轴压比的概念是什么？为什么在框架柱中要限制轴压比？

Question

如题所述

Answer 1

轴压比是指柱（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。这个比值反映了柱（墙）的受压状况。在《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）和《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）中，对柱轴压比都有明确规定。限制柱轴压比的主要目的是为了控制柱的延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。
轴压比的计算公式为：u = N / (A * fc)
其中：
u — 轴压比
N — 轴力设计值
A — 截面面积
fc — 混凝土抗压强度设计值
对于非抗震地区，轴压比取值为0.9。在地震作用组合的框架柱和框支柱轴向压力设计值N的取值，对于不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值。
不同结构体系的抗震等级对应的轴压比限值如下：
- 结构体系：抗震等级
- 一级：0.65
- 二级：0.75
- 三级：0.85
- 四级：0.90
对于框架—剪力墙结构、筒体结构，轴压比限值分别为：
- 一级：0.75
- 二级：0.85
- 三级：0.90
- 四级：0.95
部分框支剪力墙结构的轴压比限值为0.6和0.7。
在计算轴压比时，还需注意以下几点：
1. 对于剪跨比λ不大于2的柱，其轴压比限值应按表中数值减小0.05；剪跨比λ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. 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，且螺距不大于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。
3. 柱采用上述加强措施后，其最终的轴压比限值不应大于1.05。