钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用

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钢筋混凝土异形柱在结构设计中的应用探讨

钢筋混凝土异形柱在结构设计中的应用探讨
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第3 2卷 第 9期 2006 年 5 月
山 西 建 筑
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各 自的组合 内力进行 正 、 斜截 面的配筋计算 。 这种用面积 等效 换算 作抗 压抗 剪 分析 的方 法在 工程 中应用
1 钢筋混凝 土异形柱 在纵 横交 接处 的每一 个方 向都会 有一 )
个凸角, 既不美观又影响使用 , 而采用与填充墙同厚的 T型、 较多 , L 但用这种 方法计 算时 应 明确 的是 : 按矩 形 柱计算 时 得 出的 型 、 型柱 时 , 十字 不仅具有 可使室 内不 出现 柱楞 , 又可 以增加使用 内力要转换到 异形 柱上 断面 形心 的位 置 , 后按 异 形柱 计 算 配 然 面积的特点, 而且具有改善建筑功能并使室内布置灵活的特性。 筋; 按矩形柱 得出的轴压 比应乘 以矩形 柱断面 面积与 异形柱断 面 2 由于截面 的特 殊性 , 墙肢平面 内外 两个 方 向的刚度相 面积之 比值才是异形 柱的轴压 比。 ) 使得
差较大 , 其各个方 向上 的承 载能 力也有较 大的差 异性 。在结构 布 2 3 先 配筋再 复核 法 . 置 时应重视异形 柱 的设 置 , 宜使 整个 结 构 的平 面 和刚 度均 匀对 对于有经验 的设 计 人员 , 参考 一些 相关 算 例 的前 提 下 , 在 可 称, 避免扭转对 结构受力 的不利 影响 , 结构 的整体抗 震性 , 保证 使 以先对异形柱 配筋再 复核截 面 就显 得更 为简 便 。截 面复 核时 可 整个结构具有足够的承载力 、 刚度和延性 。同时可根据 结构平 面 分 z轴和 y轴 均按 T型截面分别复核 。 布置和受力特点 , 在各种 结构 体 系中部分 布置 异形 柱 , 可 以充 分

混凝土通规 异形柱

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。

全面了解异形柱结构设计

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。

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、规则,刚度和承载力分布均匀。

异形柱结构技术规范理解应用

异形柱结构技术规范理解应用

异型柱结构技术规范理解应用问:“一”形柱为什么规程中未采用?答:“一”形柱截面两主轴方向抗弯能力相差甚大。

不论是在风荷载作用下还是在地震作用下结构中的柱,一般都是受到两个方向的弯矩同时作用,其受力后的表现可想而知,以上是正截面承载力方面。

“一”形柱在双向剪力作用下性能也不好,由《混凝土结构设计规范GB50010》中柱双向受剪承载力计算公式可见,柱截面相邻两边长相差越多,其斜向受剪承载力越低。

如果沿“一”形柱短边方向有梁与其相连,则此梁柱节点的核心区面积只有柱厚乘梁宽这一点点,显然承受不了它受到的节点剪力。

2000年前中国建筑科学研究院抗震所做了“高层建筑短肢剪力墙结构振动台试验研究”项目。

试验结果为:“破坏最严重的墙肢是底层‘一’字形的小墙肢”。

该文结论之一是:“短肢墙应在两个方向均有连接,避免采用孤立的‘一’字形墙肢。

”这也可看为是对前面分析的试验验证。

所以异形柱规程未将“一”形柱列入。

问:规程为什么未将Z形柱列入?答:Z形截面柱与“一”形截面柱类似,即两主轴方向抗弯能力相差甚大。

其正截面受弯及双向受剪性能可参见“一”形截面柱的解释。

仅有的Z形柱试验是李杰等人做的沿Z形中间肢作用弯矩和剪力的试验。

结果是在肢中间沿柱长方向,出现较大的裂缝。

一般情况即斜向受力,现无试验研究。

多数情况下是Z形的上下两水平肢受与其方向一致的力,即由两根梁传来的拉力或压力,这只有通过中间肢的受扭来传递,后果只能是中间肢的断裂!节点受剪性能到底如何?这些都没有试验结果可以借鉴。

钢筋混凝土结构是复杂的非线性复合材料结构,目前还离不开试验,在无大量试验背景下就提出计算公式并列入规程指导设计,显然是太草率了!问:目前工程中遇到Z形柱怎样设计计算较好?答:工程中经常遇到需要做Z形柱的情况,在设计计算时较好的方法是在PMCAD 输入时将其按两个L形柱来输入并进行内力及配筋计算。

因为Z形柱受力较大时易在中间肢劈开,劈开后(极限状态)其受力接近于两个L形柱,按两个L形柱处理较为合适。

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
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。

异形柱结构设计特点及应用分析

异形柱结构设计特点及应用分析

异形柱结构设计特点及应用分析摘要:随着城市建设的不断发展,出现了很多新的建筑结构形式,异形柱框架结构正是这些新型结构的一个代表。

异形柱结构因其具有住宅室内空间灵活布置的特点,决定了其是营造高品质住宅的首选结构,并得到广大房地产开发商和用户的欢迎,但再好的结构难免有缺陷,本文根据作者多年的工作经验,结合工程案例,探讨异形柱的选择以及设计的的体会。

关键词:异形柱结构;变形能力;平面布置随着我国建筑事业的迅速发展以及人们物质文化水平的不断提高,人们对住宅的要求越来越高,这就给建筑工程师们提出一个难题:如何科学进行住宅房间的布局,如何达到更好地室内装饰以及家具布置的效果。

总之,如何充分利用建筑物的有效空间,在城市住房问题越来越紧张的今天已成为住宅结构设计中一个必须考虑的问题。

异形柱框架作为一个新的结构体系在这一背景下出现了。

异形柱结构是指采用异形柱的框架结构和框架-剪力墙结构。

异形柱结构是一种新兴结构,虽然在结构受力和抗震性能上存在一定的缺陷,但因其有室内净使用空间大、室内空间布置灵活、室内观感好、结构自重轻等优点,所以有其存在的市场价值,在工程实践中也的确经常被采用。

