柱截面与箍筋肢距的关系

时间:2015/12/24 | 作者: | 分类:技术储备 | 浏览:865 ℃ | 发表评论
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一、我国规范的规定

建筑抗震设计规范》(简称抗规)规定了各种抗震等级情况下,箍筋加密区的最大间距:一级为6d和100的较小值,二级为8d和100的较小值,三、四级为8d和150(柱根100)的较小值。二级框架柱的箍筋直径不小于10ram且箍筋肢距不大于200ram时,除柱根外最大间距应允许采用150mm;三级框架柱的截面尺寸不大于400rnm时,箍筋最小直径应允许采用6ram;四级框架柱剪跨比不大于2时,箍筋直径不应小于8ram。框支柱和剪跨比不大于2的柱,箍筋间距不应大于lOOmm。《抗规》第6.3.11条规定:箍筋加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200ram,二、三级不宜大于250mm和20倍直径的较大值,四级不宜大于300mm。

《高层建筑混凝土结构技术规程》(简称高规)条也对箍筋的间距和肢距做了规定,要求和抗规基本一致。

二、国外规范对柱箍筋加密区箍筋间距和肢距的要求

美国混凝土规范ACI318-08-l抗震章节中有:

国外规范对柱箍筋加密区箍筋间距和肢距的要求

Sx=100+(350一hx)/3 (1)

式中Sx为箍筋间距/mm。

肢距hx(图1)不大于纵筋最小直径的6倍及柱宽度6的1/4。当肢距hx为200时,S=150,也即:肢距hx小时,间距Sx可适当放大,反之,肢距较大时,间距Sx宜适当减小。

新西兰规范规定:肢距可取200mm及b14中的较大者。如b=1000,则肢距可以放到250。

三、柱箍筋加密区箍筋间距和肢距的合理要求

以上两本国外规范的规定是根据柱子在震害中的表现与试验结果而定的。众所周知,在强震时,柱子塑性铰区的混凝土保护层会剥落,在剥落时要将柱核心部分的混凝土连带剥落一部分,如图2,3中所示。
柱箍筋加密区箍筋间距和肢距的合理要求

剥落的程度与箍筋的肢距、间距、直径等都有关。同时,剥落所造成截面的损减对柱子承载力的影响的大小与柱子截面大小有关。从图中可以看出,箍筋的肢距、间距越小,则剥落部分占柱全截面的比例就越小。所以,减少混凝土剥落对柱承载力的影响是柱箍筋的间距和肢距不能太大的重要原因。但这种剥落,当柱截面较大时,对其承载力的影响较小,因此,柱截面较大者,应当可以容许较大的箍筋肢距。

此外,箍筋的直径大小与肢距也有关,柱子承受地震作用时,箍筋承受由于混凝土膨胀引起的向外的挤压力。直径较大时,可承受挤压力较大,有的规范规定肢距为纵筋直径的倍数就是这个道理。纵筋直径与箍筋间距也有关,纵筋越粗,箍筋间距也可较大,因为它不易压屈。美国洛杉矶某7层框架,经过1994年地震考验,框架柱配筋见图4。

框架柱配筋

我国规范对于柱箍筋加密区箍筋间距和肢距的限制过严,例如:一级框架柱箍筋间距不大于100,肢距不大于200,这样不是辩证地看问题,而是硬性规定,不尽合理,造成设计中箍筋过密,给施工带来很大困难,无法保证施工质量。

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