文档介绍：框架结构构件的基本抗震构造措施
采用高强箍筋的主要目的是为了约束混凝土,在地震作用下,特别是大变形时,利用高强箍筋不屈服的特性有效约束混凝土,从而增加混凝土构件的变形能力,试验表明采用连续复合箍筋、复合螺旋箍筋或连续复合螺旋箍筋可更好的约束混凝土,因此做出了本条建议。
由于本规程规定材质钢筋的抗拉强度值较高,试验中发现在高配箍率构件达到极限承载力后箍筋应力一般达不到屈服强度标准值。当构件超过构件承载力进入大变形后,高强箍筋应力增加较快,配箍率较少的试件高强箍筋屈服甚至拉断;而对配置普通强度箍筋的混凝土构件,当构件达到其承载力时,普通强度箍筋一般已达到屈服强度,构件承载力进入软化阶段后,箍筋对混凝土的约束能力不再增加,承载力快速下降,这是普通强度箍筋与高强箍筋具有较大的区别。在受剪承载力的极限状态时,高强钢筋应力没有屈服,依据试验箍筋应力按取值。
本条指标参考钢筋强度等级HRB500级热轧钢筋确定,由于结构构件基本上属空间构件,框架梁或多或少承担部分扭矩。因此,规定的最小值不低于非抗震的抗扭构件的要求,为防止箍筋配置过少,本条规定了箍筋沿全长的最小配箍率。最小配箍率指标与HRB500级钢筋相同。采用高强钢筋是偏于更加安全的最小配筋率的规定。
对于箍筋的最大间距,考虑约束受压混凝土只有当箍筋间距小于80mm时约束效果较好,抗震等级为四级时适当放松。高强箍筋应力较高,构造设定时满足箍筋平均约束应力大于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中箍筋采用500级热轧钢筋时的平均约束应力的要求,以达到节材的目的。
,参考欧洲规范中的公式,箍筋的最小直径约在(~)之间,为纵筋最大直径,鉴于本规程箍筋间距、肢距要求较小及四级抗震等级的延性要求较低,故规定箍筋最小值大于纵筋最大直径的1/5。
控制高强箍筋的肢距小于普通强度箍筋的肢距,以使约束应力在平面方向比较均匀,有利于提高构件的延性和变形性能。
尽管在大震作用下柱的纵筋可能屈服,但较粗的纵筋有利于配合箍筋提高对混凝土的约束作用。
高强箍筋约束混凝土柱端塑性铰区的延性取决于高强箍筋对混凝土的约束效果,主要与高强箍筋的间距、配箍率、配箍形式等影响因素有关。在现行有关标准规定的基础上,依据国内外试验研究结果,采用密配、细直径提高高强箍筋对混凝土的约束效果和柱端塑性铰区的延性,防止纵向钢筋压屈和保证受剪承载力,防止混凝土的破碎、塌落,并得到经济效果,本条文提出了柱端高强箍筋
加密区的构造要求。
大量的试验研究表明,受压构件的位移延性随轴压比的增大而减小,控制柱的设计轴压比是保证其具有必要延性的重要措施之一。在本规程编制过程中,西安建筑科技大学分两批共进行了13个高强箍筋约束混凝土柱的抗震试验及3个普通强度箍筋约束混凝土柱的对比试验;高强箍筋约束混凝土柱的试验轴压比均较高,~,~;~C88的高强混凝土;截面尺寸为300mm×%,截面尺寸为250mm×%,其它试验参数见表4和表5。荷载-