框架柱为什么要在柱端加密箍筋,有下列几种说法:().
Ⅰ.可以防止纵向钢筋压屈;
Ⅱ.可提高混凝土的抗压强度;
Ⅲ.并不提高截面核心区混凝土的极限压应变,在均匀受压时仍为0.002,非均匀受压时仍为0.0033;
Ⅳ.可提高柱端的受剪承载力。
以上哪几种认识是正确的
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
B.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
C.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
参考答案:D
解析:
柱端常是柱弯矩最大的部位,在强烈地震作用下会成为塑性铰区,在柱端箍筋加密区加密箍筋有如下作用:
(1)可提高柱端的受剪承载力,根据《混凝土规范》11.4.7条:(7-3-1)
式中 S--箍筋间距。
显然从上式得知,减小箍筋间距可提高受剪承载力。
(2)横向箍筋的增多加强了对截面核心区混凝土的约束作用,其在三轴均为受压情况下,混凝土的抗压强度大大提高,峰值压应变可提高10倍以上。
(3)在强烈地震作用下可防止纵向钢筋压屈。
所以在以上四种认识中A、B、C都不正确,因为其均包括Ⅲ,只有D是正确的。
[点评] (1)柱的截面按照箍筋的约束作用的程度分为三个受力区:①箍筋外围混凝土(即保护层)为无约束区;②截面中央部分和指向四角的延伸带为强约束区,这一区内的混凝土处于三轴受压状态,是约束混凝土强度和变形性能提高的主要原因;③处于以上两区之间的为弱约束区。
(2)箍筋对约束混凝土的增强作用,因配箍数量和构造而变化,柱为箍筋越多越强,对核心区的约束应力越大,其混凝土立方体的抗压强度大大提高,峰值压应变可提高10倍以上。箍筋肢距显然对约束混凝土也有重要作用。
(3)由于在柱端弯矩最大区加密了箍筋,因为上述的理由,在强烈地震作用下可防止在柱端出现混凝土首先被压碎,并避免出现纵筋被压屈的灯笼状破坏情况,提高了柱的延性。