8.5 框架的构造要求

8.5.1  柱的截面尺寸应符合下列规定：

    1  柱截面的高度和宽度不宜小于350mm，支承贮仓的框架柱不应小于400mm。抗震设计时，抗震等级一、二、三级的框架柱不宜小于400mm。

    2  柱截面的高度与宽度的比值不宜大于3。

    3  抗震设计时，柱的剪跨比宜大于2。

8.5.2  抗震设计时，框架柱的轴压比应符合下列规定：

    1  框架柱的轴压比不宜超过表8.5.2的规定，并应符合下列规定：

        1)建造在Ⅳ类场地，高度超过30m的厂房，柱的轴压比限值宜降低0.05；

        2)当沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于100mm、直径不小于12mm时，轴压比限值均可增加0.10，且最小配箍特征值均应按增大的轴压比确定；

        3)当沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm时，轴压比限值均可增加0.10，且最小配箍特征值均应按增大的轴压比确定；

        4)当沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于10mm时，轴压比限值均可增加0.10。且最小配箍特征值均应按增大的轴压比确定；

        5)当在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8％时，轴压比限值可增加0.05；

        6)当同时采用本款第2项、第3项措施时，轴压比限值可增加0.15，且箍筋的配箍特征值应按抽压比增加0.10的要求确定；

        7)柱轴压比不应大于1.05。

表8.5.2  框架柱轴压比限值

    注：1  轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值；对于按规定不进行地震作用计算的结构，可取无地震作用组合的轴力设计值。

        2  表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05；剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施。

    2  支承重型设备的独立框架，柱的轴压比限值宜取按表8.5.2中框架结构的轴压比限值减少0.05。

    3   框排架结构、钢支撑-框架结构以及设置少量剪力墙的框架结构中的框架柱，轴压比应按框架结构柱的轴压比限值采用。

8.5.3  框架柱全部纵向受力钢筋的配筋率不应小于表8.5.3规定的数值，并应符合下列规定：

    1  框架柱的每一侧纵向钢筋的配筋率不应小于0.2％。建造在Ⅳ类场地，高度超过30m的厂房，最小配筋率应按表8.5.3规定的数值增加0.1。

    2  抗震设计时，支承重型设备的独立框架柱，全部纵向钢筋的最小配筋率不应小于表8.5.3中角柱的要求。

表8.5.3  柱全部纵向受力钢筋最小配筋率(％)

    注：1  表中括号内数值用于框架结构的柱。

           2  采用335MPa级、400MPa级纵向受力钢筋时，应分别按表中数值增加0.1和0.05采用。

           3  当混凝土强度等级高于C60时，应按表中数值增加0.1。

8.5.4  框架柱纵向受力钢筋的配置尚应符合下列规定：

    1  纵向受力钢筋的直径不宜小于12mm。抗震设计时，纵向受力钢筋宜对称配置。

    2  纵向受力钢筋的净距不应小于50mm，且不宜大于300mm；抗震设计时，截面边长大于400mm的柱，钢筋的间距不宜大于200mm。

    3  纵向受力钢筋的配筋率应符合下列规定：

        1)非抗震设计时，全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大于5％，并不应大于6％；

        2)抗震设计时，全部纵向受力钢筋的配筋率不应大于5％；剪跨比不大于2的一级框架柱，每侧纵向受力钢筋的配筋率不宜大于1.2％。

    4  抗震设计时，框架边柱、角柱以及剪力墙端柱，在地震作用组合下处于小偏心受拉时，柱内纵向受力钢筋总面积应比计算值增加25％。

    5  抗震设计时，对于纵向受力钢筋采用绑扎接头的柱，绑扎接头应避开箍筋加密区。

8.5.5  框架柱箍筋的配置应符合下列规定。抗震设计时，柱箍筋的配置尚应符合本规范第8.5.6条～第8.5.8条的规定：

    1  柱以及其他受压构件中的周边箍筋应采用封闭式。箍筋末端应做成135°弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的5倍。

