钢筋结构框架柱计算长度系数说明

柱子钢筋计算公式1、KZ中间层的箍筋根数＝N个加密区/加密区间距+N+非加密区/非加密区间距－103G101-1中，关于柱箍筋的加密区的规定如下1）首层柱箍筋的加密区有三个，分别为：下部的箍筋加密区长度取Hn/3；上部取Max{500，柱长边尺寸，Hn/6}；梁节点范围内加密；如果该柱采用绑扎搭接，那么搭接范围内同时需要加密。

2）首层以上柱箍筋分别为：上、下部的箍筋加密区长度均取Max{500，柱长边尺寸，Hn/6}；梁节点范围内加密；如果该柱采用绑扎搭接，那么搭接范围内同时需要加密。

第三节顶层顶层KZ因其所处位置不同，分为角柱、边柱和中柱，也因此各种柱纵筋的顶层锚固各不相同。

（参看03G101－1第37、38页）一、角柱角柱顶层纵筋长度＝层净高Hn＋顶层钢筋锚固值，那么角柱顶层钢筋锚固值是如何考虑的呢？弯锚（≦Lae）：梁高－保护层＋12da、内侧钢筋锚固长度为直锚（≧Lae）：梁高－保护层≧1.5Laeb、外侧钢筋锚固长度为柱顶部第一层：≧梁高－保护层＋柱宽－保护层＋8d柱顶部第二层：≧梁高－保护层＋柱宽－保护层注意：在GGJ V8.1中，内侧钢筋锚固长度为弯锚（≦Lae）：梁高－保护层＋12d直锚（≧Lae）：梁高－保护层外侧钢筋锚固长度＝Max{1.5Lae ，梁高－保护层＋柱宽－保护层}二、边柱边柱顶层纵筋长度＝层净高Hn＋顶层钢筋锚固值，那么边柱顶层钢筋锚固值是如何考虑的呢？边柱顶层纵筋的锚固分为内侧钢筋锚固和外侧钢筋锚固：a、内侧钢筋锚固长度为弯锚（≦Lae）：梁高－保护层＋12d直锚（≧Lae）：梁高－保护层b、外侧钢筋锚固长度为：≧1.5Lae注意：在GGJ V8.1中，内侧钢筋锚固长度为弯锚（≦Lae）：梁高－保护层＋12d直锚（≧Lae）：梁高－保护层外侧钢筋锚固长度＝Max{1.5Lae ，梁高－保护层＋柱宽－保护层}三、中柱中柱顶层纵筋长度＝层净高Hn＋顶层钢筋锚固值，那么中柱顶层钢筋锚固值是如何考虑的呢？中柱顶层纵筋的锚固长度为弯锚（≦Lae）：梁高－保护层＋12d直锚（≧Lae）：梁高－保护层注意：在GGJ V8.1中，处理同上。

柱的承载力计算建筑结构柱截面承载力的计算公式3%＞ρmin ＞ ρ =0.6%柱的截面复核计算【解】（1）求稳定系数φ柱的长度为L 。

=1.0H=1.0×6.4m=6.4mL 。

/b=6400/400=16查表φ=0.87一、公式N ≤ 0.9φ （f cA + AS ’f y ′）N —轴向力设计值φ —轴心受压构件稳定系数f c 混凝土轴心抗压强度设计值A 构件截面面积为矩形时A=b ×hAS ’全部纵向钢筋的截面面积当纵向钢筋配筋率大于3%时，式中A 应改用A- AS ’f y ′纵向钢筋的抗压强度设计值二、公式的适用条件【例A 】已知多层现浇钢筋混凝土框架结构，底层中柱按轴心受压构件计算，柱高H=6.4m,柱截面尺寸b ×h=400×400,轴向压力设计N =3000kN ，采用C30级混凝土（f c=14.3N/mm 2),已配箍筋Ф6@300，纵向钢筋8 Ф22（ A s ′=3042mm 2，f y ′=300N/mm 2）。

计算该柱是否满足承载力要求。

（2）验算配筋率ρ = A s ′ ×100%b ×h=3041mm 2 ×100%400mm × 400mm=1.9 %3% ＞ ρmin ＞ ρ=0.6%配筋率符合要求（3）、验算轴向力 NuNu=0.9 φ(fcA+AS ’ fy ′)=0.9x0.87(14.3N/mm 2x400mm 2 +3041mm 2x 300N/mm 2)= 2505834.9N=2505.83kNNu=2505.83kN ＜N=3000kN此中柱承载力不满足要求。

【例B 】已知某多层现浇钢筋混凝土框架结构，首层柱轴向力设计N =2030kN ，截面尺寸b ×h=400mm ×400mm,，采用C20级混凝土（f c=9.6N/mm2),已配箍筋Ф6@300，纵向钢筋8 Ф22（ A s ′=2513mm 2，f y ′=300N/mm 2）。

