住宅建筑短肢剪力墙与异形柱结构设计

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浅谈短肢剪力墙与异形柱结构的设计

浅谈短肢剪力墙与异形柱结构的设计

浅谈短肢剪力墙与异形柱结构的设计[摘要]现代住宅建筑要求大开间,平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱楞、不露梁等。

目前,现行国家规范或规程中尚未给出有关异形柱与短肢剪力墙结构设计的条款,因此,结构设计人员在设计中常会遇到一些规范或规程尚未论及的问题,需要设计人员积累经验,利用正确的概念进行设计。

本文旨在对异形柱与短肢剪力墙结构设计中的相关问题进行分析,如计算方法、异形柱受办陛能及其轴压比控制、短肢剪力墙结构中转换层的设置高度及框支柱等进行探讨,并提出建议,供结构设计人员参考。

[关键词]异形柱;短肢剪力墙;结构设计随着人们对住宅,特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。

于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结构的优点,逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式,即“短肢剪力墙结构”和“异形柱框架结构”型式。

这两种新的结构由于在很大程度上克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺点,受到了建筑师的肯定,更得到了住户与房开商的欢迎。

1.短肢剪力墙结构与异形柱结构的简要介绍1.1短肢剪力墙结构短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构,常用的有“t”字型、“l”型、“+”字型、“z”字型、折线型、“-”字型。

对短肢剪力墙结构的设计计算,因其是剪力墙大开口而成,所以基本上与普通剪力墙结构分析相同,可采用三维杆系簿壁柱空间分析方法或空间杆墙组元分析方法,其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况,精度较高。

虽然三维杆系簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广,但对墙肢较长的短肢剪力墙,应该用空间杆墙组元程序进行校核。

1.2异形柱结构异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4,相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。

它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙,常用的有“l”型、“t”型、“+”字型。

对短肢剪力墙与异形柱结构的分析计算

对短肢剪力墙与异形柱结构的分析计算
有着较大的市场需求,在设计中根据其受力的特
【 徐培福等.转换层设置高度对框支剪力墙结 2 】 构抗震性能的影响【 .建筑结构. 0 , ( : — J 】 2 0 013 0 3 )8




型。
力墙间的连梁 ,不应在计算的总体信息中将连梁 目 前,异形柱结构设计还没有统一的国家规 的刚度大幅下调 ,使其设计内力降低 , 应按普通 参 0 如曩 范,仅有两部地方性法规 ,即广东省标 准D J 框架梁要求,控制砼压区高度 , B/ 其梁端 负弯矩钢 【 赵玉祥.钢筋混凝土高层建筑设计中若干问 1 】
日 程桑 技
对短肢剪力墙与异形柱 结构的分析计算
林 山 汕头ห้องสมุดไป่ตู้升平建筑设计院
宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结 构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严 格 限 定 与 分隔 已不 能 满足 人 们 对 住 宅 空间 的要 求。于是在原有剪力墙的基础上,吸收了框架结 构的优点,逐步发展形成 了能适应人们新的住宅 观念的高层住 宅结构型 式,即 “ 短肢 剪力墙 结 构”和 “ 异形柱框架结构”型式。这两种新的结 构 由于在很 大程度 上 克服 了普 通框 架 与普通 剪 力 墙结构的缺点,受到 了建筑师的肯定,更得到 了 住户与房开商的欢迎。本文旨在对异形柱与短肢 剪力墙结构设计中的相关问题进行分析。
正确掌握计算机分析方法和截面配筋 , 剪 ,框——筒结构中,对6 度及其以下烈度区的 0 ; { 随着 擒曝l 人们对住宅,特别是高层住 构形式 ,
其结构才能有可靠的安全保证。 I Ⅱ 、 类场地 ,框架柱 只承担水平风载的-4 ,
二 异形柱结构型式的设计
部分,如按一般偏压柱计算 , 误差较小。此时异

异形柱与短肢剪力墙结构设计

异形柱与短肢剪力墙结构设计

异形柱与短肢剪力墙结构设计作者:么洪勇来源:《装饰装修天地》2015年第07期摘要:本文主要就异形柱与短肢剪力墙结构设计中的一些问题进行了分析探讨,异形柱与短肢剪力墙结构较好地满足现代住宅建筑的要求,因而逐渐得到了推广应用。

本文提出了一些自己的看法,供结构设计人员参考。

关键词:异形柱;短肢剪力墙;结构设计;抗震性能前 ;言"短肢剪力墙结构"和"异形柱框架结构"型式之所以发展,是因为人们对住宅平面与空间的要求越来越高.这两种结构型式很大程度上改进了普通框架与普通剪力墙结构在建筑平面划分上的缺点,在建筑物设计时,使建筑师能更灵活地设计出容易使广大住户所接受住宅户型.虽然这两种结构型式的出现对建筑专业来说是一大进步,但对于结构专业来说,短肢剪力墙结构和异形柱框架结构都属于抗震比较不利的结构,如何去合理设计,保证结构的安全,是结构工程师所需要解决的问题。

