结构设计要点

目录

设计要点....................................................................3

剪力墙.....................................................................3

板的厚度..................................................................4

连梁.......................................................................5

简介......................................................................5

工作机理..................................................................5

设计建议..................................................................5

注意事项..................................................................5

配筋计算..................................................................6

其他信息..................................................................7

PKPM建模................................................................7

PM建模十不要.............................................................7

Pm建模不可忽略的几种操作.................................................7

PMCAD错层结构的建模讨论...................................................7

PMCAD改模应注意的问题....................................................8

PMCAD构件定义概念........................................................8

PM中荷载导算的技术条件里的支撑点术语解释..............................8

彻底认识PM的标准层概念...................................................9

PM建模中次梁按主梁输和按次梁输的区别.....................................9

PM建模为什么要避免短梁...................................................10

短柱.......................................................................10

短柱（概念的延伸）.......................................................11

结构设计应用梁板柱施工图...................................................13

楼梯结构设计计算...........................................................15

施工图优化.................................................................28

基础设计...................................................................29

CAD快捷操作............................................................33

轴压比....................................................................45

编辑本段取值...............................................................45

剪跨比....................................................................46

朱炳寅讲座的听课笔记..................................................47

建筑结构设计中荷载的确定.............................................51

如何区分：基础梁，基础拉梁，基础连梁，地下框架梁，地梁........56

拉梁与基础梁的区别以及相应的计算方法[1]......................................................61

多层框架梁、柱配筋电算结果的人工调整..............................63

梁的核对要点...............................................................63

板配筋小结.................................................................65

简略概述如何用satwe计算舒适度............................................67

水池及游泳池的设计资料.....................................................67

关于线刚度的讨论...........................................................68

后期绘制结构施工图时需注意的几点...........................................69

框架柱及剪力墙结构设计.......................................................70

第一部分框架柱结构设计...................................................70

-、框架柱的受力特点.....................................................70

二、框架柱的截面选择.....................................................71

三、框架柱的构造要求.....................................................73

四、框架柱配筋设计.......................................................75

五、框架柱施工图的绘制方法...............................................76

六、框架柱设计容易出现的问题.............................................77

第二部分剪力墙结构设计...................................................77

-、剪力墙的特点.........................................................77

二、剪力墙布置...........................................................79

三、剪力墙墙厚...........................................................81

四、对边缘构件进行配筋设计，要掌握以下几个方面内容。.....................86

五、剪力墙施工图绘制的几点规定..........................................94

四、TSSD的实例.........................................................98

设计要点

剪力墙

剪力墙布置

剪力墙如何布置、数量多少，是关系结构安全和技术经济合理性的关

键，其布置的基本原则是：

（1）剪力墙宜沿主轴方向或其它方向双向布置，剪力墙墙肢截面宜

简单、规则；

（2）剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近，楼梯间、电梯间、平

面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；长矩形平

面或者平面有一部分较长的建筑物中，横向剪力墙沿长方向的间

距应符合下表的要求，纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽

端。剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近；

剪力墙间距（m）

非抗震设抗震设防烈度

楼盖形式

计6度、7读8度9度

（取较小（取较小（取较小（取较小

值）值）值）值）

现浇5.0B,604.0B,503.0B,402.0B,30

装配整体3.5B,503.0B,402.5B,30——

注：表中B为楼面的宽度，单位为m。

（3）平面形状凹凸较大时宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙；

（4）纵、横剪力墙宜组成L形、T形和［形等形式；

（5）单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力

的40%；

（6）剪力墙宜贯通建筑物的全高，以避免刚度的突变；剪力墙开洞时，

洞口宜上下对齐；

（7）楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置；

(8)剪力墙宜设在框架梁、柱轴线平面内并保持对中，墙左、右端

的框架柱应保留；

(9)剪力墙的总高度与其截面高度之比不应小于2,墙肢截面高度

不宜大于8m,当剪力墙墙肢截面高度大于8m时，可用门窗洞

口或用施工洞形成连肢墙；

(10)剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢

和连梁。

剪力墙的混凝土强度不应低于C20；框架一剪力墙结构中的剪力墙应

设计为带边框的剪力墙，带边框剪力墙的混凝土强度等级宜与边框柱

相同；剪力墙除应满足布置要求外还应满足的要求有：

(1)带边框剪力墙的截面厚度，抗震设计时，一、二级剪力墙的底

部加强部位均不应小于200mm,且不应小于层高的1/16,其他

情况下墙厚度不应小于160mm，也不应小于层高的1/20；

(2)剪力墙的总高度与总长度之比H/L宜大于2；墙肢截面高度h

与厚度b之比不宜小于3,否则应视为柱。

板的厚度

在现浇楼盖中，板的混凝土用量可占到整个梁板结构混凝土总用量的

50%〜70%。因此，从减少材料用量看，板厚宜取较小值。但是，所有

各类楼盖均应满足承载力和刚度以及设备埋管等要求。因此，板厚也

不宜过小。现浇楼盖的混凝土强度等级不宜低于C20,不宜高于C40。

楼板的厚度可按以下要求批住：

现浇钢筋混凝土板的最小厚度(mm)