2.框架柱的配筋计算。

在该框架结构设计中，偏心受压柱正截面承载力计算时使用对称配筋的方式，钢筋采用HRB335级，f y= f＇y =300N/2mm,采用C30混凝土，轴心抗拉强度设计值fc=14.3N/2mm.箍筋一律采用HPB235级钢筋，mm,轴心抗压强度f t=1.43 N/，2偏心受压的框架柱正截面承载力抗震调整系数γRE取成0.80。

按规范规定当e0/h0>0.55时，计算时应考虑裂缝验算，对于本设计的框架结构，经过计算可知无须做裂缝验算，可以将验算过程忽略。

（1）首先进行框架柱柱子轴压比的验算，为方便起见将其制作成表格如下：各框架柱轴压比的验算表（2）接下来验算框架柱的剪跨比λ，为简便起见将其整理成表格形式如下：（附加说明，在工程上应尽可能避免短柱的出现，即，保证λ>2.0）框架柱剪跨比验算表(3)框架柱的正截面配筋设计将计算过程及结果整理成下面的表格。

（附加说明：经过计算知本设计的各层框架柱的受压情况都是大偏心受压。

框架柱在大偏心受压情况下的计算过程：10c Nf b h ξα=()()2100'''00.5c s s y s N e f b h h A A f h a αξξ--==-如果经过计算得到'02xh aξ=<，须取'2xa=，然后再按下面的公式设计和计算框架柱的纵向受力钢筋：''''0()s s y N eA A f h a ==- 。

）首层1柱的正截面配筋设计、计算表(附注：上表中一般层框架柱的计算长度L=1.25H，底层柱的计算长度1.0H。

e0：截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。

曲率修正系数ζ1=0.5fcA/N或1.0，长细比影响系数ζ2=1.15-0.01L/h或1.0。

η=1+212)/(/14001ξξ⨯⨯⨯hlheiξb:界限受压区高度，ξ：实际受压区高度，当ξ≤ξb为大偏心受压构件，否则为小偏心受压构件。

第三节框架结构的计算简图4.3.1 梁、柱截面尺寸框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。

初步设计时，通常由经验或估算先选定截面尺寸，以后进行承载力、变形等验算，检查所选尺寸是否合适。

1、梁截面尺寸确定2、柱截面尺寸柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心受压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。

即框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱截面直经不宜小于350mm，柱截面高宽比不宜大于3。

为避免柱产生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。

3、梁截面惯性矩在结构内力与位移计算中，与梁一起现浇的楼板可作为框架梁的翼缘，每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚的6倍；装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍；无现浇面层的装配式楼面，楼板的作用不予考虑。

设计中，为简化计算，也可按下式近似确定梁截面惯性矩I：4.3.2 框架结构的计算简图1、计算单元框架结构房屋是空间结构体系，一般应按三维空间结构进行分析。

但对于平面布置较规则的框架结构房屋，为了简化计算，通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析，每榀平面框架为一计算单元。

就承受竖向荷载而言，当横向（纵向）框架承重，且在截取横向（纵向）框架计算时，全部竖向荷载由横向（纵向）框架承担，不考虑纵向（横向）框架的作用。

当纵、横向框架混合承重时，应根据结构的不同特点进行分析，并对竖向荷载按楼盖的实际支承情况进行传递，这时竖向荷载通常由纵、横向框架共用承担。

2、计算简图在框架结构的计算简图中，梁、柱用其轴线表示，梁与柱之间的连接用节点表示，梁或柱的长度用节点间的距离表示，框架柱轴线之间的距离即为框架梁的计算跨度；框架柱的计算高度应为各横梁形心轴线间的距离，当各层梁截面尺寸相同时，除底层外，柱的计算高度即为各层层高。

对于梁、柱、板均为现浇的情况，梁截面的形心线可近似取至板底。

对于底层柱的下端，一般取至基础顶面；当设有整体刚度很大的地下室；且地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍时，可取至地下室结构的顶板处。

框架柱柱顶钢筋锚固长度
框架柱柱顶钢筋锚固长度是指在柱子顶部的钢筋混凝土构件中，将钢筋部分埋入混凝土内，以增加钢筋与混凝土之间的粘结力和承载力的长度。

锚固长度的大小一般根据结构设计要求和钢筋的直径来确定。

这个长度要求是为了保证钢筋与混凝土之间的粘结能够达到一定的强度，并且能够承受设计荷载。

一般来说，框架柱柱顶的钢筋锚固长度应该满足以下几个方面的要求：
1. 锚固长度应大于等于钢筋的抗滑长度，以保证钢筋不会从混凝土中滑出；
2. 锚固长度应大于等于钢筋的伸长长度，以保证在荷载作用下，钢筋不会发生滑移或拉断；
3. 锚固长度应大于等于设计要求的粘结长度，以保证钢筋与混凝土之间的粘结力能够满足结构的要求。