故此我们应该掌握其受力特性和结构特点,在了解其结构破坏机理的基础上采用合理的结构布置形式,达到最好的设计效果。

1异形柱结构特点1.1异形柱结构相对于砖混结构的优点采用有异形截面柱的框架结构、框—剪结构,其整体变形特征与普通矩形截面柱相接近。

与相同截面积的矩形柱比较,异形截面柱的自身刚度大,因而在框架结构和框—剪结构中采用异形截面柱后,结构的整体刚度增大,结构侧移减少;虽然结构的自振周期变短,水平地震作用加大,但结构的整体刚性好,抗震性能不会减低。

1.2异形柱结构的受力及抗震特点异形柱结构的特点决定了其受力性能、抗震性能与矩形柱结构不同,其主要体现在异形柱本身及梁柱节点上。

据有关研究显示,异形柱的延性不如普通矩形柱。

由于多肢导致了异形柱剪力中心与截面形心不能重合在一起,在受力的情况下,各肢产生翘曲正应力和剪应力。

钢筋混凝土异型柱的设计

钢筋混凝土异型柱的设计
在 () 活 布 置 , 面 刚度 疏 散 、 匀 , 常 会 有 墙 纵 横 不 贯 通 , 构 较 于 一般 意 义 的柱 。 设 计 中还 应 注 意 以下 几 个 问 题 : 1按 肢 长 平 均 经 结
难 简 化 为平 面 结 构 计 算 。 () 面 刚度 分 布 较 均 匀 , 型 柱 与 轻 与肢 宽之 比定义 异形柱或 短肢墙很 大程度是 为 了学术上 的便 2立 异 质 砌 体填 充 墙 在 弹 性 阶 段 共 同 工作 性 能 良好 。() 采 用 T形 、 利 。用 T T程 序 进 行 结 构整 体 计 算 时 , 异 形 柱 模 式 可 能 导 致 3柱 A 按 应 当按 短 肢 剪 力 墙 模 式 计 L形、 十字形等截面形式 , 宽度 比在 2 5 . 之 间, 肢 . ~4 5 柱肢薄而 结 构 刚 度 下 降 , 适 当 增 加 抗 地 震 力 ;
五 、 计 方 法 设 异 型 柱 的 腹 板 和 翼 缘 空 间 共 同 工 作 抵 抗 双 向压 变 作 用 , 应
将 其定位于“ ” 而非忽 略平面外 刚度的“ 柱 , 剪力墙 ” 当肢宽厚 ;
() 据 建 筑 上 的 需 要 , 型 柱 在 房 间 的 分 隔 墙 交 点 处 灵 比较 大时 , 出现 类似剪力 墙的弯剪 破坏形态 , 1根 异 易 又不 完全类 同


在 设 计 中宜 优 先 采 用 基 于 空 间工 作 的分 析 方 法 , 可采 用 也
异型柱结构是 目前多层和 小高层住宅 中较受欢 迎的一 种 基 于 平 面 抗侧 力结 构 空 间协 同工 作 的 分 析 方法 。对 于 结 构 布 置
应 结构体系 , T形、 、 以 L形 十字形 的异性截 面柱代替一般框架柱 不 规 则 的 异 型 柱 结 构 , 采 用 基 于 空 问 工 作 的 计 算 程 序 进 行 分 作 为竖 向支 承 构 件 而 构 成 的结 构 ,避 免 框 架 柱 在 室 内 凸 出 , 少 析 , 以考 虑 其偏 心 与扭 转 的影 响 。在 水平 荷 载 作 用 下 , 以先 假 可 屋 在 占建 筑 空 间 ,为 建 筑 设 计 及 使 用 功 能 带 来 灵 活 性 和 方 便 性 , 同 定楼 、 盖 在 其 自身 平 面 内 为 绝 对 刚 性 , 设 计 中应 采 取 保 证 时用 较 少 的混 凝 土 材 料 获 得 较 大 的刚 度 ,采 用 保 温 、 隔 热 、 轻 楼 面 整 体 刚度 的相 应 构 造 措 施 。 质 、 效 的 墙 体 材 料 , 少 自重 。适 中 的 刚度 和 较 轻 的 自重 , 高 减 对 减 小 地 震 作用 很有 利 , 一种 经 济 合 理 的抗 震 住 宅 结构 体系 。 是 二 、 型 柱 结 构 的 受 力特 征 异

异形柱 规范

异形柱 规范

1总则1。

0。

1为在混凝土异形柱结构设计及施工中贯彻执行国家技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制定本规程.1.0.2本规程主要适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6度、7度(O.10g,O。

15g)和8度(0.20g)抗震设计的一般居住建筑混凝土异形柱结构的设计及施工。

1。

0.3混凝土异形柱结构的设计及施工,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语、符号2.1术语2.1。

1异形柱specially-shaped column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。

2.1。

2异形柱结构structure with specially—shaped columns采用异形柱的框架结构和框架-剪力墙结构2.1。

3柱截面肢高肢厚比ratio of section height to section thickness of column leg异形柱柱肢截面高度与厚度的比值.2.2符号2.2.1作用和作用效应Gj—-第j层的重力荷载代表值;Mbl、Mbr——框架节点左、右侧梁端弯矩设计值;Mx、My—-对截面形心轴x、y的弯矩设计值;N——轴向力设计值;Vc——柱斜截面剪力设计值;VEKi-—第i层对应于水平地震作用标准值的剪力;Vj--节点核心区剪力设计值;σi--第i个混凝土单元的应力;σj—-第j个钢筋单元的应力.2。

