规范为啥对贯通中柱钢筋要求这些？

    规范对于框架梁内贯通中柱的纵向钢筋直径是有限制的，这个限制的原理是什么？是对各种框架梁都有要求吗？

    我们先看看各个规范对这个问题是如何规定的：

    《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.3.4条第2款：一、二、三级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径，对框架结构不应大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20，或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1 / 20；对其他结构类型的框架不宜大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1 / 20，或纵向钢筋所在位置圆形截面柱弦长的1 / 20。

    《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第11.6.7条:贯穿中柱的每根梁纵向钢筋直径，对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构，当柱为矩形截面时，不宜大于柱在该方向截面尺寸的1 / 25，当柱为圆形截面时，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1 / 25；对一、二、三级抗震等级，当柱为矩形截面时，不宜大于柱在该方向截面尺寸的1 / 20，对圆柱截面，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1 / 20。

    《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3—2010第6.3.3条：一、二、三级抗震等级的框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋的直径，对矩形截面柱，不宜大于柱在该方向截面尺寸的1 / 20；对圆形截面柱，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1 / 20。

    首先，从上面的各个规范条文可以看出，对于框架结构中的框架梁内贯通中柱钢筋要求比较严格，《建筑抗震设计规范》的条文用“应”来表示，而对于非框架结构（如框剪结构）中的框架梁内贯通中柱钢筋可以适当放松，各规范均以“宜”来表示。

    其次，各规范都只对贯通中柱框架梁内纵向钢筋有要求，对于锚固于边柱的框架梁内纵向钢筋没有要求。

    实际上，规范对于框架梁内贯通中柱的纵向钢筋直径的要求，就是要求框架梁上部贯通中柱的纵筋要有一定的锚固长度，一般不小于20d（有的要求25d）。因为，在水平地震作用下，框架结构中的框架梁在中柱两侧其端部弯矩是反号的，也就是说，框架梁上部贯通纵筋一侧受压另一侧受拉（如图W.1），而且地震力是双向反复作用的，上述的拉压状态会不断变化的重复，这样两侧的拉-压受力容易引起“拉风箱”式的锚固破坏。而边柱的框架梁，它只有一侧受力，所以它的纵筋锚固条件较中柱框架梁要好的多，所以可以不作要求。        

图W.1 框架梁受力示意图

    再者，如图W.2，对于中柱的梁下部纵筋一般是在柱周边锚固，而不是贯通，所以一般也不用考虑上述限制条件。

图W.2 中柱的梁纵筋锚固示意图

    当框架梁上部贯通中柱的纵筋实在满足不了锚固长度要求时，也可以按照混凝土规范中机械锚固的方法（如加焊短筋等），将20d的要求（有的要求25d）减小，当然因为大部分框架节点钢筋已经比较密集，不宜大量采用加焊短筋的方法，只能作为个别情况下的应急措施。

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