异形柱结构设计要注意的事项
建筑设计知识:异形柱结构设计要注意的事项[工程类文档]
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建筑设计知识:异形柱结构设计要注意的事项[工程类精选文档]本文内容极具参照价值,如假定实用,请打赏支持,感谢!【学员问题】异形柱结构设计要注意的事项?【解答】〔1〕异形框架的计算因为其截面的特别性,在柱截面对称轴内受水平力作用时,弹性剖析计算其翘曲应力很小,此时好像蒙受水平力的偏压构件,仍可按平截面假定剖析,按砼设计标准计算,特别是在框剪,框筒结构中,对6度及其以下烈度区的Ⅰ、Ⅱ类场所,框架柱只担当水平风载的一小局部,如按一般偏压柱计算,偏差较小。
此时异形柱可用等刚度等面积代换成矩形柱后由程序进行整体剖析。
而在水平力较大,且水平力作用在非主轴方向,那么翘曲应力不容忽视,按平截面假定偏差较大,那么应付异形柱框架结构进行有限元剖析,决定内力和配筋地点及大小。
在进行内力计算和配筋计算时,宜采用带有异形柱计算功能的计算软件。
此刻有一些软件没有异形柱截面形式,如要用它进行计算,要先进行等刚度等面积换算成矩形柱,进行整体剖析,获得双向内力后再进行异形柱的截面设计,其工作量相当大,且截面设计的靠谱性不高。
当前,国内可直接进行异形柱截面内力计算和截面设计的软件有建研院的TAT、SATWE程序,广东省建院的SS、SSW程序以及天津大学的钢筋砼异形柱结构配筋计算程序CRSC这.些程序均用数值积分法进行正截面配筋设计,正确性较高,经过大批工程校算,能有效地知足结构安全性要求。
〔2〕轴压比控制对框架结构,框-剪结构,柱的延性关于耗散地震能量,防备框架的坍毁,起着十分重要的作用,且轴压比又是影响砼柱延性的一个重点指标。
由试验结构剖析,柱的侧移延性比跟着轴压比的增大而急剧降落。
在高轴压比状况下,增添箍筋用量对提升柱的延性作用已很小,因此轴压比大小的控制对柱的延性影响至关重要,特别是异形柱结构剪力中心与截面形心不重合,剪应力使砼柱肢先于一般矩形压剪构件出现裂痕,产生腹剪损坏,加上异形柱多属短柱,这些致使异形柱脆性显然,使异形柱的延性广泛低于矩形柱,因此对异形柱的轴压比要严格控制。
混凝土通规 异形柱

混凝土通规异形柱混凝土通规是指在混凝土结构设计、施工以及验收中约定的规范和要求,通常由国家或地方政府制定并发布。
混凝土通规的目的是保证混凝土结构的安全、可靠和实用,提高工程的质量和效益。
在混凝土通规中,建筑构件以直线形状为基础,但在实际施工中,也经常遇到一些复杂形状的构件。
异形柱就是这样一种特殊形状的构件,其截面形状不规则,常常需要根据实际情况进行定制。
首先,异形柱的设计应符合以下几个要求:强度、刚度、稳定性和耐久性。
设计时需要考虑到荷载的分布和作用,合理选择截面形状和尺寸,以及确定构件的受力性能。
根据工程要求,设计师通常会采用矩形、圆形或其他特殊截面形状来满足强度和刚度的要求。
其次,施工过程中需要注意以下几个方面:模板制作、钢筋布置以及混凝土浇筑。
模板对异形柱的成型至关重要,需要根据构件的几何形状制作模板,确保模板的强度和刚度。
钢筋布置应满足强度要求,同时要考虑到截面形状的特殊性,采取合适的布置方式。
混凝土浇筑需要注意工作性能和密实性,保证混凝土完全填充模板空间,并进行充分的振捣和整平。
最后,验收时需要对异形柱进行检查和检测。
对于混凝土构件,常见的检查方法有目测、敲击和拍片等。
目测主要用于检查外观质量,包括裂缝、麻面和色差等。
敲击和拍片则用于检查混凝土的声音和表面硬度,以评估其强度和质量。
总之,混凝土通规对于异形柱的设计、施工和验收都有一定的规范和要求。
通过合理的设计、精细的施工和严格的验收,可以确保异形柱在混凝土结构中的性能和质量。
同时,为了提高施工效率和质量,建议在设计和施工过程中积极采用新的技术和材料,如数控加工、预应力等。
这样可以不仅满足通规要求,还可以提高工程的整体质量和效益。
异形柱框架结构设计要点分析

异形柱框架结构设计要点分析摘要:异形柱具有良好的承载、抗震、变形能力,在工程中应用较为广泛。