板的类别最小厚度板的类别最小厚度

肋间距小于或等于

屋面板6040

700mm

单密肋板

民用建筑

60肋间距大于700m50

楼板

向

工业建筑板的悬臂长度小于或

7060

楼板等于500mm

板悬臂版

行车道下

80板的悬臂大于500mm80

的楼板

双向板80无梁楼板150

《高规》规定，一般楼层现浇楼板厚度不应小于80mm,当板内预埋

暗管时不宜小于100mm；顶层楼板厚度不宜小于120mm,宜双层双向

配筋；普通地下室顶板厚度不宜小于160mm；作为上部结构嵌固部位

的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，楼板厚度不宜小于180mm,

混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋；现浇预应力混

凝土楼板厚度可按跨度的1/50〜1/45采用，且不宜小于150mm。

1.可按经济配筋率P验算。做法如下：

(1)初步选定(一般取0.6%〜0.8%),及钢筋和混凝土材料强度值、

(2)按“现浇钢筋混凝土板的最小值厚度”及上述原则初取板厚h；

(3)由£=P•，求出；

(4)由下式求得相应于的板截面有效高度：

,=IM

式中叼-----系数，混凝土强度等级WC50时，％取1.0,当混凝土

强度等级为C80时，《1取0.94,其间按线性内插值法确定。

M—作用于板跨中截面上的弯矩设计值，根据板的边长、支

撑情况、荷载，按单向或双向板计算。作用于板上的恒荷载

可由初选的h及材料单位体积自重求出，板活荷载可查《建

筑结构荷载规范》(以下简称《荷载规范》)。

b一板计算单元宽度，取b=1000mm。

(5)将求出的I加20mm并按建筑模数凑整，若所得值比初值取的h

稍小且接近时即可以初选的h作为设计的板厚。

2根据实践经验选取。

连梁

简介

在剪力墙结构和框架一剪力墙结构中，连接墙肢与墙肢，连梁是指两

端与剪力墙相连且跨高比小于5的梁。连梁一般具有跨度小、截面大，

与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。一般在风荷载和地震荷载的作

用下，连梁的内力往往很大。

高层建筑中，由于连梁两端墙肢的不均匀压缩，会引起连梁两端的竖

向位移差，这也将在连梁内产生内力。在设计时，即使采取降低连梁

内力的各种措施，如：增大剪力墙的洞口宽度；在连梁中部开水平缝；

在计算内力和位移时对连梁刚度进行折减；对局部内力过大层的连梁

进行调整等，仍难使连梁的设计符合要求。

工作机理

在风荷载和地震荷载作用下，墙肢产生弯曲变形，使连梁产生转角，

从而使连梁产生内力。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减

少了墙肢的内力和变形，对墙肢起到了一定的约束作用，改善了墙肢

的受力状态。高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分

两种，即脆性破坏（剪切破坏）和延性破坏（弯曲破坏）。连梁在发生

脆性破坏时就丧失了承载力，在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时，

各墙肢丧失了连梁对它的约束作用，将成为单片的独立墙。这会使结

构的侧向刚度大大降低，变形加大，墙肢弯矩加大，并且进一步增加

P—△效应（竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩），并最终可能

导致结构的倒塌。连梁在发生延性破坏时，梁端会出现垂直裂缝，受

拉区会出现微裂缝，在地震作用下会出现交叉裂缝，并形成塑性绞，