    2  箍筋直径不应小于纵向钢筋最大直径的1/4，且不应小于6mm。

    3  箍筋的间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸，且不应大于纵向受力钢筋最小直径的15倍。

    4  下列情况应设置复合箍筋：

        1)柱截面短边尺寸大于400mm，且每边纵向钢筋多于3根时；

        2)柱截面短边尺寸不大于400mm，但每边纵向钢筋多于4根时。

    5  在配有螺旋式或焊接环式箍筋的柱中，如在正截面受压承载力计算中计入间接钢筋的作用时，箍筋间距不应大于80mm及按箍筋内表面确定的核心截面直径(d_cor)的1/5，且不宜小于40mm。

    6  当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3％时，箍筋直径不应小于8mm；箍筋末端应做成135°弯钩，且弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的10倍；箍筋的间距不应大于纵向受力钢筋中最小直径的10倍，且不应大于200mm。

    7  柱内纵向受力钢筋采用搭接时，搭接长度范围内箍筋直径不应小于搭接钢筋中较大直径的1/4。箍筋间距，纵向受拉钢筋搭接范围内不应大于搭接钢筋中较小直径的5倍，且不应大于100mm；纵向受压钢筋搭接范围内不应大于搭接钢筋中较小直径的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时，尚应在搭接接头两个端面以外100mm范围内各设置两道箍筋。

8.5.6  抗震设计时，框架柱箍筋应在下列范围加密：

    1  底层柱的上端以及其他各层柱的上、下端取柱截面的长边尺寸、柱净高的1/6和500mm三者中的最大值。

    2  底层柱的柱根不少于柱净高的1/3。当地面为刚性地面时，尚应在刚性地面上、下各500mm范围加密。

    3  设置有牛腿的框架柱，牛腿以及其上、下各500mm范围；牛腿上、下柱段的净高与柱截面高度之比不大于4时，箍筋加密范围应取柱的全高。

    4  下列框架柱的箍筋加密范围应取柱的全高：

        1)框支柱和剪跨比不大于2的框架柱；

        2)因填充墙等形成柱净高与柱截面长边尺寸之比不大于4的柱；

        3)抗震等级一级和二级的角柱；

        4)支承贮仓的框架柱以及支承重型设备的独立框架柱；

        5)8度和9度，当防震缝两侧结构的层高相差较大时，防震缝两侧框架柱；

        6)根据工程具体情况需要提高变形能力的框架柱。

8.5.7  抗震设计时，柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径应符合表8.5.7的要求，并应符合下列规定：

    1  剪跨比不大于2的框架柱，以及竖向框排架结构中与顶层设置有纵向柱间支撑的排架柱相连接的下部框架柱，箍筋间距不应大于100mm。

    2  一级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm，以及二级框架柱的箍筋直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm，除底层框架的柱根外，箍筋的最大间距可采用150mm。

    3  三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时，箍筋最小直径可采用6mm。

    4  四级框架柱剪跨比不大于2，或柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3％时，箍筋最小直径不应小于8mm。

表8.5.7  柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径

    注：1 d为柱的纵向受力刚筋的最小直径。

           2  柱根指底层柱下端箍筋加密区范围。

8.5.8  抗震设计时，框架柱箍筋的设置尚应符合下列规定：

    1  加密区箍筋应满足体积配箍率的要求，箍筋加密区体积配箍率应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定执行。柱箍筋非加密区的箍筋体积配箍率不宜小于加密区的50％。

    2  箍筋加密区的箍筋肢距，一级框架柱不宜大于200mm；二、三级框架柱不宜大于250mm和20倍箍筋直径二者中较大值；四级不宜大于300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束；采用拉筋复合箍时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并钩住箍筋。

    3  非加密区箍筋的间距，一、二级框架柱不应大于10倍纵向钢筋直径；三、四级框架柱不应大于15倍纵向钢筋直径。

8.5.9  抗震设计时，剪跨比不大于1.5的框架柱，钢筋的配置尚应符合下列规定：

    1  箍筋应按提高一级抗震等级的要求配置，抗震等级一级时，应适当提高箍筋的要求。

    2  框架柱每个方向应配置两根对角斜筋(图8.5.9)，对角斜筋的直径，抗震等级一、二级时，分别不应小于20mm和18mm，三、四级时，不应小于16mm。对角斜筋的锚固长度(L_a)不应小于其直径的40倍。

