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1 # azhu
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2 # 二次疊合梁的慣性矩
短柱的定義
所謂短柱,在國家標準《建築抗震設計規範》(GB50011-2010)(2016年版)中,是指剪跨比(λ)不大於2的柱子。
剪跨比的公式是這樣的:λ=M/(V×ho)。其中,M代表柱上下端考慮地震組合的彎矩設計值的較大值,V代表與M對應的剪力設計值,ho代表柱子截面的有效高度。
但是這個公式並不能直觀的反應短柱的基本形態,並且式中的彎矩和剪力設計值在結構設計的初始階段不是很容易得到,因此規範中又提供了一個近似方法來認定框架短柱,即:
當框架結構中的框架柱的反彎點在柱層高範圍之內時,可認為柱淨高Hn與柱截面長邊尺寸h(圓柱為截面直徑)的比值Hn/h≤4時為短柱。
這個解釋就比較直觀了。
短柱在哪裡一般來說,短柱容易在以下幾種情況下出現:
1、框架結構的樓梯間,中間休息平臺將框架柱上下一分為二,容易形成短柱:
2、框架柱兩側出現錯層,錯層標高差距不大,並且兩側的錯層共用該框架柱,可能會出現短柱:
3、高層建築由於軸壓比的限制,底層框架柱的截面尺寸需要加大,有可能形成短柱。
4、框架柱側面的填充牆與框架柱剛性連線,且因為窗洞等要求,填充牆沒有沿框架柱全高佈置時,未佈置填充牆的框架柱部分有可能會產生短柱:
5、柱下條形基礎或者柱下獨立基礎基礎頂面以上設定基礎連梁時,連梁底至基礎頂有可能會形成短柱。
6、建築中裝置層、架空層等層高較小的樓層,也有可能形成框架短柱。
短柱的安全隱患短柱,在抗震設計中被認為是不利的。以下面這個框架結構的平面簡圖為例,其中紅色框架柱為短柱:
正常情況下,各個框架柱受到的水平地震力是由整個結構所受總的水平地震力按照各個框架柱之間的相對剛度進行分配的。也就是說,相對剛度越大的框架柱,收到的水平地震作用就越大。而框架短柱恰恰就是這種相對剛度比較大的框架柱。例如上圖當中的框架短柱,其所受到的水平地震力Feo,就遠大於其他框架柱所受的水平地震力。
在框架短柱的抗剪能力得不到有效提高的情況下,剛度又比較大,那麼框架短柱的延性就會很差,在遠大於正常框架柱的水平地震力作用時,就會出現脆性破壞。並且框架短柱一旦破壞,就會使得整個結構的剛度分佈更加不均勻,進而導致其他結構構件的破壞,就如同多米諾骨牌一樣發生連鎖反應,整個結構都會有破壞甚至倒塌的危險。
因此,在結構設計中,要使結構各部分的剛度均勻分佈,儘量避免平面不規則和豎向不規則的結構形式,避免出現框架短柱。如果實際操作中必須使用框架短柱,沿短柱全高箍筋要進行加密,並且採用螺旋箍或者井字複合箍,以提高其抗剪下破壞的能力,增強其延性。
回覆列表
框架短柱,就是在框架結構中,柱的淨高度與截面長邊或直徑之比小於4的柱。此類柱,在地震等水平荷載下的破壞,塑性得不到發展就出現破壞,是非常危險的構件。因而,短柱必須加強,在技術上主要有設計避免短柱,構造上加強短柱等措施!構造措施主要有箍筋全高加密,主筋適當增大等措施!