异形柱框架结构设计论文
浅析框架结构中异型柱的设计

浅析框架结构中异型柱的设计摘要:异型柱结构的应用是主要是在高层建筑框架结构设计当中,它从多方面满足的住房用户的需求。
异型柱以其结构灵活多样的优点,在建筑行业有很好的发展前景,尤其是在人们对住宅要求越来越高的今天。
高层建筑混凝土的异型柱结构主要为T形和L形等异型截面柱,在一定程度上降低建筑空间,为建筑工程项目的设计与运用功能带来一定的灵活性与便捷性。
关键词:框架结构;异型柱;设计前言异形柱框架结构设计在解决住宅建筑问题中起到了很大的作用,只有在工程中加强住宅建筑异形柱框架结构设计,分析其出现的问题并制定解决措施,对住宅建筑异形柱框架结构设计的现状和发展趋势进行分析,才能够使框架结构设计的作用得到更大的发挥。
1异型框架柱结构设计的优点异型框架柱结构在设计中具有以下几点的优点:该体系以轻质砌体作为填充墙,质轻不仅节约上部结构的质量,又可降低基础的造价并有利于抗震。
相同面积之下的异形柱抗弯性、刚性,要远远大于矩形柱,同时异形结构梁本身的净跨度也较小,在梁本身的线条刚度得到提升之后,结构的整体性也就得到了较大的强化,如此以来,也就促使结构本身的抗震性能随着抗侧刚度的提升而得到强化;柱本身的平面布置极为灵活,在异形柱结构中的围护墙体,都是使用的非承重轻质个墙体,从某种程序上来说,是允许进行随意穿洞操作的,在有需要的情况下甚至可以拆除重砌。
其结构本身所呈现出的限制性较少,能够最大限度的满足业主对于大空间建筑的需求;异型柱框架的使用能在建筑结构设计中,有效地解决房屋超高、超层问题。
在异形框架柱之中的配筋,可以依据要求的不同来进行适度的降低,这主要是由于大量的试验数据证明了,箍筋本身的抗剪强度在框架结构之中实际上并没有切实有效的起到作用,板箍筋自身的最大应力作用在结构的核心区域仅仅只是为箍筋的屈服强度起到了提升35%的作用。
异形柱结构则可以完全依据需求的不同,来选择不同的建筑材料填充到其中,如此以来,便能够减少各个方面所产生的造价费用。
浅议如何对异形柱框架进行结构设计

浅议如何对异形柱框架进行结构设计摘要:本文笔者结合多年的设计实践经验,针对钢筋混凝土异形柱框架结构设计及其一些要点进行了分析探讨。
关键词:异形柱框架结构设计计算分析1、前言随着人们对房屋平面与空间布置的要求越来越高,从而对建筑设计布局有了新的要求。
普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间的分隔己越来越不能被房屋使用者所接受,因为它直接影响到室内家具的布置及空间的使用。
建筑师要求结构工程师配合解决这个问题,因而在框架结构中以异形截面柱代替矩形柱。
所谓异形柱是相对于通常的矩形截面柱而言的,是指截面各肢长与肢厚之比不大于4的截面形状为“T”形、“十字”形、“L”形、“Z”形的钢筋混凝土柱。
钢筋混凝土异形柱框架结构是指仅由异形柱作为竖向构件组成的结构体系,它有如下特点:(1)具有一般矩形柱框架结构整体性较强,抗震延性好的优点。
(2)兼有砖混结构的优点,且又有效解决了砖混房屋超高的技术问题。
因此特别适用于联排别墅、高档多层住宅等。
(3)因墙体厚度一般与异形柱肢厚相同,室内不出现柱楞不露梁,使用面积能增加8%~10%。
既改善了建筑功能,也提供了大空间及住户拆改装修的便利条件。
(4)由于填充墙推荐采用粉煤灰、加气混凝土砌块等非粘土质新型轻质墙体材料,使得造价能低于普通框架结构约10%~15%。
与消耗耕地的粘土砖混结构体系相比,异形柱框架结构体系优势明显,是砌体结构较好的替代品,因此具有很好的推广价值和广阔的市场前景。
但是,在结构设计中,目前现行国家规范或规程中尚未给出异形柱框架结构设计的专门条款,供设计人员参考的资料也很有限。
笔者在对省《钢筋混凝土异形柱框架结构技术规程》(以下称作《规程》)的理解基础上,参考有关文献,结合工程实践,进行归纳总结,提出建议。
2、异形柱框架结构体系布置2.1 适用条件本着安全适用、技术先进、经济合理的设计原则,异形柱框架结构型式适用于地震烈度7度及以下地区的民用房屋,尤其适用于带错层、跃层的多层复杂住《规程》关于异形柱框架结构的适用条件为:7度区总高度不超过24m,宅和小高层。
探讨异形柱框架结构的设计

探讨异形柱框架结构的设计随着建筑行业的发展,各种新颖的建筑结构形式不断出现,各种框架结构也在不断地演变。