2。

2材料性能fc——混凝土轴心抗压强度设计值;ft-—混凝土轴心抗拉强度设计值;fy——钢筋的抗拉强度设计值;fyV——箍筋的抗拉强度设计值。

2。

2.3几何参数as’——受压钢筋合力点至截面近边的距离;A——柱的全截面面积;Aci-—第i个混凝土单元的面积;Asj-—第j个钢筋单元的面积;Asv--验算方向的柱肢截面厚度bc范围内同一截面箍筋各肢总截面面积;Asvj-—节点核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向的箍筋各肢总截面面积;bc--验算方向的柱肢截面厚度;bf-—垂直于验算方向的柱肢截面高度;bj——节点核心区的截面有效验算厚度;d——纵向受力钢筋直径;dv——箍筋直径;ea——附加偏心距;e1-—初始偏心距;e0--轴向力对截面形心的偏心距;eix--轴向力对截面形心轴y的初始偏心距;eiy--轴向力对截面形心轴x的初始偏心距;hb-—梁截面高度;hb0-—梁截面有效高度;hc--验算方向的柱肢截面高度;hf———-垂直于验算方向的柱肢截面厚度;hi——第i层楼层层高;hj—-节点核心区的截面高度;hc0——验算方向的柱肢截面有效高度;H—-房屋总高度;Hc——节点上、下层柱反弯点之间的距离;l0-—柱的计算长度;ra-—柱截面对垂直于弯矩作用方向形心轴xa一xa的回转半径;rmin--柱截面最小回转半径;s-—箍筋间距;Xci、Yci——第i个混凝土单元的形心坐标;Xsj、Ysj——第j个钢筋单元的形心坐标;X0、Y0-—截面形心坐标;α——弯矩作用方向角。

异形柱设计要点

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/h12.2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。

由有关试验结构分析,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《混凝土异形柱结构技术规程》中,分别给出了框架结构、框架-剪力墙结构不同截面形式下轴压比限值要求。

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。

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。

12.3截面定义输入异形柱截面有t形、十形、l形,对一字形、z字形规程未列入应用,在pmcad截面定义中输入t形按2截面工形输入,不用的地方输0;十形按6截面十形输入(该正正该负负);l形用5截面槽钢形输入(定义某肢长为0)。

浅谈钢筋混凝土异形柱结构施工技术

浅谈钢筋混凝土异形柱结构施工技术

浅谈钢筋混凝土异形柱结构施工技术摘要:在现代建筑中多采用异形柱结构,这可以大大提高室内空间的利用率,适应现代社会的需求。

但异形结构的定位在工程中具有一定的操作难度,施工难度大,因此研究钢筋混凝土异形柱结构施工技术是十分有必要的。

本文通过结合工程实例,分析其重难点及施工控制措施。

分别从构件尺寸定位、模板支撑系统搭设和混凝土浇筑等3个方面总结出了一套系统的施工方法,提高了施工效率,保证了异形柱结构施工的质量。

关键词:混凝土;异性结构;施工技术;控制措施引言钢筋混凝土异形柱(specially shaped column)是一种新型建筑结构体系,目前被广泛应用于现代建筑中。

异形柱是除矩形柱和圆形柱以外的各种截面柱子的统称,是一种以钢筋混凝土异形截面柱为框架柱的建筑结构体系。

建筑工程上使用的异形柱一般有T形、L形、十字形等,T形、L形、十字形等异形柱代替具有双向对称轴的矩形、圆形构件作为支承构件,它避免了框架柱在室内凸出,节约了空间,拓宽了视野,为建筑设计及使用功能带来了灵活性和方便性,是一种较为合理的结构形式。

基于此,下文就对钢筋混凝土异形柱结构施工技术进行分析总结,可为类似工程的施工提供借鉴。

1 工程概况1.1 工程结构概况某扩建工程总建筑面积53100m2,地下建筑面积16333m2,地上建筑面积36767m2,地下2层,地上6层,首层平面长117.36m,宽74.50m,建筑高度30m。

其中原结构为标准的框架隔震结构,地下1层,地上6层,平面为正方形,边长为52.5m,结构高度23.4m。

1.2 异形结构构件概况本工程地上部分新扩建结构竖向构件主要为斜柱、斜墙和东西立面造型墙。

斜柱截面为长方形、菱形,单向倾斜,倾斜角度为75°~80°(每隔1°进行一次变化),单层垂直高度为3900,6600mm,总高30m。

斜柱在平面图中的轴线为折线,往北、南2个方向倾斜,大部分斜柱的一侧是结构边缘,分为内倾斜柱和外倾斜柱,如图1所示。

钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用初探

钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用初探
柱, 可全部采用异形柱 , 也可部 分采用一般框架柱。
作 者 简介 : 方 中 (9 8 ) 男 , 徽 巢 湖 人 , 程 师 , 事 建 筑 结 构 设 计 工 作 。 沐 17 一 。 安 工 从
2 2




21 0 0年
第 2 卷 7
2 2 钢 筋 混 凝 土 异 形 柱 结 构 设 计 中应 注 意 的 问题 .
纵横 墙交 接处 。 () 2 所谓异形柱结构 , 就是 以 T形 、 L形 、 十形的异
消耗 , 得 良好 的社会 效益 和经 济效 益 。 取
( ) 形柱 结构 体 系很 大程 度 上 降低 了结 构 自 3异 重, 在刚度 相 同 的情 况 下 , 般异 形柱 构件 的截 面 面 一 积小 于矩 形柱 截面 面积 , 子 的 自重 减轻 , 柱 而且 填充 墙材 料可 以 采 用 轻 质 材 料 , 以 , 形 柱 结 构 的 自 所 异
( ) 混 凝 土 异 形 柱 结 构 技 术 规 程 ( G 4 . 1《 J J19
2 0 ) 对 异形 柱 的定 义是 : 面几 何形 状 为 L形 、 06 》 截 T 形 和十 字形 , 截 面 各 肢 的肢 高肢 厚 比 ( 肢 截 面 且 柱 高度 与 厚 度 的 比值 ) 大 于 4的柱 … 。L形 截 面柱 不 多用 于墙 的转 角 部 位 , T形 和 十 字形 截 面 柱 多用 于
受 力复 杂 的特 殊性 , 此在 结 构 布 置 和 异 形 柱选 形 因 上 应予 注意 。相 同截 面和 形 状 的异 形柱 , 肢 高与 当
并进行 抗 震验算 , 方 向 的水 平 地 震作 用 应 由该 方 各 向抗侧 力 构件 承担 , 7度 ( . 5 ) 8度 ( . 0 ) 0 1g 及 0 2 g 时 还应对 与 主轴成 4 。 向进行 补充验 算 。 5方

