浅谈异形柱设计要点
浅析异形柱框架结构设计中应该注意的问题
综上所述 , 在结构设计 中应充 分 了解 异形 柱的受力 特点和破 坏机理 , 结构布置合理 , 正确使用计算机分析 , 这样才能更好 的把 握 设计要点 , 保证异形柱框架结构的安全适用性 。
截面几何形状为 L形 、 T形 和十字形 , 且截 面各 肢 的肢 高与
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
肢厚之 比( 柱肢 截面 高度与厚度 的 比值 ) 大 于 4的柱 。L形 截 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 不 .5 而矩形框架 的该 比 面 柱 多 用 于墙 的转 角 部 位 , 和 十字 形截 面 柱 多 用 于 纵 横 墙 交 移和层间位移的平均值 的比值不应大于 1 4 , T形 . 。5 - 抗震设计和抗震设计的异形柱结构均应对梁柱节 1 接处 。所谓异形柱框架结构是 由异形柱形成 框架 , 和轻质填 充墙 值为 1 5 ) ̄ 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、 组成 的结构 。根据建 筑 布置 及结 构受力 的需要 , 在异 形 柱结构 中, 框架柱可全部采用异形柱 , 也可部分采用一般框架柱。 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 )
应 适 当调 整 配 筋 。
给承载力带来 的影响不容忽视 , 双向压弯效应较 明显 。
4 仅有一根对称轴或无对称轴 的异形柱截面 , ) 对荷载的方 向 较敏感 , 扭刚度 比较 差。因此 , 形柱框架结 构也具有荷 载方 抗 异 向敏感性 , 尤其是在不对称或偏心 时, 其抗扭 能力 明显降低 。 5 异形柱截面的薄弱部位在其柱肢角部 , ) 特别是 在梁底 和柱
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。
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。
异形柱结构力学特性和设计要点剖析
异形柱结构力学特性和设计要点剖析发布时间:2021-01-22T07:52:52.172Z 来源:《防护工程》2020年29期作者:韩珲[导读] 宜按墙的要求进行设计。
但对于肢高肢厚比在4~5范围内的结构,无法找到相应的规范作为参考。
泛华建设集团有限公司南京设计分公司江苏南京 210000摘要:异形柱结构在实际应用时,优点与缺点并存,设计时具有一定的难度。
异形柱结构由于自身的特殊性能,与其他结构有很大的区别,各种规范也对其做了大量的约束。
在首次进行异形柱结构设计时,有一些问题容易被忽略。
因此笔者结合自己的异形柱结构设计经验,对异形柱结构设计时应重点关注的问题作出了总结,并针对各个问题阐述了处理的建议,以供参考。
关键词:异形柱结构;力学特性;节点核心区;抗震设防Analysis of mechanical characteristics and design key points of special-shaped column structureHan HuiFanhua Construction Group Co.,Ltd. Nanjing Design Branch,Nanjing,Jiangsu 210000Abstract:In practical applications,special-shaped column structures have advantages and disadvantages coexisting,and it is difficult to design. The special-shaped column structure is very different from other structures due to its own special performance,and various specifications also place a lot of constraints on it. When the special-shaped column structure was designed for the first time,some problems were easily overlooked. Therefore,the author combines my own special-shaped