结构刚度降低，变形加大，从而吸收大量的地震能量，同时通过塑性

较仍能继续传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使剪力墙

保持足够的刚度和强度。在这一过程中，连梁起到了一种耗能的作用，

对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。但在地震反复作用

下，连梁的裂缝会不断发展、加宽，直到混凝土受压破坏。

设计建议

在墙肢和连梁的协同工作中，剪力墙应该具有足够的刚度和强度。在

正常的使用荷载和风荷载作用下，结构应该处于弹性工作状态，连梁

不应该产生塑性较。在地震作用下，结构允许进入弹塑性状态，连梁

可以产生塑性较。根据抗震设计规范总则的要求，建筑物在遭受低于

该地区设防烈度的多遇地震影响时，••般不损坏或不需修复仍可使用，

当遭受高于该地区设防烈度的罕遇地震时，不致倒塌或发生危及生命

的严重破坏。因此，剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏，也就是

要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则，同时要求连梁的屈服要

早于墙肢的屈服，而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。

注意事项

因此在实际工程中要使连梁设计满足强剪弱弯的原则就必须考虑以下

几个方面：关于连梁刚度的折减。连梁由于跨高比小，与之相连的墙

肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现

为梁端出现裂缝，刚度减弱，内力重分布。因此在开始进行结构整体计

算时，就需对连梁刚度进行折减。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设

计与施工规程》第417条规定：“在内力与位移计算中，所有构件

均可采用弹性刚度，在框架一剪力墙结构中，连梁的刚度可予以折减，

折减系数不应小于0.50。”一般在实际设计中我们在0.50—1之间取

值，以符合截面设计的要求。《高层建筑混凝土结构技术规程》

JGJ3-2010的5.2.1条文说明指出对于重力荷载、风荷载作用效应计算

不宜考虑连梁刚度折减；对有地震作用效应组合工况，均可考虑连梁

刚度折减。口］《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的6.2.13条文说

明2指出计算位移时，连梁刚度可不折减。［2］

加连梁跨度减少高度。在连梁设计中，刚度折减后，仍可能发生连梁

正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况，这时可以增加洞

口的宽度，以减少连梁刚度。减少了结构的整体刚度，也就减少了地

震作用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。如果只是部分连梁超

筋或超限，则可采取调整连梁内力来解决。调整的幅度不宜大于20%,

且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求。

增加剪力墙厚度。亦即增加连梁的截面宽度，其结果一方面由于结构

整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另方面连梁的受剪承载

力与宽度的增加成正比。由于该片墙厚增加以后，地震所产生的内力

并不按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙，而是小于这个比例，因此