其中,异形柱框架结构被广泛地应用于建筑中,并且在实际工程中取得了很好的效果。
下面,我们将从设计的角度来探讨异形柱框架结构的设计。
1. 异形柱的设计异形柱一般由矩形、梯形、T形、L形等几何形状构成,其设计包括截面尺寸、支撑顶点的位置、柱的截面形状等方面。
异形柱的设计要考虑到其受力性能,确保其在受到荷载时能够充分发挥其承载能力。
同时,还需考虑其构件的制作和安装要求,保证其在实际应用中的可行性。
2. 框架结构的设计框架结构是由柱、梁、支撑体系等构成,它是建筑中应用最为广泛的结构形式之一。
对于异形柱框架结构的设计,往往需要考虑柱与梁的相交方式、承载结构的力学性质、整体稳定性等方面。
同时,还要考虑到结构的运作效率,确保其能够满足设计的要求,同时保证结构的经济性。
3. 钢结构的优势异形柱框架结构一般采用钢材构建,相较于传统的混凝土结构,钢结构具有自重较小、抗震性好、施工方便、构件连接可预制等优点。
此外,钢结构还具有可拆装性、可循环使用性等特点,符合现代保护环境的理念,更加适应现代建筑的发展。
4. 异形柱框架结构的设计特点我们可以发现,异形柱框架结构在设计和建造中都有其独特的特点。
首先,异形柱的结构形态多样,这需要在设计时充分考虑其受力性能;其次,异形柱的构造复杂,施工难度较大;最后,异形柱框架结构的设计需要深入研究结构的应力特性和变形特征。
综上所述,异形柱框架结构是一种非常实用的结构形式,在设计过程中应充分考虑到其多要素特点,确保在实际应用中具有较好的稳定性和经济性。
由于是钢结构,施工方便,建造速度快,非常符合现代建筑的发展趋势,相信它的应用将会越来越广泛。
建筑结构设计中异形柱框架结构分析论文

建筑结构设计中异形柱框架结构分析摘要: 随着人们对住宅使用功能、空间划分上的要求不断的提高,传统的砖混结构的住宅已经不能满足人们的需要了。
于是框架结构和异形框架逐渐被运用于住宅建筑中。
本文将结合异形柱框架结构形式、受力性能、计算分析、结构构造等方面进行分析探讨。
关键词: 异形柱, 受力性能,框架柱,结构设计,中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:异形柱结构是采用t 形、l 形、十字形等截面的异形柱代替一般框架柱作为竖向支承构件而构成的结构, 在工程设计中可根据建筑设计对建筑功能及建筑布置的要求, 在结构的不同部位,采取不同形状截面的异形柱。
异形柱的柱肢厚度及梁宽度与框架填充墙协调一致, 避免了框架柱及梁在屋内凸出, 从建筑学角度也可称其为“隐式框架”[ 1] 。
近年来, 随着我国住宅产业的迅速发展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高, 普通的矩形框架柱会给室内装饰和家具布置带来极大的不便。
如何合理地利用建筑物的有效面积, 这对住宅结构设计提出了一项新的要求。
异形柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求, 兼备了框架及剪力墙结构体系的优点, 它将是今后住宅结构体系的发展方向之一。
1 异形柱的受力性能(1) 承载能力。
异形柱不同于矩形柱, 它由多肢组成, 柱肢截面高度与柱肢宽度的比值一般在2.5~4, 墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大, 导致各向刚度不一致, 其各向承载能力也有较大差异。
(2)变形特征。
一般住宅的层高在2.8 m~ 3.1 m, 异形柱肢厚在200 mm 左右, 异形柱为了获得足够的承载力, 肢长一般不会太小, 这就容易造成柱剪跨比过小, 形成短柱( 柱净高h / 柱肢长h 4, 由于异形柱属薄壁构件, 也会因截面曲率m / ei 或ecu / x ( ecu 为混凝土的极限压应变, x 为截面受压区高度) 较小, 使弯曲变形性能有限, 延性较差。
2 异形柱的计算分析2.1 计算方法在低烈度区, 且水平力作用在截面对称轴内时( 如异形柱为十字形) , 弹性分析计算其翘曲应力很小, 此时如同承受水平力的偏压构件, 仍可按平截面假定分析, 按混凝土设计规范计算。
住宅建筑异形柱框架结构设计

住宅建筑异形柱框架结构设计摘要:随着建筑行业的快速发展,住宅建筑的形式变得更为多样,同时功能也变得更为优化,其中就包括了异形柱结构的应用。