column structure design experience,summarizes the problems that should be paid attention to when designing the special-shaped column structure,and elaborates the handling suggestions for each problem for reference.Keywords:heterogeneous column structure;mechanical properties;node core area;seismic fortification1.引言尽管异形柱结构是从剪力墙结构演化形成,但其力学特性与剪力墙还是存在较大的区别,主要还是因为截面形式不同而引起的。
(异形柱)设计分析及总结
(异形柱)设计总结一、计算前准备工作1. 确定异形柱(短肢剪力墙)尺寸《江异》6.1.2条:“异型柱截面各肢肢高于肢宽之比不应大于4,不宜小于2.5,不应小于2。
肢宽不宜小于200mm,不应小于180mm。
一字形异型柱的肢宽不得小于300mm。
对于角柱:6度区H≤6层时,肢高不宜小于500mm;6度区H>6层以上及7度区肢高不宜小于600mm”。
在拿到建筑条件图后,根据建筑平面布置柱网。
角柱单肢的高宽比取3;中柱的单肢的高宽比取2.5~3。
布置剪力墙时,若垂直于墙长方向有框架梁连接时,应与建筑协商,尽量争取在此方向设一小段墙肢(不小于1倍的墙厚)。
2. 确定框架梁尺寸《江异》6.1.3条:框架梁截面高度可取(1/12~1/18)Ln,(Ln为梁的计算跨度,即异型柱翼缘中心轴线之间的距离),且梁高不宜小于350mm。
主梁截面宽度不宜小于200mm及柱肢宽度。
3. 确定楼(屋)面板厚度《上异》3.2.5条:现浇钢筋混凝土异形柱结构的顶层楼板厚度不宜小于130mm;地下室顶板厚度不宜小于180mm;一般楼层现浇楼板的厚度不宜小于110mm,且不应小于100mm。
屋面板厚取130mm;一般楼板取110mm。
对于跨度大于3.3m楼板,板厚按1/30(单块板)及1/35(连续板)取用。
转换层的板厚由专业负责人统一确定后取用。
4. 统一计算原则在着手计算前,应对计算软件(SATWE或TAT)的参数取值进行统一。
此外,对于结构信息(抗震等级、场地类别、砼等级)、结构布置原则、荷载取值原则及计算步骤也应进行统一。
在同一项目的同一类型的结构中,应对上述要点做到统一。
二、计算中的要点1. 计算软件根据《江异》4.2.2条,异形柱框架结构的计算优选TAT软件,也可采用SATWE软件。
使用TAT软件,梁、柱的计算配筋会比SATWE稍大。
2. 异形柱的输入在PM中,异形柱可选择“十”字形的模型输入,可以适应“L”“T”及“十”等形状的要求。
异形柱框架结构设计概述
异形柱框架结构设计概述异形柱框架结构是一种新型的建筑结构设计,它的特点是采用了不规则形状的柱子,从而能够提供更大的自由度和更好的美学效果。
在本文中,我们将对异形柱框架结构的设计概述进行介绍,包括其特点、设计原则、应用范围以及未来的发展趋势等方面。
一、异形柱框架结构的特点异形柱框架结构与传统的柱框架结构相比,最大的特点就是其柱子的形状不规则。
传统的柱子都是直的或者圆形的,而异形柱则可以是各种各样的不规则形状,比如三角形、菱形、梯形等等。
这种不规则形状的柱子可以带来更大的设计自由度,能够创造出更多样化和更富有创意的建筑形态。
异形柱框架结构还可以提供更好的承载能力和抗震能力,从而能够创造更为安全和稳定的建筑结构。
在设计异形柱框架结构时,需要遵循一些设计原则,以确保其稳定性和安全性。
需要根据建筑的功能和设计要求来确定柱子的形状和布置方式,需要保证其能够满足建筑的结构需求。
需要考虑异形柱的连接方式和结构设计,确保其能够具有良好的承载和抗震能力。
还需要考虑建筑的美学效果,尽可能使得异形柱的设计能够融入到整个建筑结构中,创造出更加优美和独特的建筑形态。
异形柱框架结构可以广泛应用于各种建筑中,特别适合于那些对建筑形态要求比较高的项目。
比如高端商业建筑、文化建筑、艺术建筑等,都可以采用异形柱框架结构来创造出更加个性化和独特的建筑形态。
异形柱框架结构还可以应用于那些地震频发地区的建筑设计中,其良好的抗震能力可以为建筑提供更大的安全保障。
随着建筑设计的不断发展和变化,异形柱框架结构在未来将会有更广阔的应用前景。
随着技术的不断进步,可以预见将会出现更多更复杂的异形柱设计和制造技术,从而能够创造更为独特和美观的建筑形态。
