住宅建筑异形结构柱设计论文
住宅建筑设计中异形柱框架结构的应用
住宅建筑设计中异形柱框架结构的应用摘要:在现代城市建筑面积有限,而人口不断增多的情况下,城市居民住房形势愈发紧张,如何更好利用已有空间来增大有效利用空间成为人们最为关注的问题。
异形柱框架结构在一定程度上很好的解决了城市建筑空间利用问题,现本文就通过分析异形柱框架结构体系的基本特征,来探讨在民用住宅中异形柱结构的设计方法,并提出了一些异形柱框架结构的构造措施,以供参考交流。
关键词:异形柱;框架结构;结构布置;计算要点;构造措施异形柱框架结构是近几年来新兴的一种新型建筑结构设计形式,这种结构是由一些异形柱(如T型、L型或十字型等)来代替传统的矩形柱或圆形柱而组成建筑结构框架,再与梁形成刚性连接的一种承受水平荷载与竖向荷载的结构方式。
异形柱框架结构体系很好的解决了传统框架结构形式呆板、统一的问题,为建筑室内装修提供了更好的条件,也使得室内空间能够得到更好的利用,从某方面来讲,也缓解了城市建筑空间短缺的现象。
因而受到了越来越多的建筑设计师的喜爱,也在用户中得到了较好的评价,逐渐成为现代民用住宅建筑结构设计的主要方式。
1、异形柱框架结构体系的基本特性采用异形柱框架结构体系的住宅建筑结构设计不但能够满足空间利用上的需求,而且也使得建筑设计更加灵活多样。
针对现代大多数城市居民的开间大、室内分隔方便、阳台洞口更大的要求,异形柱框架结构都能给予很好的满足。
另外,从抗震角度来讲,异形柱结构的抗震性要远远大于其他结构的抗震性,这也使进一步提高建筑物的高度提供了依据。
从经济角度来讲,异形柱框架结构设计时,柱网尺寸需要根据该住宅建筑的平面布置来确定,但肯定要比传统的圆柱形和矩形的框架柱网小,这也就使得采用异形柱框架结构的工程成本相对更低,经济性能更好。
由于异形柱框架结构的宽度同围护墙厚,框架梁宽也同墙厚,故在建筑室内通常看不见梁和柱,使得居室内部显得简洁、美观、便于家具的布置,而异型柱框架结构的围护墙都是自承重的隔墙,原则上允许任意穿墙打洞,甚至拆除重砌,这对住户装修、改造提供了极大地灵活性。
建筑框架结构异形柱设计论文
建筑框架结构异形柱设计论文摘要:建筑框架结构异形柱设计,需要综合多方面的因素,整合多方面的资源来整体考虑和进行。
异形柱框架结构具有抗震性高、室内空间布局灵活等等优点,在实际的建筑框架异形柱设计中应该尽可能体现,扬长避短,让异形柱框架结构的优势体现出来。
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。
目前人们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。
建筑结构设计中异形柱框架结构分析论文
建筑结构设计中异形柱框架结构分析摘要: 随着人们对住宅使用功能、空间划分上的要求不断的提高,传统的砖混结构的住宅已经不能满足人们的需要了。
于是框架结构和异形框架逐渐被运用于住宅建筑中。
本文将结合异形柱框架结构形式、受力性能、计算分析、结构构造等方面进行分析探讨。
关键词: 异形柱, 受力性能,框架柱,结构设计,中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:异形柱结构是采用t 形、l 形、十字形等截面的异形柱代替一般框架柱作为竖向支承构件而构成的结构, 在工程设计中可根据建筑设计对建筑功能及建筑布置的要求, 在结构的不同部位,采取不同形状截面的异形柱。
异形柱的柱肢厚度及梁宽度与框架填充墙协调一致, 避免了框架柱及梁在屋内凸出, 从建筑学角度也可称其为“隐式框架”[ 1] 。
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。
异形柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求, 兼备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 异形柱的受力性能(1) 承载能力。
异形柱不同于矩形柱, 它由多肢组成, 柱肢截面高度与柱肢宽度的比值一般在2.5~4, 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)变形特征。
