2011結(jié)構(gòu)工程師考試：土木結(jié)構(gòu)名詞解釋9

　　柱$lesson$

　　柱軸壓比

　　指柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值。

　　軸壓比= 　　軸壓比一般在0.6至0.95之間。

　　通俗一點(diǎn)說，就是柱子可能受的力大小和柱子最大能承受的力的比值。相當(dāng)于安全系數(shù)的倒數(shù)。

　　軸壓比越大，越不安全，抗震能力越差。同時(shí)也越省材料，節(jié)省造價(jià)。

　　建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(50011-2001)中6.3.7和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(50010-2002)中11.4.16都對柱軸壓比規(guī)定了限制，限制軸壓比主要是為了控制結(jié)構(gòu)的延性。軸壓比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破壞呈脆性。

　　簡單地說，柱軸壓比越大，配筋也相應(yīng)會(huì)很大。往往柱軸壓比接近規(guī)范限值，雖說沒超過規(guī)范限值，但鋼筋會(huì)很大，不如將柱子再加大一級(jí)，一般50mm為一級(jí)。

　　軸壓比很小，說明柱截面大了，在沒有其它要求情況下，可以減少柱截面

　　柱的剪跨比

　　λ=M/V h 亦稱為廣義上的剪跨比，反映了截面所有彎矩和剪力的相對大小，實(shí)際上也反映了截面上正應(yīng)力和切應(yīng)力的相對大小，因?yàn)檎龖?yīng)力和切應(yīng)力的相對關(guān)系決定了主應(yīng)力的大小和方向，所以剪跨比也就影響了柱的斜截面破壞形態(tài)和抗剪承載力。

　　延性和脆性框架柱端一般同時(shí)存在著彎矩M和剪力V，根據(jù)柱的剪跨比λ=M/V h 來確定柱為長柱、短柱或極短柱。(其中h 為與彎矩M平行方向柱截面的有效高度)

　?、砰L柱：λ>2，一般發(fā)生彎曲破壞

　?、贫讨?≥λ>1.5，多發(fā)生剪切破壞

　?、菢O短柱：1.5≥λ，發(fā)生剪切斜拉破壞，屬于脆性破壞。

　　抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)柱，柱端剪力V一般比較大，從而剪跨比λ比較小，易產(chǎn)生短柱或極短柱，產(chǎn)生斜裂縫導(dǎo)致剪切破壞。柱的剪切受拉和剪切斜拉屬于脆性破壞，在抗震設(shè)計(jì)中要特別注意避免發(fā)生這種破壞。

　　剪跨比的計(jì)算：

　　⑴對于各類結(jié)構(gòu)的框架柱：λ=M/V h ⑵對于框架結(jié)構(gòu)的框架柱，當(dāng)其反彎點(diǎn)在層高范圍內(nèi)時(shí)，一般樓層剪跨比為λ=H /2 h ;首層剪跨比為λ=H /3 h 柱截面尺寸宜符合下列要求：

　?、啪匦谓孛嬷倪呴L，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于250mm，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于300mm，圓柱截面直徑不宜小于350mm

　?、浦艨绫纫舜笥?

　?、侵孛娓邔挶炔灰舜笥?