一、异形柱结构设计问题分析1.异形柱结构形式及其计算异形柱结构型式有异形柱框架结构、异形柱框架一剪力墙结构和异形柱框架一核心筒结构。

根据试验表明:异形柱框架结构的破坏特征与矩形柱框架结构类似,底层柱的上下端为柱的危险截面,破坏时异形柱及梁柱节点均无明显裂缝,异形柱长细比较大,滞回曲线比较丰满,具有较好的变形能力和层间变形能力。

由于异形柱截面不对称,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。

因异形柱和剪力墙受力不同,所以计算时不应将异形柱按剪力墙建模计算。

当采用不具有异形柱单元的空间分析程序计算异形柱结构时,可按薄壁杆件模型进行内力分析。

对异形柱框架结构,一般宜按刚度等效折算成普通框架进行内力与位移分析。

当刚度相等时,矩形柱比异形柱的截面面积大。

2.异形柱的受力性能其轴压比控制试验研究表明:异形柱截面的延性主要与轴压比,箍筋的直径与间距,高长比(即柱净高与截面肢长之比)等因素有关。

浅析高层住宅异形柱结构与短肢剪力墙设计

浅析高层住宅异形柱结构与短肢剪力墙设计

浅析高层住宅异形柱结构与短肢剪力墙设计引言随着社会的发展,在高层住宅中普通框架结构的露梁露柱以及剪力墙结构设计已经越来越不能够满足人们的需求了,人们对高层住宅平面和空间设计的要求变得越来越高。

然而高层住宅异形柱结构和短肢剪力墙结构形式的产生,便能很好的符合人们对高层住宅平面和空间灵活性的需求,适应人们对高层住宅的新的观念。

一、高层住宅异形柱结构分析(一)高层住宅异形柱结构的概念分析在一般的高层建筑住宅中应用的异形柱结构指的是异形柱结构柱肢的截面高度与宽度的比值小于4,一般柱肢截面高宽的比值在2至4左右。

异形柱截面的几何形状有很多类型,一般情况下,在高层住宅建筑施工中通常使用的有三种类型,包括“L”字型、“T”字型、“十”字型,作为钢筋混凝土柱,异形柱受力不同于正方形和矩形柱,有很大的差异。

(二)异形柱结构的结构特点一般情况下,异形柱结构的结构特点总结起来主要包括三个方面:第一,异形柱结构的截面比较特殊,异形柱结构所能够承受来自各个方向的承载能力有着很大的差异性,这种特点是由于在异形柱结构设计应用中,其内外墙肢平面的刚度具有很大的差异性导致的。

第二,在异形柱结构中,其变形效果往往需要特别关注。

当H/h>4,即为长柱,长柱轴压比较小的时候,可以控制好其变形效果,一般情况长柱的剪切的变形往往是可以忽略的。

当H/h<4时,即为短柱,在设计结构的同时一定要合理设计并充分考虑到剪切变形对结构的影响。

异形柱结构柱体在受到外力影响,其延性遭到破坏的情况下,M/EI(截面曲率)比较小或者是混凝土的极限压应变比界面受压区高度也比较小,因此,异形柱结构柱体可以控制好弯曲变形。

第三,异形柱平面范围有剪切中心,多肢异形柱剪切中心对内力及变形相协调。

二、异形柱结构设计中需要注意的相关要求与建议高层异形柱结构设计具有很多特点,除截面高度与宽度比不一样外,其抗震性能以及受力性能等方面也都与矩形柱结构有所不同,异形柱结构在空间结构体系设计中还应当考虑异形柱结构设计截面的不对称性问题。