一般住宅的层高在2.8 m~ 3.1 m, 异形柱肢厚在200 mm 左右, 异形柱为了获得足够的承载力, 肢长一般不会太小, 这就容易造成柱剪跨比过小, 形成短柱( 柱净高h / 柱肢长h 4, 由于异形柱属薄壁构件, 也会因截面曲率m / ei 或ecu / x ( ecu 为混凝土的极限压应变, x 为截面受压区高度) 较小, 使弯曲变形性能有限, 延性较差。
2 异形柱的计算分析2.1 计算方法在低烈度区, 且水平力作用在截面对称轴内时( 如异形柱为十字形) , 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, 按混凝土设计规范计算。
住宅建筑异形柱框架结构设计
住宅建筑异形柱框架结构设计摘要:随着建筑行业的快速发展,住宅建筑的形式变得更为多样,同时功能也变得更为优化,其中就包括了异形柱结构的应用。
通过应用该结构,除了能够满足建筑空间布局和造型要求之外,也能够对结构安全性进行有效的提高。
本文首先对住宅建筑异形柱框架结构的概念和特点进行阐述,从而对异形柱框架结构设计进行探讨,最后对异形柱框架结构设计中需要注意的问题进行研究。
希望通过本文,能够为住宅建筑异形柱框架结构设计提供一些参考和帮助。
关键词:住宅建筑;异形柱框架;结构设计引言:如今在民用住宅建筑中,对于异形柱结构的应用已经十分广泛,相比于传统的钢筋混凝土结构,异形柱结构不管是在受力特性方面,还是在计算方法上都较为特殊,需要在设计的过程中对异形柱结构的计算方法和受力特性进行准确把握,从而使得该结构达到实用性和安全性等方面的要求。
异形柱结构的应用不仅能够增加建筑的美观度,还能够提高建筑的承载能力和抗震性能,因此受到越来越多的关注和应用。
但在设计过程中,需要充分考虑异形柱结构的特点,采用合适的计算方法和分析手段,确保结构的安全可靠。
1.异形柱结构的概念和特点阐述异形柱结构是指截面和常规矩形截面之间具有差异性的柱,之所以要使用该结构,是为了达到空间和功能等方面的要求。
且在实际应用过程中需要达到承载力和结构刚度的要求。
较为常见的异形柱结构具体包括了十字形、L形以及T形。
以往所采用的框架结构柱因为截面尺寸和墙体厚度之间存在着一定的差异,所以会存在裸露的柱角,这会对住宅空间造成影响。
异形柱结构的优势就在于能够和墙体有效的衔接在一起,在达到承载力需求的同时,也能够满足功能和美观等方面的要求。
异形柱结构具体是利用L形、T形和十字形截面柱来对普通框架柱结构进行替代,如今已经在多层住宅和别墅当中广泛的应用。
传统住宅更多应用的是砖混结构,通常开间相对较小,结构布置缺乏足够的灵活性,普通框架结构虽然能够达到灵活性要求,但会对整体的美观性带来影响。
异形柱设计与应用前景论文
浅谈异形柱设计与应用前景1 异形柱的定义及应用范围异形柱是指柱截面几何形状为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,特点是柱截面肢薄,由此引起构件性能与矩形柱性能的包括受力、变形、构造做法一系列差异。
异形柱的形式与短肢墙类似,国家行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙,一般剪力墙是指截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。
同时又规定:矩形截面独立墙肢的截面高度不宜小于截面厚度的5倍,当截面高度不大于截面厚度的3倍时,宜按框架柱进行设计。
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的性能包括受力、变形、构造做法等存在一系列差异。
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。
混凝土异形柱结构主要应用于抗震设防烈度6度和7度区内的多层住宅。
与砌体结构相比,异形柱结构墙体厚度可以做得较薄,增加使用面积,使用功能布置更加灵活,结构整体的抗震性能更好,因此受到广大业主的欢迎。
尤其在墙体材料改草的实施后,由于烧结粘土砖被禁止使用,砌体结构多层住宅的层数和高度受到限制,异形柱结构作为其替代的结构体系得到更为广泛的应用。
2 异形柱结构构造注意事项2.1 异形柱与普通截面柱构造规定对比《混凝土异形柱结构规程》jgj149 -2006规定,异形柱的剪跨比宜大于2,抗震设计时不宜小于1.5,比普通截面柱的规定更为严格,应尽量避免出现短柱。