有可能使连梁的受剪承载力不超限。

提高混凝土等级。混凝土等级提高后，结构的地震作用影响增加的比

例远小于混凝土受剪承载力提高的比例，有可能使连梁的受剪承载力

不超限。

地震区高层建筑的剪力墙连梁，在进行了上述调整后，仍有部分不符

合承载力要求时，可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力。然后按

“强剪弱弯”的要求，配置相应的纵向钢筋。此时，如果不能保证连梁

在大震时的延性要求，应重新计算整个结构，必要时调整结构布置，

使连梁的承载力符合要求。

上述各种措施中，在能满足整体刚度的情况下，可先采用刚度折减，

如仍超限可采用其余各种措施。

配筋计算

根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计和施工规程》，在连梁设计方面，

对于连梁非抗震设计，抗震设计时跨高比大于2.5及小于2.5两种情

况，在截面受剪承载力及配筋方面均有不同规定。

在结构计算时这类连梁往往发生受剪承载力的超限，这时可以将受力

筋均匀布置，同时考虑到连梁以承载水平荷载为主，支座弯矩主要由

水平荷载引起，在反复的水平荷载作用下支座截面上、下受拉筋面积

相近，可以采用截面对称配筋。在连梁配筋中，配置平行筋往往导致

斜向受拉破坏或由于箍筋过量而发生剪切滑移破坏，这些破坏将导致

连梁的滞回曲线变坏，耗能能力下降。若采用菱形配筋方式，可以克服

这些不足之处。

其他信息

高层建筑剪力墙连梁的设计受很多因素的制约。连梁的内力和剪力墙

的多少、每片剪力墙的水平力大小、连梁的刚度、与之相连的墙肢刚

度等都有关。因此在设计时，问题是比较复杂的，设计时要把互相制

约的因素统一协调，以取得比较理想的结果。

PKPM建模

PM建模十不要

1.平面节点不要过密，出现200的短梁，300的短墙。

2.竖向同构件上下层节点不要不齐。

3.偏心构件不要偏到相邻节点上。

4.布墙处上下层节点不要不对应一致。

5.墙不要悬空。

6.两节点上有弧梁时不要不在中间加一节点。

7.不要将斜杆端点布在层间。

8.不要用层间梁当错层梁用。

9.不要忘了一个柱截面内有多个节点时将梁布通至柱节点。

10.不要跨节点布洞。

11.不要用轴线拉伸和平移在已输入荷载的情况下改模。

Pm建模不可忽略的几种操作

1.取数布置，任意点取一种已定义构件后，点取数，再点已布的想要

再布的构件即可

2.tab键准确输入第一点和在非捕捉状态转换到捕捉状态。

3按住Ctrl,按住左键拖动即可查看各个角度的三维显示。

4.各种编缉复制和布置等效。

5.右键单击修改。指向构件。

6.右键重复命令。空白处

7.不明白操作请查手人建模和改模最好不要用拉伸和平移命令，因

为如果使用这两个命令，导致构件对位关系文件破坏，荷载无法以座

标关系对位，要求改由构件编号对位，这种情况软件商要求认真审查

校核荷载。

PMCAD中网格、节点与构件之间的关系柱只能布到一个节点上，

与此节点相关的梁荷会传到这根柱上。•个网格上只能布一根梁或墙。

构件属于网格或节点，任意偏心的布置方式，也不能脱离所属网格或

节点正反举两个例子：比如一个网格上布了一根梁，网端节点上有柱

子，当梁偏心布到柱截面以外时，这根梁仍属这两柱，荷载仍传在了

柱上，与实际不一致，建模错误。又如一根梁用偏心方式偏过到了不

是此梁网格节点的另两节点的柱上，荷载仍导在布梁网格的两端节点

的构件上，不会导在因偏布相连的构件上。总之，网格节点与构件间

存在一一对应关系，构件间的支承导荷关系也是构件所属网格节点的

关系。任意偏心布置也不能脱离这种关系的限制所以偏心布置构件要

注意网格和节点所含构件截面间合理支承连接。此点对一个pkpm使