图8.5.9  对角斜筋配置

8.5.10  竖向框排架结构中与顶层设置有纵向柱间支撑的排架柱相连接的下部框架柱，全部纵向受力钢筋的配筋率应按本规范表8.5.3中角柱的要求采用。抗震设计时，箍筋间距不应大于100mm，箍筋加密范围应取柱的全高。

8.5.11  框架梁的截面尺寸应符合下列规定：

    1  截面高度可取梁计算跨度的1/18～1/8，且梁净跨与梁截面高度的比值不宜小于4；

    2  截面宽度不宜小于250mm；

    3  梁的截面高度与宽度的比值不宜大于4；

    4  不宜采用宽扁梁，不应采用宽度大于柱宽度的宽扁梁；

    5  设置贮仓的框架，贮仓竖壁和隔板的截面尺寸尚应符合现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB50191的有关规定。

8.5.12  框架梁纵向受力钢筋的配置应符合下列规定：

    1  沿梁全长顶面和底面应至少各配置两根通长的纵向钢筋。钢筋的直径，非抗震设计和抗震设计三、四级时，不应小于12mm；抗震设计一、二级时，不应小于14mm，且分别不应少于框架梁两端顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的1/4。

    2  抗震设计时，框架中间层中间节点处，框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点。贯穿中柱的每根纵向钢筋的直径应符合下列规定：

        1)一、二、三级框架，不宜大于矩形截面柱在该方向尺寸的1/20，且9度时各类结构中的框架不宜大于矩形截面柱在该方向尺寸的1/25；

        2)设置少量剪力墙的框架结构应按框架结构的规定采用。

    3  梁支座截面承受负弯矩的纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断。当必须截断时，应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。

    4  设置悬臂梁时，悬臂梁中应有不少于两根上部钢筋仲至悬臂梁外端，并应向下弯折不小于12倍钢筋直径。

    5  梁上部纵向钢筋水平方向的净距不应小于30mm和纵向钢筋最大直径的1.5倍；梁下部纵向钢筋水平方向的净距不应小于25mm和纵向钢筋的最大直径。当梁的下部纵向钢筋配置多于两层时，2层以上钢筋水平方向的中距应比下面2层的中距增大一倍。在梁的配筋密集区域宜采用并筋形式。

8.5.13  抗震设计时，框架梁梁端纵向钢筋的配置尚应符合下列规定：

    1  梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25；二、三级不应大于0.35。

    2  梁端截面的底部和顶部的纵向受力钢筋截面面积的比值除应按计算确定外，一级不应小于0.5；二、三级抗震等级不应小于0.3。

8.5.14  框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋率，非抗震设计时不应小于0.2％和45f_t/f_y二者的较大值。抗震设计时，不应小于表8.5.14规定的数值，并应符合本规范第8.5.15条的规定。

表8.5.14  抗震设计时框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋率(％)

    注：f_t、f_y分别为混凝土的轴心抗拉强度设计值和钢筋的抗拉强度设计值。

8.5.15  抗震设计时，梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5％，不应大于2.75％。当梁端受拉钢筋的配筋率大于2.5％时，受压钢筋的配筋率不应小于受拉钢筋的1/2。

8.5.16  框架梁箍筋的设置应符合下列规定。抗震设计时尚应符合本规范第8.5.17条和第8.5.18条的规定：

    1  当框架梁的剪力V＜0.7f_tbh₀时，箍筋的配筋率ρsv应符合下列公式要求：

    式中：b——梁的截面宽度；

              h₀——梁截面的有效高度；

              A_sv——同一截面内箍筋全部截面面积；

              s——沿构件长度方向箍筋的间距；

              V——梁斜截面上的最大剪力设计值；

              f_t——混凝土轴心抗拉强度设计值；

              f_yv——箍筋抗拉强度设计值。

    2  框架梁应沿梁全长设置箍筋，第一个箍筋应距框架节点边缘不大于50mm处。

    3  箍筋的直径不应小于6mm；梁截面高度大于800mm的梁，箍筋的直径不宜小于8mm。在纵向受力钢筋搭接长度范围内，箍筋的直径不应小于搭接钢筋最大直径的1/4。