浅谈异形柱与短肢剪力墙的结构设计

浅谈异形柱与短肢剪力墙的结构设计
21 00年第 l 8期 ( 总第 1 3 ) 5期
中圈高新技术企业
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浅谈 异形柱与短肢剪力墙 的结构设计
董 伟
f 新余市建筑设计 院 , 江西 新余 3 8 0 3 0 0)
摘 要 : 形柱结构 型式有异形 柱框 架结 构、 形柱框 架一剪 力墙 结构 和异形柱框 架 一核心 筒结 构。文章 旨 异 异 在对 异形
柱与短肢剪力墙结构设计进行探讨, 供结构设计人员参考。 关 键词 : 柱 ; 异形 短肢剪 力墙 ; 结构设计
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( 柱 ) 短 。异形柱是从 短肢 剪力 墙向矩形 柱
梁柱 节点均无 明显裂缝 , 异形柱长 细 比较大 , 回曲线 比较丰 滞 过 渡的一种 构件 , 短肢 截 面的肢 厚 比( 即肢 长 / 肢宽 ) 不大 于 满, 具有 较好 的变形能 力和层 间变形 能力 。由于异形柱 截面 4《 。 高规 》 JJ— 1 第 5 .条 ,抗 震设计 时 , 肢 的截 (G39 ) .4 “ 3 小墙 不 对称 , 在水平力 作用 下产生 的双 向偏 心受压 给承载力 带来 面 高度 不宜 小于 3 w , 一 、 级剪力 墙 的小墙肢 , 轴压 比 b” “ 二 其 的影 响不容 忽视 。因此 , 对异形柱结构按 空间体系考虑 , 宜优 不宜大于 06 。根据 上述 分析 , .” 建议在 6度设 防区, 对于异形 先采用具有 异形柱单元 的计算 程序进行 内力与位移 分析 。因 柱框架 结构 , L形 截面柱 的轴压 比不应 超过 06 T形 截面柱 ., 异形 柱和剪 力墙受力 不 同 , 以计 算时不 应将异 形柱按 剪力 所 不应超 过 06 , . 十字形截 面柱 不应超 过 08 对 于异形柱框 架 5 .; 墙建模计算 。 剪力墙( 或核 心筒 ) 结构 , 由于框架是第二道抗震 防线 , 以 所 当采用 不具有 异形柱单 元的空 间分析程序( T S 计 如 B A) 框架柱的轴压 比限值可放宽到 0 5L形 ) . ( 形 ) . ( .( 6 、7 T 、9 + O0 00 算异形柱结构时 , 可按薄壁杆件模型进行 内力 分析 。 字形 ) , 但对于转换层下 的支承柱 , 其轴压 比仍不应超过 O 0 .。 6 对异形 柱框架 结构 , 一般 宜按 刚度 等效 折算成 普通框架 进 行 内力与位移 分析 。当刚度相 等时 , 矩形 柱 比异形 柱 的截 二、 短肢 剪力墙 结构设计

分析异形柱和短肢剪力墙体系的结构设计

分析异形柱和短肢剪力墙体系的结构设计

分析异形柱和短肢剪力墙体系的结构设计摘要:现代住宅通常都要求大开间,房间平面布置比较灵活,室内要求没有柱楞等,而异形柱及短肢剪力墙则可以很好的满足这一要求,所以应用也越来越广泛。

不过现行的国家规范中对异形柱以及短肢剪力墙结构设计规定还不够明确,因此在实际设计过程中,设计人员需要注意要运用正确的概念。

本文就针对异形柱以及短肢剪力墙体系的结构设计进行讨论。

关键词:异形柱;短肢剪力墙;结构设计一、异形柱和短肢剪力墙结构体系的特点异形柱与短肢剪力墙的结构体系特点主要体现在以下几点:第一,与建筑平面相结合,布置竖向构件是将间隔墙的位置加以充分利用,与建筑的使用功能几乎不会有矛盾之处。

通过合理的结构计算,墙的数量可自由设置,肢的长短也可比较自由设置,主要由抗侧力需要来确定,还可以通过不同的尺寸与布置对刚度中心位置进行调整;第二,布置灵活,有较大的调整空间,方案选择的范围也比较大,对于支承楼盖的要求处理比较简单,结构方案比较合理;第三,各个墙连接的梁会随着墙肢的位置隐于间隔墙竖平面内,基本上是隐蔽的。

二、异形柱的结构设计(一)异形柱结构形式计算异形柱的结构形式包括异形柱框架结构、异形柱框架-剪力墙结构以及异形柱框架核心筒结构三种。

按照相关试验结果显示,异形柱框架结构的破坏特征类似于矩形柱框架结构,其底层柱的上、下端是柱的危险截面,受到破坏时,异形柱和梁柱节点的裂缝不明显,异形柱的长细比较大,有丰满的滞回曲线,变形能力及层间变形能力比较强。

