异形柱的受力性能及其轴压比控制

　　异形柱的延性比普通矩形柱的差。轴压比、高长比(即柱净高与截面肢长之比)是影响异形柱破坏形态及延性的两个重要因素。 异形柱由于多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状态下，各肢产生翘曲正应力和剪应力。由于剪应力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，导致异形柱脆性明显，使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。 作为异形柱延性的保证措施，必须严格控制轴压比，同时避免高长比小于4(短柱)。控制柱截面轴压比的目的，在于要求柱应具有足够大的截面尺寸，以防止出现小偏压破坏，提高柱的变形能力，满足抗震要求。广东《规程》按建筑抗震设计规范(GBJ11―89)中所规定的柱子轴压比降低0.05取用(按截面的实际面积计算);天津《规程》则根据箍筋间距与主筋直径之比、箍筋直径及抗震等级共同确定，其要求比广东《规程》严格，例如，对s/d=5、4(即箍筋间距s=100mm，纵筋直径d分别为20mm、25mm的情况)，箍筋直径dv=8mm，抗震等级为三级的L形截面，其轴压比限值分别为0.60，0.65。异形柱是从短肢剪力墙向矩形柱过渡的一种构件，柱肢截面的肢厚比(即肢长/肢宽)不大于4。《高规》(JGJ3―91)第5.3.4条，“抗震设计时，小墙肢的截面高度不宜小于3bw”，“一、二级剪力墙的小墙肢，其轴压比不宜大于0.6”。根据上述分析，为便于应用，建议在6度设防区，对于异形柱框架结构，L形截面柱的轴压比不应超过0.6(按截面的实际面积计算，下同)，T形截面柱的的轴压比不应超过0.65，十字形截面柱的轴压比不应超过0.8;对于异形柱框架―剪力墙(或核心筒)结构，由于框架是第二道抗震防线，所以框架柱的轴压比限值可放宽到0.65(L形)、0.70(T形)、0.90(+字形)，但对于转换层下的支承柱，其轴压比仍不应超过0.60。 短柱在压剪作用下往往发生脆性的剪切破坏，设计中应尽量避免出现短柱。根据高长比不宜小于4，在梁高为600mm的前提下，当标准层层高为3.0m时，异形柱的最大肢长可为600mm;底层层高为4.2m时，肢长可为900mm

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