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板柱結(jié)構(gòu)的適用高度是多少?

更新時(shí)間:2017-04-17 15:50:05 來(lái)源:環(huán)球網(wǎng)校 瀏覽79收藏7

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  問(wèn)題:

  板柱結(jié)構(gòu)的適用高度是多少?

  答疑:

  板柱結(jié)構(gòu)是一種經(jīng)常被采用的結(jié)構(gòu)體系,它具有不少優(yōu)點(diǎn),如施工支模及綁扎鋼筋較簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)本身高度較小,可以減少建筑物的層高,從而降低建筑物的造價(jià)等等,但由于此種結(jié)構(gòu)在遭受較強(qiáng)地震作用時(shí),其板柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能不如有梁的梁柱節(jié)點(diǎn),此外,地震作用產(chǎn)生的不平衡彎矩要由板柱節(jié)點(diǎn)傳遞,它在柱周邊將產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力,當(dāng)剪應(yīng)力很大而又缺乏有效的抗剪措施時(shí),有可能發(fā)生沖切破壞,甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的連續(xù)破壞。因此,新的抗震規(guī)范對(duì)于板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)的適用高度,(環(huán)球網(wǎng)校二級(jí)建筑師頻道為您整理)作了較嚴(yán)格的規(guī)定。但是,實(shí)際工程中,對(duì)于板柱結(jié)構(gòu)還是有大量要求的,本文目的,是想提供一些措施,使板柱結(jié)構(gòu)可以建筑得更高一些,以滿足實(shí)際需求震害實(shí)例。

  由于板柱結(jié)構(gòu)(無(wú)抗震墻者)抗震性能較差,北京市建筑設(shè)計(jì)院1992年出版的《結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施》中規(guī)定,在抗震設(shè)防烈度為6度的地區(qū),層數(shù)不能超過(guò)四層,房屋總高不能超過(guò)16m,7度區(qū)為三層及12m,8度區(qū)為二層及8m。(以上指未設(shè)抗震墻的板柱結(jié)構(gòu))

  新的抗震規(guī)范GB50011-2001對(duì)于板柱結(jié)構(gòu)作了比較嚴(yán)格的規(guī)定,例如,對(duì)于適用最大高度,6、7、8度區(qū)分別為40,35,30米;抗震墻應(yīng)能承擔(dān)全部地震作用,板柱部分能額外承擔(dān)全部地震作用的20%;沿兩個(gè)主軸方向通過(guò)柱截面的板底連續(xù)鋼筋,有數(shù)量的要求(抗震規(guī)范6.6.9式)等等。

  在抗震現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度中,有板柱-抗震墻結(jié)構(gòu),但是沒有不設(shè)抗震墻的板柱結(jié)構(gòu),它的意思是,不推薦采用不設(shè)抗震墻的板柱結(jié)構(gòu)。

  此外,目前有一種說(shuō)法:抗震規(guī)范對(duì)于各種結(jié)構(gòu)體系的房屋,都有一個(gè)“限制高度”,這是一個(gè)誤解。的確,包括過(guò)去的抗震規(guī)范都提出了“適用的最大高度”,但這并不是“限制高度”,它的意思是,在使用該規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),并遵守規(guī)范的計(jì)算、構(gòu)造等一系列要求,各種體系在各設(shè)防烈度時(shí),該規(guī)范的適用范圍,是多少高度。例如,在8度區(qū),框架-抗震墻按該規(guī)范設(shè)計(jì)時(shí),適用到100m高度。如果建筑物高度需要高于100m,就需采取比規(guī)范內(nèi)容更嚴(yán)格的措施(包括計(jì)算與構(gòu)造),并經(jīng)過(guò)規(guī)定的審查,只要符合要求,是可以超過(guò)抗震規(guī)范表6.1.1中的高度的。總之,并無(wú)“限高”的說(shuō)法。如果限制高度,只許建多少米,豈不是限制了科技的進(jìn)步?

  新抗震規(guī)范對(duì)于板柱-抗震墻的適用高度,規(guī)定得較低,這對(duì)于一般的高層建筑,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用的。是否可以建得更高一些,可以根據(jù)從震害分析著手:

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  美國(guó)阿拉斯加四季公寓的倒塌,(環(huán)球網(wǎng)校二級(jí)建筑師頻道為您整理)往往被認(rèn)為是板柱-抗震墻性能不好的一個(gè)例證。但從林同炎事務(wù)所的分析報(bào)告來(lái)看,該工程的設(shè)計(jì)按100%地震力由核心筒來(lái)承擔(dān),在承載力方面也是足夠的,只因施工單位在鋼筋接頭上未按規(guī)定施工,才造成嚴(yán)重破壞。

  阿爾及利亞的倒塌事故,是由于該工程為純板柱結(jié)構(gòu)(樓板為雙向密勒,無(wú)梁),層高較高,跨度也較大。此種結(jié)構(gòu)不能抵抗地震是不足為奇的,也不提倡此類結(jié)構(gòu)。

  1985年墨西哥地震,板柱結(jié)構(gòu)遭受破壞,主要由于板柱節(jié)點(diǎn)抗沖切能力不足,如果按我國(guó)新的抗震規(guī)范的要求去設(shè)計(jì),再在沖切方法上作改進(jìn),并加強(qiáng)抗震墻的構(gòu)造,這類破壞是可以避免的。

  綜上所述,板柱結(jié)構(gòu)的破壞主要是:

 ?、?未布置一定數(shù)量的抗震墻,因而地震作用全由板柱框架承受。由于未布置抗震墻,此種結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)剛度又相對(duì)較弱,因此側(cè)向位移常較大。由于它延性差,抗彎和變形能力很弱,再加上P-⊿效應(yīng),在強(qiáng)震時(shí)造成嚴(yán)重破壞甚至倒塌是很可能的。

 ?、?板柱節(jié)點(diǎn)處,樓板抗沖切能力差。在柱子周邊板內(nèi),未設(shè)置抗沖切的鋼筋,或設(shè)置得不恰當(dāng),節(jié)點(diǎn)處不平衡彎矩對(duì)樓板造成的附加剪應(yīng)力未適當(dāng)考慮,柱周邊板的厚度不夠,使抗剪箍筋不易充分發(fā)揮作用,或柱子縱筋在節(jié)點(diǎn)處滑移。

  由于這些原因,在強(qiáng)震時(shí)使墻板產(chǎn)生沖切破壞,隨之樓板墜落,造成巨大損失。

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