随着人们对建筑美学的要求不断提高,异形柱框架结构将会成为建筑设计中的一个重要趋势,为建筑设计提供更多样化和更迷人的选项。
建筑框架结构异形柱设计论析
建筑框架结构异形柱设计论析一、框架结构中的异形柱概述异形柱的全称,是异形截面柱,“异形”指的是柱体截面的几何形状而非常见的矩形,大多是较为复杂的几何图形。
异形柱框架结构是介于短肢剪力墙与矩形框架之间的一种结构体系。
其肢高与肢厚之比愈小愈接近框架结构的受力特征。
普通钢筋混凝土框架柱的截面通常是方形、矩形或者圆形,而异形柱截面通常是L形、T形、+形。
异形柱的设计需要满足建筑整体结构刚度和承载力的要求,然后根据建筑的功能和设计方案,决定采取何种几何形状的异形截面柱。
二、异形柱框架体系的特点(一)布置灵活由于异形柱建筑的墙壁往往只起到一个围护的作用,不承受重量,可以采用轻质的墙壁,受到的建筑整体的限制非常少,这样产生的结果就是让房间的布置非常灵活,可以在很大程度上满足业主对于大空间的房屋建筑的要求。
(二)质量轻刚度高异形柱框架体系和矩形框架进行对比,可以发现异形柱框架体系的抗震性明显高,因为异形柱框架体系的质量相对较轻,而刚度很高,这是其抗震性高的主要原因,受到人们的亲睐。
目前人們对于房屋安全性的要求越来越高,异形柱框架体系结构的建筑由于其较高的安全性,成了吸引人们目光一个关键因素。
(三)性价比高异形柱虽然增加了一定程度的施工难度,但是也有其自身的优势,扩大了使用面积、减少了基础费用、性价比是比较高的,总体经济效益也很可观。
异形柱框架结构体系通过长久的应用和改进,现在已经非常成熟,可以满足人们的众多需求,包括安全性、美感等,室内可以不凸出梁柱,使用起来方便而且美观,而且可以增加房间的使用面积。
有相关数据显示,异形柱结构体系的建筑结构比砖混结构可以增加约8%到10%的使用面积,且兼有砖混结构的优点,有效解决了砖混房屋超高的技术问题。
与消耗耕地的黏土砖混结构体系相比,异形柱框架结构体系优势明显。
这也是人们选择异形柱框架体系的一个重要原因。
所以异形柱框架结构建筑在实际的建筑中使用是非常普遍的,我国的异形柱框架结构建筑更是遍地都是,这方面的建筑理论知识也已经非常成熟,相关的设计人才和施工人员也非常充足,能够满足大面积和大规模建筑的需要。
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.。
浅谈异形柱结构设计
浅谈异形柱结构设计一:结构设计前期准备工作:熟悉《混凝土异形柱结构技术规程》,以及《混凝土异形柱结构构造(一)06SG331-1》,《建筑抗震设计规范》二:结构平面布置(主要指柱距与梁布置):根据建筑布置的房间,一般宜布置异形柱的距离在3.3~5.1米,此情况下,梁的尺寸一般在240X350~240~450,不宜把柱距做大。
柱子截面应该不小于240X500,宜在240X500~240X800,不应超过240X四倍柱宽。
三:控制结构体系高度:异形柱结构体系高度根据《混凝土异形柱结构技术规程》P5页表3.1.2确定,其高宽比严格按照其规范表3.1.3确定。
超出其高宽比或者高度限制,应该改用其他结构体系设计。
异形柱结构系列体系的选型类别,可以根据建筑高度,宜这样选择:建筑高度小于12米(1~4层的建筑)的,采用纯异形柱框架小截面柱子(240X500~240X600);建筑高度12~24米(4~8层的建筑)的,采用纯异形柱框架变截面柱子(1~4层柱子,240X500~240X600;5~24层柱子,240X550~240X800);建筑高度24~45米(4~8层的建筑)的,必修采用异形柱—剪力墙结构,其柱子与剪力墙宜采用分段变截面设计,尽量做到下刚上柔。
四:结构计算:异形柱结构体系设计,可采用PKPMCAD建模,SATWE模块(异形柱结构,或异形柱-剪力墙结构类型)计算。
也可采用其他结构软件设计。
结构计算时,必修根据抗震与否,正确填选参数。
混凝土强度必修在C25~C40间,受力钢筋宜采用HRB335或HRB40014~22;箍筋可采用HPB2358~10。
内力与位移计算,可假定楼板在其自身平面内为无限刚性,其结构自振周期应该考虑填充墙带来的刚度贡献给予折减。
折减系数纯框架结构可取0.60~0.75;框架—剪力墙结构可取0.70~0.85。
五:计算结果判定:14~1614~20。
柱子轴压应控制不大于《混凝土异形柱结构技术规程》表6.2.2中的值,宜在0.45~0.55间,较经济;柱子配筋率应不小于按表6.2.5表中值,应不大于3%,宜在0.8%~1.5%;柱箍筋加密区最小体积配箍率,应大于按最小配箍特征值(不小于表6.2.9中的值)和具体轴压比照《混凝土异形柱结构技术规程》(6.2.9)式子计算出的值。