钢筋混凝土异形柱框架结构技术特点其设计方法论文

钢筋混凝土异形柱框架结构技术特点其设计方法论文

钢筋混凝土异形柱框架结构的技术特点及其设计方法研究摘要:异形柱结构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。

目前,天津大学等国内外科研院校对异形柱有大量研究,对异形柱结构也有不少研究,但由于该结构特有的复杂性,还需更多的研究去掌握该结构的性能。

空间异形柱框架由l、t、+字形等多种性能差别很大的异形截面柱组成,这些不同类型截面的柱组合后产生特有的结构性能。

本文基于对于异形柱结构的设计要点进行了分析总结,以便于在工程设计中更好地把握其特点。

关键词:异形柱;框架结构;结构设计;抗震;高宽比;长细比;轴压比;配筋率;配箍率1引言近年来,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。

2异型柱框架结构体系的技术优点柱肢厚通常采用l80~200mm,肢厚基本与填充墙等厚,框架梁宽也同墙厚,室内不凸出梁柱,便于使用又美观,同时还增加了房间的使用面积,比相同形式的砖混结构可增加约8%~10%的使用面积;围护墙通常是非承重的轻质隔墙,原则上允许任意穿墙打洞,甚至拆除重砌,这使得房间布置更加灵活,能更好地实现建筑功能的要求;虽然增加了施工难度,但因扩大了使用面积,加之自重较轻,减少了基础费用,综合考虑总体经济效益较好。

3异形柱结构设计的一般规定3.1结构布置与一般钢筋混凝土框架结构相比,异形柱框架结构在结构布置时应注意以下原则:(1)结构平面宜尽量对称,使平面和刚度均匀,2个主轴方向应协调布置,避免扭转带来的不利影响;如果有明显的不对称,应考虑扭转对结构受力的不利影响。

(2)异形框架宜双向设置,框架柱应对齐,框架梁应拉通,避免纵横框架梁相互支撑,使结构形成空间受力并具有足够的承载能力、刚度和稳定性,同时具有良好的整体性和较好的抗震性能。

混凝土异形柱结构特点及其应用分析

混凝土异形柱结构特点及其应用分析

采用 截 面为 T形 、 +形 、 、 等形 状 的异 形 柱结 构 , 避免 室 内出现 梁柱 的棱 角 , 加建 筑 空 间 , L形 z形 可 增 并
提高其使用功能及室内布置的灵活性 ; 但采用异形截面柱后 , 结构 的受力性能有了明显改变 , 对计算理论 、 设 计方法 、 施工技术等都提出了新 的课题。为此 , 国内外广大学者对钢筋混凝土异形柱的结构体系的设计计算 方法及 理论 、 震性 能 等各 方 面开展 了广 泛 的试验 与理 论研 究 , 抗 取得 了许 多新 的研究 成果 。
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第28 年 0 月 期 O7 第 1 1卷 3 O
J liA . FG西 N X 院 V R IY O E I O DG 0 lN IO广 U 工 学U IE 报 FT C- I Y I A GI N 学 S T I N
V 11 N . 0 8 o1 .
根据研究证明 , 异形柱结构能够满足 7 度区结构的抗震要求 , 一般适用高度为框架结构 2 0m左右 , 框架 剪力墙结构 4 o m左右 , 我国《 混凝土异形柱结构技术规程》 对此做 出了明确规定 。文献 E] 8 区建筑 9对 度 的抗震性能进行 了研究 , 指出在高度相 同时 , 异形柱框架 一 剪力墙体系相对异形柱框架的抗震性能好。与普
束效应 、 刚度效应改变原有结构的受力性能 , 例如 由于填充 构件 布置不 当可能将长柱变为短柱 , 框架梁变为
短 梁 , 而造 成结 构 的脆 性破 坏 。 从
13 异 形柱 结构 抗震 性 能 的研 究 .
异形柱的抗震研究主要采用梁柱节点试验 、 整体结构缩尺模型试验或实体模型试验 。经过试验分析发 现, 一般异形柱结构在地震作用下有明显的薄弱层和薄弱部位 , 只要通过对 这些部位进行加强设计 , 也可以 实现“ 强柱弱梁 , 强节点弱构件 ” 的设计意图 , 从而提高抗震性能。

混凝土异形柱结构技术规程 jgj 149-2017

混凝土异形柱结构技术规程 jgj 149-2017

混凝土异形柱结构技术规程是具有标准化程度的产品标准和技术要求,它的出台标志着混凝土异形柱结构技术的规范化、标准化。

本规范是依据国家《建筑结构规范》GB xxx的有关规定编写,结合国内外有关规范及标准和我国工程实际编制的。

一、规范的起草背景1.规范的研究和起草2.国内外规范和标准的参阅二、混凝土异形柱结构材料1.钢筋和钢筋混凝土构件2.混凝土异形柱结构构造材料和材料强度3.混凝土异形柱结构加工、运输和储存三、混凝土异形柱结构设计1.混凝土异形柱结构设计原则2.混凝土异形柱结构受力原理3.混凝土异形柱结构计算四、混凝土异形柱结构施工1.混凝土异形柱结构施工工艺2.混凝土异形柱结构施工组织设计3.混凝土异形柱结构施工工序4.混凝土异形柱结构施工质量检验五、混凝土异形柱结构验收1.验收前准备2.验收程序及依据3.验收标准六、混凝土异形柱结构使用和维护1.混凝土异形柱结构使用前准备2.混凝土异形柱结构使用注意事项3.混凝土异形柱结构维护的意义和方法结语:混凝土异形柱结构技术规程的出台对于规范混凝土异形柱结构的设计、施工、验收和维护起到了重要的作用。