通过应用该结构,除了能够满足建筑空间布局和造型要求之外,也能够对结构安全性进行有效的提高。
本文首先对住宅建筑异形柱框架结构的概念和特点进行阐述,从而对异形柱框架结构设计进行探讨,最后对异形柱框架结构设计中需要注意的问题进行研究。
希望通过本文,能够为住宅建筑异形柱框架结构设计提供一些参考和帮助。
关键词:住宅建筑;异形柱框架;结构设计引言:如今在民用住宅建筑中,对于异形柱结构的应用已经十分广泛,相比于传统的钢筋混凝土结构,异形柱结构不管是在受力特性方面,还是在计算方法上都较为特殊,需要在设计的过程中对异形柱结构的计算方法和受力特性进行准确把握,从而使得该结构达到实用性和安全性等方面的要求。
异形柱结构的应用不仅能够增加建筑的美观度,还能够提高建筑的承载能力和抗震性能,因此受到越来越多的关注和应用。
但在设计过程中,需要充分考虑异形柱结构的特点,采用合适的计算方法和分析手段,确保结构的安全可靠。
1.异形柱结构的概念和特点阐述异形柱结构是指截面和常规矩形截面之间具有差异性的柱,之所以要使用该结构,是为了达到空间和功能等方面的要求。
且在实际应用过程中需要达到承载力和结构刚度的要求。
较为常见的异形柱结构具体包括了十字形、L形以及T形。
以往所采用的框架结构柱因为截面尺寸和墙体厚度之间存在着一定的差异,所以会存在裸露的柱角,这会对住宅空间造成影响。
异形柱结构的优势就在于能够和墙体有效的衔接在一起,在达到承载力需求的同时,也能够满足功能和美观等方面的要求。
异形柱结构具体是利用L形、T形和十字形截面柱来对普通框架柱结构进行替代,如今已经在多层住宅和别墅当中广泛的应用。
传统住宅更多应用的是砖混结构,通常开间相对较小,结构布置缺乏足够的灵活性,普通框架结构虽然能够达到灵活性要求,但会对整体的美观性带来影响。
论述建筑框架结构异形柱设计

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论述建筑框架结构异形柱设计
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( 黑龙江宝厦建筑设计有限公司, 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 0 1 )
摘 要: 建筑框架结构异形柱设计工作在建筑行业的发展 中是十分关键的 , 异形柱对于建筑框架结构有着极其重要 的影响, 在整个建筑 的支撑体 系中有着重要 的意义 , 建筑物 的异形柱 需要考虑整个建筑的整体结构, 在进行建筑结构设计的过程 中, 如果没有将异形柱的设计 工
作做 好 , 那 么就会 影响 着 建 筑 的整 体性 , 这 样 对 整 个建 筑 来说 都 是 十分 不利 的 , 因此 一定 要 重视 建 筑框 架结 构异 形 柱设 计 工作 。 关键 词 : 建筑框架; 结构 设 计 ; 异形 柱
建筑行业在不断发展 ,异形柱在建筑设计 中是极其重要 的, 如 4 , 否则是无法达到相关 的标准 的。 还要根据砼 的结构进行合理的规 果没有将这一设计做好 ,那么就会影响着整体 的建筑结构设计 , 在 范 , 如果 在长细 比上 小于 4 , 那 么就属 于短 柱 , 短 柱容易被破 坏 , 基 进行建筑框架 的设计 中是离不开异形柱的设计 的, 异形 柱的设计 工 于这 种情 况 , 建 筑框 架异形柱设计要尽 量避 免出现短柱 , 这样 的结 作在建筑行业 的发展 中是极其重要的 , 需要得 到建筑设计人员 的重 构设计才是合理的 , 在整个建筑结构设计 中需要将整个建筑结构设 视。本文就是对建筑框架结构异形柱设计进行分析 , 为相关 的研 究 计做好 。如果异形柱在长 细比上大于 8 , 易引起 附加偏心矩 , 对轴压 提供借鉴 。 构件及小偏心受压 构件承载力影响较大。根据长细 比不宜 < 4 , 在梁 1 框 架 结构 异 形柱 高为 6 0 0 m m 的前 提下 , 当标准层 层高为 3 . O m时 , 异形 柱的最大肢 在进行建筑框架结构设计的过程中是离不开异形柱的设计的 , 长可为 6 0 0 mm; 底层层高为 4 . 