工ｆ程｛科ｆ技 科 赢 钢筋混凝土短柱为什么不好 车静云 （锦州市城市建筑设计研究院，辽宁锦州１２１０００） 摘计方法。 要：介绍了钢筋混凝土短柱的判别方法及其在水平地震力作用下的破坏形式和如何危害整体结构的安全，提出了提高短柱抗震性能的设 关键词：短柱；极短柱；剪跨比 引言 在多层及高层房屋建筑中，短柱难以避免，甚 至出现极短柱。在建筑物遭受本地区设防烈度或高 于本地区设防烈度的地震时，短柱很容易发生剪切 破坏而造成结构破坏，甚至倒塌，违反了“小震不 坏，中震可修，大震不倒”的三水准设防要求。因此， 为了避免短柱发生脆性破坏，要提高短柱的延性和 抗震性能。 １短柱的界定 框架的柱端一般同时存在着弯矩Ｍ和剪力 Ｖ，根据柱的剪跨比 ＝Ｍ／Ｖ ｈ。来确定柱为长 柱、短柱和极短柱。这里斛＿—＿柱端截面组合的弯 矩计算值，取上下端弯矩的较大值；ｖ＿——柱端截 面组合的剪力计算值；ｈ —’为与弯矩Ｍ平行方 向柱截面有效高度。当 ＞２（当柱反弯点在柱高度 Ｈｏ中部时．即Ｈｏ／ｈ ０）Ｈ４）称为长柱；当１５＜ ≤２ 称为短柱；当 ≤１５称为极短柱。 ２短柱的破坏形式 绞 抗震设计规范））ＧＢ５００１ｌ、《高层建筑混 凝土结构技术规程》ＪＧＪ３及《混凝土结构设计规 框架内核心简结构等，由于设置设备层，层高小而 柱截面大等原因，某些工程中短柱难以避免。如果 同～楼层中皆为 ＜２之短柱，各柱之间抗侧刚度 相差不大，同时又有较强之剪力墙时，地震危险性 相对较小，结构安全是可以保证的。当同—楼层中 同时存在长柱与短柱，且不具有较强之剪力墙时， 或无剪力墙时，其地震危险性较大，须慎重，因为这 少数短柱的抗侧刚度远大于—般柱的抗侧刚度，在 第６．４．７条１款规定；且宜采用复合螺旋箍或井字 复合箍，其体积配箍率不应小于１鳓，设防烈度为 ９度时不应小于１５％。 水平地震作用下吸收较大水平剪力，尤其在纯框架 结构中的少数短柱，一旦发生地震超设防烈度的情 况，可能使少数短柱遭受严重破坏，同楼层柱各个 击破，这对结构安全将是极大危险。 ３短柱的抗震设计 般高层建筑中，柱荷载很大，由于轴压比的 ，导致柱截面很大，因此，短柱常不可避免。为 提高短柱的抗震性能，一般可按下列各条进行设 ．—计： 范￣；Ｂ５ｏｏｌｏ都明确规定了柱剪跨比宜大于２，当 时，柱廷陛较差，较易产生脆性剪切破坏。 大量试验已证明：长柱—般发生弯曲破坏；短 柱多数发生剪切破坏；极短住发生剪切斜拉破坏， 属于脆性陵坏。抗震设计的框架结构柱，柱端的剪 力—般较大，从而剪跨比 较小，易形成短柱或极 短柱，产生斜裂缝导致剪切破坏。柱的剪切受拉和 剪切索 于脆性破坏，因而在设计中应特别 注意避免发生这类破坏。 高层建筑的艟 结构、框架一剪力墙结构、外 １剪压比的为Ｖ￣＜Ｏ．１５Ｂ邸ｈ／＾ｙｍ 式中ｖ－— 侈 截面的剪力设计值；ｆ卜 混凝土轴心受压强度设计值；ｂ＿＿— 面的宽 度；ｈ —柱截面计算方向有效宽度；Ｂ —混凝 土强度影响系数。当不大于Ｃ５０时取ｌＤ，Ｃ８０时取 Ｑ８，在Ｃ５０和Ｃ８０之间是可按线性内插取用； ．ｖ旷—＿承载力抗震调整系数，取０８５。 ３２柱的轴压比，当１５＜ ≤２时，应比《高规》 表６．４２．数偿溺 ０．０５；当 ≤Ｉ５时直专门研究并 参考文献 采取特殊构造措施，可采用型钢混凝土柱或芯柱。 『１１建筑抗震设计规范ＧＢ５００１ １． ２１高层建筑混凝土结拇技术规程ＪＧＪ３． ３３抗震等级为—级和挣—颔时，其单咧纵向 ｆ『３１混凝土结构设计规范ＧＢ５０ｏｌＱ 受拉钢筋的配筋率不宜大于１２％。 ３Ｉ４加密区 ３＇５箍筋应学 全高加密，箍筋的直 应小 于１０ｍｍ，肢距不大于２００ｍｍ，间距不应大于１００， 级时尚不应大于６倍纵向钢筋直径。 ３．６当不能避免短柱时，应适当设置较强的剪 力墙，不应做成睡 Ｂ结构。 ３．７尽量采用高强度混凝士，采用高强度混凝 土，可减小住截面，从而加大剪跨比。 ３ Ｂ．堕＇尽量减小住端之梁对柱的约束，必要时 可将梁做成铰接或半铰接，也可尽量减小梁的高度 （也即减小粱的刚度，减少约束）。 ３９短柱尚应满足 规 抗规》中有关框架 柱、框支柱的各项规定。 结束语 地震区进行抗震ｉ殳计的框架柱，首先根据剪 跨比 判定柱子是不是短柱，若是长柱，按—般框 架柱的抗震要求采取构造措施即可；若是短柱，就 应当尽量提高短柱的承载力，减小短柱的截面尺 寸，采取各种有效措施提高短柱的延性，改善短柱 的抗震性能，尽量避免出现短柱尤其是极短柱。因 此，在高层建筑抗震设计中应根据工程的具体情 况，尽量采取各种有效措施，来避免短柱脆性破坏 的发生，保证结构的安全性。 一—２９７—
