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高层建筑抗震设计短柱问题的处理-园林土方工程

发布时间:19-06-07 阅读:279

文章择要: 在层高必然的环境下,为前进延性而低落轴压比则会导致柱截面增大年夜,且轴压比越小截面越大年夜;而截面增大年夜导致剪跨比减小,又低落了构件的延性。是以,在高层分外是超高层修建布局设计中,为满意规程[1]对轴压比限值的要求...

在层高必然的环境下,为前进延性而低落轴压比则会导致柱截面增大年夜,且轴压比越小截面越大年夜;而截面增大年夜导致剪跨比减小,又低落了构件的延性。是以,在高层分外是超高层修建布局设计中,为满意规程[1]对轴压比限值的要求,柱子的截面每每较大年夜,在布局底部经常形成短柱以致超短柱。别的,诸如藏书楼的书库、层高较低的储藏室、高层修建的地下车库等因为应用荷载大年夜、层高较低,在设计中也弗成避免地会呈现短柱。众所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱险些没有延性,在修建遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时,很轻易发生剪切破坏而造成布局破坏以致倾圯,无法满意“中震可修,大年夜震不倒”的设计准则。为了避免短柱脆性破坏问题在高层修建中发生,首先要精确鉴定短柱,然后对短柱采取一些构造步伐或处置惩罚,前进短柱的延性和抗震机能。

一、短柱的精确鉴定

规程[1]和规范[2]都规定,柱净高H与截面高度h之比H∶h≤4为短柱,工程界许多工程技巧职员也都据此来鉴定短柱,这是一个值得留意的问题。由于确定是否短柱的参数是柱的剪跨比λ,只有剪跨比λ=M∶Vh≤2的柱才是短柱,而柱净高与截面高度之比H∶h≤4的柱其剪跨比λ不必然小于2,亦即不必然是短柱。按H∶h≤4来鉴定的主要依据是:①λ=M∶Vh≤2;②斟酌到框架柱反弯点大年夜都接近柱中点,取M=0.5VH,则λ=M∶Vh=0.5VH∶Vh=0.5H∶h≤2,由此即得H∶h≤4.然则,对付高层修建,梁、柱线刚度较小,分外是底部几层,因为受柱底嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小,反弯点的高度会比柱高的一半高得多,以致不呈现反弯点,此时不宜按H∶h≤4来鉴定短柱,而应按短柱的力学定义――剪跨比λ=M∶Vh≤2来鉴定才是精确的。

事实上,在柱高Hn或继续梁剪跨a的范围内,最大年夜剪跨比呈现在弯矩较大年夜区段。钢筋砼构件的抗剪承载力是随剪跨比λ增大年夜而低落的。以是,同样前提下,弯矩较大年夜区段的截面抗剪承载力要比弯矩较小区段的小,在荷载感化下,假如发生剪切破坏,就只能是在弯矩较大年夜区段上。用来判断框架柱是否属于短柱的剪跨比λ当然应是可能发生剪切破坏截面的剪跨比λ。

二、改良短柱抗震机能的步伐

当按剪跨比λ鉴定柱子不是短柱时,按一样平常框架柱的抗震要求采取构造步伐即可;确定为短柱后,就该当只管即便前进短柱的承载力,减小短柱的截面尺寸,采取各类有效步伐前进短柱的延性,改良短柱的抗震机能。

1、应用复合螺旋箍筋。高层修建框架柱的抗剪能力是应该满意剪压比限值和“强剪弱弯”要求的,柱真个抗弯承载力也是应该满意“强柱弱梁”要求的。对付短柱,只要相符“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求,是能够做到使其不发生剪切型破坏的。

2、采纳分体柱。因为短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大年夜得多,在地震感化下每每是因剪切而掉效,其抗弯强度不能完全发挥。是以,可工资地削弱短柱的抗弯强度,使抗弯强度响应于或略低于抗剪强度,这样,在地震感化下,柱子将首先达到抗弯强度,从而出现出延性的破坏状态。

3、采纳钢骨砼柱。钢骨砼柱由钢骨和外包砼组成。钢骨平日采纳由钢板焊接拼制或直接扎制而成的工字形、口字形、十字形截面。因为钢骨砼柱充分发挥了钢与砼两种材料的特征,具有截面尺寸小、自重轻、延性好以及良好的技巧经济指标等特征,假如在高层或超高层钢筋砼布局下部的多少层采纳钢骨砼柱,可大年夜大年夜减小柱的截面尺寸,显明改良布局的抗震机能。

4、采纳钢管砼柱。钢管砼是由砼填入薄壁圆形钢管内而形成的组合布局材料,是套箍砼的一种特殊形式。因为钢管内的砼受到钢管的侧向约束,使砼处于三向受压状态,从而使砼的抗压强度和极限压应变获得很大年夜前进,砼分外是高强砼的延性获得显明改良。

三、小结

1、确定是否短柱不宜按H∶h≤4来判别,而应按剪跨比λ=M∶Vh≤2来判别。

2、当按剪跨比λ鉴定柱子不是短柱时,按一样平常框架柱的抗震要求采取构造步伐即可;确为短柱,就该当只管即便前进短柱的承载力,减小短柱的截面尺寸,采取各类有效步伐前进短柱的延性,改良短柱的抗震机能。

    

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