工业厂房钢筋混凝土框架结构的设计

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发布时间：2021-09-15

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工业厂房钢筋混凝土框架结构的设计
段正光卫彩霞
(武汉市政工程设计研究院有限责任公司武汉430023)
【摘要】通过山东淄博烧结室的设计，分析了在荷载大、结构复杂的情况下如何确定结构形式，尤其是对
短柱的设计进行了分析。
【关键词】钢筋混凝土框架短柱强柱弱梁剪跨比
Design of Reinforced Concrete Frame Structure of Industrial Building
DUAN Zheng—guang，W EI Cai—xia
Wuhan MunicipalEngineeringDesign&Research Institute Co．，Ltd．，Wuhan 430023)
【Abstract】Through the design of Shangdong Zibo sintering room，give a analysis of how to
confirm the structure form in the case of big load and complicated structure，especially the design of
short column．
【Key words】Reinforced concrete frame structure，short column，strong column and weak beam，
ratio of shear span to effective depth
l 前言
在工业建筑中，由于工艺的需要，结构形式极
不规则，如淄博烧结室四号和五号轴线之间
28．3m， 31．9m两层平台，楼层高3．6m，但由于荷
载大，梁跨度大(L=13．5m)导致梁断面达到1．9m，
层问净高仅为1．7m，由此导致柱为超短柱，而超短
柱在我国规范中是要求尽量避免的结构形式，在
以往设计中又无先例可寻，现就此结构形式的设
计进行分析。
2 结构形式的确立
如果没有地震作用，确定结构形式只要满足
工艺要求及构件的强度和变形的要求即可。而
在地震作用下，结构形式就变复杂了。在地震作
用下，要求结构具有一定延性，而结构延性是结
构抗震性能的一个重要指标。延性具体体现在
结构上就是塑性铰的形成，延性大的结构在地震
作用下，结构进入弹塑性状态，能够吸收大量的
能量，使作用在结构上的地震荷载维持在一定范
围内不再上升。从能量守衡定律来讲，实质上是
能量转换，也就是说在地震作用下由动能通过塑
性铰变形而作功转换成势能。反之，没有延性或
延性很小的结构往往出现脆性破坏，承载能力突
然丧失，甚至倒塌。
为了使结构具有一定延性，就必须保证梁、柱
构件有足够的截面曲率延性(或位移延性)，但是
塑性铰如果出现在柱子上，很容易形成破坏结
构。柱子出现较大的变形后难于修复。柱子变形
将引起附加弯矩，更为甚者柱子破坏将引起整个
结构倒塌；当柱中出现塑性铰时，随着顶点位移延
性比的要求，对柱子的曲率比要求增加很快，有时
难以达到(如本文中N=4200kN)，柱轴力愈大，曲
率延性愈小，满足地震作用下延性比的要求较为
困难，有时是简直不可能。因此本设计按照强柱
弱梁的原则进行设计。
首先，在工艺条件许可的情况下尽量保证柱
子的剪跨比要求(剪跨比大于2)。也就是说在柱
高确定的情况下尽量控制柱断面高度。由于框架
柱反弯点大都接近柱中点，为了设计方便，常用柱
长细比近似表示剪跨比的影响。因为
A=M／。／2h，所以当L／h>4时为长柱，
当3<L／h≤4时为短柱，当／h≤3时为超短柱
(式中，分别指端部截面的弯矩和剪力，h为
柱截面高)。