什么是型鋼混凝土柱?

這個問題是不是看起來很傻?作為一名結(jié)構(gòu)工程師,連型鋼混凝土柱都傻傻分不清嗎?

"鋼筋混凝土柱里面塞入型鋼,就是型鋼混凝土柱",魯莽的新手可能會給出這樣的答案。

有經(jīng)驗一點的工程師肯定不會認同上面的答案,最起碼要再加一條,"含鋼率不能低于4%."

沒錯,4%的要求明確寫在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第11章節(jié)。

很明顯,純鋼筋混凝土柱和規(guī)范規(guī)定的型鋼混凝土柱(4%以上含鋼率)之間,還有頗為廣闊的灰色地帶。

這個地帶是法外之地,但并非不毛之地。

我來舉兩個例子。

其一,超高層做加強層(伸臂桁架或腰桁架),以及特殊的大跨梁,當(dāng)梁內(nèi)設(shè)置型鋼,而與其相連的框柱,根據(jù)計算不需要型鋼時,基于構(gòu)造要求,一般也會在柱內(nèi)設(shè)置型鋼。構(gòu)造型鋼截面不大,含鋼率很可能小于4%,此時,框柱還能當(dāng)做型鋼混凝土柱嗎?

其二,結(jié)構(gòu)底部,部分框柱軸壓比超限,即使采用構(gòu)造措施依然超限,我們很容易想到,放點型鋼。但含鋼率低于4%,此時,框柱還能當(dāng)做型鋼混凝土柱嗎?

要回答上面兩個問題,我們不禁要開始思考文章標題——那個看起來很傻的問題。

「 什么是型鋼混凝土柱? 」

之所以在普通鋼筋混凝土柱內(nèi)加設(shè)型鋼,一是提高其承載能力,二是提高延性。承載能力提高,結(jié)構(gòu)工程師都明白。我們說說延性。

對抗震設(shè)計的框架柱,提高延性大概有這么幾種方法:提高柱的配筋率、配箍率;采用型鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱;

因為型鋼混凝土柱的延性比普通鋼筋混凝土柱要好,所以規(guī)范對型鋼混凝土柱的配筋率和配箍率都有所放松。

「 型鋼混凝土柱最小配筋率為0.8%,最小體積配箍率降低15% 」

型鋼混凝土柱可以受此優(yōu)待的一個代價就是:含鋼率不低于4%.

如果含鋼率低于4%,根據(jù)試驗結(jié)果,其承載力和延性與鋼筋混凝土柱相比,沒有明顯提高。所以,在這種情況下,我們應(yīng)該按普通鋼筋混凝柱來設(shè)計。

回到標題,究竟什么是型鋼混凝土柱?

「 型鋼混凝土柱,其實是構(gòu)件層面關(guān)于承載力及延性的一套系統(tǒng)性規(guī)定。 」

簡單粗暴點講,型鋼混凝土柱就是4%,0.8%,15%.

含鋼率低于4%有沒有問題?當(dāng)然沒有問題!但是要按普通鋼筋混凝土柱的構(gòu)造進行設(shè)計。

真正的問題在于,含鋼率低于4%,甚至更小,卻還把它當(dāng)做型鋼混凝土柱,享受0.8%,15%的優(yōu)待。(PS,有些軟件可能就是這么干的。)

無論我們做結(jié)構(gòu)構(gòu)件層面的分析,還是結(jié)構(gòu)體系層面的分析,其實都是一個個系統(tǒng),認清系統(tǒng)是解決問題的重要前提。

張冠李戴,斷章取義,非蠢既壞,大家要小心提防哦。