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《淺談異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、淺談異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要：隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)住宅建筑的要求越來(lái)越高，要滿足這樣的高標(biāo)準(zhǔn)，住宅的建設(shè)就不能僅僅局限于原來(lái)的方體結(jié)構(gòu)，為了達(dá)到美觀犬方的效果，住宅建設(shè)中出現(xiàn)了柱楞，露梁等，異性柱和短肢墻結(jié)構(gòu)能更好的解決這些問(wèn)題。所以得到了廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)異形柱和短肢墻在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：異形柱、短肢剪力墻、設(shè)計(jì)、受力一、異形柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)異形柱的截面不是釆用以前慣用的矩形柱，而是由多個(gè)小墻肢組合的截面柱子，是由剪力墻變化而來(lái)。柱肢截面的各個(gè)墻肢的高厚比不人于4,常用
2、的有T形、十形和L形，也有一部分建筑采用Z形。柱肢的寬度通常與墻體的厚度相同?，一?般是200?250mm,最多不能不大于300mmo肢長(zhǎng)比較長(zhǎng)，《規(guī)程》屮規(guī)定不能小于500mm,通常為600?800。此外，不等肢異形柱的肢高比通常不超過(guò)1?6,各肢的截面厚度丼不能過(guò)大。雖然異形柱是由剪力墻變化而來(lái)，但是因?yàn)橹孛娴奶厥庑?，異形柱的受力特點(diǎn)既和剪力墻的結(jié)構(gòu)不同，也和普通框架區(qū)別很大，它具有自己的獨(dú)特的風(fēng)格。通過(guò)國(guó)內(nèi)外大量的理論分析和試驗(yàn)資料證明，異形柱的破壞形態(tài)變現(xiàn)為：小偏壓破壞、彎曲破壞、剪壓破壞等，影響破
3、壞形態(tài)的主要因素有：軸壓比、剪跨比、荷載角、配箍率等。1、受力特點(diǎn)分析(1)、整體計(jì)算分析異性柱的特殊結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度的影響很大，總的來(lái)說(shuō)和相同布置的同一個(gè)截面的矩形柱結(jié)構(gòu)相比較，異形柱結(jié)構(gòu)的整體性能要好一些，剛度也相對(duì)增強(qiáng)；但是從單結(jié)構(gòu)形式來(lái)看，異形柱結(jié)構(gòu)的剛度值在普通框架和剪力墻Z間。根據(jù)規(guī)范的要求，對(duì)于普通的矩形柱結(jié)構(gòu)，如果沒(méi)有斜向抗側(cè)力的構(gòu)件時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的地震作用力方向通常為工程的橫縱軸方向，也就是0度和90度方向，通過(guò)這個(gè)來(lái)求出在地震的作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，正截面的兩個(gè)方向的承載力分別按照單偏
4、壓來(lái)計(jì)算配筋，基木上能夠包括地震作用沿各個(gè)方向的情況。但是對(duì)丁異形柱，因?yàn)榻孛鎽T性在不同的方向差別很大，在地震作用下柱體受力的最不利的方向不一定是90度或者0度，這樣沿這兩個(gè)方向計(jì)算的配筋就不能完全包括地震作用沿別的方向的情況，特別是在高強(qiáng)度地區(qū)。(2)、斜截面受剪承載力和止截面受彎承載力由于柱肢截而的不同，柱肢平而內(nèi)外的截而特性有很大區(qū)別，異形柱截面在彎矩剪力和軸壓力的共同作用下，正截面承載力的計(jì)算變得特別復(fù)雜，因?yàn)橹孛驽洼S通常和彎矩作用平面不垂直，也不和截面邊緣平行，它的位置隨混凝土強(qiáng)度、截面尺寸、配
5、筋率及荷載角等多種因索的變化而改變。所以導(dǎo)致柱肢平面兩個(gè)方向的慣性矩有明顯茅異，側(cè)向剛度也相羌很大，不等肢的截面表現(xiàn)極其明顯。因?yàn)槎嘀拇嬖冢浣囟募袅χ行囊话悴辉诮囟鴥?nèi)，受力后的協(xié)調(diào)變形和傳遞內(nèi)力主要是靠柱肢交點(diǎn)處的混凝土，這樣就會(huì)使各柱肢內(nèi)存在特別大的翹曲應(yīng)力和剪應(yīng)力，柱肢容易最先出現(xiàn)裂縫，核心混凝土就會(huì)三向受剪，變形的能力降低，脆性破壞明顯。(1)、節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度普通的梁柱截面只要滿足規(guī)范構(gòu)造的要求，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域面積較大大，除了二級(jí)或者更高抗震等級(jí)的節(jié)點(diǎn)之外，通常不需要進(jìn)行特別節(jié)點(diǎn)抗剪驗(yàn)算。但是異形柱不可以
6、，因?yàn)樗目蚣苤癫淮?，?jié)點(diǎn)核心區(qū)的有效水平截面較小。此外，根據(jù)異形柱軸壓比的要求，一般肢長(zhǎng)較大，和同截而而積的矩形柱相比，剛度大,地震作用也大，和應(yīng)的節(jié)點(diǎn)剪力就也比相同布置下的矩形柱的結(jié)構(gòu)大很多。所以異形柱框架的節(jié)點(diǎn)通常都需要對(duì)節(jié)點(diǎn)抗剪強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。同吋，界形柱肢的厚度比較薄，由節(jié)點(diǎn)斜壓機(jī)制引起的核心區(qū)域的斜壓力比較人，鋼筋握裹性能較差，施工質(zhì)量難以保證。由于異形柱截面形式不同，其節(jié)點(diǎn)受剪的樂(lè)載力羞別較大。所以在采用十形截而柱時(shí)候，可以將翼緣設(shè)計(jì)在節(jié)點(diǎn)截而受力最大的屮間部位，這樣翼緣的作用就能得到充分發(fā)揮，
7、節(jié)點(diǎn)的受剪承載力和具有相同截面面積的矩形柱差別很小，T形截面排其次，L形截面相差最大，受剪承載力的下降幅度也最大。2、構(gòu)造措施(1)、平面布置異形柱的框架應(yīng)該設(shè)計(jì)成雙向的剛接梁柱抗側(cè)力體系，根據(jù)受力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)平而布置要求，可以設(shè)計(jì)成異形柱和矩形柱相結(jié)合的形式。平而布置要使平面剛度均勻，盡量減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)：豎向布置盡量簡(jiǎn)單規(guī)則，避免樓層的剛度沿豎直方向突變；柱網(wǎng)尺寸不要過(guò)大，通常不超過(guò)6m。(2)、軸壓比及柱配筋控制柱體延性的因素很多，軸壓比是其中最重要的一個(gè)控制條件，其側(cè)移延性比會(huì)隨著軸壓比增大而迅速下降，所以
8、對(duì)異形柱更要嚴(yán)格控制。這些可以通過(guò)對(duì)柱距、優(yōu)化結(jié)構(gòu)平面布置、采用輕質(zhì)墻體的控制來(lái)改善。異形柱截面的形心和剪力中心不重合，剪應(yīng)力使柱肢在普通矩形柱出現(xiàn)裂縫Z前就已經(jīng)產(chǎn)生裂縫，形成腹剪破壞，異形柱的延性一般低于矩形柱。而且柱截而還很容易出現(xiàn)單純的翼緣受壓，這時(shí)柱的延性是最差的，所以必須進(jìn)一步提高界形柱的抗剪能力。此外，要盡量避免出現(xiàn)短柱，如果不能避免使用短柱就要對(duì)其采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施，避免形成薄弱的環(huán)節(jié)
