“剪力墙和框架柱轴压比不同”,核心是抓住 “两者的‘工作职责’和‘身材特点’完全不一样”
轴压比的本质是 “控制构件别被‘压垮’的安全红线”,而因为剪力墙和框架柱 “扛的力、抗的灾、长得也不一样”,所以这条 “安全红线” 自然不能画在同一个位置。
什么是 “轴压比”?
不管是剪力墙还是框架柱,轴压比都可以简单理解成 “构件‘实际扛的压力’和‘自身能扛的最大压力’的比值”
比值越小,说明构件 “压力储备越足,越不容易被压垮”;
比值越大,越接近 “扛不住的极限”,地震时容易被压碎。
比如:一个人最多能扛 100 斤(自身最大承载力),现在让他扛 50 斤,轴压比就是 50%(安全);
如果让他扛 90 斤,轴压比就是 90%(快扛不住了,一推就倒)。
轴压比限值的规定,就是给 “能扛多少斤” 划个安全线(比如最多让扛 80 斤,轴压比≤80%)。
核心原因:剪力墙和框架柱 “不一样”,所以轴压比要求不同
“框架柱” 想象成 “家里的‘顶梁柱’”
“剪力墙” 想象成 “家里的‘承重墙 + 抗推墙’”
1. “工作职责” 不一样 —— 柱是 “纯扛压”,墙是 “又扛压又抗推”
框架柱的核心职责是 “扛垂直压力”:就像家里的顶梁柱,主要承受整栋楼的重量(比如楼板、家具、人、自身重量),是 “垂直方向的受力主力”;
地震时虽然也会受一点水平推力,但主要还是靠 “柱子够结实,别被压垮”。
剪力墙的核心职责是 “又扛垂直压力,更要扛水平推力”:它不只是 “承重墙”(扛楼的重量),更关键是 “抗侧力墙”
地震时楼会左右摇晃(水平推力),剪力墙要像 “墙一样” 挡住这个推力,防止楼晃倒。
所以剪力墙的 “精力” 要分给两部分:一部分扛压,一部分抗推。
框架柱 “专心扛压”,只要控制好 “别被压垮” 就行,所以轴压比可以稍微放宽一点(比如规范里框架柱轴压比限值通常在 0.6~0.9,不同抗震等级有差异);
剪力墙 “分心扛压 + 抗推”,如果扛的垂直压力太多(轴压比太高),它的 “抗推能力” 会大幅下降。
就像一个人 “又扛着 100 斤重物,又要去推一辆车”,肯定推不动,还容易被重物压得站不稳。
所以必须严格控制剪力墙的轴压比(通常比框架柱低,比如限值 0.3~0.6),给 “抗推” 留足够的 “力气”。
2. “身材和受力特点” 不一样 —— 柱是 “细高杆”,墙是 “扁宽板”
框架柱的 “身材” 是 “细高的柱状”:比如常见的柱子截面是 0.5m×0.5m 的正方形,高度是 3 米(一层楼的高度),是 “细高杆” 形态。
这种形态的缺点是 “怕压也怕弯”—— 如果轴压比太高(扛的压力太接近极限),地震时稍微有点水平推力,柱子就会像 “被压弯的筷子” 一样,先弯后断。
剪力墙的 “身材” 是 “扁宽的板状”:比如剪力墙厚度 0.2 米、长度 3 米,高度 3 米,是 “扁宽的板” 形态。
这种形态的优点是 “抗推能力强,但扛压能力相对弱”—— 因为它 “薄”,垂直方向的 “承压面积” 虽然总长 3 米,但厚度只有 0.2 米,和柱子的 “正方形截面” 比,单位面积扛的压力更敏感;
如果轴压比太高,哪怕没有水平推力,也容易像 “被压碎的薄石板” 一样,从中间裂开。
框架柱 “细高但截面结实”,承压的 “基础条件好”,所以轴压比可以允许高一点;
剪力墙 “扁宽但厚度薄”,承压的 “基础条件弱”,而且还要留力抗推,所以轴压比必须控制得更低;
相当于 “细高的柱子能扛 100 斤,扁宽的墙只能扛 60 斤”,如果硬让墙扛 100 斤,要么被压碎,要么没力气抗推。
3. “抗震失效的后果” 不一样 —— 柱倒楼塌,墙裂楼还能撑
抗震设计里, “强柱弱梁、强剪弱弯”,意思是 “让梁先坏、柱后坏”—— 因为框架柱是 “支撑整栋楼的骨架”,一旦柱子被压垮,整个框架就会散架,楼直接塌;
而剪力墙是 “抗推的辅助但关键构件”,哪怕剪力墙出现一些裂缝(只要没被压垮),还能继续扛住垂直压力和一部分水平推力,楼不会立刻塌,能给人争取逃生时间。
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抗扭计算中,纵筋和箍筋的数量要达到平衡,同时要满足最小配筋率要求