因为异形柱的截面是不对称的,受到水平力的作用时会产生双向偏心受压,从而承载力会受到一定的影响。

所以在设计异形柱结构时要基于空间体系的角度加以考虑,最好先采取具有异形柱单元的计算软件分析其内力和位移。

由于异形柱与短肢剪力墙的受力特点不一样,因此在实际计算时不得将异形柱按照短肢剪力墙的建模来计算。

如果空间分析程序没有异形柱单元,则在计算异形柱结构时,其内力分析可以参照薄壁杆件模型来进行。

异型柱与短肢剪力墙结构设计中的几个问题

设计中的几个问题
贾 岩 姜 凯
( 黑龙 江省 北 方 建 筑 设 计 院 , 黑龙 江 哈 尔滨 10 1 ) 5 3 7
摘 要 : 住宅建筑一般要 求大开间, 现在 平面及房间布置灵活, 方便 , 室内不应露 出梁柱等。 异形柱与短肢 剪力墙结构使用能较好地满足现代住 宅建筑的要求 ; 且这种格局的高层住 宅各单元的通风采光 良 , 好 平面紧凑 , 还较 为经济。 关键词 : 异型柱 ; 短肢剪力墙 ; 结构设计 1 现代住宅中使用异型柱与短肢剪力墙的优点 与普通的剪力墙相 比, 短肢剪力墙门窗洞口更大, 可以较好地满足住宅 建筑的采光与通风要求 , 增加使用面积 , 造价较低; 由于减少剪力墙的数量 , 代之 以轻质 充墙, 自 夏‘、 适 当的降 了结构刚愎 , l 结构 重 ,, J且 低 使地震作用减 少。 在结构上, 既可以承受竖向荷载 , 又可以 抵抗水平地震作用。 1 ) 结合建筑平面, 利用间隔墙位置来布置竖向构件 , 基本不与建筑使用 功能发生矛盾。 墙的数量通过结构计算可多可少, 肢可长可短, 主要视抗侧力 的需要而定 , 还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度中心的位置。 ) 2能灵活 布置 , 可调整性大, 可选择的方案较多, 较易处理支承楼盖的要求 , 得出合理 的结构方案 。 ) 3连接各墙的梁 , 亦随墙肢位置而位于间隔墙的竖平面内, 基本 性的截面计 算方法进行配筋计算。 4 短肢剪力墙结构及其计算 1 ) 短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。 其计算 模型 , 配筋方式和构造要求均同于普 通剪力墙结构。在设计软件 T T T S A, A B 中, 只需按剪力墙输入 即 , 可 而且 T TT S A ,B A更适合用来{算短肢剪力墙结 寸 构。 A 、B A T TT S 所用的 计算模型都是扦件, 薄壁杆件模型, 其中梁, 柱为普通 空间杆件, 每端有 6 个自由度 , 墙视为薄壁杆件 , 每端有 7 自由度( 个 多—个 截面翘曲角 , 扭转角沿纵轴的导数 ) 即 , 考虑了墙单元非平面变形的影响 , 按 矩阵位移法由 单元刚度矩阵形成总刚度矩阵, 引入楼板平面内刚度无限大假 定减少部分未知量之后求解, 它适用于各种平面布置 , 未知量少, 精度较高。 属 于 隐蔽 型的 。 但是 , 薄壁杆件模型在分析剪力墙较为1 宽, 氐 结构布置复杂( 如有转换层) , 时 2 异型柱与短肢剪力墙的构造要求 也存在一些不足, 主要是薄壁杆件理论没有考虑剪切变形 的影响, 当结构布 1短肢墙的布置合理 , , , ) 对称 均匀 力求质量中心与刚度 中心重合 , 短肢 置复杂时变形不协调。而短肢剪力墙结构由于肢长较短( 一般为墙厚的 58 — 墙布置应以 T ,形 ,形, 形 L 1 + 形为主, 这样可增加短肢墙抗扭和平面外稳定 。 倍) , 本身较高细 , 更接近于杆件性能 , 所以, T TT S 用 A 、BA计算短肢剪力墙结 2短肢墙受力以承担竖向荷载为主, ) 承担水平荷载为辅 , 其截面尺寸要适当, 精度较高。 ) 2对设有转换层的 短肢剪力墙结构 , 墙肢截面高度与厚度之比宜在 58 - 左右为好 , 且墙厚不小于, 当墙肢截面高 般都只是将电梯间, 楼梯间, 核 筒和一少部分剪力墙落地, 其余剪力墙框 度 与厚度比 小于等于 3 , 时 应按柱的要求进行设计 , 短肢墙在重力荷载代表 支。 框支剪力墙是受力面向 受力点过渡 , 由于薄壁杆件的连接处是点连接, 所 值作用下产生的轴力设计值的轴压 比, 抗震等级为一 , , 二 三时分别 不宜大于 以用薄壁I件模型不能很好 午 地处理位移的连续和力的正确传递 。因此 , 带有 o ,6o , 50 ,7对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙 , . . 因其延性更为不利, 转换层的短肢剪力墙结构宜优先采用单元模型软件( s T ) 因 如 A wE 进行计算。 此轴压比限值要相应降低 0 。3各短肢墙应尽量对齐, . ) 1 拉直, 使之与连梁一 当然 , 从整体上的内力( 特别是下部支承柱 的内力 ) 分布情况来看 , 如果将剪 的抗侧力片, 并且每道短肢墙宜有两个方向的梁与 力墙加以适当的处理, 还是可 以 T 叩 B A 用 A S 对结构进行整体计算的。 