超短柱,忽视超短柱的安全隐患
眉毛怪i
眉毛怪i Lv.2
2023年12月28日 10:25:50
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超短柱 延性极差, 在破坏前几乎没有明显的变形过程 。它即使能满足“小震不坏”,也很难 满足 “ 中震可修,大震不到 ” 的 抗震 设计准则 。在我国目前的设计理论下,很容易忽视超短柱的安全隐患。 1. 定义   剪跨比小于 2.0 的柱称为短柱,规范要求短柱箍筋全高加密。那么超短柱的定义是什么?有人按剪跨比小于


超短柱 延性极差, 在破坏前几乎没有明显的变形过程 。它即使能满足“小震不坏”,也很难 满足 中震可修,大震不到 抗震 设计准则 。在我国目前的设计理论下,很容易忽视超短柱的安全隐患。
1. 定义  
剪跨比小于 2.0 的柱称为短柱,规范要求短柱箍筋全高加密。那么超短柱的定义是什么?有人按剪跨比小于 1.5 ,也有人按剪跨比小于 1.0 ,这个目前尚无定论。  
本文暂且把剪跨比小于 1.0 的称为超短柱。  
2. 超短柱的破坏形  
试验表明,混凝土构件剪跨比小于 1.0 时为斜压破坏(剪切破坏),剪跨比在 1.0~3.0 时为剪压破坏,剪跨比大于 3.0 时为斜拉破坏。( 参混凝土结构教材  
超短柱的破坏形态是斜压破坏,它的特点是顺着箍筋之间的横向截面发生剪切破坏,箍筋和纵筋不发挥作用。  
由于破坏形态的关系,对超短柱而言,箍筋加密几乎没有作用。这种破坏形态完全是截面条件控制,这也是高规要限制截面条件(高规 6.2.6 )的原因。  

我国抗规的设计理论是小震弹性计算,中震大震通过构造措施保证延性需求。  
实操时, 太多的项目仅仅是小震计算时满足截面控制条件,中震和大震下是没有进行承载力计算的,也没有对应的延性措施的。这种设计模式下,超短柱难以保证抗震安全性,尤其当关键竖向构件是超短柱时,甚至会危及整个结构。  
3. 超短柱的简明判别公式

 
对框架结构,反弯点一般在柱子中部,假设正好位于柱子 H/2 位置,则剪跨比计算公式可简化为:  

 
于是初步判断时,柱子净高 H 小于 2 倍柱子截面宽度 b 时,它很可能是超短柱。
(注:柱子净高 H 小于 4 倍柱子截面宽度 b 时,很可能是短柱,最终以实际剪跨比为判别依据。
4. 设计建议  
根据超短柱的破坏机理,设计建议如下:
1 )能避免超短柱时应尽量避免。  
2 )无法避免时应进行性能化设计,可按高规性能目标 D ,中震下所有竖向构件应满足截面控制条件,大震下可能引起连续倒塌的竖向构件应满足截面控制条件。
3 )对超短柱可采取内插型钢、钢管柱等措施增强延性。     

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