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。
(完整版)异形柱结构设计要点
(完整版)异形柱结构设计要点异形柱结构设计要点3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度应符合表3.1.2的要求。
表3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度(m)注:1 房屋高度指室外地面至主要屋面板的高度(不包括局部突出屋顶部分);2 框架-剪力墙结构在基本振型地震作用下,当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其适应的房屋最大高度可比框架结构适当增加;3 平面和竖向均不规则的异形柱结构或Ⅳ类场地上的异形柱结构,适应的房屋最大高度应适当降低;4 底部抽柱带转换层的异形柱结构,适应的房屋最大高度应符合本规程附录A的规定;5 房屋高度超过表内规定的数值时,结构设计应有可靠依据,并采取有效的加强措施。
3.1.4 异形柱结构体系应通过技术、经济和使用条件的综合分析比较确定,除应符合国家现行标准对一般钢筋混凝土结构的有关要求外,还应符合下列规定:1 异形柱结构中不应采用部分由砌体墙承重的混合结构形式;2 抗震设计时,异形柱结构不应采用多塔、连体和错层等复杂结构形式,也不应采用单跨框架结构;3 异形柱结构的楼梯间、电梯井应根据建筑布置及结构抗侧向作用的需要,合理地布置剪力墙或一般框架柱;4 异形柱结构的柱、梁、剪力墙均应采用现浇结构。
3.1.5 异形柱结构的填充墙与隔墙应符合下列要求:1 填充墙与隔墙应优先采用轻质墙体材料,根据不同条件选用非承重砌体或墙板;2 墙体厚度应与异形柱柱肢厚度协调一致,墙身应满足保温、隔热、节能、隔声、防水和防火等要求;3 填充墙和隔墙的布置、材料强度和连接构造应符合国家现行标准的有关规定。
3.2.1 异形柱结构宜采用规则的结构设计方案。
抗震设计的异形柱结构应符合抗震概念设计的要求,不应采用特别不规则的结构设计方案。
3.2.3 异形柱结构的平面布置应符合下列要求:1 异形柱结构的一个独立单元内,结构的平面形状宜简单、规则、对称,减少偏心,刚度和承载力分布宜均匀;2 异形柱结构的框架纵、横柱网轴线宜分别对齐拉通;异形柱截面肢厚中心线宜与框架梁及剪力墙中心线对齐;3.2.4 异形柱结构的竖向布置应符合下列要求:1 建筑的立面和竖向剖面宜规则、均匀,避免过大的外挑和内收;2 结构的侧向刚度沿竖向宜均匀变化,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力沿竖向的突变,竖向结构构件的截面尺寸和材料强度不宜在同一楼层变化;3 异形柱框架-剪力墙结构体系的剪力墙应上下对齐连续贯通房屋全高。
(完整版)异型柱结构设计要点
1.异型柱结构设计要点7.1.一般规定7.1.1.住宅设计中时,选择异型柱结构应慎重。
有抗震设防要求的混凝土异形柱结构应遵守建筑所在地的异形柱结构设计规程、规范和有关技术文件的规定。
7.1.2.现浇混凝土异形柱结构可采用框架结构和框架—剪力墙结构体系。
7.1.3.异形柱结构适用的房屋最大高度和层数应满足表7.1.3.所示的要求。
7.1.4.异形柱结构的抗震等级应按表7.1.5的规定。
50%;否则,其框架部分抗震等级应按框架结构采用,最大适用高度可比框架结构适当增加。
当高度未达到30米,可加少量短肢剪力墙以控制位移或者在楼梯间设短肢墙来避免短柱,此时墙的抗震等级可按上表。
但当短肢墙承担地震倾覆力矩50%以上时,短肢墙抗震等级应提高一级。
7.1.6.异形柱的肢高与肢厚之比不应大于4,也不宜小于2.5。
肢厚不应小于200mm,且不应小于层高的1/20。
"一"字型柱肢厚不应小于240mm。
异型柱最小长细比为1/20。
7.1.7.异型柱结构应尽量上下柱对齐,不宜采用框架梁托柱;当因建筑需要梁托柱时,托柱转换不应超过二次,同时还应采取必要的加强措施。
7.2.计算要点7.2.1.异形柱结构应进行双向水平地震作用计算,当斜交异形柱结构交角大于15°时,应分别计算各方向水平地震作用。
7.2.2.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。
7.2.3.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。
非抗震和抗震设计的异形柱梁柱节点均应进行受剪承载力验算。
