建築結構設計中的異形柱節點受力特性

2022-05-31 00:54:05 字數 993 閱讀 6896

【摘要】隨著人們生活水平的不斷提高,人們的觀念及品位意識也在逐步加強,從而導致在日常生活中對建築結構設計的要求也越老越高,文章主要通過對異形柱節點分類,受力效能及影響異形柱節點抗剪能力的因素做出分析研究,並針對以上情況對異形柱節點設計提出了一些建議。

【關鍵詞】建築結構設計;節點抗剪;特點分析;設計建議

近些年,由於甲方對住宅設計方面要求過高導致異形柱被廣泛運用,因此設計者也越來越重視對框架異形柱結構體系的研究及應用。此外,異形柱結構特殊,具有肢厚小、鋼筋較密受力情況複雜、形柱框架結構節點核心區受力特點難等因素,導致後期在運用時產生一定的難度。因此,文章針對上述情況做出了一系列分析及研究。

1 影響異形柱節點抗剪能力的因素

1.軸壓比

軸壓力之所以可以提高節點核心區抗初裂的能力是因為柱的受壓區面積增大,客觀上加大了斜壓杆的寬度,使參與斜壓杆機構的混凝土面積增大,同時梁筋傳遞給節點核心混凝土的邊緣剪力中有更多的部分匯入斜壓杆機構,造成節點核心混凝土開裂的邊緣剪力減小。另外,軸壓力提高,增大了主斜裂縫與水平方向的角度。軸壓力對通裂與極限荷載影響不明顯的原因是:

在軸壓力下進行迴圈反覆載入,致使節點核心區的混凝土累積損傷效應較無軸力作用時大,儘管軸壓力可以提高混凝土的抗剪強度,但加劇的累積損傷效應最終致使軸壓力的有利作用有所降低,對節點的通裂和極限荷載提高不明顯。

2.節點核心配箍率

配箍率對初裂剪力影響不大,因為初裂時節點剪力vj主要取決於混凝土的抗拉強度,一旦裂縫形成,箍筋受力將大幅度增長,甚至屈服,桁架機構產生作用,箍筋開始參與抵抗節點剪力;而且由於箍筋的約束使混凝土的抗剪能力也有所提高。載入過程中箍筋沿節點核心高度方向應變分布不均勻,每層箍筋應力不等,並非全部同時屈服,根據箍筋應力的資料分析,在通裂狀態下沿節點核心高度方向80%範圍內箍筋屈服。在節點核心中部(對異型中節點則是在小核心中部較偏下部位)應力最大。

這是因為在某一方向彎矩作用下,節點核心對角線兩個端部的混凝土在另一方向彎矩作用下產生的裂縫將閉合,該區域此時要承受壓力,對角線中部區域裂縫最寬,箍筋將承受原由混凝土承擔的拉力,導致節點核心中部箍筋應力最大。

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