异形柱截面尺寸
混凝土异形柱 尺寸
混凝土异形柱尺寸
混凝土异形柱的尺寸指的是其截面的形状和尺寸,这些尺寸会影响到柱子的承载能力和稳定性。
下面以一个示例来说明混凝土异形柱的尺寸:假设有一个矩形截面的混凝土异形柱,其截面尺寸为200mm×400mm,长细比为4,混凝土强度等级为C30。
根据这些尺寸和参数,我们可以计算出该异形柱的惯性矩、截面面积、承载力等数值,从而评估其承载能力和稳定性。
综上所述,混凝土异形柱的尺寸指的是其截面的形状和尺寸,这些尺寸决定了柱子的承载能力和稳定性。
在计算和评估混凝土异形柱的性能时,需要考虑到其尺寸和参数的影响。
异形柱小结
异形柱小结(上海规程)1. 异型柱的截面型式包括T形、十形、L形、Z形和一字形。
2. 异型柱每一肢的宽厚比(h c/b c)应小于5。
5<h c/b c<8时,为短肢剪力墙;h c/b c>8时,为一般剪力墙。
实质上,短肢剪力墙是传统的“柱”和传统的“墙”两种构件的过渡型式。
3. 异型柱结构体系中宜采用新型轻质填充墙体材料。
4. 异型柱结构的柱网尺寸不宜大于6m。
(江苏规程)5. 7度设防地区异型柱框架结构的最大适用高度为30m。
注:房屋高度指室外设计地坪至檐口处(当房屋为坡屋顶时,为屋面的中间高度处)的高度,不包括局部突出屋面的水箱、电梯间等部分。
6. 异型柱框架结构的最大高度:6度区不宜超过27m,不应超过35m,总层数不应超过12层;7度区不应超过24m,总层数不应超过8层。
(江苏规程)7. 异型柱结构的高宽比(H/B)不宜大于4。
8. 异型柱结构的高宽比(H/B):6度区不宜大于5;7度区不宜大于4。
(江苏规程)9. 异型柱结构应采用现浇钢筋混凝土结构,不得采用装配式楼板。
10. 异型柱结构不宜设防震缝。
11. 异型柱结构宜设地下室。
主要是考虑到底层异型柱的计算高度较大,侧移刚度较小,也可以通过在±0.000标高处加设框架梁(底层架空)来解决。
12. 底层大空间的异型柱框架,底层柱应采用矩形柱。
(江苏规程)13. 楼板平面最远角点位移和楼层两端平均侧移之比不应大于1.5。
14. 现浇钢筋混凝土异型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,一般楼层现浇板厚度不宜小于110mm,且不应小于100mm。
15. 异型柱框架结构的抗震等级(7度设防):h≤24m时为三级;h>24m时为二级。
16. 异型柱框架结构的抗震等级:7度区H≤22m时为三级;H>22m时为二级;6度区H≤22m时为四级;H>22m时为三级。
(江苏规程)17. 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应考虑双向水平地震作用下的扭转影响。
(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。
异形柱结构设计规范
异形柱结构设计规范【篇一:异形柱结构设计规范】6. 问:规程限制异形柱截面各肢长不小于500mm的原因何在?答:规程此条隐含着可以采用不等肢的异形柱截面,即l、t、+形截面的两个正交方向的肢长或肢厚可以不相等。
规定此条有以下几个方面的原因:1 双向正截面承截力要求。
因住宅等民用建筑层高不大于3m,要满足柱肢长度与柱肢厚度之比不大于4及柱净高与柱截面肢长之比不小于3这两条要求,截面最大肢长不会大于800mm。
如果,截面一个肢长为800mm,若另一肢肢长小于500mm,则柱的双偏压计算表明,该柱的两轴抵抗弯矩图是一个很扁的椭圆,即两轴的抵抗弯矩值相差很多,比“一”形柱好不了多少;2 各荷载角方向延性相差很多,为了保证其有一定的延性,即最小延性的荷载角时的延性达到抗震的要求,箍筋间距要加的很密,不是规程按轴压比确定箍筋间距的表中数值所能包含的。
随着两肢肢长比的变化,箍筋间距变化很大,不易用较简单的方法表达;3 柱截面双向受剪性能较差,此已在上面的条目中提到了,这里不赘述;4 因一般异形柱肢较薄(200mm或250mm),再加上肢较短(小于500mm),此柱上节点核心区过小,节点的受剪承载力可能不足。
5 伸入柱内的梁纵筋不够的25d或者30d要求。
7. 问:为什么规程中异形柱只限于肢长与肢厚比h/b≤4的构件?答:经大量理论和试验研究,截面高宽比h/b≤4杆件为柱的特性,即杆件弯时其截面上应变分布符合平截面假定。
当h/b 4时,由于民用住宅层高决定了柱高不是很长且其截面上剪应力分布不均匀的影响,平截面假定不再成立。
因此,它已不属于柱的范围,其承截力特性还有待仔细的理论和试验研究。
目前,还不具备总结出计算公式和构造要求并列入规程用以指导设计的条件。
8. 问:如遇到肢长与肢厚比h/b大于4且小于5的l、t、+形截面竖向构件怎样设计较妥?答:对于这种界于异形柱与短肢墙的构件,可采用异形柱规程和jgj-3中关于两者的正截面、斜截面、梁柱节点规定中较严的条款进行设计。
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。