遵循该规程的要求,有助于提高混凝土异形柱结构的质量,保障工程的安全。

然而,作为一项技术规范,其实施过程中还需不断总结经验,完善细则,以适应日益变化的工程技术需要。

随着科技的不断进步,混凝土异形柱结构的设计、施工等方面也会有新的要求和挑战,我们需要在实践中不断完善该技术规范,使其能够更好地指导工程实践,为我国建筑业的可持续发展做出更大的贡献。

七、混凝土异形柱结构技术规程的应用1.混凝土异形柱结构技术规程在工程实践中的应用混凝土异形柱结构技术规程是指导工程设计、施工和验收的重要依据,它的实际应用对于确保工程质量、保障工程安全具有重要意义。

在工程建设中,各项工程需要根据设计图纸和规律规范进行施工,混凝土异形柱结构技术规程作为指导性的技术文件,能够帮助工程师和施工人员准确地把握每一个工序、每一道工艺要求,保证工程质量和施工安全。

浅谈钢筋混凝土异形柱结构

浅谈钢筋混凝土异形柱结构

2 结构 体 系及布 置
剪力墙应考 虑弯曲、 剪切 、 轴向 、 转变形 , 扭 当采用 薄壁杆系分 结构设 计 中异形 柱结构 除 了应满 足 J J1 92 0 G 4 —0 6第 3 1 . 和 形 ; 析模 型时 , 考虑翘 曲变形 。在计算 内力 和位移 时 , 要 可假 定楼板 32的要求外 还应该考 虑到建筑高度 、 . 场地 条件 、 基 、 构材料 地 结 并应 在设计 中采取措施 以保证楼板 和施 工等 因素, 充分 考虑其经 济程度和使 用条件 。结构体 系宜有 在其 自身平面 内为无限 刚性 , 多道抗震 防线 , 有合 理 的刚度 和承载力 分布 , 免 因局 部 削弱或 避 突变形成薄弱部位 , 产生 过大 的应力集 中或 塑性 变形集 中, 结构 在两个 主轴方 向的动力特性 宜接 近。混凝土结构 构件应合理 , 避 平面 内的整体刚度 。其 结构 自振周 期折 减系数 可根 据建 筑 的实 际情况取 0 6 ~0 8 。截面设计时 , .0 .5 框架 梁跨中截面正弯矩设计 值不应小于竖 向荷载作用下按简支梁计算 的跨 中弯矩 设 计值 的
的要求对结构进行 内力 调整并 对薄 弱部 位采取 有效 的抗震 构造 空间杆一薄壁杆系模型 、 空间杆一 墙板元模 型或其他组合 有限元
措施 。
等分 析模 型。异 形柱 结构 按 空 间分 析模 型计 算 时 , 梁应 考 虑弯 曲、 剪切 、 扭转变形 、 向变形 ; 轴 柱应考 虑弯 曲、 剪切 、 向、 轴 扭转变
6 结 语
[ ] B 5 002 0 , 1G 0 1—0 2 混凝土结构设计规范 [ ] s.
2 G 0 1—0 3 钢设计规范[ ] s. 通过 上述 计算 分析可 以看 出, 普通预应力梁 自重产生的 内力 [] B 5 072 0 , []G 3 —0 1型钢 混凝土结构设计规程[ ] 3 J J182 0 , s. 较大 , 预应力损 失较 大 ; 预应力 组合 梁兼顾 了前 两种结 构形 式 的

混凝土异形柱结构技术规程 jgj 149-2017

混凝土异形柱结构技术规程 jgj 149-2017

混凝土异形柱结构技术规程 jgj 149-2017 JGJ 149-2017《混凝土异形柱结构技术规程》是由中国国家住房和城乡建设部发布的,这项标准规定了混凝土异形柱结构的设计、施工和验收等方面的技朧要求。