用者至关重要，请仔细体会。

PMCAD错层结构的建模讨论

1.软件原理：如果取平均层高或按梁错层建模，错层楼板按同一层楼

板对待，如果分两层建模，其楼板作为两层独立楼板计算。楼层质量

阵维的变化引起地震作用对应构件改变，从而内力计算及分配结果也

改变。

2.建模原则：小错层（小于梁高或500）按错层上下层平均层高建模，

梁按错层梁定标高。大错层人为分两层建模。

3.框架结构：错层小于500,按梁布置方式实现。500---1000可按平均

层高法和梁错层一起实现以减小误差，但要注意错层相接部位不要形

成短柱，以增大梁高解决。大于1000要按两层建模。

4.墙结构：小于1000按平均层高法，大于1000分两层输入。

5.具体工程要具体分析，不能一刀切。当错层面积比很小时，可以简

化一点，概念设计加强一下。

6.梁布置一定要注意因错层导致其上的梁或柱悬空，引起丢失荷载。

墙下一定要有梁，否则无法导荷。布完后对照三维图好好检查。

7.分两层建模的，要按复杂高层、总刚法计算。简化为一层的小错层

按一般结构计算，侧刚法还是总刚法看具体情况选择。

PMCAD改模应注意的问题

1.改模是指PMCAD前三步都走完的情况等。

2.输入了梁墙荷载后，如果再做修改节点，删补等，相关节点相连的

杆件的荷载将作等效，替换，合并或拆分。此时应核对相关的荷载。

由于节点改动，次梁楼面信息和楼面荷载传导信息将发生丢失或出错，

要对相关部位的二三步进行查对。

3.替换杆件原输入荷载不会丢，删除重布则丢失，要重布。

4.如果结构标准层增加，新加的标层楼面布置信息要补定义，否则没

有布置信息。

5..如果结构标准层增加，新加的标层楼面荷载传导计算第三步要补定

义，否则，没定义过。

6.如果改模时用了平移，拉伸，镜相等命令，在楼面信息里取保留原

荷载，则杆件荷载改由按杆号对位，要认真校对荷载。如果想避免按

杆号对位仍由节点对位，就选第一次输入，重新走第三步就行了。

PMCAD构件定义概念

1.柱，偏心或轴心受压构件

2.主梁，楼面梁，参与地震分析

3.次梁，楼面梁，不参与地震分析，主次梁其它区别另有贴说明

4.层间梁，非楼面梁，在三维有限元程序中计入了对相连构件刚度的

影响，但没有此构件的分析结果。

5.斜杆。轴力构件，不能用于偏压构件，用于斜柱，支撑等，不论用

在啥地方，要清楚，只能做轴力构件。

6.错层斜梁，楼面主梁用

7.墙，洞口

8.节点问题要认真对待

PM中荷载导算的技术条件里的支撑点术语解释

1.支撑点，系指与下层相连的墙或柱，并非指节点。两节点之间的一

段墙为一个支撑点，一个柱为一个支撑点。

2.上层墙荷下传的原则是，据上层墙找出包含在其左右节点中的下层

的所有节点。找出这些节点中的支撑点数n,当n大于等于2,线分上

层墙荷到下层相关竖向杆件，当n小于等于1,将上层墙当作梁和下

层梁一起以梁系法下传给下层相关竖向杆件。当n等于0,就成了墙

悬空，此时必须在有墙位置的下层布梁才能将荷载导下去，否则丢失

荷载。

彻底认识PM的标准层概念

1.结构布置相同，指梁柱墙挑板洞口的平面布置相同，不包括柱长，

墙高等竖向构件的长度信息。

2.输入荷载相同，不包括楼面荷载。

3.相同标准层是指上下紧邻连续的楼层。不连续时即使1,2相同也不

是一个标准层，要重定义。

4.同一荷载层是指楼层相邻楼面荷载相同的层。否则要重定义。

5.pkpm实现了楼面荷载，结构布置，层高的分离，有利于快速灵活地

建立计算模型。

6.总结：结构布置相同，输入荷载相同，连续相邻的楼层为同一标准

层。

PM建模中次梁按主梁输和按次梁输的区别

（一）导荷方式相同

这两种输入方式形成的次梁均可将楼板划分成双向或单向板，以双向

或单向板的方式进行导荷。

（二）空间作用不同