    4  箍筋的最大间距不应大于表8.5.16的规定，并应符合下列规定：

        1)在纵向受力钢筋搭接范围内的箍筋间距，在受拉钢筋搭接长度范围内，不应大于搭接钢筋最小直径的5倍，且不应大于100mm；

        2)在受压钢筋搭接长度范围内的箍筋间距，不应大于搭接钢筋最小直径的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100mm的范围内各设置两道箍筋。

表8.5.16  梁中箍筋的最大间距(mm)

    5  当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋的配置尚应符合下列规定：

        1)箍筋应采用封闭式，且应有135°弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的5倍。

        2)箍筋间距不应大于纵向受压钢筋最小直径的15倍，且不应大于400mm；当一层内纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于受压钢筋最小直径的10倍。

        3)当梁的宽度大于400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3根，或当梁的宽度不大于400mm且一层内的纵向受压钢筋多于4根时，应设置复合箍筋。

8.5.17  抗震设计时，框架梁的两端箍筋应加密，加密区长度、加密区箍筋的最小直径和最大间距应按表8.5.17的规定采用。当框架梁端部纵向受拉钢筋的配筋率大于2％时，箍筋的最小直径应在表8.5.17的基础上增加2mm。

表8.5.17  梁端箍筋加密区长度、箍筋的最大间距和最小直径

    注：1  表中d为纵向钢筋的最小直径，h_b为梁的截面高度。

           2  箍筋直径大于12mm、数量不少于四肢且肢距不大于150mm时，一、二级的最大间距可放宽，但不得大于150mm。

8.5.18  抗震设计时，框架梁箍筋设置尚应符合下列规定：

    1  沿梁全长的箍筋面积配筋率ρ_sv应符合下列公式要求：

    2  梁端加密区范围内的箍筋肢距，抗震等级一级时，不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值；抗震等级二、三级时，不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值；抗震等级四级时，不宜大于300mm。

    3  箍筋应有135°弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的10倍和75mm的较大值。

8.5.19  承受弯矩、剪力和扭矩的框架梁，其受扭箍筋的配置尚应符合下列规定：

    1  箍筋的配筋率ρsv应满足下式要求：

    2  箍筋中受扭所需的箍筋应做成封闭式，且应沿截面周边布置。当采用复合箍筋时，位于截面内部的箍筋不应计入受扭所需的箍筋面积。受扭所需箍筋的末端应做成135°弯钩，弯钩末端平直长度不应小于箍筋直径的10倍。

8.5.20  框架梁、柱节点区梁、柱纵向钢筋的锚固构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。

8.5.21  框架节点箍筋设置应符合下列规定：

    1  非抗震设计时，框架节点水平箍筋的构造应符合本规范第8.5.5条的规定，但箍筋间距不宜大于250mm。对四边均有梁与之相连的中间节点，可只设置沿周边的矩形箍筋。当顶层端节点内设置有梁上部纵向钢筋与柱外侧受力钢筋搭接时，节点内水平箍筋的配置尚应符合本规范第8.5.5条第7款的规定。

    2  抗震设计时，框架节点核芯区水平箍筋的最大间距和最小直径应符合本规范表8.5.7的规定。一、二、三级框架节点核芯区，配箍特征值分别不应小于0.12、0.10和0.08，且体积配筋率分别不宜小于0.6％、0.5％和0.4％。当框架柱的剪跨比不大于2时，其节点核芯区体积配筋率不宜小于核芯区上、下柱端体积配筋率中的较大值。体积配筋率和框架节点核芯区配箍特征值应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用。