异形柱规范
1 总则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。
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,和8度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。
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、符号术语异形柱 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。
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。
符号作用和作用效应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。
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。
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。
异形柱节点域抗剪验算
ZH-XX异形柱节点域抗剪承载力计算书一、基本参数及构件尺寸:1、节点所在位置:中间层2、异形柱截面尺寸:b c=200mm,h f=200mmb1=250mm,b2=250mmh1=0mm,h2=500mm3、异形柱计算高度:H c=1500mm4、核心区混凝土强度等级:C305、核心区箍筋强度:f yv=210N/mm26、核心区箍筋间距:s=100mm7、框架梁截面尺寸:b b=200mm,h b=500mm8、梁受拉纵筋合力点边距:a s=40mm9、梁受压纵筋合力点边距:a's=40mm10、左侧梁端弯距设计值:M b l=80KN·m11、右侧梁端弯距设计值:M b r=90KN·m12、对应底部轴力设计值:N =400KN二、其它尺寸及参数导算:1、根据异形柱尺寸,可知其截面类型为:┣形2、垂直于验算方向的柱肢截面高度:b f=b1+b c+b2=700mm3、验算方向的柱肢截面高度:h c=h1+h f+h2=700mm4、节点核心区的截面有效验算厚度和截面高度:b j=b c=200mmh j=h c=700mm5、梁的截面平均有效高度:h b0=h b - a s=460mm6、本节点位于中间层,核心区组合剪力设计值应按照规范公式(5.3.5-2)计算:|V j|=|80+90|×1000/(460 - 40)×[1 - (460 - 40)/(1500 - 500)]=235KN三、节点核心区受剪水平截面验算:混凝土强度等级为C30的轴心抗压强度设计值:f c=14.3N/mm21、异形柱截面面积:A= b c· h c+b f · h f - b c· h f =0.24m22、根据《异规》表5.3.4-2,可分为以下四类截面:由于b f=700mm≥h c=700mm,h f=200mm≥b c=200mm,故此异形柱截面类型属于 A 类,查《异规》表5.3.4-1,可得翼缘影响系数:ζf=1.35按《异规》表5.3.4-2中的 A 类截面计算公式可求得有效翼缘影响系数为:ζf,ef=1.353、h j=700mm,查《异规》表5.3.2-2,可得截面高度影响系数:ζh=0.904、按《异规》公式(5.3.2-2)验算节点核心区受剪的水平截面:0.24·ζf,ef · ζh · f c · b j · h j =584KN≥|V j|=235KN满足要求四、节点核心区受剪承载力验算(配箍计算):混凝土强度等级为C30的轴心抗拉强度设计值:f t=1.43N/mm21、N =400KN≤0.3· f c· A =1030KN,故取N' =400KN2、将《异规》公式(5.3.3-2)进行恒等变形,可得:A svj={ |V j| - 1.38· [1+0.3·N' / ( fc·A)] · ζf,ef · ζh · f t · b j · h j } · s / [ f yv· (h b0 - a's)]=-128mm2≤0,按构造要求配箍即可。
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
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)。
异型柱
1.混凝土的强度等级不应低于C25,且不应高于C50;2.框架梁截面高度可按(1/10~1/15)l b确定(l b为计算跨度),且非抗震设计时不宜小于350mm;抗震设计时不宜小于400mm。
梁的净跨与截面高度的比值不宜小于4。