1.梁按次梁输时，输入的次粱仅仅将其上所分配的荷载传递到主梁上，

次梁本身的刚度不代入空间计算中，即对结构的刚度、周期、位移等

均不产生影响。

2.次梁按主梁输时，输入的次梁本身的刚度参与到空间计算中，即对

结构的刚度、周期、位移等均会产生影响。

（三）内力计算不同

1.梁按次梁输时，次梁的内力按连续梁方式一次性计算完成，主梁是

次梁的支座。

2.次梁按主梁输时，程序不分主次梁，所有梁均为主梁。梁的内力计

算按照空间交叉梁系方式进行分配。即根据节点的变形协调条件和各

梁线刚度的大小进行计算。主梁和次梁之间没有严格的支座关系。

工程实例

⑴本工程实例主要用于说明为什么有些悬挑梁在计算时没有按悬挑梁

计算？该工程局部悬挑梁的布置如图1所示（图略，图1显示的局部

悬挑梁布置是平行的三道梁，上下两道为框架梁，中间为支承在另一

方向上的框架梁上的连续梁，均有挑梁）。

（2）计算结果

如上图所示，从主框架梁中间悬挑出去的梁端负筋明显小于从柱悬挑

出去的梁端负筋。以下是这两种梁的内力计算结果：

表1图中中间悬挑梁内力值

截面号/I/1/2/3/4/5/6/7/J/

-M/-61.0/-52.2/-43.9/-36.3/-29.8/-24.3/-19.6/-15.6/-12.4/

TopAst/652/652/652/652/652/652/652/652/652/

+M/0.0/0.8/1.5/1.9/2.1/1.9/1.5/0.8/0.0/

BtmAst/652/652/652/652/652/652/652/652/652/

Shear/40.0/38.2/35.6/32.2/27.9/23.7/20.2/17.6/15.9/

Asv/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/

表2图中下部悬挑梁内力值

截面号/I/1/2/3/4/5/6/7/J/

-M/-61.0/-52.2/-43.9/-36.3/-29.8/-24.3/-19.6/-15.6/-12.4/

TopAst/652/652/652/652/652/652/652/652/652/

+M/0.0/0.8/1.5/1.9/2.1/1.9/1.5/0.8/0.0/

BtmAst/652/652/652/652/652/652/652/652/652/

Shear/40.0/38.2/35.6/32.2/27.9/23.7/20.2/17.6/15.9/

Asv/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/61.4/

力分析

通过梁的内力文件可以看出，从主框架梁中间悬挑出去的梁端负弯矩

明显小于从柱悬挑出去的梁端负弯矩。这主要是因为当这两种悬悬挑

梁都按主梁输时，梁的内力计算按照空间交叉梁系方式进行计算。由

于柱的线刚度大，变形小，因此对悬挑梁的约束能力强，则相应的梁

端负弯矩大。而主框架梁的平面外抗扭刚度小，变形大，因此对悬桃

梁的约束能力低，则相应的梁端负弯矩就小。

PM建模为什么要避免短梁

1.软件明确提出网格长度小于200上的梁，其实这只是软件上的一个

划分点。做结构的要彻底了解短梁（长度不大的梁）存在对分析结果

的影响。

2.不论主梁还是次梁，在建模时只要你按主梁输入，其实在有限元分

析时没有主次梁之分，变形协调是唯一的分析原则。

3.主梁被另一方向上的梁节点打断后如果在有限元里就是两根梁了，

因为变形协调，梁与梁相交点其实是互为支承，不存在主次关系。短

梁线刚度很大，导致吸收过大地震力，形成剪扭超限，相应地也影响

了其它梁的抗震安全，从而降低了整体结构分析精度。

4处理短梁的方式，发挥构件可以任意偏心的特点，避免近矩离轴线;

