某钢筋混凝土框架结构办公楼,柱距均为8.4m。由于两侧结构层高相差较大且有错层,设计时拟设置防震缝,并在缝两侧设置抗撞墙,如图1-6(Z)所示。已知:该房屋抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为8度,建筑场地类别为Ⅱ类,建筑安全等级为二级。A栋房屋高度为21m,B栋房屋高度为27m。
假定,A栋二层中柱KZ1截面尺寸b×h=600mm×600mm,h0=555mm。柱净高Hn=2.5m,柱上、下端截面考虑地震作用组合的弯矩计算值分别为Mct=280kN·m、Mhc=470kN·m,弯矩均为顺时针或反时针方向。试问,该框架柱的剪跨比λ取下列何项数值最为合适()。提示:采用公式求解。
A.1.7
B.2.2
C.2.6
D.2.8
参考答案:D
解析:
根据《抗规》公式(6.2.9-3),对应的截面组合剪力计算值。
【命题思路】
剪跨比在确定框架柱的基本抗震构造措施时经常用到。例如,确定柱轴压比限值时,对于剪跨比不大于2的柱,轴压比限值应降低0.05;确定箍筋加密范围和加密区箍筋间距时,对于剪跨比不大于2的框架柱,箍筋应全高加密,箍筋间距不应大于100mm等。结构工程师应该理解和掌握剪跨比的概念和算法,并应清楚是反弯点位于柱高中部时的简化算法,而非精确算法。
【解题分析】
1.《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.2.9条对剪跨比的解释是:剪跨比,应按柱端或墙端截面组合的弯矩计算值M、对应的截面组合剪力计算值V及截面有效高度h确定,并取上、下端计算结果的较大值;反弯点位于柱高中部的框架柱可按柱净高与2倍柱截面有效高度(虽本考题不涉及此问题,但应注意《抗规》与《高规》及《混规》的规定不完全一致)之比计算。本题为了统一算法,特别给出了提示:采用公式λ=求解。需要注意的是,是反弯点位于柱高中部时的简化算法。
2.关于V的计算
当柱端弯矩均为顺时针或反时针方向(同向)时,;当柱端弯矩一端为顺时针方向另一端为反时针方向(反向)时,,并且注意,式中的、均为柱端截面组合的弯矩计算值,而非弯矩设计值。
3.关于M的取值
M为柱端截面组合的弯矩计算值。根据剪跨比的定义,M应为柱上、下端截面组合弯矩计算值的较大值,即M=max(,)。
4.错误解题情况
1)M没有取柱上、下端截面组合弯矩计算值的较大值,而是取用了较小值280kN·m。
2)未按提示采用公式求解,而采用了简化算法。
3)V的计算错误,基本概念不清,不知道V和M[SBzgif]的相互关系。