异形柱的轴压比值和纵向受力钢筋配筋率的要求也要高于普通截面柱,以三级抗震的框架结构为例,普通截面柱轴压比限值为0.9,而l型、t型、十字型异形柱分别为0. 60、0.65、0.70;普通截面柱(中柱、边柱)全部纵向受力钢筋最小配筋百分率为0.7,异形柱为0.8。
2.2 构造规定对结构布置的影响异形柱截面的肢厚不小于200mm,肢高不小于500mm,满足这一最小截面要求的异形柱的截面面积分别为160000mmz,以c30标号的l形柱为例,当达到轴压比限值0. 60时,轴压力为1372. 8kn。
异形柱结构设计研究论文
异形柱结构设计研究论文随着世界建筑行业的不断发展和技术的不断进步,越来越多的建筑师和工程师开始探索新的材料和结构设计方案,以满足不断单调的建筑需求。
其中,异形柱是一种重要的结构形式,比传统柱更具有设计感和审美价值。
本篇论文将从异形柱的概念、分类、设计、优缺点以及相关实例等方面进行探讨和研究。
一、异形柱的概念异形柱是一种不规则的柱子,通常不呈现圆形或矩形截面,而是采用各种不同的形状,如三角形、梯形、菱形等。
这种柱子可以用于各种建筑类型,无论是商业建筑、住宅建筑、文化建筑,还是宗教建筑、交通建筑等。
二、异形柱的分类异形柱可以按照多种不同的方式分类,以下是其中一些常见的:1. 根据柱体的形状:三角形、梯形、六边形、菱形等。
2. 根据材料选用:金属异形柱、混凝土异形柱、木制异形柱、复合异形柱等。
3. 根据产生方式:制造异形柱、简单曲面异形柱、双曲面异形柱。
三、异形柱的设计异形柱的设计需要考虑以下几个因素:1. 功能性:根据建筑的需求,进行异形柱的设计,并确保其能够承担相应的负载。
2. 美学:异形柱的形状和大小应该与周围环境和建筑相一致,并具有良好的审美价值。
3. 结构性:在设计过程中,需要合理考虑材料的使用,确保异形柱的结构强度和稳定性,以确保建筑的持久性和耐用性。
四、异形柱的优缺点1. 优点a. 异形柱可以使建筑更具有创造性,因为它们非常突出,并且在建筑设计中更为独特。
b. 在工程中,异形柱可以引入美学设计,使得建筑更具有建筑魅力和市场吸引力。
c. 异形柱的设计通常采用先进的数值计算和现代设计技术,使其具有高度的灵活性和创造性。
2. 缺点a. 异形柱的生产和安装成本通常比传统柱更高,对工程造价带来了一定的压力。
b. 异形柱需要更多的专业技术和工程知识,需要在设计和制造过程中完善技术流程。
五、实例探讨1. Bird's Nest鸟巢以其独特的外观而闻名,因此,其立柱的设计必须与整体建筑相呼应。
鸟巢立柱的设计使用了异形结构,使其与建筑外观相一致,并具有更高的审美感。
民用建筑异形柱框架结构设计
民用建筑异形柱框架结构设计摘要:本文笔者结合设计实践经验,阐述了钢筋混凝土异形柱框架结构设计方法及要点。
关键词:异形柱框架;结构设计;计算分析TU24前言近年来,异形柱框架结构在多层民用建筑设计中得到了广泛的应用。
所谓异形柱是相对于通常的矩形截面柱而言的,是指截面各肢长与肢厚之比不大于4的截面形状为“T”形、“十字”形、“L”形、“Z”形的钢筋混凝土柱。
钢筋混凝土异形柱框架结构是指仅由异形柱作为竖向构件组成的结构体系,它有如下特点:(1) 具有一般矩形柱框架结构整体性较强,抗震延性好的优点。
(2)兼有砖混结构的优点,且又有效解决了砖混房屋超高的技术问题。
因此特别适用于联排别墅、高档多层住宅等。
(3) 因墙体厚度一般与异形柱肢厚相同,室内不出现柱楞不露梁,使用面积能增加8%~10%。
既改善了建筑功能,也提供了大空间及住户拆改装修的便利条件。
(4) 由于填充墙推荐采用粉煤灰、加气混凝土砌块等非粘土质新型轻质墙体材料, 使得造价能低于普通框架结构约10%~15%。
1 结构体系布置1.1 适用条件本着安全适用、技术先进、经济合理的设计原则, 异形柱框架结构型式适用于地震烈度7度及以下地区的民用房屋,尤其适用于带错层、跃层的多层复杂住《规程》关于异形柱框架结构的适用条件为: 7度区总高度不超过24m,宅和小高层。
总层数不超过8层;6度区总高度不超过35m,总层数不超过12层。
超过此限制标准时的小高层, 建议采用短肢剪力墙结构。
1.2 结构布置在工程设计实践中, 异形柱常用截面形式有“L”“T”“十”型等,特殊形式还有“Z”型和“一”型。
在考虑满足建筑功能要求的前提下,体系以力求布局合理、刚度均匀、力求均衡、减少扭转为布置原则。
因此异形柱的合理布局是整个结构布置的关键。
柱布置时,宜规整对齐,并按“密柱小梁”的布置思路,平面节点(轴线交叉点)应尽量设柱,避免主次梁搭接。