之连接。 抗震设计时, 短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率, 底部加强部位不 5 异型柱与短肢剪力墙在高层建筑设计中的注意事项 宜小于 1 %, 2 其它部位不宜小于 l %。 ) D 4 短肢剪力墙一简体结构体系, 电算 1当有扭转效应 , ) 建筑平面外边缘及角点处的墙肢会首先开裂 ; 在地震 分析力学模型建议采用高层建筑结构空间有限元分析软件 S ()K 短肢 作用下 , A+V , 高层短肢剪力墙结构将以整体弯曲变形为主, 底部外围的小墙肢 , 截 墙之间的粱应根据跨高比的不同 分别按连梁 、 框架梁计算内力和配筋 , ( 既一 面面积小且承受较大的竖向荷载 , 破坏严重 , 尤其“ 字形小墙肢破坏最严 一” 般情况下, 当短肢剪力墙洞 I : 1 形成的跨高比小于 5应按连梁进行没计; , 当跨 重 ; 在短肢剪力墙结构 中, 墙肢刚度相对减小, 由于 使连梁受剪破坏的可能性 高比不小于 5 , 时 宜按f 梁进行设计) 匡 架 , 短肢墙仍属于剪力墙的范畴, 配筋 增加。因此 , 在短肢剪力墙结构设计中, 对这些薄弱环节 , 更应加强概念没计 可采用—般剪力墙的计算方法, 但是对于长宽比小于 3 的短肢墙则必须按柱 和抗震构造措施。 例如, 短肢剪力墙在平面上分布要力求均匀, 使其刚度中心 的方法进行设计。注意整体计算需考虑填充墙对建筑基本 自 振周期影响 , 折 和建筑物质心尽量接近 , 以减小扭转效应; 适当增加建筑平面外边缘及角点 减系数可取 0 -. 5作为异形柱延性的保证措施, .0 。) 8 9 必须严格控制轴压比, 处的墙肢厚度( 2 0 m 对底部外围的, 删漱 据需要可取用 3 0 m , 同 宜取 5 r , a J 0r ) a 时避免高长 比小于 4 短柱 ) ( 。控制柱截面轴压 比的目的, 在于要求柱应具有 加强墙肢端部的暗柱配筋 , 严格控制墙肢截面的轴压比不超过 0 , . 以提高墙 6 足够大的截面尺寸 , 以防止出现小偏压破坏, 提高柱的变形能力 , 满足抗震要 肢 的承载力和延性 ; 高层结构中连梁是—个耗能构件 , 的剪切破坏会使 连梁 求。 异形柱是从短肢剪力墙向 矩形柱过渡的一种构件, 柱肢截面的肢厚比( 即 结构的延性降低, 对抗震不利 , 设计时应注意对连梁进行“ 强剪弱弯” 的验算, 短肢剪力墙宜在两个方向均有梁与之拉 肢长臌魔 ) 不大于 4 高规》JJ 1 54条, 。《 ( 3 ) . c 第 3 “ 抗震 寸 , 时 小墙肢 的截 保证连梁的受弯屈服先于剪切破坏; 面高度不宜小于 3 ,, 二级剪力 的小墙肢, b ”‘ ‘ 一、 墙 其轴压 比 不宜大于 O ” .。 6 结, 连梁宜布置在各肢的 平面内, 避免采用‘ ‘ ‘’ _l _ 字形墙肢 ; 短肢剪力墙底部加 3 异形柱结构型式及其计算 求。2作为异形柱廷l的保证措施 , ) 生 必须严格控 异形柱结构 自 身的特点决定了 其受力性能, 制轴压比, 同时避免高长比小于4短柱) 控制柱截面轴压比的目的, ( 。 在于要 够大的截面尺寸, 防止出现小偏压破坏, 以 提高柱的变形能力, 同。由于异形柱截面不对称 , 在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力 求柱应具有 足 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 满足抗震要求。异形柱是从短肢剪力墙向 矩形柱过渡的一种构件 , 柱肢截面 有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析。 的肢厚比( 即肢长儆宽 ) . 不大于4 《 。高规》 G 39 ) 5 -条, ( J- 1 - J 第 3 4 ‘ 设计时, 锁震 1对异形柱框架结构, ) —般宜按刚度等效折算成普通框架进行内力与位 小墙肢的截面高度不宜小于 3 。”一 、 b “ 二级剪力墙的小墙肢 , 其轴压比不宜 。根据上述分析 , 为便于应用 , 建议在 6 度设防区, 对于异形柱框架 移分析 。 当刚度相等时, 矩形柱 比 异形柱的截面面积大。 —般 , 比值(酌 Ⅱ约 大于 n ’ A ) 在 1010 . -. 之间。 1 3 因此 , 用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用 结构, 形截面柱的轴压比不应超过 Q ( L 6按截面的实际面积计算 , 同) 形 下 , T 于异 形柱 , 建议用比值(6 9对轴压 比 A『 ) ^ 计算值自以 1 放大唇再 I 用于异形柱。 )