梁的截面宽度不宜小于截面高度的1/4和200mm3. 异形柱截面的肢厚不应小于200mm,肢高不应小于500mm4.在层高范围内柱的每根纵向受力钢筋接头数不应超过一个5.处于一类环境且混凝土强度等级不低于C40时,异形柱纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应允许减小5mm6.异形柱的剪跨比宜大于2,抗震设计时不应小于1.57.8. 在同一截面内,纵向受力钢筋宜采用相同直径,其直径不应小于14mm,且不应大于25mm;内折角处应设置纵向受力钢筋;纵向钢筋间距:二、三级抗震等级不宜大于200mm;四级不宜大于250mm;非抗震设计不宜大于300mm。
当纵向受力钢筋的间距不能满足上述要求时,应设置纵向构造钢筋,其直径不应小于12mm,并应设置拉筋,拉筋间距应与箍筋间距相同9.10. 异形柱纵向受力钢筋之间的净距不应小于5Omm。
柱肢厚度为200~250mm时,纵向受力钢筋每排不应多于3根;根数较多时,可分二排设置本规程图d11.按柱全截面面积计算的柱肢各肢端纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于0.2;建于Ⅳ类场地且高子28m的框架,全部纵向受力钢筋的最小配筋百分率应按表6.2.5中的数值增加0.1采用异形柱全部纵向受力钢筋的配筋率,非抗震设计时不应大于4%;抗震设计时不应大于3%异形柱应采用复合箍筋当采用拉筋形成复合箍时,拉筋应紧靠纵向钢筋并钩住箍筋非抗震设计时,异形柱的箍筋直径不应小于0.25d(d为纵向受力钢筋的最大直径),且不应小于6mm;箍筋间距不应大于250mm,且不应大于柱肢厚度和15d(d为纵向受力钢筋的最小直径);当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3%时,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于200mm,且不应大于1Od(d为纵向受力钢筋的最小直径);箍筋肢距不宜大于300mm异形柱箍筋加密区箍筋的肢距:二、三级抗震等级不宜大于200mm,四级抗震等级不宜大于250mm。
异形柱框架
异形柱结构学习随着人们对住宅,特别是别墅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构有露梁露柱的缺点、砖混结构抗震性能比较差。
于是近年来异形柱结构发展迅速。
以下内容为异形柱结构型式的受力特点、计算分析及构造要求及与矩形柱结构比较等。
一、异形柱结构的特点:1、异形柱柱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,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、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、异形柱与矩形柱定义及布置:1、异形柱定义:截面几何形状为L型、T型、十字形,且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。
(1)异形柱截面的肢厚不应小于200,肢高不应小于500。
(2)按照异形柱定义,对肢厚200的异形柱肢高不能超过800。
实际对住宅而言,因异形柱剪跨比限制,不管肢厚多少肢高都不能超过800,一般不等肢异形柱肢高比一般不超过1.6。
(3)对Z型的异形柱,可输入两个L型异形柱,PKPM建模时两个异形柱用刚性梁连接处理。
(4)对一字形异形柱,设计时尽量改为300宽的矩形柱,当建筑要求不能改动时,可布短肢墙,当墙厚为200时,可布200x1050的短肢墙。
注意异形柱框架结构不能出现较多的短肢墙,计算按照异形柱框架结构计算,短肢墙编号按照DZQ等墙体编号,不能编号为KZ;当短肢墙较多时应按照异形柱框剪结构计算,应布置适当的长肢墙。
异形柱、短肢剪力墙
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异形柱随着人们对住宅,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。
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、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。
目录短肢剪力墙的定义短肢剪力墙的界定方法短肢剪力墙的与异形柱的区别短肢剪力墙结构抗震设计短肢剪力墙与异形柱结构受力分析与设计短肢剪力墙的定义短肢剪力墙结构模型(1)《高规》规定短肢剪力墙是截面厚度不大于300mm,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。
(2)高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构;(3)短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。
