短柱

短柱

short column

短柱的概念对短柱进行设计之前,首先要判别哪些柱是短柱或哪种受力状态易形成短柱。目前,在工业与民用建筑的框架、框剪设计中,普遍采用PKPM等设计软件进行设计,但目前的软件设计还不完善,在进行电算时,对短柱不能进行自动判别,因此短柱需要设计人员利用电算结果另行设计。

短柱出现时,可以通过多种方法来提高短柱的承载力或变形能力,使短柱的抗震性能获得提高,从而避免发生脆性破坏,保证结构安全。

房屋建筑中的短柱一般是指，净高与截面宽度之比不大于4的柱，包括因嵌砌粘土砖填充墙形成的柱,就是短柱。另一种说法是柱净高和截面高度之比不大于3的柱是短柱。

短柱的几种类型

1.错层短柱。出现于楼层不同标高相连接的柱。

2.夹层短柱。出现于带走马廊的夹层中。

3.全层短柱。

4.填充短柱。这是柱被硬质装修所约束形成的短柱。虽然柱身较长，在构造上仍应按短柱对待。

短柱效应

英文名称：Effects of short column

名称定义

在同一层楼中柱长度原以楼层高度设计，然实际上部分柱子因与窗台短墙相连，受其侧向束制作用影响，使柱子之有效长度减短，以致柱之刚度大为增加。地震来临时，因此短柱之刚度大，而较其它正常柱吸收更大之水平力，引致此短柱剪应力超过负荷而开裂破坏，此效应称为短柱效应。

概述

避免短柱效应可于柱墙相接处以伸缩缝预留空隙隔离，使柱子维持原正常设计高度，以符合原设计考虑。

短柱效应则是在设计时易被忽视的一个问题。以窗台为例，发生短柱效应的原因是在设计之初，窗台为非结构墙，在应力分析时未将其考虑在内，把被窗台围束的柱当作一般柱作应力分析而忽略掉该柱真正的高度（短柱刚度大、韧性差），因此每逢地震发生后常造成严重的剪力破坏情形，其破坏形态多为剪切破坏，无明显征兆，一般而言以多层建筑中设置构造柱的楼梯间、宽度较大的窗台等部位最为典型。如同鞭梢效应一样，这也是一种与地震效应密切相关的效应。

相关例子

短柱效应，一般而言以学校校舍最为典型；发生短柱效应的原因在设计之初，视窗台

为非结构墙，在应力分析时未将其考虑在内，把被窗台围束的柱以一般柱当做应力分析而忽略掉该柱真正的高度(短柱刚度大韧性差)因此每逢地震发生後常造成严重的剪力破坏情形.

一般人会误解为短柱就比较容易受到地震破坏,其实是因为结构技师在设计结构时,未将墙考虑在内,以致於结构设计时柱的长度与实际完成的柱高度有大小的差别,才会有「短柱效应」,事实上只要结构技师在设计结构时有考虑到这个因素就可以避免.

短柱的定义

规范规定，柱净高Ｈ与截面高度ｈ之比Ｈ／ｈ≤４为短柱，工程界许多工程技术人员也都据此来判定短柱，这是一个值得注意的问题。

因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝Ｍ／Ｖｈ≤２的柱才是短柱，而柱净高与截面高度之比Ｈ／ｈ≤４的柱其剪跨比λ不一定小于２，亦即不一定是短柱。按Ｈ／ｈ≤４来判定的主要依据是：①λ＝Ｍ／Ｖｈ≤２；②考虑到框架柱反弯点大都靠近柱中点，取Ｍ＝０.５ＶＨ，则λ＝Ｍ／Ｖｈ＝０.５ＶＨ／Ｖｈ＝０.５Ｈ／ｈ≤２，由此即得Ｈ／ｈ≤４。但是，对于高层建筑，梁、柱线刚度比较小，特别是底部几层，由于受柱底嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小，反弯点的高度会比柱高的一半高得多，甚至不出现反弯点，此时不宜按Ｈ／ｈ≤４来判定短柱，而应按短柱的力学定义--剪跨比λ＝Ｍ／Ｖｈ≤２来判定才是正确的。