高层设计中短柱的计算判定及构造措施_1

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1、高层设计中短柱的计算判定及构造措施　　摘要：指出实际工程设计中短柱的计算判断方法，及针对短柱应采取哪些构造措施关键词：高层设计中短柱计算判定构造措施　　高层建筑中由于柱轴力比较大，为满足规程[1]柱轴压比的要求，往往柱截面均较大，在层高一定的情况下，很容易在建筑底部若干楼层出现短柱甚至超短住的情况，众所周知，短柱的延性很差，尤其是极短柱几乎没有延性，在建筑遭受本地区设防烈度和高于本地区设防烈度的地震影响时，很容易造成剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌，无法满足“中震可修，大震不倒”的设计准则。为了避免短柱的脆性破坏问题

2、在高层建筑中发生，首先要正确判定短柱，然后对短柱采取一些构造措施或处理，提高短柱的延性和抗震延性。　　　　一、短柱的判定　　对于短柱的判定，工程界有简化方法和精确方法两种，规程[1]和规范[2]均有规定。简化方法即根据柱净高Hn和柱截面高度h的比值Hn/h≤4来判定为短柱，该方法的适用条件为柱反弯点位于柱高中部；该方法操作简单，判定只与结构几何尺寸有关，无需考虑内力计算，对于柱反弯点不在柱高中部时，往往用该方法判断会出现误判的情况。故需要用精确方法来判断，该方法是根据柱剪跨比λ的大小来判定是否为短柱。λ=--柱端截

3、面组合弯矩计算值--与对应的截面剪力计算值--柱截面有效高度；当λ≤2时柱为短柱，λ≤时柱为极短柱。此方法则需要计算柱端弯矩和剪力。目前工程界常用的软件均没有计算λ的功能，不方便设计人员查阅判断短柱。现提供一种结合SETWE的计算结果进行手算λ的方法，供工程同行参考。　　一高层框架柱，截面为1100X1100，柱净高3米；按简化方法Hn/h0=3000/1050=二、短柱的构造措施　　1.采用复合矩形箍：此时箍筋间距不大于100，箍筋直径不小于12，体积配箍率不应小于%，9度时不小于%。　　2.采用分体柱：将一大柱

4、用隔板分成4个截面相等的小柱。分体住的整体刚度为整体柱的倍，分体柱的承载力之和等于整体柱。柱由于柱截面减小，可以改善短柱效应，提高结构延性。　　3.采用钢骨混凝土柱：钢骨砼柱由钢骨和外包砼组成。钢骨通常采用由钢板焊接拼制或直接轧制而成的工字形、口字形、十字形截面。由于钢骨砼柱充分发挥了钢与砼两种材料的特点，具有截面尺寸小、自重轻、延性好以及优越的技术经济指标等特点，如果在高层或超高层钢筋砼结构下部的若干层采用钢骨砼柱，可大大减小柱的截面尺寸，显著改善结构的抗震性能。　　4.采用钢管混凝土柱：钢管砼是由砼填入薄壁圆形

5、钢管内而形成的组合结构材料，是套箍砼的一种特殊形式。由于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得到很大提高，砼特别是高强砼的延性得到显著改善。　　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=≤2来判断　　2.当按剪跨比λ判定柱子不是短柱时，按一般框架柱的抗震要求采取构造措施即可；确为短柱，就应当尽量提高短柱的承载力，减小短柱的截面尺寸，采取各种有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。　　参考文献：　　[1]JGJ3-XX高层建筑混凝土结构技

6、术规程　　[2]GB50011-XX建筑抗震设计规范