柱间距一般在3m~6m之间取值(柱网尺寸不应大于6.0m×6.0m);柱应双向拉结,以形成双向刚接框架。
民用建筑异形柱框架结构设计
民用建筑异形柱框架结构设计摘要:本文笔者结合设计实践经验,阐述了钢筋混凝土异形柱框架结构设计方法及要点。
关键词:异形柱框架;结构设计;计算分析TU24前言近年来,异形柱框架结构在多层民用建筑设计中得到了广泛的应用。
所谓异形柱是相对于通常的矩形截面柱而言的,是指截面各肢长与肢厚之比不大于4的截面形状为“T”形、“十字”形、“L”形、“Z”形的钢筋混凝土柱。
钢筋混凝土异形柱框架结构是指仅由异形柱作为竖向构件组成的结构体系,它有如下特点:(1) 具有一般矩形柱框架结构整体性较强,抗震延性好的优点。
(2)兼有砖混结构的优点,且又有效解决了砖混房屋超高的技术问题。
因此特别适用于联排别墅、高档多层住宅等。
(3) 因墙体厚度一般与异形柱肢厚相同,室内不出现柱楞不露梁,使用面积能增加8%~10%。
既改善了建筑功能,也提供了大空间及住户拆改装修的便利条件。
(4) 由于填充墙推荐采用粉煤灰、加气混凝土砌块等非粘土质新型轻质墙体材料, 使得造价能低于普通框架结构约10%~15%。
1 结构体系布置1.1 适用条件本着安全适用、技术先进、经济合理的设计原则, 异形柱框架结构型式适用于地震烈度7度及以下地区的民用房屋,尤其适用于带错层、跃层的多层复杂住《规程》关于异形柱框架结构的适用条件为: 7度区总高度不超过24m,宅和小高层。
总层数不超过8层;6度区总高度不超过35m,总层数不超过12层。
超过此限制标准时的小高层, 建议采用短肢剪力墙结构。
1.2 结构布置在工程设计实践中, 异形柱常用截面形式有“L”“T”“十”型等,特殊形式还有“Z”型和“一”型。
在考虑满足建筑功能要求的前提下,体系以力求布局合理、刚度均匀、力求均衡、减少扭转为布置原则。
因此异形柱的合理布局是整个结构布置的关键。
柱布置时,宜规整对齐,并按“密柱小梁”的布置思路,平面节点(轴线交叉点)应尽量设柱,避免主次梁搭接。
柱间距一般在3m~6m之间取值(柱网尺寸不应大于6.0m×6.0m);柱应双向拉结,以形成双向刚接框架。
探讨异形柱框架结构设计
探讨异形柱框架结构设计摘要:随着人们对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。
于是在吸收了框架结构的优点后,逐步发展形成了能适应人在诩i的住宅观念的结构型式,即异形柱框架结构型式。
本文介绍了异形柱的结构特点,探讨异形柱的结构平面布置并介绍了如何对异形柱结构的计算分析和配筋绘图。
关键字:异形柱;异形柱框架结构;设计Abstract: With people’s higher and higher demand to the residential plane and space, the original ordinary frame structure with the strict limitation and division by the revealed beam can not satisfy people’s requirements on residential space. Thus, after absorbing the advantages of the frame structure, there gradually developed the structure style baseo on the modern resisdential concept, namely special-shaped columns frame structure form. This paper introduces the structure characteristics of special-shaped columns, discusses the plane layout and introduces how to make the calculation analysis and reinforcement drawings.Key word: special-shaped columns; frame structure of special-shaped column; design近年来,随着我国经济的飞速发展,房地产行业也蓬勃发展起来,人们的住宅面积越来越多,自然而然对住宅的平面和空间要求也越来越高,已经不满足原有露梁露住的住宅环境,所以异形柱结构这种体系就应运而生了。