论短肢剪力墙与异形柱结构设计区别与联系

论短肢剪力墙与异形柱结构设计的区别与联系摘要:本文从结构及其计算等方面对异形柱与短肢剪力墙结构在设计中做了一些对比,明确了其区别与联系,可为以后设计人员提供一些理论参考。

关键词:结构计算;异形柱;短肢剪力墙;抗震;区别与联系一、异形柱结构与短肢剪力墙的结构分析1短肢剪力墙结构特点短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5~8倍剪力墙结构,是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。

其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。

常用的有“t”型、“十”字型、“z ”字型、折线型、“一”字型等。

这种结构型式的特点是:(1)结合建筑平面,利用间隔墙位置来布置竖向构件,基本上不与建筑使用功能发生矛盾;(2)墙的数量可多可少,肢长可长可短,主要视抗侧力的需要而定,还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置;(3)能灵活布置,可选择的方案较多,楼盖方案简单;(4)连接各墙的梁,随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内,形式上较为隐蔽;(5)根据建筑平面的抗侧刚度的需要,利用中心剪力墙,形成主要的抗侧力构件,较易满足刚度和强度要求。

2 异形柱结构特点异形柱结构是指柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2~4、相对于正方形或矩形柱而言是异形的柱子。

它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙,常用的有“l”型、“t”型、“十”字型。

这种结构的特点是:(1)由于截面的特殊性,使得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)对于长柱(h /h>4)可以不考虑剪切变形的影响,当控制轴压比较小时,受力明确,抗变形能力较好。

而对短柱(h /h(4),剪切变形占有相当比例,构件抗变形能力下降。

异形柱通常在短柱范围使用,且属薄壁构件,即使发生延性的弯曲形破坏,也因其截面曲率m/e较小,使弯曲变形性能有限,延性较差;(3)异形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面范围之外,受力时要靠各柱肢交点处核心混凝土协调变形和内力,这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力,而该剪应力的存在,使柱肢易先出现裂缝,也使得各肢的核心混凝土处于三向剪力状态,它使得异形柱较普通截面柱变形能力低,脆性破坏明显;(4)特别是由于异形柱不同于矩形柱,它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况,其延性更差。

异形柱与短肢剪力墙结构设计的简述

异形柱与短肢剪力墙结构设计的简述[摘要]在科学技术高速发展的当代,建筑行业的发展也随之加快,从而使得现代建筑工程中的施工技术和施工材料以及施工设备都得到了相应的改进创新,并且还涌现出了大批先进的施工技术和施工材料以及施工设备。

在当前的建筑工程中,为了满足人们对建筑结构的新要求,通常会应用到异形柱与短肢剪力墙结构,随着异形柱与短肢剪力墙结构在现代建筑工程中的应用,使得建筑工程的性能和质量都得到了大幅度提升,从而进一步促进了建筑行业的发展。

而科学合理的设计是保证异形柱与短肢剪力墙结构施工质量和效率的先决条件,因此,为了进一步提高异形柱与断肢剪力墙结构施工的水平,加大对异形柱与短肢剪力墙结构设计的分析研究力度不仅意义重大,而且迫在眉睫。

本文通过对异形柱与短肢剪力墙结构的深入研究,然后对异形柱与短肢剪力墙结构设计进行了分析,以供同行探讨。

【关键词】异形柱;短肢剪力墙;结构设计;解决方案引言随着社会的发展,人们的生活生产水平得到了有效改善,因此人们对建筑业提出的结构和性能以及质量也提出了更高的要求。

而随着我国的城市建设的加快,建筑作为城市的主要元素,因此建筑行业也得到了长足的发展,在现代的建筑领域中,各种先进的施工技术和施工材料以及施工设备层出不穷,并且原有的施工技术和施工材料以及施工设备都得到了相应的改进创新,从而为现代的建筑工程建设创造了有利的条件,并且为我国的城市建设起到了不可估量的作用。

在现代的建筑工程中,传统的建筑结构已经不能满足现代人们对房屋建筑的要求,因此对建筑的结构进行改进创新势在必行。

在现代的建筑工程中,为了能够满足人们对建筑结构的新要求,通常会应用到异形柱与短肢剪力墙结构,然而只有科学合理的异形柱与断肢剪力墙结构设计才能够确保其施工能够按部就班的进行,从而才能够提高其施工的质量和效率。

然而如何才能够提高异形柱与断肢剪力墙的设计水平就成了当前建筑设计人员所亟待解决的问题,因此为了进一步提高异形柱与断肢剪力墙结构施工的水平,就必须要加大对异形柱与短肢剪力墙结构设计的分析研究力度。

