穿层框架柱、穿层墙稳定性分析

(整期优先)网络出版时间:2022-09-06
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穿层框架柱、穿层墙稳定性分析

吴倩赟

中南建筑设计院股份有限公司   湖北武汉 430000

摘要:因建筑功能要求,需在一层楼板处开洞,导致在这些区域的框架柱变为穿层柱。为确保这些柱子不成为结构薄弱部位,本文对其进行等效大震不屈服及抗连续倒塌验算。

关键词:穿层框架柱;穿层墙;稳定性;

1、穿层墙稳定性分析

选取4个位置穿层墙进行稳定性分析:

图1.1

通过PKPM对穿层墙稳定性进行分析,计算结果如下:

强肢编号

q

qmax

1

5106.97

36949.82

2

5044.89

14869.22

3

5155.41

36830.83

4

4811.09

14869.22

2、穿层框架柱稳定性分析

实际工程中遇到跃层柱、巨柱等需要在弹性约束条件下准确计算柱的等效计算长度,以此等效计算长度进行正截面受压承载力计算,确保其强度及稳定性。本工程通过实际计算可得,底层跃层柱其X方向长度系数μ=0.101,Y方向长度系数μ=0.101,小于规范计算长度系数μ=2.5,满足其强度和稳定性要求。具体计算过程如下:

采用yjks2.0.3进行整体计算,在柱1中间延X方向或Y方向分别加一垂直于柱横截面的力(取单位力1kN)

图1.2 跃层柱

通过有限元特征值法(线性屈曲分析),计算分析模型中的第一阶屈曲模态屈曲因子(目标柱屈曲失稳)

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图1.3  X方向           图1.4  Y方向

最后根据欧拉公式反推算跃层柱计算长度系数μ,其表达式如下:

1.png

结构整体稳定性验算

失稳方向

屈曲因子

计算长度系数

X

41208058.894

0.013

Y

15071330.044

0.101

3、结论

由结果可见,穿层框架柱可以满足设计要求。同时,在进行整体模型计算和配筋设计时,根据实际情况修改穿层柱计算长度系数。

参考文献:

[1] 陈建斌,罗志远,潘颖等.某超限高层建筑结构整体设计分析[J].建筑结构, 2005, 35(3): 66-70.

[2] 吕西林,李学平.超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题[J].建筑结构学报, 2002, 23(2): 13-18.

[3] 车亚玲,冯章炳.基于性能的抗震设计理论研究[J].四川建筑, 2006, 26(1): 107-109.