短肢剪力墙的界定方法规程相关规定:《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定了高层建筑结构不应采用全部短肢剪短肢剪力墙高层住宅力墙的剪力墙结构。
短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,并且应符合一系列规定。
第7.1.3条规定了B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,不应采用第7.1.2条规定的具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。
短肢剪力墙结构的必要条件:抗震设计时,短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
短肢剪力墙结构的下限:当短肢墙较少时,如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~40%,则可以按普通剪力墙结构设计。
下限规范没有规定,用户可以灵活掌握。
B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑,即使置筒体,也不能采用。
一异形柱的概念定义
一形柱的概念定义异形柱:指截面肢厚小于300mm的L、T、+形的截面柱。
现在建筑界所讲的“异形柱”,特点是截面肢薄,由此引起构件性能与矩形柱性能的差异,这些包括受力、变形、构造做法等一系列差异。
制定规程主要是针对肢厚200、250mm的异形柱。
其形式与短墙肢相似,若肢较长就称短墙肢,很难划分两者的界线。
称呼异议:大多数比矩形柱、圆形柱称异形柱如建设部第415号批准天津大学主编的《混凝土异形柱结构技术规程》行业标准JGJ149—2006,(自2006年8月1日起实施,)亦有称异型柱如上海市同济大学主编的《钢筋混凝土异型柱结构技术规程》地方规范。
二“一”、“Z”形柱未列入规程的原因1、“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,它在双向剪力作用下性能也不好,由GB50010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。
所以异形柱规程未将“一”形柱列入。
2、“Z”形柱在实际工程中,应用还是很多的,比如阳台转角。
“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,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!3、“Z”形异形柱目前研究的不是很多,但在实际工程还是有用的。
如果结构中只是个别柱为Z 形,可以采用加强构造的做法设计,应该问题不大。
三、异形柱应用的意义随着国家行业标准《混凝土异形柱结构技术规程》颁布,砼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,甚至在8度地震设防区得到一定程度的应用。
异形柱结构设计要点
异形柱结构设计要点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。
点击>>工程资料免费下载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。
异形柱学习
异形柱结构学习随着人们对住宅,特别是别墅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构有露梁露柱的缺点、砖混结构抗震性能比较差。
于是近年来异形柱结构发展迅速。
以下内容为异形柱结构型式的受力特点、计算分析及构造要求及与矩形柱结构比较等。
一、异形柱结构的特点:1、异形柱柱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,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、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、异形柱与矩形柱定义及布置:1、异形柱定义:截面几何形状为L型、T型、十字形,且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。
(1)异形柱截面的肢厚不应小于200,肢高不应小于500。
(2)按照异形柱定义,对肢厚200的异形柱肢高不能超过800。
实际对住宅而言,因异形柱剪跨比限制,不管肢厚多少肢高都不能超过800,一般不等肢异形柱肢高比一般不超过1.6。
(3)对Z型的异形柱,可输入两个L型异形柱,PKPM建模时两个异形柱用刚性梁连接处理。
(4)对一字形异形柱,设计时尽量改为300宽的矩形柱,当建筑要求不能改动时,可布短肢墙,当墙厚为200时,可布200x1050的短肢墙。