笔者介绍了异形柱结构的概念、力学性能,总结出异形柱框架结构设计的常见问题及设计要点,对于同行具有一定的参考价值。
关键词:异形柱、异形柱框架结构、结构设计1异形柱结构异形柱是指在满足结构刚度和承载力等要求的前提下,根据建筑使用功能、建筑设计布置的要求而采取不同几何形状截面的柱。
异形柱框架结构是指全部或部分柱截面为L 形、T 形、十字形(以L 形柱作角柱,T 形柱作边柱,十字形柱作中柱),截面高与肢厚之比小于或等于 4 的框架结构(见图1)。
2异形柱具有的性能2.1 承载能力异形柱是由多肢构成的,柱肢截面高度与其宽度之比在2.5~4 范围,墙肢平面内向刚度不同于外向刚度,两者相差较大,刚度也不同,因此,各向的承载能力也不相同。
2.2 抗震能力异形柱框架结构的抗震等级,应根据建筑的结构类型、高度和地区的抗震设防烈度进行选择,而且要达计算要求及设计构造标准,设计规定:(1)三级抗震:抗震设防烈度为7 度且建筑高度<22 m;(2)二级抗震:①抗震设防烈度为7 度且建筑高度≥22 m;②抗震设防烈度为8 度且建筑高度≤25 m。
一般来说,异形柱框架结构只适用的地区:抗震设防烈度≤7 度,建筑高度<35 m。
2.3 变形能力大多数建筑层高为 2.8~3.1 m,异形柱肢厚约为0.2 m,一般为了确保足够的承载力,异形柱肢长不能太小,否则会出现太小的柱剪跨比值,造成短柱现象,出现剪切变形,降低了构件的变形能力。
假如异形柱的轴压比较小,但当柱壁构件太薄时,截面曲率就会较小,也会导致异形柱出现弯曲变形性,降低了异形柱的延性。
3异形柱框架结构设计的常见问题3.1 结构计算方面(1)进行柱的配筋计算时,单偏压、双偏压计算均适用于一般框架结构,但单偏压计算不适用于异形柱结构,因此,只能选用双偏压计算。
(2)两个主轴方向除了计算水平地震作用,还要验算抗震验算,此外,7 度与8 度还要验算与主轴成45°方向。
【结构设计】异形柱设计时应注意的问题

异形柱设计时应注意的问题一.“梁柱节点重叠作为刚域”异形柱结构要选择该选项,选择此项后,程序对梁进行如下的力学模型简化:1.梁的自重按扣除刚域后的梁长计算;2.梁上的外荷载按梁两端节点间长度计算;3.截面设计按扣除后的梁长计算.二.异形柱单双偏压的选择及计算1.不管用户如何选择,程序异形柱的配筋计算都按双偏压计算;2.软件计算方法与《异形柱规程》规定的计算方法并不相同.软件采用《混凝土规范》进行计算,和《异形柱规程》不一致,建研院认为《异形柱规程》此处不合理.三.异形柱最小配筋率的控制软件算配筋率时把分布筋也计算在内,是全部钢筋的配筋率.与《混凝土异形柱结构技术规程》第6.2.5条的规定不一致,需要注意.1.《异形柱规程》中规定的最小配筋率是不包括竖向分布筋的,仅指端部受力钢筋.而程序在配筋计算时所有的钢筋都是受力钢筋,因此其最小配筋率包含固定钢筋和分布钢筋.2.程序目前暂没有执行“柱肢各肢端纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于0.2的要求”.四.薄弱层的定义薄弱层需人工指定,程序不自动定义.《异形柱规程》第3.2.5-2规定:当楼层承载力突变时,其薄弱层地震剪力应乘以1.2的增大系数;楼层受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%;采用SATWE程序设计时需针对此层在“全楼地震作用放大系数”中认为放大1.04倍,其计算结果也仅用于此层.TAT程序则在选择了“考虑附加薄弱层地震力的人工调整”选项后,直接在弹出的放大系数表中填写.五.地震力作用方向《异形柱规程》第4.2.4条规定:一般情况下,应允许在结构两个主轴方向分别计算水平地震力作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担,7度(0.15g)和8度(0.2g)时尚应对主轴45°方向进行补充验算.当采用SATWE软件进行异形柱框架设计时,应输入“斜交抗侧力构件方向附加地震作用数”和相应的角度.需要手工输入,程序不自动执行设置.作用数为1,角度为45°.六.异形柱轴压比的计算异形柱轴压比的限值与截面形式有关;目前程序还不能根据不同的截面形式判断轴压比是否超限,需要设计人员人工判断.。