7.2.4.异形柱配筋应按双偏压计算;”Z”形柱应按剪力墙输入计算程序计算;在风荷载、多遇地震作用下,异形柱结构按弹性方法计算的楼层层间最大位移△uc与层高Hj之比θc不宜超过表7.2.4中弹性层间位移角限值。
7.3.构造要求7.3.1.异形柱的轴压比不应大于表7.3.1限值7.3.2.最小直径应符合表7.3.2的规定7.3.3.每侧钢筋的配筋率不应小于0.2%,建于Ⅳ类场地且高于30m的框架,表中数值宜增加0.1。
异形柱结构设计规范
异形柱结构设计规范异形柱结构是一种采用非常规形状的柱子来构造建筑物的结构形式。
与传统的圆柱形结构相比,异形柱结构更具有创意和艺术性,能够给建筑物增添独特的风格和视觉效果。
在设计异形柱结构时,需要遵循一些规范和要求,以确保结构的安全性和可行性。
一、设计前期的准备工作在设计异形柱结构之前,需要进行详细的调研和分析工作。
了解建筑物的功能需求、使用环境以及相关技术要求,对建筑物的荷载情况进行评估和计算。
同时,还需要了解异形柱的施工工艺和现场施工的可行性。
二、结构设计要求1. 异形柱的形状应符合建筑物整体风格和设计理念,且能够满足结构稳定性和安全性的要求。
设计师应根据建筑物的功能需求和荷载情况,合理选择异形柱的形状和尺寸,并进行相关的结构计算和分析。
2. 考虑到异形柱具有非常规形状,对材料的选择和连接方式要特别注意。
材料应具备足够的强度和刚度,能够承受柱身产生的应力和变形。
同时,在材料的加工和安装过程中,需要采用合适的连接方式和工艺,确保柱子的整体稳定性和可靠性。
3. 在设计异形柱结构时,还需要考虑防火和抗震要求。
设计师应根据建筑物的使用性质和当地的规范要求,采取相应的防火措施和抗震设计,保证异形柱结构在火灾和地震等突发情况下具有足够的安全性和可靠性。
4. 另外,在设计异形柱结构时,还需要考虑施工和维护的便利性。
异形柱结构的施工过程复杂,对施工工艺和施工设备要求较高。
设计师应合理考虑到施工的可行性和困难性,减少施工难度。
同时,在设计过程中,还要考虑到柱子的维护和保养工作,设计合适的维护通道和设备,方便进行定期的检查和维护工作。
三、结构施工和验收要求在进行异形柱结构施工时,需要严格按照设计图纸和规范要求进行施工。
施工单位应按照施工程序和施工方案,采用合适的工艺和工器具,保证施工质量和施工安全。
并对施工过程进行监测和质量控制,确保异形柱结构的稳定和安全。
同时,在施工完成后,还需要进行验收工作。
验收单位应对结构进行检查和测试,确保异形柱结构的质量和安全性达到规范要求。
异形柱设计中应注意问题浅析
异形柱设计中应注意问题浅析一、异形柱框架结构概述异形柱结构是一种由竖向支承构件而构成的结构,通常采用截面为L形、T 形以及十字形的异形柱代替一般框架柱。
在工程项目设计中,可以依据建筑设计对建筑布置以及建筑功能的要求,在不同的结构部位,选用截面形状不同的异形柱,从而避免框架柱在室内空间凸出、占用建筑空间,继而改善建筑观瞻,为居住建筑的设计及使用功能带来灵活性和方便性。
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。
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,工程实践表明效果良好。
(1)异形柱框架结构分析随着异形柱框架结构的推广,这种结构的优势也逐渐被大众所得知,其在建筑设计中受到广泛的关注,而且在民用住宅设计中,也开始广泛的应用,逐渐成为了建筑工程中一项常见的布置方式。
在传统的住宅设计中,设计师比较偏重于矩形柱框架结构,这种结构比较单一,无法满足大众对个性化的追求。
应用异形柱框架结构后,使得住宅房屋的平面布置更加合理,也更加规整,而且还增加了民用住宅的使用面积。
应用异形柱框架结构,有利于装饰工程项目的展开,经过测试,这种结构的稳定性以及抗震性更强,而且各项性能都由于砖混结构,为建筑行业未来的发展提供了方向。
(2)异形柱框架结构的应用前景异形柱框架结构有很多优点,其不但优化了平面布置,还使围护墙的建设更加轻巧,在应用这种结构时,还需要考虑建设的条件与要求,这样才能保证框架结构功能的有效发挥。
异形柱框架结构可以更好的满足人们日益增高的审美眼光,可以使民用住宅的设计类型更加丰富。
另外,异形柱框架结构的受力能力也比较强,其还可以提高空间的利用率,在与剪力墙结构后,可以左右优势互补,形成综合性的建筑结构,所以,应用异形柱框架结构也是建筑行业未来发展的主要方向。
异形柱框架结构与剪力墙结构结合后,形成了风格迥异、个性张扬的建筑模式,这更能满足大众的需求以及审美眼光,是建筑行业稳定发展的动力与支持力。
异形柱结构设计要点
1 前 言
