載代表值作用下的軸壓比,應(yīng)符合下列要求:

1 一般墻體的底部加強(qiáng)部位,一級(jí)(9度)不宜大于0.4,一級(jí)(8度)不宜大于0.5,二、三級(jí)不宜大于0.6;一般部位,均不宜大于0.6。

2 短肢墻體全高范圍,一級(jí)不宜大于0.50,二、三級(jí)不宜大于0.60;對(duì)于無翼緣的一字形短肢墻,其軸壓比限值應(yīng)相應(yīng)降低0.1。

3 各向墻肢截面均為3b<h<5b的獨(dú)立小墻肢,一級(jí)不宜大于0.4,二、三級(jí)不宜大于0.5;對(duì)于無翼緣的一字形獨(dú)立小墻肢,其軸壓比限值應(yīng)相應(yīng)降低0.1。

F.3.5配筋混凝土小型空心砌塊抗震墻墻肢端部應(yīng)設(shè)置邊緣構(gòu)件;底部加強(qiáng)部位的軸壓比,一級(jí)大于0.2和二級(jí)大于0.3時(shí),應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。

H.1.6豎向框排架廠房的地震作用效應(yīng)調(diào)整和抗震驗(yàn)算,應(yīng)符合下列規(guī)定:

3 頂層排架設(shè)置縱向柱間支撐時(shí),與柱間支撐相連排架柱的下部框架柱,一、

二級(jí)框架柱由地震引起的附加軸力應(yīng)分別乘以調(diào)整系數(shù)1.5、1.2;計(jì)算軸壓比時(shí),附加軸力可不乘以調(diào)整系數(shù)。

H.1.7豎向框排架廠房的基本抗震構(gòu)造措施尚應(yīng)符合下列要求:

1 支承貯倉(cāng)的框架柱軸壓比不宜超過本規(guī)范表6.3.6中框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定數(shù)值減少0.05。

H.2.8多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的基本抗震構(gòu)造措施,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:

1 框架柱的長(zhǎng)細(xì)比不宜大于150;當(dāng)軸壓比大于0.2時(shí),不宜大于 Image。

04

其他標(biāo)準(zhǔn)中軸壓比相關(guān)規(guī)定

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010-2010、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 3-2010以及上海市工程建設(shè)規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》DGJ08-9-2013中軸壓比相關(guān)規(guī)定與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010保持一致。

廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DBJ 15-92-2013中規(guī)定:

6.4.2 抗震設(shè)計(jì)時(shí),鋼筋混凝土柱軸壓比不宜超過表6.4.2的規(guī)定;對(duì)于Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑,其軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。 

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注:1 軸壓比指柱考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值。

廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DBJ/T 15-92-2021中規(guī)定:

6.4.2 鋼筋混凝土框架柱的軸壓比不宜超過表6.4.2的規(guī)定;對(duì)于Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑,其軸壓比限值宜適當(dāng)減小。 

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注:1 軸壓比指重力荷載代表值作用下柱的軸壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值與柱混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值。

6 當(dāng)柱截面中心設(shè)置型鋼,且型鋼截面面積不小于柱截面面積的3%時(shí),柱軸壓比限值可增加0.05。當(dāng)框架柱內(nèi)的型鋼僅考慮其對(duì)軸壓比的貢獻(xiàn),并按鋼筋混凝土柱的軸壓比限值時(shí),型鋼含鋼率可適當(dāng)降低,但不應(yīng)低于1%。

05

總結(jié)

本期文章對(duì)不同時(shí)期《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》以及其他國(guó)家和部分地方標(biāo)準(zhǔn)中軸壓比相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了總結(jié),可以看出:

1) 從“89抗規(guī)”開始給出了框架柱軸壓比限值相關(guān)規(guī)定,并在“01抗規(guī)”和“10抗規(guī)”中逐漸豐富了相關(guān)內(nèi)容;

2) “01抗規(guī)”相比“89抗規(guī)”增加了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中框架柱的軸壓比限值,并因其二道防線的次要作用相比框架結(jié)構(gòu)的柱軸壓比有所放松,同時(shí)給出了軸壓比限值與箍筋的關(guān)系;“10抗規(guī)”相比“01抗規(guī)”增加了抗震等級(jí)四的柱軸壓比限值,并對(duì)框架結(jié)構(gòu)中的柱和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中抗震等級(jí)三的柱軸壓比限值增加0.05,進(jìn)行了從嚴(yán)控制;“10抗規(guī)”中,軸壓比已成為一個(gè)基本概念,體現(xiàn)在眾多規(guī)范條文中,除了柱、墻肢、邊緣構(gòu)件軸壓比相關(guān)限值外,還會(huì)影響箍筋配置、長(zhǎng)細(xì)比等相關(guān)規(guī)定;

3) 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010-2010、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010、上海市工程建設(shè)規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》DGJ08-9-2013以及廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DBJ 15-92-2013中軸壓比相關(guān)規(guī)定與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010保持一致;廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DBJ/T 15-92-2021中的軸壓比只考慮重力荷載代表值作用,不考慮地震作用組合,且對(duì)軸壓比限值有所放寬。



END


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