本文将对该技术规程进行详细的介绍,包括异形柱的定义、设计、施工和验收等内容。

一、异形柱的概念和分类1.1异形柱的定义异形柱是指在截面尺寸或形状上有所变化的柱子,一般包括T形柱、L形柱、十字形柱等多种形式。

异形柱因其截面形状的特殊性,在设计、施工和验收上都有一定的要求和限制。

1.2异形柱的分类根据截面形状的不同,异形柱可以分为单边变化形式和双边变化形式。

单边变化形式是指柱子的一侧截面尺寸或形状有所变化,而双边变化形式是指柱子的两侧截面尺寸或形状均有变化。

二、异形柱的设计2.1异形柱的内力分析在进行异形柱结构设计时,首先需要进行内力分析,确定柱子在各种荷载作用下的受力情况。

根据内力分析结果,确定异形柱的截面尺寸和受力构造。

2.2异形柱的受力构造对于单边变化形式的异形柱,常采用加强筋或增加柱身截面尺寸等方式提高其承载力。

而对于双边变化形式的异形柱,则需要考虑受力构造的对称性和整体稳定性。

2.3异形柱的设计要求根据JGJ 149-2017的规定,异形柱的设计应符合相关的国家标准和规范要求,同时还应满足结构的稳定性、承载力和变形性能等方面的要求。

三、异形柱的施工3.1异形柱的模板施工在进行异形柱的施工时,需要根据设计要求制作相应的异形柱模板。

由于异形柱的截面形状较为复杂,因此模板的制作和安装需要特别注意,以确保柱子的几何尺寸和表面质量符合要求。

3.2异形柱的混凝土浇筑在进行混凝土浇筑时,需要通过合理的配料设计和施工工艺,保证混凝土在模板内均匀流动,并填充各个部位,避免发生孔洞、裂缝等质量问题。

3.3异形柱的钢筋安装除了混凝土浇筑外,异形柱的钢筋安装也是施工过程中的重要环节。

特殊形状的柱子通常需要采用预埋钢筋或局部加固的方式,以确保其受力性能和整体稳定性。

异形柱结构体系的应用及设计

异形柱结构体系的应用及设计

人 对 该 结构 体 系在 设 计 过 程 中 遇到 的有 关 如 果 不 可 避 免 , 建议 使 用 扁平 柱 , 小 厚 度 加 大 钢 筋 直 径 , 抗 震 等 级 则 应 设 暗 柱 。 最 若 问题 做 一 些 自 己的 理 解 和 分 析 , 大 家 共 取 2 0, 纵筋 用 3级 钢 , 和 5 梁 直径 不 超过 1 计 柱 上 的 箍筋 不 仅 能 抗 剪 , 可 约 束 砼变 形 , 2, 也 增 大 其 延性 。异 形 柱 由于 不 易形 成 多 肢 复 同交流。 算 按矩 形 柱 方 法 计 算 。
1异形柱概念
4. “ ”形柱 在实 际工程 中 , 用还是很 多 合 箍 , 而 其 配 筋 率 只能 由 加 大 箍 筋 直 径 2 Z 应 因 的, 比如 阳 台转 角 和 加 密 间 距 来 实 现 。相 同 配 箍 率 下 , 筋 箍

钢 筋混 凝 土异 形 柱 指 除矩 形 、 圆形 以 “ Z”形截 面 柱 与 “ 一” 形截 面柱 类似 , 直 径 大 , 延性 指 标 好 , 且应 满 足 规 范 中 其 而 外 的截面 形式 , 如工 形 、L形 、T形 、Z形 、 即 两主 轴方 向抗弯 能 力相 差 甚大 , 多数 情 体 积 配 箍 率 的 要 求 。 柱 肢 、墙 厚 与 梁 宽宜 取 同 宽 , 证 建 保 十 字 形 等 截 面 形 式 , 肢 高 肢 宽 比 不 大 于 况 下是 Z形 的 上 下 两 水 平 肢 受 与其 方 向 一 并 40 . 。现 在 建筑 界所讲 的 “ 异形 柱” 特 点是 致 的 力 , 由两 根 梁 传来 的拉 力或 压 力 , , 即 这 筑 效 果 和 方 便 施 工 。 考 虑 异 形 柱 肢 厚 度 小 , 中 间 柱 两 侧 若 截面肢薄 , 由此 引 起构 件 性 能 与 矩 形 柱 性 只 有 通 过 中 间 肢 的 受 扭 来 传 递 , 果 只 能 后 为 能 的差 异 , 这些 包括 受 力 、变 形 、构造 做 法 是 中 间肢 的 断 裂 ! Z” 形 异 形 柱 目前 研 究 梁 高 度 相 等 时 , 了 不 使 节 点 区钢 筋 过 于 “

钢筋异形柱在建筑结构工程中的应用

钢筋异形柱在建筑结构工程中的应用

钢筋异形柱在建筑结构工程中的应用摘要:随着社会的发展和科技的进步,居民对住房的舒适、美观要求越来越高。

为了满足现代住宅建筑设计布局要求,异形柱代替矩形柱就应用而生了。

现就异形柱设计、计算方法及其应用作简要探讨。

关键词:异形柱设计;计算方法;施工应用Abstract: with the development of society and the progress of science and technology, the residents of housing demand more and more comfortable, beautiful. In order to meet the requirements of modern residential building design layout, special-shaped columns instead of a rectangular column application is born. Are special-shaped columns design, calculation methods and their applications are discussed.Keywords: special-shaped columns design; computing method; Construction application中图分类号: TU318文献标识码:A文章编号:近几年来,随着国家经济发展和人民生活水平的提高,人们对建筑工程的使用功能要求越来越高,既要求室内平面布置灵活适应性强又可兼顾采光外立面美观。

以往北方地区多层住宅建筑结构大多采用砖混这一传统结构,受分隔规则、开间较小、可变性差等先天因素制约,已无法满足人们对建筑使用功能的不同要求。

1异形柱的结构特点1.1异形柱的结构异形柱是除矩形柱和圆形柱以外的各种截面柱的统称,建筑工程上使用的异形柱一般有“L”形、“十”字形、“T”形、“Y” 形柱等。

异形柱截面各肢端纵向受力钢筋的最小配筋百分率

异形柱截面各肢端纵向受力钢筋的最小配筋百分率

异形柱截面各肢端纵向受力钢筋的最小配筋百分率异形柱截面各肢端纵向受力钢筋的最小配筋百分率1. 引言在混凝土结构设计中,异形柱作为一种特殊形式的柱子,在实际工程中被广泛应用。

异形柱的截面形状复杂,通常由多个矩形或T形构成,具有较大的界面面积,有着比普通柱更高的受力效果。

在设计异形柱时,纵向受力钢筋的最小配筋百分率是一个关键参数,它直接关系到柱子的承载能力和受力性能。

本文将围绕异形柱截面各肢端纵向受力钢筋的最小配筋百分率展开探讨,并从深度和广度两个方面进行全面评估。

2. 深度探讨2.1 异形柱的结构特点异形柱由于其截面形状的复杂性,具有较大的界面面积,从而使得其受力性能有所提高。

与普通柱相比,异形柱截面形状更为多样化,因此在设计阶段就需要对其受力特点进行充分的认识和分析。

在纵向受力钢筋的布置上,需要考虑截面形状、受力情况等因素,以确定最佳的配筋方案。

2.2 纵向受力钢筋的最小配筋百分率的意义纵向受力钢筋的最小配筋百分率是指在柱子截面上,纵向受力钢筋的最小配筋量所占的百分比。

它直接关系到柱子的受力性能和抗震性能。

较低的最小配筋百分率可能导致柱子抗震性能不足,从而影响整体结构的稳定性和安全性。

在设计异形柱时,需要对纵向受力钢筋的最小配筋百分率进行合理的确定。

2.3 确定最小配筋百分率的方法确定纵向受力钢筋的最小配筋百分率,需要综合考虑柱子的受力情况、截面形状、材料特性等多个因素。

通常可以通过结构设计规范中的公式和计算方法进行计算,同时也需要结合实际工程经验进行调整。

在确定最小配筋百分率时,还需要考虑柱子在地震等外部荷载下的受力情况,以确保其具有良好的抗震性能。

3. 广度探讨3.1 异形柱的设计案例分析通过对实际工程中的异形柱设计案例进行分析,可以更好地理解纵向受力钢筋的最小配筋百分率在实际设计中的应用。

通过对不同形状、尺寸的异形柱进行设计计算,可以掌握在不同情况下应如何确定最小配筋百分率,并通过案例分析总结出一些设计经验和方法。

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钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用摘要:钢筋混凝土异形柱指的是除矩形、圆形以外的截面形式,如T形、十字形、L形等截面形式。

