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1、关于板柱结构的适用高度 摘要:板柱结构是一种经常被采用的结构体系,它具有不少优点,如施工支模及绑扎钢筋较简单,结构本身高度较小,可以减少建筑物的层高,从而降低建筑物的造价等等,但由于此种结构在遭受较强地震作用时,其板柱节点的抗震性能不如有梁的梁柱节点,此外,地震作用产生的不平衡弯矩要由板柱节点传递,它在柱周边将产生较大的附加应力,当剪应力很大而又缺乏有效的抗剪措施时,有可能发生冲切破坏,甚至导致结构的连续破坏。因此,新的抗震规范对于板柱-抗震墙结构的适用高度,作了较严格的规定。但是,实际工程中,对于板柱结构还是有大量要求的,本文目的,是想提供一些措
2、施,使板柱结构可以建筑得更高一些,以满足实际需求。 关键词:板柱结构 适用高度 1综述板柱结构是一种经常被采用的结构体系,它具有不少优点,如施工支模及绑扎钢筋较简单,结构本身高度较小,可以减少建筑物的层高,从而降低建筑物的造价等等,但由于此种结构在遭受较强地震作用时,其板柱节点的抗震性能不如有梁的梁柱节点,此外,地震作用产生的不平衡弯矩要由板柱节点传递,它在柱周边将产生较大的附加应力,当剪应力很大而又缺乏有效的抗剪措施时,有可能发生冲切破坏,甚至导致结构的连续破坏。因此,新的抗震规范对于板柱-抗震墙结构的适用高度,作了较严格的规定。但是,实际工程中,对于板柱结构还是有大量要求的,本文目的,是想
3、提供一些措施,使板柱结构可以建筑得更高一些,以满足实际需求。震害实例(略)新抗震规范对于板柱-抗震墙的适用高度,规定得较低,这对于一般的高层建筑,是远远不够用的。是否可以建得更高一些,可以根据从震害分析着手:美国阿拉斯加四季公寓的倒塌,往往被认为是板柱-抗震墙性能不好的一个例证。但从林同炎事务所的分析报告来看,该工程的设计按100%地震力由核心筒来承担,在承载力方面也是足够的,只因施工单位在钢筋接头上未按规定施工,才造成严重破坏。阿尔及利亚的倒塌事故,是由于该工程为纯板柱结构(楼板为双向密勒,无梁),层高较高,跨度也较大。此种结构不能抵抗地震是不足为奇的,也不提倡此类结构。1985年墨西哥地震
4、,板柱结构遭受破坏,主要由于板柱节点抗冲切能力不足,如果按我国新的抗震规范的要求去设计,再在冲切方法上作改进,并加强抗震墙的构造,这类破坏是可以避免的。综上所述,板柱结构的破坏主要是:未布置一定数量的抗震墙,因而地震作用全由板柱框架承受。由于未布置抗震墙,此种结构的节点刚度又相对较弱,因此侧向位移常较大。由于它延性差,抗弯和变形能力很弱,再加上P-效应,在强震时造成严重破坏甚至倒塌是很可能的。板柱节点处,楼板抗冲切能力差。在柱子周边板内,未设置抗冲切的钢筋,或设置得不恰当,节点处不平衡弯矩对楼板造成的附加剪应力未适当考虑,柱周边板的厚度不够,使抗剪箍筋不易充分发挥作用,或柱子纵筋在节点处滑移。
5、由于这些原因,在强震时使墙板产生冲切破坏,随之楼板坠落,造成巨大损失。2板柱-抗震墙的设计建议21结构布置211应布置足够数量的抗震墙(包括核心筒),墙的位置宜避免偏心。212在房屋周边,应布置边梁,以形成周边框架。如在周边布置确有困难,则应在其他部位布置一定数量的框架梁,使结构形成板柱-框架-抗震墙的综合体系。此种布置,不属于抗震规范中的板柱-抗震墙结构。213抗震墙的厚度不应小于180mm,且不应小于层高的1/20,底部加强部位的抗震墙厚度不应小于200mm,且不应小于层高的1/16(可取层高及无支长度二者中较小值计算)。214单片抗震墙的两端应设置端柱,楼层处应设置暗梁。筒体墙的端部应设
6、置端柱或暗柱,楼层处应设置暗梁。22设计计算221抗震墙(核心筒)应承担结构的全部地震作用,各层梁柱框架应能承担不少于各层全部地震作用的20%,也即,墙与框架承担的地震作用总和为120%的全部地震作用。板柱框架不考虑承受地震作用,但仍应按抗震构造。223楼板在柱周边临界截面的冲切应力,宜控制在较低水平,一般不宜超过允许值0.7ft的75%。224当地震作用能导致柱上板带的支座弯矩反号时,应验算图中虚线截面的冲切承载力。225板柱结构在地震作用下按等代框架分析时,其等代梁的宽度采用:框架方向跨度的3/4以及.垂直于等代框架方向柱距的1/2两者中的小值。226沿两个主轴方向通过柱截面的板底连续钢筋
7、的总截面面积,应符合下式要求:ASNG/fy式中,AS板底连续钢筋总截面面积。可按每方向1/2AS配置,此钢筋应位于柱截面范围内。NG各层楼板传到柱子的轴压力,取设计值fy该连续钢筋的抗拉强度设计值。227应考虑由于板柱节点处的不平衡弯矩引起的附加剪应力。23构造2318度时宜采用有托板的板柱节点,托板根部的厚度(包括板厚)不宜小于柱纵筋直径的16倍。托板的边长不宜小于4倍板厚及截面相映边长之和。7度时也宜尽可能设置托板。232宜在柱上板带中设置暗梁。暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各1.5倍板厚。暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%(此钢筋可作为柱上板带负弯矩钢筋的一部分),暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2。暗梁箍筋的配置:当计算不需要时,箍筋直径不小于8mm,间距3/4h0,肢距2h0;当计算需要时,箍筋直径按计算确定,但不小于10mm,间距0.5h0,肢距1.
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