穿层柱设计方法探讨

潘 奇

（中国建筑设计研究院有限公司绿色建筑设计研究院，北京 100120）

0 引言

近年来，随着商业、文旅建筑不断涌现，为满足人们对建筑空间的追求，挑空、双层通高、3层通高等无任何框架梁拉结的柱常出现在工程设计中。这些穿层柱是关系结构安全的薄弱构件，也必然成为设计关注的重点。如何在工程设计中选择合理的分析和处理方法是保证穿层柱安全可靠的关键点。以下结合某商业工程，通过对穿层柱及其周边中柱、边柱进行受力分析，以及对损伤破坏过程进行分析及对比，在受力分析及损伤破坏顺序的基础上，选择适合穿层柱设计的简单、高效的设计方法，以供结构设计参考。

1 工程概况

北京某商业建筑设计使用年限为50年，地面粗糙度为C类，风荷载标准值为0.45kN/m2。该商业建筑共6层，其中地下1层，地上5层，层高均为4m，框架结构；抗震设防烈度为8度（0.2g）[1]，第二组，Ⅱ类场地，框架抗震等级为二级；柱网分布较均匀，为满足大空间功能的建筑需求，柱网间均为10m×10m，x向为8跨，y向为 3跨，柱截面 1～3层为 950mm×950mm，4～5层为900mm×900mm，柱混凝土强度等级1～3层为C40，其余均为C30；梁、板混凝土强度等级均为C30，钢筋强度等级均为HRB400；活荷载按商业取3.0kN/m2[2]。其中此商业在4，5层存在穿层柱，商业结构三维模型如图1，2所示。

图1 商业建筑结构三维模型

图2 穿层柱楼层三维模型

2 利用穿层柱静力弹塑性计算研究其破坏顺序

Push-over分析方法本质上是一种与反应谱相结合的静力弹塑性分析方法，是按一定水平荷载加载方式对结构施加单调递增的水平荷载，逐步将结构推至一个给定的目标位移以研究分析结构的线性性能，从而判断结构及构件的变形、受力、是否满足设计要求。……