2 m时 , 肢长可为 9 0 0 mm因此 , 异形柱 异形柱是一个极其重要的支撑体系 , 如果建筑框架 中没有合适 的异 的柱肢不应过长 , 各肢肢高与肢 厚 比不应 > 4 , 且异 形柱截面肢厚对 形柱 , 那么整体的建筑框架结构就会 出现 问题 。异形柱 就是 指异性 多层建筑不应 < 1 5 0 m m; 对高层建筑不应 < 2 0 0 m m。 的截 面柱 , 因为建筑物并不是 完全规则 的 , 这样就对整个 建筑框架 3 . 2 异形柱框架结构设计构造 结构有着 较高 的要求 , 在这样 的情况下就 出现 了异形柱 , 异形柱框 3 . 2 . i 柱纵筋 与箍筋设置形式有 “ L ” 、 “ T ” 、 “ 十” 及双排 布置等形 架结构主要是在矩形框架和剪力墙 之间的一个结构 , 在肢高上也非 式 。在 同一截 面内 ,纵 向受力钢筋宜 采用相 同直径 ,其直 径应 ≥ 常 的接近框结构的受力 , 这样就需要结合实 际的情况进行异形柱 的 1 4 a r m, 且 小于 2 5 a r m: 纵 筋间距 > 2 5 0 mm时, 应设 置纵 向构造筋 , 其 设计 , 在进行 异形柱 的设计 的时候 , 需要 将整体性工作做好 , 保证异 直径可采用 1 2 m m, 并设拉筋 , 拉筋间距为箍筋 问距 的两倍 。 形柱是满足框架结构的要求的。 普通 的钢筋混凝土框架 在截 面上 主 3 . 2 . 2柱截 面厚度 < 2 0 0 am时 ,纵 向受 力钢筋 每排不应 多于 2 r 要是呈现 : 圆形 、 方形和矩形 , 但是在异形柱 的截面上也有着一定 的 根 ; 肢厚在 2 0 0~2 5 0 m m时 , 每排钢筋不应多于 3根 , 必要时可分二 体现 , 在 这样 的情况下 , 就要使用 几何 形状的异形柱 , 因此 , 在使用 排设置 , 二排钢筋之间的净距不应 < 5 0 am。 r 3 . 2 3框架 柱中全部纵 向受力钢筋 的配 筋率 :抗震 等级为 2级 异形柱 的过程 中, 一定要考虑整个建筑主体 的刚性 和承 载力进行异 时, 中柱 、 边柱不应 < 0 . 7 %, 角柱不应 < 0 . 9 %; 抗震等级为 3 级时, 中 形柱 的设计。
异形柱设计与应用前景论文

浅谈异形柱设计与应用前景1 异形柱的定义及应用范围异形柱是指柱截面几何形状为l形、t形和十字形,且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱,特点是柱截面肢薄,由此引起构件性能与矩形柱性能的包括受力、变形、构造做法一系列差异。
异形柱的形式与短肢墙类似,国家行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙,一般剪力墙是指截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。
同时又规定:矩形截面独立墙肢的截面高度不宜小于截面厚度的5倍,当截面高度不大于截面厚度的3倍时,宜按框架柱进行设计。
建筑界所讲的“异形柱”,特点是截面肢薄,由此引起构件性能与矩形柱的性能包括受力、变形、构造做法等存在一系列差异。
制定规程主要是针对肢厚200、250mm的异形柱。
其形式与短墙肢相似,若肢较长就称短墙肢,很难划分两者的界线。
混凝土异形柱结构主要应用于抗震设防烈度6度和7度区内的多层住宅。
与砌体结构相比,异形柱结构墙体厚度可以做得较薄,增加使用面积,使用功能布置更加灵活,结构整体的抗震性能更好,因此受到广大业主的欢迎。
尤其在墙体材料改草的实施后,由于烧结粘土砖被禁止使用,砌体结构多层住宅的层数和高度受到限制,异形柱结构作为其替代的结构体系得到更为广泛的应用。
2 异形柱结构构造注意事项2.1 异形柱与普通截面柱构造规定对比《混凝土异形柱结构规程》jgj149 -2006规定,异形柱的剪跨比宜大于2,抗震设计时不宜小于1.5,比普通截面柱的规定更为严格,应尽量避免出现短柱。
异形柱的轴压比值和纵向受力钢筋配筋率的要求也要高于普通截面柱,以三级抗震的框架结构为例,普通截面柱轴压比限值为0.9,而l型、t型、十字型异形柱分别为0. 60、0.65、0.70;普通截面柱(中柱、边柱)全部纵向受力钢筋最小配筋百分率为0.7,异形柱为0.8。