所 以, 异 型 结 构 的纵 向钢 筋 就 应 该 选 用 高 强 操 控 的 间 隔 已经 远 远 不 能 适 应 现 在 的购 房 者 的需 求 了 , 因 为 它 也 不 容 易浇 捣 严 实 , 度 的钢 筋 。 会 给 室 内装 饰 和 家 具 布 置 带 来 极 大 的 不便 。再 者 , 由于 异 型 柱 框
2 异形柱的受力性能分析
异型柱 ( L 、 T 、 + ) 是从短 肢剪力墙 向矩 形柱跨 越 的一种结 构
配 件 。经 过 实验 和 分 析 显 示 , 作 为压 减 配 件 的 异 形 柱 , 主 要 破 坏
区域离得锚设定的长度不够 , 就会造成锚 固不起 作用 , 破 坏节 点 承 受力的能力 , 尤其是在地震作用之下的抗震能力 。因此 , 《 混凝 土异形柱结构技术规程》 要求抗 震规划的异型柱框 架梁 的最低
要: 异形柱结构作为新型的一种抗震住 宅结构体 系, 它的运 用可 以大大提 高室 内空间的利用率 , 适应现代社 会的
需求。本文通过介绍异型柱框架结构体 系的主要优点入手 , 分析 了异形柱框 架结构在设计 时应注意的问题 。
关键 词 : 异形柱 ; 结构设计 ; 构 造 设 计
保结构配件 的整体和部分 具有 一定的强度 ,混凝 土的强度级 别 2 5 , 但 是也不能够 比 C 5 0高 , 因 为它 的 结 构 配 件 比 较 目前 , 伴随着我 国住宅产 业的飞速发展 , 同时人们针对 房屋 不 能 小 于 C 薄 , 当 钢 筋 的 数 目太 多 时 , 不 仅 会 增 加 工 作 的难 度 , 而 且 混 凝 土 和 空间的设计需求也随之增加 ,一般 的矩形模型对建筑平 面和
. 2 梁 截面 的大 小 架的结构模型和现在 的室 内设计相 互一致 , 具备看不 出柱楞 、 房 3 梁 截 面 的高 度 不 够 时 往 往 会 造 成 柱 纵 向钢 筋 在 节 点 的 中 心 间美观实用 、 填充墙和壁柱一样厚 、 和填充墙之 间接触也很优 良
2022年整理—带你全面了解异形柱结构设计
带你全面了解异形柱结构设计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。
01、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比照相差较大,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/h4〕可以不考虑剪切变形的影响,控制轴压比拟小时,受力明确,变形能力较好。
而对短柱〔H/hlt;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。
02、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。
03、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、规那么,刚度和承载力分布均匀。
浅谈异形柱设计要点
浅谈异形柱设计要点1.异形柱的定义《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ140-2006中异形柱指截面几何形状为L、T、+形且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。
相对于正方形和矩形柱而言是异型的柱子。
异形柱肢厚一般为200、250mm。
其形式与短墙肢相似,若肢较长就称短墙肢。
2.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。
3.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。
大量的试验资料和理论分析指出,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。
4.异形柱结构适用条件和应用意义4.2应用意义钢筋混凝土异形柱结构将建筑美观、使用功能的灵活性与建筑结构合理的受力性能有机地结合起来,为用户提供了理想的居住环境,受到房地产开发商和广大用户的欢迎,由于其符合室内布置的要求,且与墙体(指填充墙)连接良好,在我国许多省市的住宅建筑已有广泛的实际应用。
建筑设计知识:异形柱结构设计要注意的事项[工程类文档]
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。
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浅谈异形柱设计要点