试析建筑短肢剪力墙与异形柱结构的设计原则

Building Technology114试析建筑短肢剪力墙与异形柱结构的设计原则孙玲玲(杭州建信建筑设计有限公司,浙江 杭州 310000)摘要:建筑建造水平的提升,对于结构设计的要求也比较高。

为了确保短肢剪力墙与异形柱结构的功能性,加大应用价值,必须深入分析和研究结构设计原则,全面落实结构设计工作,以此提升结构设计水平。

此次研究主要是探讨分析建筑短肢剪力墙与异形柱结构的设计原则。

关键词:建筑工程;短肢剪力墙;异形柱结构;设计原则在建筑工程设计中,注重研究短肢剪力墙与异形柱结构设计问题,可以确保结构设计满足工作区域,提升建筑结构设计水平,充分发挥出短肢剪力墙与异形柱结构的作用。

所以,在开展建筑结构设计时,必须遵循标准的色剂原则,保证短肢剪力墙与异形柱结构设计功能,维护应用价值。

所以必须科学设计短肢剪力墙与异形柱结构。

1 短肢剪力墙与异形柱结构短肢剪力墙结构主要是墙肢长度高于厚度的剪力墙结构,功能特性良好,可以满足建筑结构需求。

所常应用的短肢剪力墙结构包括折线型、“十”字型、“T”字型等。

在短肢剪力墙设计期间,可以应用三维杆系薄壁柱空间分析法,确保设计工作的针对性,同时优化结构使用功能。

墙的竖向钢筋可以起到抗弯效果,且多层剪力墙结构中,电算结果主要为构造配筋。

然而配筋期间的配筋率,则是扣除约束边缘构件的配筋。

所以竖向最小配筋率应当包含边缘构件钢筋,配置原则也应当设置在墙端部边缘区域,确保间距小于300mm。

避免由于竖向钢筋熟练过多,导致墙体抗弯强度超过抗剪强度,影响结构抗震效果。

异形柱结构是柱肢截面高度与宽度比值在2-4,属于异形柱子,包括异形柱框架剪力墙、异形柱框架。

比如当前常应用的“T”型、“L”型结构。

在具体设计中,为了确保建筑异形柱结构设计效果,必须联合设计原则与要求,有效应异形柱结构设计问题。

在设计期间注重控制设计过程,以此降低结构设计问题,保证异形柱的应用效果。

影响异形柱结构安全的因素比较多,例如截面设计、内应力分析与结构方案等。

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求 进行探 讨 。 《 高规》 G 3 2 0 J J — 0 2第 7 1 2 8条 : . .. 短肢 剪 力 墙 是指
肢 剪力 墙不 应采用 过 高 的轴 压 比,也应 按异 形 柱输 入 。 按墙输 入 时梁长 取墙 肢端 点长度 , 按柱 输入 时梁 长取 两 端 异形 柱形 心长度 , 这对于 以剪 力墙 形 式代 替异 形柱 输 入 的工程 来 说 , 引起 必要 的重视 , 然会 存 在 安全 隐 需 不
称之为“ 异形柱 ” 。计算模型选择, ①对于肢长与肢宽之
比不 大 于 4的异形 柱 , 由于 它 已接 近 柱 的特 征 , 采 用 应 异形柱形式输入; ②对于肢长与肢宽之 比稍大于 4的短
的住 宅市 场 已经 被普 遍 采 用 , 混凝 土 异形 柱 结 构 技术 《 规 程》 已经 于 20 发布 。结合 多年 工 程体 会 , 也 06年 本文 对 这两种 住宅 结构 型式 的受力 特 点 、 结构 分析及 构 造要
关键 词 :短肢剪力墙; 异形柱
1 前言
随着人们 对住 宅平 面与 空 间的要求 越 来越 高 , 隐梁 隐柱 的住宅 设计越来 越 收到住 户 的欢迎 , 于家 具 的分 对 隔和摆 放都有 着非 常大 的优势 , 步发 展 形成 了能 适应 逐
人 们 新 的住宅 观 念 的住 宅 结 构型 式 , 短肢 剪 力 墙 结 即“ 构 ” 异 形柱 框 架 结构 ” 和“ 型式 , 这两 种 结 构形 式 在广 州
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广东建材 20 年第 7 07 期
住宅建筑短肢剪力墙与异形柱结构设计
郎明扬 ( 广州 中联 设计顾 问有 限公司)
摘 要 :在众多短肢剪力墙结构与异形柱框架的工程实践基础上, 论述了这两种结构形式的受力特
点, 并分析了—
1 8 一 7