2.2 构造规定对结构布置的影响异形柱截面的肢厚不小于200mm,肢高不小于500mm,满足这一最小截面要求的异形柱的截面面积分别为160000mmz,以c30标号的l形柱为例,当达到轴压比限值0. 60时,轴压力为1372. 8kn。
异形柱结构设计研究论文

异形柱结构设计研究论文随着世界建筑行业的不断发展和技术的不断进步,越来越多的建筑师和工程师开始探索新的材料和结构设计方案,以满足不断单调的建筑需求。
其中,异形柱是一种重要的结构形式,比传统柱更具有设计感和审美价值。
本篇论文将从异形柱的概念、分类、设计、优缺点以及相关实例等方面进行探讨和研究。
一、异形柱的概念异形柱是一种不规则的柱子,通常不呈现圆形或矩形截面,而是采用各种不同的形状,如三角形、梯形、菱形等。
这种柱子可以用于各种建筑类型,无论是商业建筑、住宅建筑、文化建筑,还是宗教建筑、交通建筑等。
二、异形柱的分类异形柱可以按照多种不同的方式分类,以下是其中一些常见的:1. 根据柱体的形状:三角形、梯形、六边形、菱形等。
2. 根据材料选用:金属异形柱、混凝土异形柱、木制异形柱、复合异形柱等。
3. 根据产生方式:制造异形柱、简单曲面异形柱、双曲面异形柱。
三、异形柱的设计异形柱的设计需要考虑以下几个因素:1. 功能性:根据建筑的需求,进行异形柱的设计,并确保其能够承担相应的负载。
2. 美学:异形柱的形状和大小应该与周围环境和建筑相一致,并具有良好的审美价值。
3. 结构性:在设计过程中,需要合理考虑材料的使用,确保异形柱的结构强度和稳定性,以确保建筑的持久性和耐用性。
四、异形柱的优缺点1. 优点a. 异形柱可以使建筑更具有创造性,因为它们非常突出,并且在建筑设计中更为独特。
b. 在工程中,异形柱可以引入美学设计,使得建筑更具有建筑魅力和市场吸引力。
c. 异形柱的设计通常采用先进的数值计算和现代设计技术,使其具有高度的灵活性和创造性。
2. 缺点a. 异形柱的生产和安装成本通常比传统柱更高,对工程造价带来了一定的压力。
b. 异形柱需要更多的专业技术和工程知识,需要在设计和制造过程中完善技术流程。
五、实例探讨1. Bird's Nest鸟巢以其独特的外观而闻名,因此,其立柱的设计必须与整体建筑相呼应。
鸟巢立柱的设计使用了异形结构,使其与建筑外观相一致,并具有更高的审美感。
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浅谈异形柱框架结构设计
摘要:随着我国住宅建筑规模的不断扩大和住宅产业现代化的大力推进,建筑功能优于普通框架结构的多层异形柱框架轻质墙结构体系逐渐得到了推广和应用。
异形柱框架结构住宅具有良好的经济效益、环境效益与社会效益,并显示出良好的发展前景。
本文介绍了异形柱、短肢剪力墙的区别,对异形柱在结构设计中的规定、异形柱框架结构设计构造等问题进行探讨。
关键词:异形柱;框架结构;设计
abstract: as china’s residential building and expansion of the size of the housing industry modernization and promoting, building function better than ordinary frame structure of the multilayer special-shaped columns framework light wall structure system gradually obtained the promotion and application. unusual column frame structure housing has the good economic benefits, environmental benefits and social benefits, and shows good development prospect. this paper introduces the special-shaped columns and short-shear walls distinction, special-shaped columns in the structural design of the regulation, special column frame structure design are discussed.