注意异形柱框架结构不能出现较多的短肢墙,计算按照异形柱框架结构计算,短肢墙编号按照DZQ等墙体编号,不能编号为KZ;当短肢墙较多时应按照异形柱框剪结构计算,应布置适当的长肢墙。
异形柱的截面尺寸表示
异形柱的截面尺寸表示
异形柱是钢结构中采用比较多的柱结构,其中包括L型柱、U型柱、I型柱等
多种类型的柱,构造的截面也各不相同。
对于钢结构的物理性能和安全性要求较高,异形柱的截面尺寸一定要精确,所以选择异形柱截面尺寸时一定要慎重。
异形柱截面尺寸主要分为四类:L型柱,U型柱,I型柱和T型柱。
L型柱截面
尺寸由长边和短边,有小H、B八字形,截面尺寸可根据构建要求任意变化,其标
准可以有50mm*20mm、100mm*50mm、200mm*100mm等;U型柱截面尺寸由宽边和窄边,也有小U型,截面尺寸可根据构成要求随意变化,其标准可以有50mm*20mm、
100mm*50mm、200mm*100mm等;I型柱截面尺寸一般由厚度、顶宽、底宽组成,厚度一般有150mm、200mm、250mm等,其标准可以有150mm*200mm*100mm、
200mm*250mm*120mm等T型柱截面尺寸由小T字型成以及高和底宽组成,其标准则
有150mm*200mm*100mm、200mm*250mm*120mm等;
异形柱截面尺寸设计时必须考虑材料材质、构造形式、使用环境等因素,该结
构截面尺寸应是在安全使用条件下,最大程度发挥材料性能,更加高效、经济,降低结构成本。
异形柱疑惑?终于找到权威解释。
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来源:土木吧、土木检测文章开始前,先来看看这10个问题,你是不是一直有疑惑?耐心看完本文吧。
1“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”(见《建筑科学》2000年1期12-16页程绍革、陈善阳、刘经伟的文章)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”。
注:按文中所附图中小墙肢的长宽比例可其墙肢长/墙肢厚之比很小,属于柱的范围。
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。
点这免费下载施工技术资料2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,结果是在此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!3为什么规程中的“异形柱”只限于肢厚小于 300mm(L、T、+)异形柱?答:现在建筑界所讲的“异形柱”,特点是截面肢薄,由此引起构件性能与矩形柱性能的差异。
异形柱概念
关键词】异形柱扁平柱PKPM一、异形柱的概念异形柱是指截面肢厚小于300mm的L、T、+形的截面柱。
建筑界所讲的“异形柱”,特点是截面肢薄,由此引起构件性能与矩形柱性能的包括受力、变形、构造做法等一系列差异。
制定规程主要是针对肢厚200、250mm的异形柱。
其形式与短墙肢相似,若肢较长就称短墙肢,很难划分两者的界线。
其中“Z”、“一”形柱未列入规程的原因如下。
第一,“Z”形柱在实际工程中,应用很多。
“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,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。
“Z”形异形柱目前研究的不是很多,但在实际工程还是有用的。
如果结构中只是个别柱为Z形,可以采用加强构造的设计。
第二,“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,它在双向剪力作用下性能也不好,由GB50010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。
二、底层减柱的限制第一,落地的框架柱应连续贯通房屋,框架柱应连续贯通转换层以上的所有楼层。
底部抽柱数不宜超过转换层相邻上部楼层框架柱总数的30%,转换层下部结构的框架柱不应采用异形柱。
底部抽柱带转换层的异形柱结构可用于非抗震设计和6度、7度抗震设计的房屋建筑。
第二,带转换层的异形柱结构在地面以上大空间的层数,非抗震设计不宜超过3层;抗震设计不宜超过2层;底部抽柱带转换层异形柱结构适用的房屋最大高度不少于10%,且框架结构不应超过6层。
框架-剪力墙结构,非抗震设计不应超过12层,抗震设计不应超过10层。
第三,不落地的框架柱应直接落在转换层主结构上。
托柱梁应双向布置,可双向均为框架梁,或一方向为框架梁,另一方向为托柱次梁;转换层上部异形柱向底部框架柱转换时,下部框架柱截面的外轮廓尺寸不宜小于上部异形柱截面外轮廓尺寸。
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。