抗震區多層框架住宅樓柱截面的選擇

陳云德  劉萍

鹽城市建筑設計研究院有限公司，江蘇鹽城  224002

    隨著人民生活水平的提高，對住宅的品質有越來越高的要求，框架結構的住宅樓能夠靈活地分隔空間，在住宅設計中越來越多地被運用。其中框架柱截面的選擇成為框架結構住宅設計的一個重要內容。

    在地震區主要應由柱軸壓比來估算住宅樓框架柱截面。根據《建筑抗震設計規范》(GB50011—2001)規定，柱軸壓比不宜超過表1的規定；建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑，柱軸壓比限值應適當減小。

    軸壓比指柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比值；可不進行地震作用計算的結構，取無地震作用組合的軸力設計值；2表內限值適用于剪跨比大于混凝土強度等級不高于C60的柱，剪跨比不大于2的柱軸壓比限值應降低0.05；剪跨比小于1．5的柱，軸壓比限值應專門研究并采取特殊構造措施；

    沿柱全高采用井字復合箍且箍筋膠距不大于200mm、間距不大予100mm、直徑不小于l2mm，或沿柱全高采用復合螺旋箍、螺旋間距不大于l00mm、箍筋肢距不大于200mm、直徑不小于12mm，或沿柱全高采用連續復合矩形螺旋箍、螺旋凈距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直徑不小于l0mill，軸壓比限值均可增加0.10；

    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；此項措施與注3的措施共同采用時，軸壓比限值可增加0.15，但箍筋的配箍特征值仍可按抽壓比增加0.10的更求確定；

    柱軸壓比不應大于l.05。另外，框架柱截面的寬度和高度均不宜小于300mm；圓柱直徑不宜小于350mm。以7度區Ⅳ場地區為例，柱軸壓比應不大于0.9。對于一般小柱網7層框架住宅樓來說，桂軸力一般在1300kN～l800kN之間。框架柱截面一般取350mm450mm即可。柱截面不宜過大，過大則框架剛度較剛，不夠經濟。

    其次，在考慮柱截面尤其邊跨柱與角柱的寬度時，應該滿足縱橫向框架梁邊支座受力縱筋水平段錨固長度的要求。根據國標圖集(03G101-1)規定，此段錨固長度為0.4Lae(見表2)，柱的相應寬度宜比水平段錨固長度大75mm。當柱寬度不能滿足上述要求時，可以采取加設插筋表2的措施。(圖1)

    再次，在確定框架柱截面時，還需要注意框架梁柱偏心的問題。這點在設計中常常被忽視。《建筑抗震設計規范》(GB50011—2001)第6．1．5條規定：框架結構和框架一抗震墻結構中，框架和抗震墻均應雙向設置，柱中線與抗震墻中線、梁中線與柱中線之間偏心距不宜大于柱寬的1／4。住宅  樓框架梁柱布置時經常會出現梁柱偏心的情況，尤其對于  外圍框架，框架梁經常布置在框架柱的一側，此時當框架梁寬為250時，相應邊框架柱尺寸就盡量不大于500 lnln。如圖  2所示：

    框架住宅樓抗震設計時，還應該從全局出發，選擇適當的框架剛度，在滿足強柱弱梁要求的同時，對關鍵部位應做加強，應盡量避免出現短柱。當上部結構收柱截面時，應避免在同一層既降低砼標號又收柱截面。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)