03)-框架结构柱轴压比限值的比较

1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.6和6.4.2，6.4.5，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。

2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。

3、侧向刚度比：主要为控制结构竖向规则性，高规。

3.5.2。

位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。

控制比例为1.5。

见抗规3.4.2、3.4.4。

4、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规3.4.5。

5、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规5.4.4。

6、剪跨比：梁的剪跨比，剪力的位置a与h0的比值。

剪跨比影响了剪应力和正应力之间的相对关系，因此也决定了主应力的大小和方向，也影响着梁的斜截面受剪承载力和破坏的方式；同时也反映在受剪承载力的公式上。

柱的剪跨比：，若反弯点在柱子层高范围内，可取柱子的剪跨比小于2时，需要全长加密，见混凝土规范11.4.12、11.4.6。

7、剪压比（梁柱截面上的名义剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值）：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于0.15的时候，梁的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用，因此对梁柱的截面尺寸有所要求。

8、轴压比：轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。

轴压比限值的依据是理论分析和试验研究并参照国外的类似条件确定的，其基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。

9、跨高比：梁的跨高比（梁的净跨与梁截面高度的比值）对梁的抗震性能有明显的影响。

梁（非剪力墙的连梁）的跨高比小于5和深梁都按照深受弯构件进行计算的。

10、延性比：延性比即为弹塑性位移增大系数。

yjk 柱轴压比限值柱轴压比限值是工程设计中非常重要的参数，它对建筑结构的安全性和稳定性具有重要影响。

柱轴压比是指柱子轴向受压应力与轴向抗压承载能力之间的比值。

合理控制柱轴压比可以保证结构不发生塑性破坏，避免倒塌事故的发生，同时还可以延长建筑物的使用寿命。

柱轴压比限值的确定是根据建筑结构的类型、设计荷载和材料强度等因素进行综合考虑的。

按照国内相关规范，普通建筑中一般不宜大于0.65，而特殊结构如核电站厂房和高层建筑则要求更加严苛，限值可能会更小。

一方面，柱轴压比过大会导致柱子承受过大的轴向受压应力，超过其抗压承载能力，从而引起柱子产生塑性变形和破坏。

当柱子发生塑性破坏后，将失去继续承载荷载的能力，严重危及建筑结构的安全。

另一方面，柱轴压比过大还会导致柱子受到弯曲力的作用，使其易于偏心受力，增大结构的变形和振动，可能导致建筑物在外部荷载作用下产生不利的位移和摆动。

这不仅会影响建筑物的使用舒适性和美观度，还可能引发结构的疲劳，加速结构老化。

因此，在设计过程中，为了保证柱子轴线能够承受均匀的轴向受压力，并保证建筑结构的安全性和稳定性，需要合理控制柱轴压比。

一般来说，在确定柱子的截面尺寸时，需按照柱轴压比的限值确定合适的尺寸。

若柱轴压比超过限值，应增加柱子的截面尺寸或使用更高等级的混凝土和钢筋材料。

此外，在实际建筑设计中，还可以采取一些有效措施来控制柱轴压比。

例如，在柱子附近设置加强墙或柱帽，以增加柱子的承载能力；选择适当的结构形式，如采用框架结构或剪力墙结构等；合理分配楼层荷载，减小柱子荷载作用；采取抗震措施，提高柱子的抗震性能。

综上所述，柱轴压比限值的合理确定和控制是保证建筑结构安全和稳定的重要保证。

在设计过程中，设计人员需要综合考虑结构类型、设计荷载、材料强度等因素，选择适当的柱子截面尺寸和材料，采取相应的措施来保证柱轴压比在合理范围内。

这将有助于提高建筑结构的使用寿命，确保人们的生命财产安全。

框架柱的配筋和尺寸要求：【建筑抗震规范】6.3【混凝土结构设计规范】11.4【高规】6.4 （1）：柱纵向受力钢筋的最小总配筋率应按表6.3.7-1采用，同时每一侧配筋率不应小于0.2%；对于建造在Ⅳ类场地且较高的高层建筑，最小总配筋率应增加0.1%。

（2）：表6.3.7-1 柱截面纵向钢筋的最小总配筋率（百分率）注：①表中括号内数值用于框架结构的柱。

②钢筋强度标准值为400MPa时，表中数值应增加0.05；钢筋强度标准值小于400MPa时，表中数值应增加0.1。

③混凝土强度等级高于C60时，上述数值应相应增加0.1。

（3）：柱总配筋率不应大于5%。

（4）：矩形柱截面宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱的直径四级或不超过2层时不宜小于350mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm。

（5）：剪跨比宜大于2（不形成短柱）；三级轴压比限值为0.85，二级为0.75；长短边之比不宜大于3；一级框架短柱的每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%。