1.异形柱的定义
《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ140-2006中异形柱指截面几何形状为L、T、+形且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。
相对于正方形和矩形柱而言是异型的柱子。
异形柱肢厚一般为200、250mm。
其形式与短墙肢相似,若肢较长就称短墙肢。
2.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。
3.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。
大量的试验资料和理论分析指出,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。
4.异形柱结构适用条件和应用意义
4.2应用意义
钢筋混凝土异形柱结构将建筑美观、使用功能的灵活性与建筑结构合理的受力性能有机地结合起来,为用户提供了理想的居住环境,受到房地产开发商和广
大用户的欢迎,由于其符合室内布置的要求,且与墙体(指填充墙)连接良好,在我国许多省市的住宅建筑已有广泛的实际应用。
异形柱结构属于框架-轻墙(填充墙、隔墙)结构体系,采用轻质高效的墙体材料,不仅改善建筑的保温、隔热性能,节约能源消耗,而且减轻结构自重,减小地震作用,其综合效益值得重视。
5.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。
(2)结构平面布置应减小扭转效应的不利影响。
在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移分别不宜大于该楼层两端相应平均值的1.2倍,不应大于该楼层两端相应平均值的1.4倍。
结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比不应大于0.85。
7.异形柱结构应按下列原则考虑地震作用
8.采用的地震作用计算方法
异形柱结构地震作用计算宜采用振型分解反应谱法,平面不规则结构的扭转影响显著,应采用扭转耦联振型分解反应谱法。
9.自振周期折减
框架结构中由于非承重填充墙体的存在,会增大结构整体刚度,减小结构自振周期,从而产生增大结构地震作用的影响。
所以计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期时应考虑非承重填充墙体对结构整体刚度的影响予以折减。
折减系数ψ应根据采用的轻质填充墙数量的多少可取0.6~0.85。
10.节点核心区
异形柱框架梁柱节点核心区的受剪承载力低于截面面积相同的矩形柱框架梁柱节点的受剪承载力,是异形柱框架的薄弱环节。
为确保安全,对抗震设计的二、三、四级抗震等级柱节点核心区以及非抗震设计的梁柱节点核心区,均应进行受剪承载力计算。
在设计中,尚可采取各类有效措施,包括例如梁端增设支托或水平加腋等构造措施,以提高或改善梁柱节点核心区的受剪性能。
对于纵横向框架共同交汇的节点,可以按各自方向分别进行节点核心区受剪承载力计算。
11.异形柱结构构造做法
(1)异形柱截面各肢肢高与肢厚之比不应大于4。
考虑到节点核心区钢筋设置及刚进的锚固,所以肢厚不应小于200mm(也不应大于300mm),肢高不应小于500mm。
抗震设计时宜采用等肢异形柱。
(2)框架梁截面高度Hb可按(1/10~1/15)Lb确定(Lb为计算跨度),且不应小于400mm.梁的截面宽度Bb不宜小于1/4Hb及200mm。
梁的截面高度太小会使柱纵向钢筋在节点核心区锚固长度不足。
(3)异形柱的混凝土强度等级不小于C25和不大于C50,这是由于异形柱截面尺寸薄,混凝土强度等级小于C25,可能达不到其与钢筋之间保证粘结的要求。
强度等级高于C50时的异形柱构件及结构科学研究相对较少,所以规程未列入。
(4)异形柱截面尺寸较小,为方便施工时钢筋的布置及混凝土浇筑,宜优先采用焊接。
(5)异形柱截面上受力纵筋的位置如下图所示。
试验和模拟计算表明这些位置上的纵筋均发挥大的作用,特别是当轴压较大时处于各肢内折角处的纵筋的作用不容忽视,一定要作为受力筋处理。
12.异形柱结构设计时应注意的问题
12.1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,特别是在框架——剪力墙结构中,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。