“短柱”设计浅谈.pdf

维普资讯 48 山 西 建 筑 1999年第 3期 s ‘短‘ 柱 ”设 计 浅 谈 俭查茎 (太原市工程建设预结算审核中心) 7 、I 摘 要 本文针对短柱的破坏形态及危害性 ，着重指 出了短柱设计 中应注意的若干问题。 关键词 锎 短柱是指柱净高 Hc与柱截面长边 hi(圆柱 框架结构中，楼梯平台梁与框架柱直接连接 ， 直径 dc)之 比不大于 4的柱子 ，其特点是延性差 ， 使得楼梯间的框架柱均为短柱。 容易发 生剪切破坏 。在 整个结构 中形成 薄弱环 4、开洞填充墙或半高填充墙 节，危及整个 建筑的安全 。历次地震调查 中，均有 采用钢筋混凝土框架的楼房 ，就框架柱 的受 一 些短柱剪切破坏 的震例 。所 以，必须对短柱 的 力状况和破坏形态而言，一般情况下均属于长柱 危害性 引起足够 的重视 。在设计过程 中尽量避免 的压弯破坏。然而，当围护墙采用嵌砌砖墙时 由 短柱的形成，在难 以避免 的工程 中，应对其进行正 于每开间墙面上均开有较宽的窗洞 ，剩余 的窗间 确的判断 ，并进行合理的设计 。 墙很窄 ，而窗洞上下的两条砖带 (窗裙墙)则是通 一 长的，并与框架柱 紧密相接。由于窗裙墙对框架 、 短柱 的破坏形态 模拟试验结果表 明：短柱 的破坏形态与长柱 柱的刚性约束作用 ，减短了柱的有效长度 ，形成短 明显不同，长柱的破坏形态为：柱的下上端出现弯 柱。同时由于柱的实际长度减短，抗推 刚度增大 ， 剪裂缝 ，随后柱端混凝土压溃，主筋弯 曲，属于弯 分担了更多的地震力 ，若柱 的抗剪强度低于增大 曲构件。短柱的破坏形 态则遍及 柱全高 (图 1)， 了的地震剪力 ，就会产生剪切型斜裂缝 ，即发生剪 切破坏。房屋不到顶的砖砌体隔墙 (即半高墙 )同 沿对角线出现交叉斜裂缝 ，强度急剧下降 ，混凝土 样也会使框架柱变成短柱，而发生剪切破坏。(图 被压溃，裂面的箍筋屈服直至被拉断 ，主筋压 曲外 2) 鼓 ，属于剪切构件。低周往复水平荷载下的构件 破坏试验结果表明：结构延性 和耗能的大小 ，决定 于构件 的破坏形 态及塑化过程。弯曲构件的延性 远远大于剪切构件的延性 ：构件弯 曲屈服直至破 坏所消耗 的地震输入 能量 ，也远远高 于构件剪切 破坏所消耗的能量。由此可见 ，在地震作用下，短 柱将成为框架结构中的薄弱部位 ，破坏 的可能性 及对整个建筑 的危害程度均比普遍长柱要高。 态 二、易形成短柱的部位 l、层高较低的高层框架结构 中 住宅楼、写字楼 、公寓楼等高层框架结构中， 层高较低 ，由于承载的要求 ，柱子断面不能减小， 所 以在底部若干层 内容易形成短柱。 2、高层建筑的设备层 ： 设备层层高一般不超 过 22米，很 容易形 成 短柱 。 图2 半高墙引起的短柱破坏 3、楼梯间： 5、高层框架柱 ： 维普资讯 1999年第 3期 山 西 建 筑 49 一 底层框架结构为底层商店，上部为住宅或 避免框架柱 “身兼二职”或 “身兼多职 ”，以防止不 办公的建筑形式。其 层高较