PKPM中异形柱结构需注意的问题
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。
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。
异形柱框架结构设计常见问题
文章编号：１００９．６８２５（２０１０）３１一００６６—０２
预应力纤维布加固梁的数值模拟方法
黄庚新刘 磊于媛媛
摘要：在深入研究预应力ＦＲＰ加固混凝土梁的受力性能和有限元软件的基础上，对加固梁进行了系统的模拟分析，进 而提出了一套适用于预应力ＦＲＰ加固梁的数值模拟方法，以满足工程实际需要。 关键词：纤维片材，预应力技术，加固梁，数值模拟 中图分类号：ＴＵ７５７．４ 文献标识码：Ａ Ｓｈｅｌｌｌ８１来模拟纤维片材单元。 ４）粘结滑移单元。在考虑纤维片材与混凝土以及钢筋与混 凝土之间的粘结滑移时，采用弹簧单元Ｃｏｍｂｉｎ３９来模拟。 Ｃｏｍｂｉｎ３９是一个具有非线性功能的单向单元，可对此单元输入广
１单元类型选取
１）混凝土单元。已有的试验研究结果表明，混凝土力学性能 复杂多变的根本原因在于：它是一种非匀质、不等向的，且随时间 和环境条件而变化的多相混合材料。在模拟中采用专门的混凝 土单元Ｓｏｌｉｄ６５。 ２）钢筋单元。钢筋根据实际需要采用三维杆单元Ｌｉｎｋ８。 Ｌｉｎｋ８单元是有着广泛的工程应用的杆单元，比如可以用来模拟 钢筋、桁架、缆索、连杆、弹簧等等。这种三维杆单元是杆轴方向 的拉压单元，每个节点具有三个自由度：沿节点坐标系ｘ，＇，，ｚ方 向的平动，可模拟两端铰接的空间杆件，不考虑杆件的弯曲以及 扭转变形。这种单元具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大 应变、单元生死等功能。在单元属性中可定义１ＳＴＲＮ（初始应变 值）、ＡＬＰＸ（热膨胀系数）等参数，便于用多种方法模拟预应力的 施加。 ３）纤维片材单元。因为纤维片材本身轴向抗剪模量较低，且 纤维布属于单向织物，即使采用胶粘剂浸渍，其剪切强度相对其 轴向抗拉强度，也是可以忽略不计的。因此可以考虑纤维片材为 正交各项异性材料。ＳｈｅＨｌ８１适用于薄到中等厚度的壳结构。 ＳｈｅＨｌ８１相对于ＳｈｅＨ４１或Ｓｈｅｌｌ４３，具有强大的非线性功能，且输 入输出功能更加全面，非线性收敛更加稳定，因此采用壳单元 确保结构安全可靠、经济适用。 参考文献： ［１］ＪＧＪ １４９－２００６，混凝土异形柱结构技术规程［Ｓ］．
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。
异型柱框架结构设计需关注的几个问题
异型柱框架结构设计需关注的几个问题作者：刘成勇祝奕君来源：《中国科技博览》2012年第12期[摘要]：现代住宅建筑要求房间开间大，平面布置灵活、方便，室内不出现柱楞、不露梁，以便于住户二次装修。
与普通矩形柱结构相比，异形柱结构能较好地满足现代住宅建筑的这种要求，因而逐渐得到了推广应用。
本文结合笔者的设计实践，对异型柱框架结构设计中需注意的一些问题归纳总结，供结构设计人员参考。
[关键词]：异型柱结构设计中图分类号：F121.3 文献标识码：F 文章编号：1009-914X（2012）12- 0294 -01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。
普通框架结构露梁露柱的缺点已经不能满足人们对住宅平面和空间的要求，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。
异型柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求，它博采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 异型柱受力特点根据建筑上的需要，异型柱在房间的分隔墙交点处灵活布置，平面刚度疏散均匀，经常会有梁纵、横不贯通，结构较难简化为平面结构计算；立面刚度分布较均匀，异型柱与轻质砌体填充墙在弹性阶段共同工作性能良好。
异性柱采用T型、L型、十字型等截面形式，肢宽厚比在2.5～4.5之间，柱肢薄而狭长，双向压弯效应明显；异型截面仅有一根对称轴或没有对称轴，对荷载的方向角敏感，抗扭刚度较差，相应地也造成异型柱结构的荷载方向敏感性，且稍有不对称或偏心，抗扭能力降低较大；异型截面的柱肢角部是明显的薄弱部位，尤其是梁底与柱肢交界断面的柱肢角部，应力集中严重；异型柱结构的梁高宽比大，柱肢狭长，使梁柱重叠部分多，在梁端一定范围形成刚域；同时节点区较大且薄，在弹塑性阶段，应计入节点区变形对结构变形的影响。
异型柱结构节点区的受力性能与矩形柱节点有较大区别，一方面由于梁柱薄，施工时混凝土不易振捣密实，再加上梁柱交接处应力集中和后期破坏较重，削减了节点核心区的有效体积，使节点抗剪承载力降低；另一方面，节点区破坏部位向梁端外移，缓解了节点区受力的复杂程度，有利于强节点的实现。
PKPM计算异形柱结构