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整 体分 析 ,求得 内力 后按偏 压 或偏 拉进 行 正截 面 承载 小高层 建 筑需 要进 行经 济 比较 ,笔 者 曾设计 的 l 层 住 1 力 和斜截 面 受剪承 载力 验算 。 当受较 大集 中荷 载作 用 时 宅 六 度 区 , 计计 算 的墙肢 除楼 电梯 间核 心 筒 外 , 余 设 其 再 增加局 部 受压承 载力 验算 。 墙 肢长 度 均为短 肢 墙 即可 满足 抗侧 刚度要 求 , 按规 范要 () 的水平 分 布 筋 是 为横 向抗 剪 以防 止墙 体在 斜 求 , 般剪 力墙抗 震 等级 为三 级 , 1 墙 一 短肢 墙 为二级 , 部加 底
《 高规》 G 32 0 J J— 02第 64 13条 , ... 柱截 面 高 宽 比不
内部减压 稳 压装置 工作 , 保持 栓后 出 口压 力稳 定 。减压 灭火 系统 更合 理 ( 七 氟丙 烷 或 c 自动灭 火 系统 ) 如 0 因 稳 压 消火 栓 进 水 口压 力 为 04 08P , 出水 压 力 为 为水 消防系 统 由市 电和 自备发 电机 两 路供 电, 果在 市 . ~ .M a 如 0 3P , 压 精 度 在 正 负 00M a 且 出水 流 量 不 小 于 电发 出故 障时 发 电机 房或 变压 器室 发 生火 灾 , 有可 能 .Ma 稳 .5 P , 则 5/。 L s 由于消 火栓 内设 有减压 设施 , 对水 质要 求提 高 , 本 因为发 电机 组 的损坏 或变 压器 , 关 的损坏 而 导致 水泵 开 人 认 为设有 减压稳 压消 火栓 的系 统宜 采用 镀锌 钢 管 , 并 停 止运 行 ,导致 室 内水消 防 自动 灭火 系统 陷于 瘫痪 , 而
压 消火 栓减 压 , 次是 设置减 压孔 板减 压 。 其
4关于发电机房灭火系统的选择问题
【 参考 文献】 高 层建筑 内或 建筑 小 区常设有 自备 发 电机 房 , 电 () 发 1亚太建设科技信 息研 究院, 中国建筑设计研 究院 , 中国土木 工 机 房 应采 用气 体 灭 火 , 是水 喷 雾 灭火 , 还 自动 喷 水 灭火 程 学 会 《 水排 水》 给 。
系 统 ,高 层 民用 建 筑 设计 防火 规 范》 B 04- 5 20 () 《 G 505 9 (0 5 2 清华大学土木工程系组编 《 给水排水工程》 主编 崔京浩
3《 > 5 0 5 9 (0 5 G 年 版 ).. . ,.. . 7 6 6 1 7 6 6 2条 明确 提 出燃 油 、燃 气 的 锅炉 ()高层民用建筑设计防火规范> B 0 4— 5 20 年版) 4《 B 1— 7 2 0 房, 柴油发电机房宜设 自动喷水灭火系统。可燃油油浸 ()建筑设计防火规范 G J 6 8》(0 6年版) 5健 B 0 1- 0 3 电力变压 器 , 充可燃 油 的高压 电容 器和 多 油开关 室 宜 改 () 筑给 水排水设计规渤 G 5 0 5 2 0 水 喷雾或气 体 灭火 系统 。 但笔 者认 为发 电机房 设置 气体
患。
墙 肢截 面高度 与厚度 之 比为 5 ~8的剪 力墙 。
《 凝 土 规》 0 5 1条 : 件 截 面 长边 与短 边 之 比 混 1.. 构 大 于 4时 , 按墙 的要求 进行 设计 。 宜
2 短肢剪力墙结构
墙 的设 计 计算 是 考 虑 水平 和 竖 向作 用 下 进行 结构
宜大 于 3 。
结合 以上规 范 ,短肢 谫 力 墙仍 属 于剪 力墙 结构 体 “ 系, 只不 过 是采用 较 短 的剪 力墙 肢 , 而且 通 常采用 T形 、 L形 、形 、 形 等 。当这 些 墙肢 截 面 高度 与墙 厚 之 比小 ] 十 于等 于 4时 , 已接近 于柱 的形 式 , 并非 是方 柱 , 它 但 因此
且 在适 当位 置设置 过滤 口, 以防异物 堵 塞泻水 孔 。
气 体 灭火 系 统 控 制分 自动控 制 、 动控 制 、 械 应 急操 手 机 应 急操 作 , 或直接 走进 储瓶 间手 动操 作 实施灭 火 。●
综 合上述 三种 减压 方式 , 笔者 比较 推 崇设 置减 压稳 作三种 方 式 , 在最 不 利 的条 件 下工 作人 员可 以采 用 机械
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