11.5  铰接排架柱

第11.5.1条   

铰接排架柱的纵向受力钢筋和箍筋，应按地震作用组合下的弯矩设计值及剪力设计值，并根据本规范第11.4节的规定计算确定，其构造应符合本规范第9章、第10章、第11.1节、第11.2节及本节的有关规定。

第11.5.2条   

有抗震设防要求的铰接排架柱，其箍筋加密区应符合下列规定：

1. 箍筋加密区长度

1) 对柱顶区段，取柱顶以下500mm，且不小于柱顶截面高度；
2) 对吊车梁区段，取上柱根部至吊车梁顶面以上300mm；
3) 对柱根区段，取基础顶面至室内地坪以上500mm；
4) 对牛腿区段，取牛腿全高；
5) 对柱间支撑与柱连接的节点和柱变位受约束的部位，取节点上、下各300mm。

2. 箍筋加密区内的箍筋最大间距为100mm；箍筋的直径应符合表11.5.2的规定。

表 11.5.2

※注：

表中括号内数值用于柱根。

第11.5.3条   

当铰接排架侧向受约束且约束点至柱顶的长度l不大于柱截面在该方向边长的两倍(排架平面：l≤2h,垂直排架平面：l≤2b)时，柱顶预埋钢板和柱顶箍筋加密区的构造尚应符合下列要求：

1. 柱顶预埋钢板沿排架平面方向的长度，宜取柱顶的截面高度h，但在任何情况下不得小于h/2及300mm；

2. 柱顶轴向力排架平面内的偏心距e₀在h/6-h/4范围内时，柱顶箍筋加密区的箍筋体积配筋率：一级抗震等级不宜小于1.2%；二级抗震等级不宜小于1.0%；三、四级抗震等级不宜小于0.8%。

第11.5.4条   

在地震作用组合的竖向力和水平拉力作用下，支承不等高厂房低跨屋面梁、屋架等屋盖结构的柱牛腿，除应按本规范第10章的规定进行计算和配筋外，尚应符合下列要求：

1. 承受水平拉力的锚筋：一级抗震等级不应少于2根直径为16mm的钢筋；二级抗震等级不应少于2根直径为14mm的钢筋；三、四级抗震等级不应少于2根直径为12mm的钢筋；

2. 牛腿中的纵向受拉钢筋和锚筋的锚固措施及锚固长度应符合本规范第10.8节的规定，但其中的受拉钢筋锚固长度l_a应以l_aE代替。

3. 牛腿水平箍筋最小直径为8mm，最大间距为100mm。

11.5.1～11.5.2

国内的地震震害调查表明，单层厂房屋架或屋面梁与柱连接的柱顶和高低跨厂房交接处柱牛腿损坏较多，阶形柱上柱的震害往往发生在上下柱变截面处（上柱根部）和与吊车梁上翼缘连接的部位。为了避免排架柱在上述区段内产生剪切破坏并使排架柱在形成塑性铰后有足够的延性，在这些区段内的箍筋应加密。按此构造配箍后，铰接排架柱在一般情况下可不进行抗震受剪承载力计算。

根据排架结构的受力特点，对排架结构柱不需要考虑”r;强柱弱梁”措施和”r;强剪弱弯”措施。对设有工作平台等特殊情况，剪跨比较小的铰接排架柱，斜截面受剪承载力可能起控制作用此时，可按本规范公式 (11.4.9) 进行抗震受剪承载力计算。

11.5.3

震害调查表明，排架柱头损坏最多的是侧向变形受到限制的柱，如靠近生活间或披屋的柱、或有横隔墙的柱。这种情况改变了柱的侧移刚度，使柱头处于短柱的受力状态。由于该柱的侧移刚度大于相邻各柱，当受水平地震作用的屋盖发生整体侧移时，该柱实际上承受了比相邻各柱大得多的水平剪力；使柱顶产生剪切破坏。对屋架与柱顶连接节点进行的抗震性能试验结果表明，不同的柱顶连接型式仅对节点的延性产生影响，不影响柱头本身的受剪承载力；柱顶预埋钢板的大小和其在柱顶的位置对柱头的水平承载力有一定影响。当柱顶预埋钢板长度与柱截面高度相等时，水平受剪承载力大约是柱顶预埋钢板长度为柱截面高度一半时的 1.65 倍。故在条文中规定了对柱顶预埋钢板长度和直锚筋的要求。试验结果还表明，沿水平剪力方向的轴向力偏心距对受剪承载力亦有影响，要求不得大于h/4 。当h/6 ≤e₀≤h/4时，一般要求柱头配置四肢箍，并按不同的抗震等级，规定不同的体积配箍率，以此来满足受剪承载力要求。

11.5.4

不等高厂房支承低跨屋盖的柱牛腿 ( 柱肩梁 ) 亦是震害较重的部位之一，最常见的是支承低跨的牛腿被拉裂。试验结果与工程实践均证明，为了改善牛腿和肩梁抵抗水平地震作用的能力，可在其顶面钢垫板下设水平锚筋，直接承受并传递水平力，这是一种比较好的构造措施。承受竖向力所需的纵向受拉钢筋和承受水平拉力的水平锚筋的截面面积，仍按公式 (10.8.2) 计算；其锚固长度及锚固构造可按本规范第 10.8 节的规定取用， 但应以受拉钢筋抗震锚固长度ι_aE代替ι_a。