異形柱的受力性能及其軸壓比控制

　　異形柱的延性比普通矩形柱的差。軸壓比、高長比(即柱凈高與截面肢長之比)是影響異形柱破壞形態(tài)及延性的兩個重要因素。 異形柱由于多肢的存在，其剪力中心與截面形心往往不重合，在受力狀態(tài)下，各肢產(chǎn)生翹曲正應力和剪應力。由于剪應力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出現(xiàn)裂縫，即產(chǎn)生腹剪裂縫，導致異形柱脆性明顯，使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。 作為異形柱延性的保證措施，必須嚴格控制軸壓比，同時避免高長比小于4(短柱)。控制柱截面軸壓比的目的，在于要求柱應具有足夠大的截面尺寸，以防止出現(xiàn)小偏壓破壞，提高柱的變形能力，滿足抗震要求。廣東《規(guī)程》按建筑抗震設計規(guī)范(GBJ11―89)中所規(guī)定的柱子軸壓比降低0.05取用(按截面的實際面積計算);天津《規(guī)程》則根據(jù)箍筋間距與主筋直徑之比、箍筋直徑及抗震等級共同確定，其要求比廣東《規(guī)程》嚴格，例如，對s/d=5、4(即箍筋間距s=100mm，縱筋直徑d分別為20mm、25mm的情況)，箍筋直徑dv=8mm，抗震等級為三級的L形截面，其軸壓比限值分別為0.60，0.65。異形柱是從短肢剪力墻向矩形柱過渡的一種構件，柱肢截面的肢厚比(即肢長/肢寬)不大于4。《高規(guī)》(JGJ3―91)第5.3.4條，“抗震設計時，小墻肢的截面高度不宜小于3bw”，“一、二級剪力墻的小墻肢，其軸壓比不宜大于0.6”。根據(jù)上述分析，為便于應用，建議在6度設防區(qū)，對于異形柱框架結構，L形截面柱的軸壓比不應超過0.6(按截面的實際面積計算，下同)，T形截面柱的的軸壓比不應超過0.65，十字形截面柱的軸壓比不應超過0.8;對于異形柱框架―剪力墻(或核心筒)結構，由于框架是第二道抗震防線，所以框架柱的軸壓比限值可放寬到0.65(L形)、0.70(T形)、0.90(+字形)，但對于轉換層下的支承柱，其軸壓比仍不應超過0.60。 短柱在壓剪作用下往往發(fā)生脆性的剪切破壞，設計中應盡量避免出現(xiàn)短柱。根據(jù)高長比不宜小于4，在梁高為600mm的前提下，當標準層層高為3.0m時，異形柱的最大肢長可為600mm;底層層高為4.2m時，肢長可為900mm

異形柱與短肢剪力墻結構設計中的幾個問題匯總

鋼結構住宅設計中的問題匯總

2013年結構工程師考試須知