通常情况下，框架柱柱顶的钢筋锚固长度为30倍钢筋直径，
但具体的锚固长度需要根据结构的具体要求和钢筋的直径来确定。

柱子尺寸确定角柱的受力特征：按照高规JGJ3-2002第6。

2。

4条解释，角柱承受双向地震作用，属双向偏心受力构件；扭转效应对内力影响较大，且受力复杂，在设计中宜增大其弯矩，剪力设计值。

对角柱设计的几点要求：1、高规第6。

2。

4条规定，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设计，对抗震级别为一、二、三级的框架角柱，经按高规第6。

2.。

1－6。

2。

3条调整后的弯矩、剪力设计值还应乘以不少于1。

1的增大系数。

其目的在于体现强柱弱梁的概念基础上进一步加大其安全储备。

2、高规第6。

4。

4条规定：柱的纵向钢筋配置，对角柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总面积应比计算值增加25%。

3、高规第6。

4。

3条（均为强条）规定：角柱纵向钢筋最小配筋百分率要比一般中柱边柱增大，如对三级抗震等级的框架，中柱边柱为0.7，而角柱为0.9。

同时每一侧配筋率不应小于0.2%。

4、抗震设计时，抗规第6。

3。

10条要求：箍筋加密范围，对一级及二级框架角柱，取全高。

5、PKPM的TAT软件说明将角柱列为特殊柱，指明角柱与普遍柱相比其内力调整系数和构造要求有较大差别，因此需用户专门指定设置。

一．框架结构是多次超静定结构,只有确定了构件截面尺寸后才能进行精确的分析计算。

框架柱截面怎么估算：框架柱截面的高与宽一般可取（1/10~1/15）层高。

并可按下列方法初步确定。

1。

按轴压比要求又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时，可按下式计算：µN = N/Acfc式中µN ----- 框架柱的轴压比Ac -------框架柱的截面面积f c--------柱混凝土抗压强度设计值N---------柱轴向压力设计值柱轴向压力设计值可初步按下式估算:N = γGqSnα1α2β式中:γG -----竖向荷载分项系数q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14KN/m²S--------柱一层的荷载面积n---------柱荷载楼层数α1------考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时α1=1.05,三~一级抗震时α1=1.05~1.15α2------边角柱轴向力增大系数,边柱α2 =1.1,角柱α2 =1.2β------柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8框架柱轴压比µN的限值宜满足下列规定:抗震等级为一级时,轴压比限值0.7抗震等级为二级时,轴压比限值0.8抗震等级为三级时,轴压比限值0.9抗震等级为四级及非抗震时, 轴压比限值 1.0Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱,其轴压比限值应适当加严,柱净高与截面长边尺寸之比小于4时,其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。

第13章钢筋混凝土多层框架结构常见问题解答1．什么是框架结构？框架结构的特点如何？答：框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构框架结构的特点是：建筑平面布置灵活，可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。

框架结构的组成简单，只有框架柱和框架梁两种基本构件组成，便于构件的标准化、定性化，可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。

框架结构广泛在多高层建筑中应用，它的特点是建筑平面布置灵活，可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。

框架结构的组成简单，只有框架柱和框架梁两种基本构件组成，便于构件的标准化、定性化，可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。

2．框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围如何？答：框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围：民用框架结构房屋常用的柱网尺寸一般在6～9米之间，工业建筑的柱网尺寸一般在6～12米之间。

房屋使用中的空间高度要求—层高决定了柱的高度，民用框架结构房屋的层高一般在3～6米之间；工业建筑的层高一般在4～6米之间。

3．框架承重体系按结构体系承受和传递竖向荷载的方式不同可划分为哪三种类型？各有什么特点？答：框架承重体系按结构体系承受和传递竖向荷载的方式不同一般分为横向框架承重方案，纵向框架承重方案和纵横向框架混合承重方案三种类型。

（1）横向框架承重体系横向框架承重体系的结构布置见图13-2a。

这种承重体系是将楼盖传来的竖向荷载全部由横向框架梁承担，而纵向框架梁仅承受自重和梁上维护墙体的重量。

这样，横向框架梁的截面尺寸要比纵向框架梁的大，因此梁的横向框架的刚度也比较大，从而有利于提高房屋的横向侧移刚度。

由于横向跨度小于纵向，故而楼板的跨度较为经济合理。

（2）纵向框架承重体系纵向框架承重体系的结构布置见图13-2b。

这种承重体系是将楼盖传来的竖向荷载全部由纵向框架梁承担，而横向框架梁仅承受自重和梁上维护墙体的重量。