构造柱刚度

抗震规范规定，构造柱可适当设置于建筑角部、墙体中间截面及门窗洞口边缘，但未对计算中如何考虑其刚度给出具体指导。因此，在抗震规范或危险建筑条例下，并无考虑构造柱刚度的强制要求。

考虑到用户可能不希望计入构造柱刚度，程序在绘制构造柱时不会自动将墙体分段。若需考虑构造柱的刚度，可将墙体分为两段绘制，使构造柱不穿过各段内部，这样处理可能更为合适。

若勾选"在计算中考虑构造柱刚度"选项，则程序将计入构造柱的刚度。程序将构造柱视为一种在 X 和 Y 两个方向均起作用的特殊刚度系数墙体构件。

程序采用以下公式计算构造柱刚度：

构造柱相对刚度 := abs(Edh_Eds * 构造柱短边长度（cm）* 构造柱长边长度（cm）/ 100 / 100 / 构造柱相邻自由高度（m）;

公式中：

   Edh\_Eds：构造柱弹性模量与墙体弹性模量之比（构造柱相对于墙体的相对刚度系数）

   构造柱相邻自由高度：当相关方向构造柱旁存在门窗洞口时，构造柱的自由高度取该计算方向门窗高度的较小值。当相关地震方向构造柱旁不存在门窗时，构造柱的自由高度取楼层高度。

   2007 年抗震规范表 2.1 B1 — 钢筋混凝土建筑软弱层公式如下：

ΣAe = 所考虑地震方向任意楼层的有效剪切面积

ΣAg = 所考虑地震方向任意楼层平行于该方向起剪力墙作用的结构构件截面面积之和

ΣAk = 所考虑地震方向任意楼层平行于该方向的砌体填充墙面积之和（不计门窗洞口）

Aw = 柱截面的有效腹板面积（不计垂直于地震方向的柱突出部分面积）

ΣAw = 任意楼层各柱截面有效腹板面积 Aw 之和

由公式可知，钢筋混凝土构件相对于墙体的相对刚度为 1/0.15 = 6.66 倍。我们认为 Edh_Eds 可取 6.66。

在 Zekai CELEP 教授所著《地震工程学导论》中，加固外包层弹性模量与墙体弹性模量之比（加固外包层相对于墙体的相对刚度系数）取为 5。由于构造柱也是钢筋混凝土构件，类比该做法，取该比值为 5 可能同样合适。

若将构造柱视为在两个方向均起作用的类墙构件，其刚度可取 1。

抗震规范要求砌体建筑仅需验算剪力。此外，刚度计算公式与钢筋混凝土不相兼容（因使用的是相对刚度值，属于简化近似公式）。因此（结合我们与学术界的讨论），我们认为单纯采用弹性模量比值来赋予构造柱相对刚度并非安全的做法。

经向 Zekai Celep 教授咨询，他认为对于不构成完整框架的砌体结构体系，单独考虑构造柱刚度并不合适。

我们团队在凡省地震后对大量建筑进行实地勘察，在单层木楼板建筑中观察到以下现象：建筑角部和墙体中间截面处出现因平面外位移（达 2–4 cm）引起的裂缝；在无构造柱的钢筋混凝土楼板建筑（2–3 层）中，门窗洞口之间厚度 0.5–1.5 cm 的实体墙段出现 X 形对角剪切裂缝；在墙体中间截面设有 20/20 构造柱的建筑中，X 形剪切裂缝宽度约为 0–0.5 mm。所检查的约 300 栋砌体建筑中，墙体材料几乎全部为空心砌块。

关于构造柱刚度的处理，由用户和/或主管工程师自行决定。