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。
异形柱结构设计要点
异形柱结构设计要点一、异形柱结构体系异形柱结构体系是指采用轻质填充墙及隔墙的现浇钢筋混凝土异形柱框架及异形柱框架-剪力墙结构体系。
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、“十”字型。
一、异形柱结构特点1、由于截面的这种特殊性，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，控制轴压比较小时，受力明确，变形能力较好。
而对短柱（H/h<4），剪切变形占有相当比例，构件变形能力下降。
异形柱通常在短柱范围，且属薄壁构件，即使发生延性的弯曲形破坏，也因截面曲率M/EI或εcu/χ(εcu为砼的极限压应变，χ为截面受压区高度)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砼协调变形和内力，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，也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态，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。
由国内外大量的试验资料和理论分析［2］，异形柱的破坏形态为：弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等，影响其破坏形态的因素有：荷载角、轴压比、柱净高与截面肢长比（剪跨比），配箍率以及箍筋间距S与纵筋直径D的比值等。
由于其受力性能的复杂，设计中必须通过可靠的计算和必要的构造措施来保证其强度和延性。
二、异形柱结构适用条件1、居住建筑（住宅及宿舍）；2、抗震设防烈度为7度（0.10g及0.15g）和8度（0.20g，I、II、III类场地）；3、柱网尺寸不宜大于6.6m；4、房屋总高度的限制。
三、异形柱结构的平面布置：1、在异形柱结构的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀。
浅谈异形柱结构设计需要注意的一些问题
浅谈异形柱结构设计需要注意的一些问题摘要：近年来，随着居民对房屋建筑使用要求的不断提高，普通矩形框架结构已经越来越不能满足人们的要求，异形柱结构在剪力墙基础上融合了框架结构的优点，形成一种全新的结构形式有效的满足了使用者的需求，被广泛应用于我国住宅建筑之中。
本文针对异形柱结构设计中需要注意的一些问题进行了探讨，以供同行借鉴。
【关键词】异形柱结构，受力特点，框架结构，建筑结构设计Abstract: in recent years, as residents of housing construction requirements of the use of improved, the ordinary rectangular frame structure has been more and more cannot satisfy the requirement of people, special-shaped columns in the shear wall structure based on the advantages of the frame structure fusion, forming a new form of the structure effectively meet the user’s needs, which has been widely used in residential construction of our country. This article in view of the unusual column in the structural design of the need for attention to some problems, the paper discusses the reference for peer.【key words 】special-shaped columns structure, mechanical characteristics, the frame structure, building design1 引言近年来，随着国家经济发展和人民生活水平的不断提高，传统的矩形框架结构和剪力墙结构由于影响室内空间的有效使用和家具的布置，已经不能满足新时期人们的要求。
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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。
08版SATWE程序已经考虑异形柱轴压比限值的分截面类型判定。
7、配筋图表示
7、配筋图表示
谢谢。