11.4　框架柱及框支柱

11.4.1　除框架顶层柱、轴压比小于 0.15 的柱以及框支梁与框支柱的节点外，框架柱节点上、下端和框支柱的中间层节点上、下端的截面弯矩设计值应符合下列要求：

　　1　一级抗震等级的框架结构和 9 度设防烈度的一级抗震等级框架

ΣM_c＝1.2ΣM_bua　　　　（11.4.1-1）

　　2　框架结构

　　二级抗震等级

ΣM_c＝1.5ΣM_b　 　 　 　 （11.4.1-2）

　　三级抗震等级

ΣM_c＝1.3ΣM_b　 　 　 　 （11.4.1-3）

　　四级抗震等级

ΣM_c＝1.2ΣM_b　 　 　 　 （11.4.1-4）

　　3　其他情况

　　一级抗震等级

ΣM_c＝1.4ΣM_b　 　 　 　 （11.4.1-5）

　　二级抗震等级

ΣM_c＝1.2ΣM_b　 　 　 　 （11.4.1-6）

　　三、四级抗震等级

ΣM_c＝1.1ΣM_b　 　 　 　 （11.4.1-7）

式中：ΣM_c——考虑地震作用组合的节点上、下柱端的弯矩设计值之和；柱端弯矩设计值的确定，在一般情况下，可将公式（11.4.1-1）至公式（11.4.1-7）计算的弯矩之和，按上、下柱端弹性分析所得的考虑地震作用组合的弯矩比进行分配；

　　ΣM_bua——同一节点左、右梁端按顺时针和逆时针方向采用实配钢筋截面面积和材料强度标准值，且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大值； 当有现浇板时，梁端的实配钢筋应包含现浇板有效宽度范围内的纵向钢筋；

　　　ΣM_b——同一节点左、右梁端，按顺时针和逆时针方向计算的两端考虑地震作用组合的弯矩设计值之和的较大值；一级抗震等级，当两端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩值应取零。

11.4.2　一、二、三、四级抗震等级框架结构的底层，柱下端截面 组合的弯矩设计值，应分别乘以系数 1.7、1.5、1.3 和 1.2。底层柱纵向钢筋应按柱上、下端的不利情况配置。

注：底层指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。

11.4.3　框架柱、框支柱的剪力设计值 V_c 应按下列公试计算：

　　1　一级抗震等级的框架结构和 9 度设防烈度的一级抗震等级框架

V_c＝1.2（M^t_cua＋M^b_cua）/H_n　　　（11.4.3-1）

　　2　框架结构

　　二级抗震等级

V_c＝1.3（M^t_c＋M^b_c）/H_n　　　（11.4.3-2）

　　三级抗震等级

V_c＝1.2（M^t_c＋M^b_c）/H_n　　　（11.4.3-3）

　　四级抗震等级

V_c＝1.1（M^t_c＋M^b_c）/H_n　　　（11.4.3-4）

　　3　其他情况

　　一级抗震等级

V_c＝1.4（M^t_c＋M^b_c）/H_n　　　（11.4.3-5）

　　二级抗震等级

V_c＝1.2（M^t_c＋M^b_c）/H_n　　　（11.4.3-6）

　　三、四级抗震等级

V_c＝1.1（M^t_c＋M^b_c）/H_n　　　（11.4.3-7）

式中：M^t_cua、M^b_cua——框架柱上、下端按实配钢筋截面面积和材料强度标准值，且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值；

 　　　　M^t_c、M^b_c——考虑地震作用组合，且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值；

　 　　　　　　H_n——柱的净高。

　　在公式（11.4.3-1）、（11.4.3-2）中，M^t_cua与 M^b_cua 之和应分别按顺时针和逆时针方向进行计算，并取其较大值；n 可取重力荷载代表值产生的轴向压力设计值。

　　在公式（11.4.3-3）、（11.4.3-5）中，M^t_c 与 M^b_c 之和应分别按顺时针和逆时针方向进行计算，并取其较大值。M^t_c、M^b_c 的取值应符合本规范第 11.4.2 条的规定。

11.4.4　一、二级抗震等级的框支柱，由地震作用引起的附加轴力应分别乘以增大系数 1.5、1.2；计算轴压比时，可不考虑增大系数。

11.4.5　各级抗震等级的框架角柱，其弯矩、剪力设计值应按本规范第 11.4.1 条至第 11.4.3 条调整 的基础上再乘以不小于 1.1 的增大系数。

11.4.6　考虑地震作用组合的矩形截面框架柱和框支柱，其受剪截面应符合下列条件：

　　剪跨比 λ 大于 2 的框架柱

V_c≤（0.20β_cf_cbh₀）/γ_RE　　　　（11.4.6-1）

　　框支柱和剪跨比 λ 不大于 2 的框架柱

V_c≤（0.15β_cf_cbh₀）/γ_RE　　　　（11.4.6-2）

式中：λ——框架柱、框支柱的计算剪跨比，取 M/（Vh₀）；此处，M 宜取柱上、下端考虑地震作用组合的弯矩设计值的较大值，V 取与 M 对应的剪力设计值，h₀ 为柱截面有效高度；当框架结构中的框架柱的反弯点在柱层高范围内时，可取 λ 等于 H_n/（2h₀），此处，H_n 为柱净高。

