短柱算基础还是主体(成为建造师3)

各位都知道,短柱较长柱震害严重,为什么呢?因为短柱刚度大,无条件吸收更多的地震作用,容易被损坏(蜘蛛侠彼得·帕克说过:能力越大,责任越重)。

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(1)

哪种情况下会出现短柱?

结构错层部位由于错层标高差较小容易产生短柱。

层高较小的设备层由于层高限制,容易产生短柱。

③高层建筑的底层由于轴压比限制柱截面尺寸比较大,容易产生短柱。

与框架结构刚性连接的填充墙设有洞口时,如果填充墙刚度影响到框架柱的受力状态,框架柱净高应去除填充墙高度,因此容易产生短柱。

⑤框架结构楼梯间的中间休息平台梁,将框架柱分为上下两段,也容易产生短柱。

⑥采用柱下独立基础或柱下条形基础,基础顶到基础梁这一段,容易产生短柱。

除了上述六种情况,一般情况下是不会出现短柱的。那就有同学就会问,既然短柱的能力这么强大,是不是需要多出现短柱才好?

不是的!一定要少出现!短柱是被迫吸收强大荷载(短柱:是生活让我变强,我自己不想变强!)。混凝土结构设计规范条文说明11.4.13描述:短柱容易产生破坏。

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(2)

砌体施工规范条文说明9.2.2:

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(3)

所以,要尽量避免出现短柱!

当无法避免的时候就只有擦干眼泪,面对生活。

如何面对?唯一的办法就是柱全高箍筋加密!(混规、高规、抗规都如是说。)

可是今天的课题是:判断短柱的由来

大家对下图一定很熟悉:

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(4)

绝大多数结构设计总说明上都会有这句话:H/h0≤4时,全高加密。

相当于用得最多的短柱判定方式就是H、h0的比值来判断,“4”作为界限,小于等于4为短柱,大于4就不为短柱。(这里是试验归纳的一个数据,如下图)

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(5)

大家知其然,不知其所以然。为何H/h0≤4时,就要为短柱呢?科学依据在哪?为何不是3,或者2,或者1。规范从严取值“4”。

殊不知,H/h0≤4这条判定标准并不是原始的判定标准,而是被经过了加工、变得更方便的判定标准。那么原始的判定标准是什么呢?剪跨比。

剪跨比:M/Vh0,当剪跨比≤2时,被判定为短柱,这才是最科学的判定标准

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(6)

因为反弯点在柱中间的假设前提,所以:

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(7)

反弯点在柱中心:M/V=H/2

所以剪压比M/Vh0≤2等同于H/h0≤4,后者属于前者的衍生品。

并且后者适用于施工现场,H与h0都是容易判断识别的因素,而M和V的数据,在施工现场无法判断。

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(8)

超级震惊!

混凝土设计规范条文说明6.3.12描述:只要反弯点在层高范围内,就可以让两个判定标准划等号(这一点已经属于放宽要求了)。

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(9)

所以虽然大家都在用H/h0≤4来判断短柱,但是M/Vh0≤2同样可以用于判断短柱。并且各规范也对该判断出的短柱做了加强构造措施的要求:

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(10)

抗震设计规范6.3.2

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(11)

抗震设计规范6.3.5

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(12)

抗震设计规范6.3.9-1剪跨比

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(13)

抗震设计规范6.3.9-3剪跨比

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(14)

混凝土设计规范11.3.11

最后,总结一下:剪跨比是用来判定短柱的最原始标准,后来为了施工现场容易识别,就衍生出了H/h0≤4作为判断标准。

但是!但是!但是!前提是假设反弯点在柱中心(混凝土设计规范稍微放宽了:反弯点只要是在层高范围内,就可以,虽然略显不精确,不过是结构设计概念而已)。

另外,记住,不到万不得已,不要短柱,毕竟蜘蛛侠不是正常人!

短柱算基础还是主体(成为建造师3)(15)

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