仅由钢筋混凝土异形柱作为竖向构件组成的结构体系,称之为异形柱框架结构,它―般可用于多层住宅等。

本文介绍了钢筋混凝土异形柱的研究现状,简要阐述了钢筋混凝土异形柱的优缺点,论述了异形柱结构设计的一般规定和计算方法,以促进钢筋混凝土异形柱的应用与推广。

关键词:钢筋混凝土;异形柱;框架结构;结构设计;应用Abstract: This article describes the status of shaped reinforced concrete columns, briefly described the advantages and disadvantages of reinforced concrete columns, and discussed the general provisions of the shaped column structure design and calculation methods in order to promote the application and promotion of the reinforced concrete columns.Key words: reinforced concrete; shaped columns; frame structure; structural design; application中图分类号:TU375.3文献标识码:A 文章编号:1 异形柱在我国的发展近年来,随着国民经济的快速发展和住房分配制度改革的不断深入,作为人们正常生活基本条件的住宅发生了很大的变化,建筑功能越来越灵活,平面布置越来越合理,商品化住宅产业也已经形成较大的规模,拥有满意的住宅成为我国民众生活消费计划中的头等大事。

如今,房地产市场日渐成熟,六、七层的多层和十几层的小高层住宅建筑形式越来越受到人们的青睐,除满足正常的使用要求之外,结构的抗震性能和安全度也要求越来越高,这就要求结构工程师为这类住宅建筑探索出一种安全、经济、合理的结构形式。

结构设计者在思想上从剪力墙发展到短肢剪力墙,再延伸到异形柱结构,他们大胆而创新地在结构中采用肢宽与墙同厚的L形、十字形、T形截面的柱子,也有少数采用z形和一字形,目的是将柱子隐藏到墙体中,使住宅结构的内部美观平整;配合轻质隔墙的采用,使结构自重减轻,地震作用小,使造价更经济。

于是,钢筋混凝土异形柱结构(以下均简称异形柱结构)体系便从住宅建筑的发展中逐步形成。

所谓异形柱就是异形截面框架柱的简称,是指在满足结构强度和刚度的前提下,根据房间布置情况以及柱子具体位置需要而采用的截面几何形状分别为L 形、十形或者T形的柱子。

异形柱结构包括异形柱框架结构和异形柱框架一剪力墙结构两种,均采用异形柱代替传统的矩形柱或圆形柱,构成所谓的“隐式框架”,是一种新型的住宅结构体系。

2 异形柱结构体系的优点(1)在异形柱结构中,传统的矩形柱改为L形、T形、十形等能与分隔墙融合的形状,柱肢与墙等厚。

室内不突出柱楞,空间有效利用率大大提高,房间美观实用,平面布置灵活,同时便于电线管道布置和室内装修。

(2)异形柱结构墙体的减薄,可大大增加使用面积,与砌体结构相比,可增加使用面积8%一10%,填充墙的墙体材料,可根据当地保温隔热要求,因地制宜,就地取材,例如多孔砖、加气混凝土砌块、空心混凝土砌块、GRC轻质隔墙、石膏板和陶粒混凝土砌块等,既减轻了结构的自重,又降低了能源消耗,取得良好的社会效益和经济效益。

(3)异形柱结构体系很大程度上降低了结构自重,在刚度相同的情况下,一般异形柱构件的截面面积小于矩形柱截面面积,柱子的自重减轻,而且填充墙材料可以采用轻质材料,所以,异形柱结构的自重,能够降低到普通砌体结构的60%左右,而自重减轻可以提高结构的整体抗震及抗风性能,并减轻了基础的负担,降低了造价。

所以异形柱结构是大力推行住宅产业现代化而发展起来的新型住宅结构体系,已被列为当前我国住宅建设中五种主要结构体系之一。

3 钢筋混凝土异形柱的缺点异形柱在全国各地都有广泛的应用,建设部颁布的行业标准JGJ149-2006混凝土异形柱结构技术规程也极大地推动了钢筋混凝土异形柱在我国的发展与应用。

但是,随着钢筋混凝土异形柱实际工程应用的增多以及对其研究的深入,它的缺点也逐渐暴露出来。

异形柱框架结构在应用于高度更高、层数更多的建筑时,受到自身特点的限制。

异形柱为了和墙体的尺寸一致,柱截面偏小,因而其承载能力就会受到限制,随着高层和超高层建筑的发展,建筑层数的增多,上部荷载的增大,必然会导致柱截面的增大,由于纯粹的钢筋混凝土异形柱的承载力有限,势必要增大钢筋混凝土异形柱的截面来满足工程上对承载力的要求。

(2)构造复杂,相对普通矩形截面柱,其柱肢较为薄弱,抗震能力相对不足,延性较差,而且翼缘比较窄,容易造成钢筋的拥挤、模板密集、混凝土浇筑困难,从而给施工造成很大的不便。