异形柱框架结构体系的设计要点

河南建材2020年第7期参考文献:[1]史三元,陈明,郭长印,等.碎石注浆桩复合地基技术及承载力分析[J].河北工程大学学报,2018,25(1):14-16.异形柱框架结构体系的设计要点钱坤李渊哲长春建筑学院(130607)摘要:结构选型是建筑结构设计初期非常重要的工作内容,异形柱框架结构是一种较为常见的建筑结构形式。
文章从异形柱结构自身特点出发,从构造形式上分析了异形柱框架结构的计算方式、构造措施以及设计过程中应注意的相关问题。
关键词:异形柱框架结构;计算分析;构造措施1引言结构体系是建筑的支撑部分,是载体,是工业化的首选,为构件一体化设计创造首要条件。
建筑设计的过程中,对于结构体系的选择至关重要。
结构体系决定了整体设计的施工工艺,以及对于建筑材料和施工方式的选择,影响到诸多后续的设计方案。
异形柱框架结构是我国近几年来大力推广的建筑结构形式,与普通框架结构相比,其结构在室内布置中作为主要承重构件,将框架及剪力墙结构构件的优点融合,为建筑设计与建筑空间的有效利用提供了有利条件,有良好的经济与社会效益。
1.1异形柱结构体系的概况异形柱,顾名思义即是不规则形态的柱子,柱子的截面形状常见的有T 型、L 型、十字型,因其特殊的截面形状,所以梁柱节点处核心区面积会很小,节点处抗震性能较差,这种特殊构造对整体结构抗震性能的影响尚处于进一步研究当中。
通常情况下,对异形柱各肢长度是否一致没有明确的设计要求,但为设计及后续计算方便,需设计为等肢异形柱,若因结构需要而设计为不等肢时,肢高比要小于1.6。
考虑到结构的空间布置,要尽量使肢厚与连墙厚度相等,避免出现凸柱,否则会失去结构空间排列的意义。
1.2异形柱框架结构的优点对于大众而言,更关心的是住房内部的实际使用面积,在有限的空间内如何将家具布置得更合理,这也就对结构形式有了实际要求。
传统的矩形柱框架结构因其结构形式单一,建筑空间无法得到充分利用,已无法满足大众需求。
PKPM中异形柱结构需注意的问题

PKPM中异形柱结构需注意的问题PKPM计算异形柱结构注意的问题中国建筑科学研究院建筑⼯程软件研究所1、梁、柱节点重叠部分简化为刚域异形柱结构设计时⼀般选择该项,程序对梁进⾏如下处理简化:1、梁的⾃重按扣除刚域后的梁长计算2、梁上的外荷载按梁两端节点间长度计算。
3、截⾯设计按扣除刚域后的梁长计算。
2、异形柱单双偏压的选择及计算不管如何选择,异形柱的配筋计算都按双偏压进⾏。
需要说明的是,SATWE采⽤的是混凝⼟规范附录F任意截⾯构件正截⾯承载⼒计算提供的⽅法,即异形柱的固定钢筋和分布钢筋均为受⼒钢筋。
,即异形柱的固定钢筋和分布钢筋均为受⼒钢筋。
3、异形柱最⼩配筋率的控制《异形柱规程》6.2.5条规定:1、异形柱中全部纵向受⼒钢筋的配筋率不应⼩于表6.2.5规定的数值;规程规定的最⼩配筋率仅包含端部受⼒钢筋,不包含竖向分布筋;⽽程序计算的最⼩配筋率包含固定钢筋和分布钢筋。
2、按柱全截⾯⾯积计算的柱肢各肢端纵向受⼒钢筋的配筋率不应⼩于0.2%;3、建于四类场地且⾼于28m的框架,全部纵向受⼒钢筋的最⼩配筋率应按表6.2.5中的数值增加0.1%。
程序⽬前暂没有执⾏上述两条。
4、薄弱层的定义《异形柱规程》3.2.5-2条规定:当楼层承载⼒突变时,其薄弱层地震剪⼒应乘以1.2的增⼤系数;SATWE可采⽤如下⽅法实现:1、与其他结构类型⼀样,SATWE可以给出每层的受剪承载⼒,但需由⼈⼯判定薄弱层并填⼊该层层号。
2、SATWE对⼈⼯指定的薄弱层仍乘以1.15的增⼤系数,为此,可在“全楼地震放⼤系数”中针对此层再⼈为放⼤1.04倍,程序对其放⼤也仅限于该层。
