收藏本站
我的资料
   
查看手机网站
其他帐号登录: 注册 登录

浅析因错层导致结构剪跨比超限情况——以巍山福泉小院二期项目为例

 二维码 233
发表时间:2020-08-05 09:34作者:BIM中心来源:云南省城乡规划设计研究院网址:http://www.yncityplan.com


由于时代的发展、科技的进步,以及人类对居住环境的要求不断提高,近些年,在远离闹市喧嚣的古城区,一个个具有民族风格的别墅院落如雨后春笋般涌现,化身为传递古老建筑文化的使者,以其独特的魅力点缀着巍山这块神秘的土地。

然而,一个好的建筑是建筑师竭尽所能汇集一身知识和本领的结晶,是他们奇思妙想的产物。特别是近年来,建筑理念越来越求新求变,建筑造型越来越光怪陆离,建筑师“逼迫”着结构师不断突破常规做法甚至是固有规范的限制,创造性地解决和克服本专业的难题,以实现建筑师“别出心裁”的设计理念。


作者:韩思成



剖面图


以此建筑为例(参考如上剖面图) 在楼梯休息平台处设置洗手间是本次设计的一个难点,因为错层高度将近一米,不管是从建筑使用功能或是经济角度来看,在跨度仅有3米的地方设置梁高为1000mm的梁显然是不合适的。因此在设计时就需要加入层间梁的概念,达到建筑功能要求。


按照如上思路进行模型建立与计算,在查看计算结果时,出现了新的问题。


计算结果的剪跨比小于2


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/(Vh0)来确定柱为长柱、短柱和极短柱,h0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H0中部时即H0/h0>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。

之所以控制柱子剪跨比,是因为柱子的延性主要与轴压比和剪跨比有关。轴压比越高、剪跨比越低,柱子延性越差,耗能越差,抵抗中震及大震的能力越低。因此须按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.3.6条中规定:剪跨比不大于2的柱,轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;以及第6.3.9条中规定:剪跨比不大于2的柱、因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱、框支柱、一级和二级框架的角柱,取全高。并且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度一级时不应小于1.5%。



这样的设计理念也存在于其他情况中,如楼梯间由于层间
梁导致柱子剪跨比小于2时,将楼梯间柱子全高加密英国国际空间结构委员会主席、结构博士及教授麦考斯基(Z.S.Makowski- British.)的一句结构名言是“一位土木工程师不能仅仅是个应力计算者,还要能欣赏形象的艺术美。这样设计才能在结构功能上,在审美观念上成为优秀的作品。”


项目名称:巍山 福泉小院二期

设计部门:BIM技术推广应用中心

设计团队(排名不分先后):康忠学、赫平、李明、陈选芳、邓开鹏、魏玄通、王东云、韩思成。



编辑制作:云南省城乡规划设计研究院信息中心