剪跨比
ratio of shear span to depth
简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a(a称剪跨)与截面有效高度h0之比。以λ=a/h0表示。它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系,是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。
在其它因素相同时,剪跨比越大,抗剪能力越小。当剪跨比大于3时,抗剪能力基本不再变化。
狭义定义:a/h0
广义定义:M/Vh0
更深一层:主应力与切应力之比,延伸至延性与脆性。
框架柱端一般同时存在着弯矩M和剪力V,根据柱的剪跨比λ=M/Vho来确定柱为长柱、短柱和极短柱,ho为与弯矩M平行方向柱截面有效高度。λ>2(当柱反弯点在柱高度Ho中部时即Ho/ho>4)称为长柱;1.5<λ≤2称为短柱;λ≤1.5称为极短柱。试验表明:长柱一般发生弯曲破坏;短柱多数发生剪切破坏;极短柱发生剪切斜拉破坏,这种破坏属于脆性破坏。抗震设计的框架结构柱,柱端剪力一般较大,从而剪跨比λ较小,易形成短柱或极短柱,产生斜裂缝导致剪切破坏。柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏,在设计中应特别注意避免发生这类破坏。
高厚比
是指砌体墙、柱的计算高度与墙厚或柱截面边长h的比值。砌体墙、柱的高厚比越大,说明构件越细长,其稳定性就越差。砌体墙、柱高厚比验算的目的是从构件的构造尺寸上对构件的细长度加以限制,以保证其稳定性。
按下式进行验算: 式中 ——墙、柱的高厚比,;
——墙、柱的计算高度,按[表4-3-1]采用;
h——墙厚或矩形柱与H。相对应的边长
——墙、柱的允许高厚比,按[表4-3-2]采用。
混合结构房屋中的砌体墙、柱,除了应满足承载力的要求外,还必须有足够的稳定性,砌体墙、柱的高度比验算就是保证其稳定性的重要构造措施,以防止砌体墙、柱在施工和使用过程中丧失稳定性。
轴压比
指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值(进一步理解为:柱(墙)的轴心压力设计值与柱(墙)的轴心抗压力设计值之比值)。它反映了柱(墙)的受压情况,《建筑抗震设计规范》(50011-2010)中6.3.6和《混凝土结构设计规范》(50010-2010)中11.4.16都对柱轴压比规定了限制,限制柱轴压比主要是为了控制柱的延性,因为轴压比越大,柱的延性就越差,在地震作用下柱的破坏呈脆性。
u=N/A*fc,
u—轴压比,对非抗震地区,u=0.9
N—轴力设计值 A—截面面积
fc—混凝土抗压强度设计值
《建筑抗震设计规范》表6.3.6 中的注释第一条:可不进行地震作用计算的结构,取无地震作用组合的轴力设计值。
限制轴压比主要是为了控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见《抗规》6.3.7和6.4.6,在剪力墙的轴压比计算中,轴力取重力荷载代表设计值,与柱子的不一样。
长细比
长细比是指杆件的计算长度与杆件截面的 回转半径之比,注意,是杆件的计算长度,计算长度与杆件端部的连接方式有关,如固接、铰接、链接、自由,长细比并不是长边与短边之比。 构件的长细比在设计构件中主要起的作用是:钢筋混凝土偏心受压长柱子承载力计算要考虑到外载作用下,因构件弹塑性变性引起的附加偏心的影响,偏心距增大系数与轴心受压构件的稳定系数,都与长细比有关。 柱子还由于长细比来分为短柱子,长柱子和细长柱子。根据这我们来判别柱子类型,在实际中就可以尽量避免使用细长柱。
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