keywords: special-shaped columns; frame structure; design 中图分类号:tu318 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)
01-0020-02
前言
异形柱是指柱截面区别于常用的矩形柱,而采用多个小墙肢的组合截面柱子,是由剪力墙演变而来的。
柱肢截面中各肢的肢高与肢厚比不大于4,常用的有l形、t形和十字形,也有的采用z形。
l形截面柱多用于墙的转角部位,而t形和十字形截面柱多用于纵横墙交接处。
柱肢宽度一般使用与填充墙体相同的厚度,为200~250mm,不大于300mm。
肢长较大,一般为600~800mm。
除此之外,不等肢异形柱肢高比一般不超过1.6,各肢截面厚度不能相差过大。
1异形柱受力性能特点及轴压比控制
(1)异形柱设计要比常规矩形截面柱设计复杂得多,对于偏压构件,矩形截面的受压区总是矩形,内力臂较大;而对异形柱,受压区图形通常比较复杂,可能为二边形,也可能为多边形。
对于受压区呈多边形分布的截面,受压区边缘砼应力过于集中,一旦达到受压强度极限,破坏区域往里渗透得过陕,不利于外边缘的砼纤维经历下降段,从而影响整个截面和构件的延性。
(2)异形柱由于多肢的存在,其剪力中心与截面形心往往不重合,在受力状态下各肢将产生翘曲正应力和剪应力,剪应力使柱肢砼先于普通矩形柱出现裂缝,即产生腹剪裂缝,导致异形柱脆性明显,使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。
(3)异形柱在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视,因此,对异形柱结构应按空间体系考虑,宜优先
采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析,pkpm、gscad、tbsa等国产结构软件均可做异形柱框架结构计算。
但以上计算理论均基于平截面假定,未曾考虑截面翘曲自由度,对于异形柱来说,很可能出现各柱肢单独作用的情况,因此常见的基于平截面假定的公式受到挑战。
而对异形柱的分析、试验以及设计方法等一套体系还没有完全建立起来,这就给异形柱设计带来一定的难度,必须在概念设计上予以加强。
作为异形柱延性的保证措施,必须严格控制轴压比,柱应具有足够大的截面尺寸,以防止出现小偏压破坏,满足抗震要求,同时避免长细比小于4的短柱。
抗震设计中规范对框支柱的内力、轴压比、配筋等的要求都严于普通柱。
天津大学的试验研究结果表明:轴压比对异形柱的影响远远超过对普通矩形柱的影响,因此异形柱的参数控制应比框支柱更为严格。
从表l、表2可以看出,l型截面柱(在结构中通常以角柱出现),由于它的弯曲主轴是倾斜于柱肢的,所以当弯矩作用于柱肢方向时截面就会产生双向弯曲,故对其提出了严格的轴压比限值。
“十型柱”的受力状态相对比较理想,故表中轴压比限值较高。
2 异形柱框架结构的设计构造
2.1框架柱
(1)柱纵筋与箍筋设置形式有“l”、“t”、“十”及双排布置等形式。
在同一截面内,纵向受力钢筋宜采用相同直径,其直径不应
大于25mm,且不小于14mm。
纵筋间距大于250mm时,应设置纵向构造筋,其直径可采用12mm,并设拉筋,拉筋间距为箍筋间距的两倍。
(2)柱截面厚度小于200mm时,纵向受力钢筋每排不应多于2根;肢厚在200—250mm时,每排钢筋不应多于3根,必要时可分二排设置,二排钢筋之间的净距不应小于50mm。
(3)框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率:抗震等级为二级时,中柱、边柱不应小于0.7%,角柱不应小于0.9%;抗震等级为三级时,中柱、边柱不应小于0.6%,角柱不应小于0.8%。