(3)异形柱对水平荷载的方向性比较敏感,水平荷载作用方向的不同会导致结构的承载力存在较大差异,而且设计计算时,结构的扭转不好控制。

(4)为保证柱子的延性要求,需要较大配箍率并严格控制轴压比。

因此,我国对异形柱的应用进行了严格控制,JGJ149-2006混凝土异形柱结构技术规程指出异形柱结构体系主要使用于多层框架,房屋的适用高度不大于表1的规定限值。

表1 异形柱结构适用的房屋最大高度m正是由于以上的原因,钢筋混凝土异形柱在高层建筑及地震高烈度设防区的应用受到极大的限制。

4 异形柱结构设计的一般规定4.1结构布置与一般钢筋混凝土框架结构相比,异形柱框架结构在结构布置时应注意以下原则:(1)结构平面宜尽量对称。

使平面和刚度均匀,2个主轴方向应协调布置,避免扭转带来的不利影响:如果有明显的不对称,应考虑扭转对结构受力的不利影响。

(2)异形框架宜双向设置,框架柱应对齐,框架梁应拉通,避免纵横框架梁相互支撑,使结构形成空间受力并具有足够的承载能力、刚度和稳定性,同时具有良好的整体性和较好的抗震性能。

(3)竖向布置应力求体型规则、均匀。

避免过大的外挑和内收,防止楼层刚度沿竖向的突变,尽量避免错层。

4.2适用高度、高宽比及长细比限制异形柱框架在7度抗震设防烈度区,要求房屋高度≤35m,层数<12,建筑物的高宽比不宜大于5;8度区房屋高度不大于25m,建筑物的高宽比不宜大于4。

另外,柱净高与截面长边之比,即长细比宜大于4小于8。

长细比小于(4即短柱),容易发生脆性剪切破坏;长细比大于8,易引起失稳破坏。

5 异形柱的结构计算方法目前,异形柱的结构设计还没有统一的国家规范,仅有两部地方性法规,即广东省和天津市的标准就可供参考。

异形柱不宜套用普通柱的配筋公式,也不宜直接用剪力墙的配筋公式,一般来说,有以下几种计算方法。

5.1直接计算法根据国内外的部分试验结果,进行统计分析,拟合成经验公式。

即按T型截面分别计算出纵向力作用X轴及Y轴,考虑相应的初始偏心距增大系数后,按仅考虑曲肘边纵向受力钢筋计算的偏心受压构件所能承载的纵向力Nx和Ny,然后以初始偏心距与截面边长的比值为参数进行修正。

5.2等代矩形柱计算法(1)将异形柱截面折算成惯性矩相等的矩形截面且将等代矩形柱的形心置于异形柱两肢杆轴线的交点上。

(2)将其输入空间分析程序(如TBSA)进行位移和内力计算,可简化上作量。

(3)以上电算输出的是作用在等代矩形杆形心处的组合内力,需将其回归到各个单肢截面的形心处。

这样每个单肢就可按其各自的组合内力进行正、斜截面的配筋计算。

这种用面积等效换算作抗压抗剪分析的方法在工程中应用较多,但用这种方法计算时应明确的是:按矩形柱计算时得出的内力要转换到异形柱上断面形心的位置。

然后按异形柱计算配筋;按矩形柱得出的轴压比应乘以矩形柱断面面积与异形柱断面面积之比值才足异形柱的轴压比。

5.3先配筋再复核法对于有经验的设计人员,在参考一些相关算例的前提下,可以先对异形柱配筋再复核截面就显得更为简便,截而复核时可分X轴和Y 轴均按T型截面分别复核。

不论是哪种计算方法,都可以参与GB(500l0-2010)混凝上结构设计规范有关偏心受压构件的内容来进行计算。

6 工程实例6.1工程概况某多层异形柱框架结构住宅,共-l+6层(-l为半地下自行车库)。

建筑工程抗震设防类别为丙类,建筑结构安全等级为二级,所在地区的抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度0.05g,设计地震分组:第一组;场地类别:Ⅱ类;特征周期Tg=0.35s,异形柱框架结构抗震等级为四级,见图l。

图1 异形柱框架结构平面布置图6.2异形柱框架结构受力分析梁宽与异形截面柱肢宽度相同时,楼盖的竖向荷载是从柱肢端部传至柱子上去的。

对L形截面柱,其截面形心与柱肢中轴线不重合,柱子为双向偏心受压构件。

当水平荷载作用时,水平力也是从框架梁传至柱肢中轴线上,使柱产生扭转力矩。

当柱肢较长时(肢长与肢宽之比大于4),应按开口薄壁杆件分析其受力状态,在柱肢轴线不通过柱截面弯曲中心的情况下,由弯曲扭转力矩的作用,柱截面产生扇性剪应力及扇性垂直应力(翘曲应力),扇性剪应力通常很小,可以忽略不计;而扇性垂直应力则相对较大,需要考虑,若达到很大的值时,按平截面假定去分析柱面应力可能会有一定的误差。

因此,异形截面柱的截面应力要比一般矩形截面柱复杂得多,若用精确方法计算,计算工作量十分大。

在图中可见有“一”形异形柱,工程中“一”形异形柱不提倡使用,但在有些工程上缺了还不行,没办法可用扁平柱,其计算按矩形柱方法计算,截面宜按抗震规范6.3.5―6.3.10条要求处理。

(3)地震力系数放大,自振周期折减。

因用异形柱导致结构刚度下降,使得地震力减小,应采用地震力放大系数来适当地增加地震力。

计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期,应考虑非承重填充墙体对结构整体刚度的影响予以折减。

折减系数和抗震规范、高层规程是不同的,框架结构取0.6~0.75;框架一剪力墙取0.7~0.85。

(4)楼梯间和开大洞口区域的加强处理,加强楼梯间和开大洞口区域周边梁、板的刚度(高度、厚度),增强结构的整体性;加强楼梯间和开大洞口区域周边梁、板的配筋,提高其承载能力,改善结构延性。

同时在楼梯间和开大洞口区域角部集中配置斜向钢筋,防止洞口角部因应力集中而开裂。

(5)加强处理角部L形异形柱。

箍筋宜全段加密,肢长宜适当加长,纵向受力钢筋宜加强,这样对结构整体抗扭有较大的帮助。

(6)Z形柱的处理,Z形柱是由两个L形柱组成的。

在结构计算时可以按两个L形柱进行内力及配筋计算。

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