框架柱在框架结构中扮演着关键角色,它承受着梁和板传来的荷载,并将这些荷载传递给基础。按照《混凝土结构设计规范》GB50010-2002的规定,对于一般多层房屋的框架结构,柱的计算长度应根据楼盖类型有所不同。现浇楼盖时,底层柱的计算长度l0为1.0H,其他各层柱为1.25H;而装配式楼盖时,底层柱的计算长度l0为1.25H,其他各层柱为1.5H。这里H代表从首层柱的基础顶面到首层结构楼面的距离,或上下两层结构楼面之间的距离。
该规范涵盖了以下几种框架情况:首先,无任何墙体的空框架结构,包括可能拆除墙体的框架结构;其次,有围护墙及内部纵、横墙,但墙体由轻质材料组成;第三,仅在一侧设有刚性山墙,其余部分无抗侧力刚性墙;最后,刚性隔墙之间的距离过大,如现浇楼盖房屋超过3倍房屋宽度,装配式楼盖房屋超过2.5倍房屋宽度。
当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度l0应按特定公式计算并取较小值。公式为l0 = [1+0.15(ψu +ψl)]H和l0 = (2+0.2ψmin)H,其中ψu、ψl是柱上下端节点交汇的柱线刚度之和与交汇的梁线刚度之和的比值,ψmin是ψu和ψl中的较小值,H表示柱所在层的框架结构层高。
在某些特殊情况下,框架柱的计算长度需要根据可靠的设计经验或通过计算来确定。例如,在不设楼板或楼板上开孔较大的多层钢筋混凝土框架,以及无抗侧力刚性墙的单跨钢筋混凝土框架等场景下。
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