高层建筑抗震设计短柱短柱的正确判定

Question

如题所述

Answer 1

在高层建筑设计中，关于短柱的判定标准存在一定的误解。规程和规范通常规定，柱的净高H与截面高度h的比例H∶h若小于或等于4，被认为是短柱。然而，这个判断依据并不完全准确。实际上，决定柱子是否为短柱的关键参数是剪跨比λ，即柱子的剪力M与截面惯性矩Vh的比值，只有当λ=M∶Vh≤2时，柱子才可称为短柱。柱净高与截面高度的比例H∶h≤4并不能直接保证λ小于2，因此，这个比例不能作为唯一的判定标准。

在一般情况下，考虑到框架柱的反弯点往往接近柱中点，人们可能会采用M=0.5VH的简化假设，使得λ=M∶Vh=0.5H∶h≤2，从而推导出H∶h≤4的比例。然而，在高层建筑中，特别是在底部楼层，由于梁的线刚度较小，柱底嵌固效应显著，且梁对柱的约束弯矩较小，反弯点可能位于柱子的上部，甚至不存在。在这种情况下，单纯依据H∶h≤4来判定短柱并不合适，应依据短柱的力学定义，即剪跨比λ=M∶Vh≤2来进行正确的判定。

此外，值得注意的是，柱子的最大剪跨比λ通常出现在弯矩较大的区域，因为钢筋混凝土构件的抗剪承载力随λ的增大而下降。因此，在考虑框架柱是否为短柱时，应考虑可能发生剪切破坏截面的剪跨比，而非简单地基于H∶h的比例。