5、地震作⽤⽅向定义《异形柱规程》4.2.4条规定:⼀般情况下,应允许在结构两个主轴⽅向分别计算⽔平地震作⽤并进⾏抗震验算,各⽅向的⽔平地震作⽤应由该⽅向抗侧⼒构件承担,7度(0.15g)和8度(0.2g)时尚应对与主轴成45度的⽅向进⾏补充验算;6、轴压⽐的判定《异形柱规程》表6.2.2对异形柱轴压⽐作出了规定,分L形、T形、⼗字形三种截⾯。
混凝土异形柱结构设计规程

混凝土异形柱结构设计规程
混凝土异形柱结构设计规程是指对混凝土异形柱结构进行设计时应遵循的标准和规定。
具体的设计规程可能会因不同的国家、地区和工程项目而有所不同,下面是一些常见的设计规程原则:
1. 承载力设计:混凝土异形柱的承载力需要满足土木工程设计的基本要求,确保结构在正常使用条件下的安全性。
这包括考虑柱的受力情况、材料的性能和强度等因素。
2. 构造设计:混凝土异形柱的构造设计需要满足结构施工和使用的要求,包括柱的几何形状、连接方式、支撑方式等。
设计时需考虑到构造的可行性和可靠性,确保结构稳定性和承载能力。
3. 材料选择:混凝土异形柱的材料选择需要根据具体的工程要求和设计目标进行,包括选择合适的混凝土类型、钢筋材料、连接件等。
设计时需考虑材料的性能和强度,确保结构的安全和耐久性。
4. 抗震设计:混凝土异形柱结构的抗震设计是保证结构在地震等自然灾害时能够安全使用的重要环节。
设计时需考虑地震力的作用和结构的响应,采取相应的抗震措施,确保结构的抗震性能。
5. 施工和检验要求:混凝土异形柱在施工和检验过程中需要严格按照设计规程的要求进行,包括施工工艺、施工质量控制、检验方法和标准等。
设计时需考虑到施工和检验的可行性,确
保结构质量和安全性。
需要根据具体的工程要求和国家或地区的相关规定,结合专业的结构设计知识和经验,进行混凝土异形柱结构的设计。
设计师应熟悉并遵守相关的技术规范和标准,并与相关专业人员进行合作和协商,确保设计方案的可行性和安全性。
异形柱结构设计要点详解

异形柱结构设计要点详解1.异形柱框架结构的使用范围.1)抗震设防裂度为7度及7度以下地区;2)柱网尺寸不宜过大,一般不大于6M,不应超过7.2M,这是因为该种结构一般是用于6度不超过27M,7度不超过24M的8层以下的房屋,多用于住宅建设,由于住宅的层高一般为2.8M,要保证2.4M的净高,在梁高不小于跨度1/15的情况下,故跨度不宜太大;3)应采用轻质墙体材料,异将建筑物地平均自重控制在9KN/M2以下;2.异形柱框架设计应符合以下规定.1)为保证异形柱框架结构的整体抗震性能,应采用现浇梁板结构;2)异形柱框架应设计为双向刚接梁柱抗侧力体系,根据结构平面布置和受力特点,可部分布置异形柱,部分布置矩形柱;3)底层为大空间的异形柱框架结构,底层柱应采用矩形柱,此时底层形成转换层,该层楼板应用厚度不小于180MM现浇板,双层双向配筋,上下层相关柱截面面积比宜接近于1,刚度比宜在1--1.5之间,上下层异形柱与矩形柱相交时重合面积不应小于2/3.4)异形柱框架结构平面布置宜使结构的平面刚度均匀.对称,避免扭转;竖向布置应注意体型力求规则.均匀,避免有过大的外挑和内收,避免楼层刚度沿竖向突变;5)异形柱框架结构在6度区高度小于或等于22M时,其结构抗震等级按四级考虑,在6度区高度大于22M时,其结构抗震等级按三级考虑;在7度区高度小于或等于22M时,其结构抗震等级按三级考虑,在6度区高度大于22M时,其结构抗震等级按二级考虑;如底层抽柱形成转换层时,该层的框架抗震等级应提高一级;6)异形柱截面肢高与肢宽比不应大于4,也不应小于2.5,肢宽不应小于180MM,"一"字型扁肢柱肢宽不应小于300MM;当角柱为异形柱时,6度区肢高不宜小于500MM,7度区不宜小于600MM;7)异形柱梁及节点的混凝土强度等级不应低于C25;柱中的纵向受力筋直径不应大于25MM,也不应小于14MM;8)异形柱的轴压比限值各地规定不尽相同,但总的来说比普通的框架柱要严一些;3.结构分析.1)异形柱框架结构的内力及位移应按弹性方法计算,在竖向荷载作用下,可考虑梁端塑性内力重分布;2)异形柱框架结构可用"TAT"."SATWE"等程序计算;3)异形柱框架结构的基本自震周期应考虑非承重墙的影响,折减系数可取0.6--0.7;5)"Z"形柱应按剪力墙输入计算程序计算.。