框架柱中全部纵向钢筋的配筋率,抗震设计时,对ⅱ、ⅲ级钢筋不宜大于3%。
(4)框架柱应采用复合箍,严禁采用具有内折角的箍筋,箍筋必须做成封闭式。
箍筋未端做成不小于135°的弯钩,弯钩端头直段长度不应小于10d(d为箍筋直径)。
(5)箍筋加密区长度取柱截面的长边尺寸、层间柱净高的1/6和500mm者中的最大值,在加密区内,箍筋的直径不变,间距100mm。
2.2框架节点
(1)框架梁的截面宽度与异形柱的肢宽相等或梁截面宽度每侧凸出柱边小于50mm时,在梁四角上的纵向受力钢筋应在离柱边大于800mm处,且满足小于l/25坡度的条件下向柱筋内侧弯折伸入框架节点内。
(2)当框架梁的截面宽度的任一侧凸出柱边大于等于50mm时,
则该侧梁角上的纵向受力钢筋可在本肢柱筋外侧伸入梁柱节点内。
2.3柱与填充墙的连接
(1)异形柱框架结构的填充墙应采用轻质墙体材料,并必须与框架可靠地连接。
当采用砌体填充墙时,在框架与填充墙的交接处,沿高度每隔500mm或砌体皮数的适当倍数,用钢筋与柱拉接,钢筋由柱的每边伸出,进入墙内的长度:二级抗震时沿填充墙全长设置;三级时不小于填充墙长的1/5及700mm。
填充墙的砌筑砂浆强度等级不应低于m5。
(2)填充墙长度大于5m时,墙顶部与梁宜有拉结措施;填充墙高度超过4m时,宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋砼水平圈梁。
3 异形柱框架结构在设计时应该注意的问题
(1)由于异形柱的柱肢较长,梁柱重叠部分较大,因此在电算时需点取“梁柱重叠部分作为刚域”选项进行计算;建议采用双向偏心受压、双向偏心受拉、正截面承载力计算。
(2)在一般的矩形柱的多层框架结构中侧移多不起控制作用,而对于异形柱框架结构,由于侧向刚度较小,有时侧移会超过规范允许值。
(3)因为异形柱荷载方向角具有任意性,所以在异形柱内折角处应设置同样直径的受力筋。
(4)抗震设计时,扭转不规则的异形柱结构,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层两端弹性水平位移和层间位移
的平均值的比值不应大于1.45,而矩形框架的该比值为1.5。
(5)非抗震设计和抗震设计的异形柱结构均应对梁柱节点进行受剪承载力计算,而矩形框架柱结构只有抗震等级为一、二级框架,才要求必须进行梁柱节点受剪承载力验算。
(6)异形柱的延性比普通矩形柱的差。
轴压比、高长比(即柱净高与截面肢长之比)是影响异形柱破坏形态及延性的两个重要因素。
作为异形柱延性的保证措施,必须严格控制轴压比,同时避免高长比小于4(短柱)。
只有保证柱具有足够大的截面尺寸,才能防止出现小偏压破坏,提高柱的变形能力,满足抗震要求。
对于高长比小于4的异形柱,箍筋应沿柱全高加密,从而减小地震作用下柱剪切脆性破坏,改善异形柱的变形能力。
4 结语
异型柱框架结构的平面布置比普通矩形柱框架灵活,可以较好地满足建筑功能的要求,具有良好的发展前景。
在设计中应根据其受力的特点,充分了解其破坏的各种机理,选用合理的结构形式,正确掌握计算机分析方法和截面配筋。
只有这样,其结构才能有可靠的安全保证。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部.jgjl49—2006混凝土异形柱结构技术规程[s].2006.
[2]中国建筑科学研究院pkpmcad工程部.satwe用户手册及技
术条件[s].2005.
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。