（6）纵筋配置原则：①满足最小（大）配筋率要求②柱纵筋间距不大于200，净间距不小于50。

一般取150-200。

（大于600的柱子，一侧至少配5根钢筋才能满足间距要求，先在pkpm 中改看配筋是否满足，再在施工图中进行手改。

） ③上下层纵筋的钢筋直径等级差不超过2级。

（柱子，墙等竖向钢筋采用电渣压力焊直径等级差不超过7mm ，钢筋焊接及验收规程2012）（7）箍筋配置原则：①柱箍筋加密区的箍筋肢距：一级不宜大于200mm ，二、三级不宜大于250mm ，四级不宜大于300mm 。

②柱箍筋加密范围：1）柱端，取截面高度（圆柱直径）、柱净高的1/6、和500mm 的最大值。

2）底层柱的下端不小于柱净高的1/3。

3）刚性地面上下各500mm 。

4）剪跨比不大于2的柱（短柱）以及因为设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度比不大于4的柱、框支柱、一级和二级框架的角柱，取全高。

一、定义1、轴压比——指柱（墙）的轴压力设计值与柱（墙）的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。

它反映了柱（墙）的受压情况。

英文名：Axial Compression Ratiou=N/（A*fc），u—轴压比，对非抗震地区，u=0.9N—轴力设计值A—截面面积fc—混凝土轴心抗压强度设计值二、限制最大轴压比的作用1、《抗规》6.3框架的基本抗震措施6.3.6条文解释：限制框架柱的轴压比主要是为了保证柱的塑性变形能力和保证框架的抗倒塌能力。

抗震设计时，除了预计不可进入屈服的柱外，通常希望框架柱最终为大偏心受压（本质受拉）破坏。

因此控制柱子的最大轴压比是为了防止柱子小偏心受压（本质受压）而发生脆性破坏。

轴压比太大，结构延性差，容易发生脆性破坏，轴压比不满足的时候，要加大柱截面，或者提高混凝土强度等级。

轴压比本质上是混凝土受压强度发挥的程度。

2、利用箍筋对混凝土进行约束，可以提高混凝土的轴心抗压强度和混凝土的受压极限变形能力。

但在计算柱的轴压比时，仍取无箍筋约束的混凝土的轴心抗压强度设计值，不考虑箍筋约束对混凝土轴心抗压强度的提高作用。

3、《抗规》6.4抗震墙结构的基本抗震构造措施6.4.5条条文解释：抗震墙的塑性变形能力，除了与纵向配筋等有关外，还与截面形状、截面相对受压区高度或轴压比、墙两端的约束范围、约束范围内配箍特征值有关。

当截面相对受压区高度或轴压比较小时，即使不设约束边缘构件，抗震墙也具有较好的延性和耗能能力。

当截面相对受压区高度或轴压比超过一定值时，就需设较大范围的约束边缘构件，配置较多的箍筋，即使如此，抗震墙不一定具有良好的延性，因此本次修订对设置有抗震墙的各类结构提出了一、二级抗震墙在重力荷载下的轴压比限值。

对于一般抗震墙结构、部分框支抗震墙结构等的开洞抗震墙，以及核心筒和内筒中开洞的抗震墙，地震作用下连梁首先屈服破坏，然后墙肢的底部钢筋屈服、混凝土压碎。

因此，规定了一、二级抗震墙的底部加强部位的轴压比超过一定值时，墙的两端及洞口两侧应设置约束边缘构件，使底部加强部位有良好的延性和耗能能力；考虑到底部加强部位以上相邻层的抗震墙，其轴压比可能仍较大，为此，将约束边缘构件向上延伸一层。

轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比详解轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比详解高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值”，1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6。

2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。

3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2。

4、位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。

见抗规3.4.2。

5、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规 4.3.5。

6、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规5.4.1。

1.一个建筑物结构设计部分，一般来说，包含两个过程：1）结构分析；2）结构设计方案选定后要结构分析，结构分析就是看方案的布置是否合理，包括水平布置和竖向布置；具体的说就是八个比值：轴压比，周期比，位移比，剪重比，刚重比，层间受剪承载力比，侧向刚度比，层间位移角。