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异形柱结构设计要注意的事项具体内容是什么
(1)异形框架的计算由于其截面的特殊性,在柱截面对称轴内受水平力作用时,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,按砼设计
规范计算,特别是在框;剪,框;筒结构中,对6度及其以下烈度区的Ⅰ、Ⅱ类场地,框架柱
只承担水平风载的一小部分,如按一般偏压柱计算,误差较小。
此时异形柱可用等刚度等面
积代换成矩形柱后由程序进行整体分析。
而在水平力较大,且水平力作用在非主轴方向,则
翘曲应力不容忽视,按平截面假定误差较大,则应对异形柱框架结构进行有限元分析,决定
内力和配筋位置及大小。
在进行内力计算和配筋计算时,宜选用带有异形柱计算功能的计算
软件。
现在有一些软件没有异形柱截面形式,如要用它进行计算,要先进行等刚度等面积换
算成矩形柱,进行整体分析,得到双向内力后再进行异形柱的截面设计,其工作量相当大,
且截面设计的可靠性不高。
目前,国内可直接进行异形柱截面内力计算和截面设计的软件有
建研院的TAT、SATWE程序,广东省建院的SS、SSW程序以及天津大学的钢筋砼异形柱结构配筋计算程序CRSC.这些程序均用数值积分法进行正截面配筋设计,准确性较高,经过大
量工程校算,能有效地满足结构安全性要求。
(2)轴压比控制对框架结构,框-剪结构,柱的延性对于耗散地震能量,防止框架的倒塌,
起着十分重要的作用,且轴压比又是影响砼柱延性的一个关键指标。
由试验结构分析,柱的
侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降。
在高轴压比情况下,增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小,因而轴压比大小的控制对柱
的延性影响至关重要,特别是异形柱结构剪力中心与截面形心不重合,剪应力使砼柱肢先于
普通矩形压剪构件出现裂缝,产生腹剪破坏,加上异形柱多属短柱,这些导致异形柱脆性明显,使异形柱的延性普遍低于矩形柱,因而对异形柱的轴压比要严格控制。
在广东规程中,其轴压比按砼设计规范中的要求减少0.05,但其适用高度较低,一般为35 m.当高层建筑的高度进一步加大时,其水平力的影响会愈来愈显著,对结构的延性要求也愈高。
由天津大学土木系对异形柱延性资料可知,影响异形柱延性的因素比普通柱要复杂,且不同
的柱截面形式,如L型、T型、十字型,在相同水平侧移下,其延性性能也有较大差异,因而,轴压比控制应参考天津规程。
但天津规程的控制过于繁锁,在结构计算中,柱的纵筋与
箍面的直径还没有设定,因而箍筋间距与纵筋直径的比值还无法确定。
为在实际工作中便于
使用,可按不同的截面形式(L、T、十字型)与不同的抗震等级两项指标从严控制,对低烈
度地区的这类结构是能够满足其延性要求的。
(3)配筋构造在正确的结构选型及计算后,截面内钢筋的构造也是保证异形柱受力性能的
重要因素。
由于异形柱截面的特点,柱肢端部会出现较大应力,加上梁作用于柱肢上应力的
不均匀,一般越靠肢端应力越大,对柱肢形成偏心压力,进一步加大肢端压应力。
因而在异
形柱配筋时,应在肢端设暗柱,暗柱的外排钢筋由计算而定。
离端部厚度范围内设2Ф14的
构造纵筋,箍筋同柱,这样可限制柱肢的砼裂缝的开展,提高异形柱局部抗压抗剪强度及变
形能力。
柱上的箍筋不仅能抗剪,也可约束砼变形,增大其延性。
异形柱由于不易形成多肢
复合箍,因而其配筋率只能由加大箍筋直径和加密间距来实现。
相同配箍率下,箍筋直径大,其延性指标好,因而箍筋且用Ф8、Ф10,其间距可比普通柱箍筋间距小。
总之,短肢剪力墙结构与异形柱框架结构有着较大的市场需求,在设计中根据其受力的特点,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,
其结构才能有可靠的安全保证。