文档介绍：钢筋混凝土异形柱轴压比限值探讨
?350?《工程力学}增刊2001年
钢筋混凝土异形柱轴压比限值探讨
张晋潘小华殷勇才
(末甫大学土丰工程学院,南京210096)(深圳市第一建筑工程育限公司深圳518028)
朱江
(上海现代建筑设计集团有限酱司浦东建筑设计研究院,上海200002)
提要对于钢筋砼异形柱的轴压比限值,本文总结分析了按照大小偏压界限破坏状态条件来确定的
现行规范方法以及按延性性能来确定的方法,
的异形柱进行进一步的计算分析,得出了相应的结论和轴压比限值建议
关键词异形拄,延性,轴压比
1引言
,
往大于墙体厚度,,T形以及十形
,房间美观适用,,在相同的配箍
率和相同的轴压比条件下,框架柱的截面形状对延性的影响很大【IJ,异形柱的延性性能不
同于矩形柱;不同截面形式的异形柱延性性能亦各不相同口】
应按框架柱的断面形式作出相应的不同规定,而现行混凝土设计规范没有这方面的内容.
目前,国内已有一些关于此问题的研究和论述,
行进一步的探讨.
2按大小偏心界限破坏状态条件来确定
【】[或建议【,当采用相同抗弯刚度的矩
形截面柱替代相应的异形柱而进行结构设计计算时,轴压比限值按相同抗震等级的限值降
,若考虑到当具有双向相同抗弯刚度时,矩形截面的面积比异形截面
大(~1,,15~1,3O之间,对于十形截面
)[41,上述规定仍基本同于文献【】中关于矩形柱的相应规定.
现行规范中对框架柱轴压比限值的规定,主要是基于希望框架柱出现以受拉钢筋屈
,可以根据对称配筋矩形框
架柱大小偏心界限破坏状态的条件进行推导,其中忽略了对称配置的钢筋的作用,即轴向
,
().
轴压比(设计值)
N/Nk=bGN6k+yNhkGk+=
故”=A=1-2
/)63n(4)
,(9)
等级为三,.
对于异形柱来说,上述推导过程显然不再适用:L形,T形等异形柱中钢筋并不是对
称布置的,即使在十形柱中,柱截面中部纵向钢筋的配置往往相对较
多,因此,在考虑异
形柱的轴压比问题时,宜考虑纵向钢筋的作用;框架柱的截面形状,将直接影响柱截面界
限破坏时钢筋和混凝土内应变,应力的分布,目前还没有充分的依据表明受压区混凝土
的台力仍可采用式(1)计算.
方法,考虑似乎不够充分.
另一方面,按大小偏心界限破坏状态条件来确定异彤柱轴压比限值仍有一定的团难:
按界限破坏条件来考虑需事先确定中和轴方位,~般加载角度下,异形柱截面中和轴法线
倾角与加载角度并不重台,而地震作用是任意方向的反复荷载作用,轴压比问题应综台考
虑沿同一直线的正反两个荷载角方向的情况Ⅲ,这对于L形,T形等仅有一个对称轴的截
面难以做到:,我们可
以从另外的角度来考虑异形柱的轴压比问题.
实际上,制定轴压比限值的根本原因是出于对构件延性的考虑[8】,可将轴压比限值和
延性限值挂钩
文献从这一角度出发,,单
元应变取该单元形心处应变;混凝土应力应变关系选用新西兰Kent和Park的模型,考虑
箍筋约束对下降段的影响;钢筋应力应变关系考虑了纵向钢筋的强化作用,取三折线模型:
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平衡条件,进而通过运级加曲率的方法求得L形,T形双向压弯柱截面在轴力Ⅳ和荷载角