2.下面来说说这个比值是用来控制结构哪个方面的。

轴压比: 保证结构的延性；周期比和位移比：判断和控制结构的扭转效应；剪重比：是用来确保长周期结构的安全。

刚重比：控制P-Δ效应作用下的稳定性。

当刚重比比较大时，是可以不用考虑其P-Δ效应的，当刚重比比较小时，就要考虑其P-Δ效应。

规范采用的是对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法近似考虑。

但是刚重比不能过小，是有一个限值的。

层间受剪承载力比：限制结构的竖向布置规则性，可以用来判断薄弱层。

注：层间受剪承载力是指是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。

也就是说，当混凝土的等级，构件截面以及配筋定下之后，由《高规》6.2.8以及7.2.11的公式就确定了层间受剪承载力。

yjk 柱轴压比限值摘要：I.引言- 介绍yjk 柱轴压比限值的相关背景和基本概念II.yjk 柱轴压比限值的计算方法- 详述计算公式及所需参数- 解释限值的意义和作用III.yjk 柱轴压比限值的应用范围- 说明限值适用于哪些类型的建筑和结构- 分析在实际工程中如何应用限值进行设计和评估IV.yjk 柱轴压比限值的重要性- 阐述限值对建筑抗震性能的影响- 讨论限值对结构安全性的保障作用V.结论- 总结yjk 柱轴压比限值的重要性及其在建筑和结构设计中的应用正文：yjk 柱轴压比限值是一个重要的建筑设计参数，对于保证建筑的抗震性能和结构安全性具有重要作用。

在建筑和结构设计中，柱轴压比限值的合理计算和应用，可以有效防止柱的压坏，提高结构的承载能力和稳定性。

yjk 柱轴压比限值的计算方法是根据柱的截面尺寸、材料强度以及柱所承受的荷载等因素来确定的。

具体计算公式为：柱轴压比限值= 柱全截面面积/ (柱材料强度× 柱轴压力)。

其中，柱全截面面积是指柱的截面几何形状和尺寸所确定的面积；柱材料强度是指柱所使用的材料的抗压强度；柱轴压力是指作用在柱上的压力。

yjk 柱轴压比限值适用于框架结构、框剪结构等建筑和结构类型。

在实际工程应用中，设计人员需要根据建筑物的使用功能、所在地区的抗震设防烈度以及相关设计规范等因素，来确定合适的柱轴压比限值。

在设计和评估过程中，还需要对建筑物的结构体系、构件尺寸、材料性能等进行综合考虑，以确保结构的安全性能和稳定性。

yjk 柱轴压比限值在建筑和结构设计中具有重要作用。

首先，限值可以有效地控制柱的压坏，保证柱在承受压力时不会发生破坏，从而提高结构的承载能力和稳定性。

其次，限值可以保证建筑的抗震性能，降低地震对建筑物的影响，提高建筑物的安全性。

最后，限值还可以指导设计人员进行合理的结构设计和优化，降低工程造价，提高建筑物的经济性。

总之，yjk 柱轴压比限值在建筑和结构设计中具有重要价值。

钢筋混凝土框架柱轴压比设计发布时间：2021-04-01T07:36:58.484Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年1期作者：袁龙科[导读] 钢筋混凝土框架柱的受震破坏种类概括起来有三种，即大偏压破坏、小偏压破坏、短柱破坏。

中航工程集成设备有限公司深圳分公司广东深圳 518000摘要：为深入认识钢筋混凝土框架柱轴压比限值的含义，从框架柱的破坏机理、配箍构造等因素出发，引伸建立轴压比与变形角、配箍特征值的关系式，以便更好应用新规范《混凝土结构设计规范（GB50010-2010<2015年版>）》的具体规定。

另外，提出高强螺旋箍筋能增加框架柱抗震性能，是解决框架柱轴压比问题的有效措施，其解决结果对发展应用高强混凝土有实际意义。

关键词：钢筋混凝土框架柱；轴压比；配箍特征值；高强螺旋箍筋；变形角钢筋混凝土框架柱在压弯力的作用下，其变形能力随着轴压比的增加而降低，特别在高轴压或小剪跨时呈现脆性破裂，为了确保框架结构在地震力作用时的安全可靠，国家标准设计规范都规定有框架柱轴压比的限值要求。

在工程设计时，为了满足轴压比限值的要求，常需要增大混凝土柱的截面面积，而其纵向钢筋却多按最小构造要求配置。

巨大的柱截面不仅占据了许多宝贵的建筑空间，而且也使柱的高度与柱的截面高度之比H/h＜4，柱的破坏形式由小偏压破坏转变为脆性更加明显的剪切破坏，这样仍然没有达到抗震的安全可靠的要求。

这种设计不合理的现象应引起重视，《混凝土结构设计规范GB50010-2010》也增加了一些关于轴压比限值的新规定。

1 钢筋混凝土框架柱的受震破坏机理钢筋混凝土框架柱的受震破坏种类概括起来有三种，即大偏压破坏、小偏压破坏、短柱破坏。

大偏压破坏时，其受拉钢筋先屈服，塑性变形充分发展后，压区混凝土被压坏，它具有较好的延性；而对于小偏压破坏，其受拉钢筋没有达到屈服，压区混凝土先破碎而破坏，它不具有抗震的延性；短柱破坏是一种剪切破坏或纵筋的粘着滑移破坏，其脆性特点更明显，也是最容易发生震害的破坏形式。