11.4.7　考虑地震作用组合的矩形截面框架柱和框支柱，其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：

　　（11.4.7）

式中：λ——框架柱、框支柱的计算剪跨比。当 λ 小于 1.0 时，取 1.0；当 λ 大于 3.0 时，取 3.0；

　　　N——考虑地震作用组合的框架柱和框支柱轴向压力设计值，当 N 大于 0.3f_cA 时，取 0.3f_cA。

11.4.8　考虑地震作用组合的矩形截面框架柱和框支柱，当出现拉力时，其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定：

　　（11.4.8）

当上式右边括号内的计算值小于 f_yvA_svh₀/s 时，取等于 f_yvA_svh₀/s，且 f_yvA_svh₀/s 值不应小于 0.36f_tbh₀。

式中：N——考虑地震作用组合的框架柱轴向拉力设计值。

11.4.9　考虑地震作用组合的矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱，其受剪承载力应符合下列规定：

≤0.2β_cf_cbh₀cosθ　　　　（11.4.9-1）

≤0.2β_cf_cbh₀sinθ　　　　（11.4.9-2）

式中：V_x——x 轴方向的剪力设计值，对应的截面有效高度为 h₀，截面宽度为 b；

　　　V_y——y 轴方向的剪力设计值，对应的截面有效高度为 b₀，截面宽度为 h；

　　　 θ——斜向剪力设计值 V 的作用方向与 x 轴的夹角，θ＝arctan（V_y/V_x）。

11.4.10　

11.4.11　框架柱的截面尺寸宜符合下列要求：

　　1　矩形截面柱，抗震等级为四级或层数不超过 2 层时，其最小截面尺寸不宜小于 300mm，一、二、三级抗震等级且层数超过 2 层时不宜小于 400mm；圆柱的截面直径，抗震等级为四级或层数不超过 2 层时不宜小于 350mm，一、二、三级抗震等级且层数超过 2 层时不宜小于 450mm。

　　2　柱的剪跨比宜大于 2；

　　3　柱截面高度与宽度的比值不宜大于 3。

11.4.12　框架柱和框支柱的钢筋配置，应符合下列要求：
　　1　框架柱和框支柱中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表 11.4.12-1 规定的数值，同时，每一侧的配筋百分率不应小于 0.2；对Ⅳ类场地上较高的高层建筑，最小配筋百分率应按表中数值增加 0.1；

表 11.4.12-1　　　　柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（％）

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　当混凝土强度等级为 C60 及以上时，应按表中数值增加 0.1 采用。

　　2　框架柱和框支柱上、下两端箍筋应加密，加密区的箍筋最大间距和箍筋最小直径应符合表 11.4.12-2 的规定；

表 11.4.12-2　　　　柱端箍筋加密区的构造要求

抗震等级	箍筋最大间距（mm）	箍筋最小 直径（mm）
一级	纵向钢筋直径的 6 倍和 100 中的较小值	10
二级	纵向钢筋直径的 8 倍和 100 中的较小值	8
三级	纵向钢筋直径的 8 倍和 150 （柱根 100）中的较小值	8
四级	纵向钢筋直径的 8 倍和 150 （柱根 100）中的较小值	6（柱根 8）

注： 柱根系指底层柱下端的箍筋加密区范围。

　　3　框支柱和剪跨比不大于 2 的框架柱应在柱全高范围内加密箍筋，且箍筋间距应符合本条第 2 款一级抗震等级的要求；

　　4　一级抗震等级的框架柱的箍筋直径大于 12mm 且箍筋肢距小于 150mm 及二级抗震等级框架柱的直径不小于 10mm 且箍筋肢距不大于 200mm 时，除底层柱下端外，箍筋间距应允许采用 150mm；四级抗震等级框架柱剪跨比不大于 2 时，箍筋直径不应小于 8mm。

注：1　《混凝土结构通用规范》（GB 55008—2021）废止的现行工程建设标准相关强制性条文。

　　2　第 4.4.9 条取代。

11.4.13　框架边柱、角柱在地震组合下小偏心受拉时，柱内纵向受力钢筋总截面面积应比计算值增加 25％。

　　框架柱、框支柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于 5％。柱的纵向钢筋宜对称配置。截面尺寸大于 400mm 的柱，纵向钢筋的间距不宜大于 200mm。当按一级抗震等级设计，且柱的剪跨比 λ 不大于 2 时，柱每侧纵向钢筋的配筋率不宜大于 1.2％。

