膜結構設計中的“短柱”應該是每個結構師時刻掛在嘴邊的結構術語了,但是“短柱”在各規范中并沒有一個明確的定義,我們通過梳理《混凝土結構設計規范》GB50010-2010、《建筑抗震設計規范》GB50011-2010,規范對框架柱截面尺寸和配筋率的要求是以“剪跨比 λ ”為依據的。
《混凝土結構設計規范》第11.4.11、11.4.12、11.4.16、11.4.17條,《建筑抗震設計規范》在第6.3.5、6.3.6、6.3.7、6.3.9條,均對“剪跨比 λ ≤2”時的框架柱的截面、箍筋間距、直徑、體積配筋率以及軸壓比做了更加嚴格的要求。
因此,結構師對“短柱”定義,默認為“剪跨比 λ ≤2”的框架柱。
規范對于“剪跨比 λ ”的計算公式可見《混凝土結構設計規范》GB50010-2010第6.3.12條和《建筑抗震設計規范》GB50011-2010第6.2.9條。
λ=M/Vh0
重點來了,《混規》條文6.3.12中“對于框架結構中的框架柱,當其反彎點在層高范圍內時“剪跨比 λ ”可取為Hn/(2h0)
《抗規》條文6.2.9中“反彎點位于柱高中部的框架柱可按柱凈高與2倍柱截面高度之比計算”。我們再看條文說明如下圖:
應該說《抗規》6.2.9條條文說明對“剪跨比 λ ”闡述更加準確,以框柱反彎點的高度比柱子截面高度來計算。
但是大家一點要注意的是,Hn/(2h0)應用的前提條件是“框架柱的反彎點是在層高范圍內”
然而在實際工作中,有很多結構工程師,不加辨別的統統按柱凈高與2倍柱截面高度之比來計算,從而以點帶面,造成對規范條文的曲解,反應到工程圖紙設計上,也偏離的條文要求
很多工程按公式“λ=M/Vh0”來計算剪跨比,λ值遠大于2,均可按普通框架柱的要求進行設計。
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