建模时按次梁输入，使次梁不参加整体分析；

根据实际情况做简化处理结构建模同时要避免短墙，因为短墙小于等

于300时将被忽略，不存在，导致墙元出口上下不连续，无法对位。

引起导荷错误，分析错误。

短柱

钢筋混凝土结构中按内力计算值得到的剪跨比/（）不大于2、以及

反弯点在柱子高度中部且柱净高与截面高度之比/h不大于4的柱称

为短柱。（实际工程中，应注意由于实心粘土砖填充墙对框架柱的约束，

如：框架柱间砌筑不到顶的隔墙、窗间墙以及楼梯间休息平台使框架

柱变成短柱）。

短柱的变形特征为剪切型，在地震作用时，容易发生脆性破坏，导

致结构的严重破坏甚至倒塌。设计时，对于短柱的抗震验算，其轴压

比限值比一般柱降低0.05,抗震等级为一级时每侧纵向钢筋配筋率不

宜大于1.2%,应使其剪力设计值满足规范6.2.9条式6.2.9-2的要求；

构造方面，箍筋应沿柱子全高加密，间距不应大于100mm,宜采用复

合螺旋箍或井字复合箍，其体积配箍率不应小于1.2%,9度时不应小

于1.5%,梁柱节点核芯区的体积配箍率不小于柱端的较大值（体积配

筋率计算时，可以计入在节点有效宽度范围内的梁的纵向钢筋）。对于

剪跨比小于1.5的超短柱要专门研究，如采取增设交叉斜筋、外包钢

箍、设置型钢或将抗震薄弱层转移到相邻的一般楼层等合理并经验证

有效的构造措施，防止短柱剪切（或粘着）破坏，增加其耗能能力。

短柱（概念的延伸）

短柱的正确判定

规程［1］和规范［2］都规定，柱净高H与截面高度h之比H/h<

4为短柱，工程界许多工程技术人员也都据此来判定短柱，这是一个

值得注意的问题。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比入，只有

剪跨比X=M/Vh<2的柱才是短柱，而柱净高与截面高度之比H/

hg4的柱其剪跨比入不一定小于2,亦即不一定是短柱。按H/hg

4来判定的主要依据是：①入=M/Vh<2；②考虑到框架柱反弯点

大都靠近柱中点，取M=0.5VH,则入=M/Vh=0.5VH/V

h=0.5H/h<2,由此即得H/h04。但是，对于高层建筑，梁、

柱线刚度比较小，特别是底部儿层，由于受柱底嵌固的影响且梁对柱

的约束弯矩较小，反弯点的高度会比柱高的•半高得多，甚至不出现

反弯点，此时不宜按H/h$4来判定短柱，而应按短柱的力学定义--

剪跨比X=M/Vh$2来判定才是正确的。

框架柱的反弯点不在柱中点时，柱子上、下端截面的弯矩值大小就不

一样，即Mt#Mb。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不

一样的，即Xt=Mt/Vh^Xb=Mb/Vho此时，应采用哪一

个截面的剪跨比来判断框架柱是不是属于短柱呢？笔者认为，应该采

用框架柱上、下端截面中剪跨比的较大值，即取X=max（入t,X

b）。其理由如下：框架柱的受力情况有如一根受有定值轴压力的连续

梁，柱高Hn相当于连续梁的剪跨a,已有的试验研究结果表明［1

0］：对于剪跨a不变的连续梁，当截面上、下配置的纵筋相同时，剪

切破坏总是发生在弯矩较大的区段；对于框架柱，临界斜裂缝也总是

发生在弯矩较大的区段。

事实上，在柱高Hn或连续梁剪跨a的范围内，最大剪跨比是出现在

弯矩较大区段上的。钢筋碎构件的抗剪承载力是随剪跨比九增大而降

低的。所以，同样条件下，弯矩较大区段的截面抗剪承载力要比弯矩

较小区段的小，在荷载作用下，如果发生剪切破坏，就只能是在弯矩

较大区段上。用来判断框架柱是否属于短柱的剪跨比X当然应是可能

发生剪切破坏截面的剪跨比Xo

一般情况下，在高层建筑的底部几层，框架柱的反弯点都偏上，即M