11.4.14　框架柱的箍筋加密区长度，应取柱截面长边尺寸（或圆形截面直径）、柱净高的 1/6 和 500mm 中的最大值。一、二级抗震等级的角柱应沿柱全高加密箍筋。底层柱根加密区长度应取不小于该层柱净高的 1/3；当有刚性地面时，除柱端箍筋加密区外尚应在刚性地面上、下各 500mm 的高度范围内加密箍筋。

11.4.15　柱箍筋加密区内的箍筋肢距：一级抗震等级不宜大于 200mm；二、三级抗震等级不宜大于 250mm 和 20 倍箍筋直径中的较大值；四级抗震等级不宜大于 300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束；当采用拉筋且箍筋与纵向钢筋有绑扎时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。

11.4.16　一、二、三、四级抗震等级的各类结构的框架柱和框支柱，其轴压比不宜大于表 11.4.16 规定的限值。对Ⅳ类场地上较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。

表 11.4.16　　　　　　　框架柱轴压比限值

注：1　轴压比指柱组合的轴向压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；

　　2　当混凝土强度等级为 C65～C70 时，轴压比限值宜按表中数值减小 0.05；混凝土强度等级为 C75～C80 时，轴压比限值宜按表中数值减小 0.10；

　　3　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；

　　4　沿柱全高采用井字复合箍，且箍筋间距不大于 100mm、肢距不大于 200mm、直径不小于 12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍，且螺旋不大于 100mm、肢距不大于 200mm、直径不小于 12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍，且螺距不大于 80mm、肢距不大于 200mm、直径不小于 10mm 时，轴压比限值均可按表中数值增加 0.10；

　　5　当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱，且附加纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的 0.8％时，其轴压比限值可按表中数值增加 0.05。此项措施与注 4 的措施同时采用时，轴压比限值可按表中数值增加 0.15，但箍筋的配箍特征值 λ_v 仍可按轴压比增加 0.10 的要求确定；

　　6　调整后的轴压比限值不应大于 1.05。

11.4.17　柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率应符合下列规定：

　　1　柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率，应符合下列规定：

ρ_v≥λ_vf_c/f_yv　　　　（11.4.17）

式中：ρ_v——柱箍筋加密区的体积配筋率，按本规范第 6.6.3 条的规定计算，计算中应扣除重叠部分的箍筋体积；
 　　f_yv——箍筋抗拉强度设计值；

　　　f_c——混凝土轴心抗压强度设计值；当强度等级低于 C35 时，按 C35 取值；
　　　λ_v——最小配箍特征值，按表 11.4.17 采用。

表 11.4.17　　 　　柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值 λ_v

抗震 等级	箍筋型式	轴压比
		≤0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.05
一级	普通箍、复合箍	0.10	0.11	0.13	0.15	0.17	0.20	0.23	—	—
	螺旋箍、复合或连续复合矩形螺旋箍	0.08	0.09	0.11	0.13	0.15	0.18	0.21	—	—
二级	普通箍、复合箍	0.08	0.09	0.11	0.13	0.15	0.17	0.19	0.22	0.24
	螺旋箍、复合或连续复合矩形螺旋箍	0.06	0.07	0.09	0.11	0.13	0.15	0.17	0.20	0.22
三级、四级	普通箍、复合箍	0.06	0.07	0.09	0.11	0.13	0.15	0.17	0.20	0.22
	螺旋箍、复合或连续复合矩形螺旋箍	0.05	0.06	0.07	0.09	0.11	0.13	0.15	0.18	0.20

注：1　普通箍指单个矩形箍筋或单个圆形箍筋；螺旋箍指单个螺旋箍筋；复合箍指由矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋；复合螺旋箍指由螺旋箍与矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋；连续复合矩形螺旋箍指全部螺旋箍为同一根钢筋加工成的箍筋；

　　2　在计算复合螺旋箍的体积配筋率时，其中非螺旋箍筋的体积应乘以换算系数 0.8；

　　3　混凝土强度等级高于 C60 时，箍筋宜采用复合箍、复合螺旋箍或连续复合矩形螺旋箍；当轴压比不大于 0.6 时，其加密区的最小配箍特征值宜按表中数值增加 0.02；当轴压比大于 0.6 时，宜按表中数值增加 0.03。

　　2　对一、二、三、四级抗震等级的柱，其箍筋加密区的箍筋体积配筋系分别不应小于 0.8％、0.6％、0.4％和 0.4％

　　3　框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，其最小配箍特征值应按表 11.4.17 中的数值增加 0.02 采用，且体积配筋率不应小于 1.5％；

　　3　当剪跨比 λ≤2 时，宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，其箍筋体积配筋率不应小于 1.2％；9 度设防烈度时，不应小于 1.5％。

11.4.18　在柱箍加密区外，箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半；对一、二级抗震等级，箍筋间距不应大于 10d；对三、四级抗震等级，箍筋间距不应大于 15d，此处，d 为纵向钢筋直径。