浅谈民用住宅异形柱结构设计
浅谈民用住宅异形柱结构设计摘要:采用异形柱结构的优点是柱截面厚度与填充墙的厚度相同,柱子不会突出墙体,其刚度介于框架结构和短肢剪力墙结构之间,并具有较好的经济性。
关键词:异形柱;结构设计;计算;水平位移;在早期,受传统及经济因素影响,在我国大部分地区城镇住宅结构基本采用砖混结构为主,经济实用,但抗震性能差。
在高烈度地区的应用受到很多限制。
选择合适的结构形式成为突出问题。
本文以城镇住宅为例探讨异形柱结构建造多层住宅的适用性。
一、砖混结构目前存在的问题(1)基本概况该城市抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,三类场地土,住宅以砖混结构为主,一般为六层带地下室,地下室层高2.2m ,其它层层高为2.8~3.0m ,室内外高差为1.0m。
墙体为MU10砖,M10混合砂浆砌筑。
现浇楼板、构造柱、圈梁混凝土强度等级C25。
(2)目前设计存在的问题由于砖混结构抗震性能差,所以其建筑布局受到一定的限制。
在文献[1]中对八度地区的抗震横墙间距、承重窗间墙最小宽度、承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离等都有严格要求,这些规定反映到设计过程中,会给建筑专业和结构专业带来矛盾。
因为随着人民生活水平的提高,人们对住宅的要求也越来越高。
所以房地产商希望建筑平面灵活,室内空间大,采光好,立面丰富。
这样在建筑设计中就会出现平面凹凸、外墙大洞口、纵墙不贯通等现象。
设计六层住宅的建筑高度也接近高度极限。
构造柱的设置按照在文献[1]第7.3.1条和7.3.2条中第五条的规定布置。
单从构造要求上,构造柱的设置就很密。
圈梁层层设置,高度为180mm。
采用PKPM验算砖混结构抗震承载力时,除顶层墙体抗震验算能通过外,其它层均有不满足的,且所占比例较大。
可见,采用砖混结构抗震是不满足抗震要求的,目前该地区的做法是墙中配筋。
由于某些墙肢的配筋面积较大,每层砖均配筋仍不能满足抗震要求,且每层墙体配筋给施工带来不便。
二、解决措施从以上分析可以看出,7度抗震地区建造六层砖混结构住宅抗震性能差,不经济。
论述异形柱框架的结构设计
论述异形柱框架的结构设计摘要:在国民经济建设的脚步下,住宅产业的迅速发展,人们对住宅建筑使用的要求越来越高,如何合理地利用建筑的有效面积,这对住宅结构设计提出一项新要求。
异型柱框架结构体系在一定程度上满足上述要求,博采了框架及剪力墙结构体系的优点,将是今后住宅结构体系的发展方向之一。
关键词:异形柱框架;结构设计引言:随着建筑行业的发展,普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间分隔已越来越不能被房屋使用者所接受。
异形柱框架结构与传统的框架结构体系相比,由于肢厚与填充墙基本等厚,解决了普通矩形柱框架结构在房间内露柱造成使用不便的问题,使用面积相应增加许多,解决了砖混结构超高和大开间要求存在的技术问题,因此该结构受到建筑师及广大用户的推广。
一、异形柱及异形柱结构的定义异形柱框轻结构即是由异形(T型、L型、十字型)柱组成框架,由轻质填充墙所形成的结构。
根据建筑布置及结构受力需要,异形柱结构中的框架柱可全部采用异形柱,也可部分采用一般框架柱。
T型、L型、十字型三种截面形式的异形柱在实际工程中应用较多,积累的实验研究、理论研究及工程实际经验较多。
而对其他形状截面的柱,为适应异形柱结构发展的需要,有待今后进一步研究。
二、异型柱框架结体系主要技术优点柱肢厚通常用180-200mm,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,便于使用美观,还增加了房间使用面积,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,使房间布置更灵活,能更好实现建筑功能的要求;虽然增加了施工难度,但因扩大使用面积,加之自重较轻,减少基础费用,综合考虑总体经济效益较好。
三、异形往结构设计的一般规定3.1结构布置(1)异形框架宜双向设置,框架柱相对齐,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。
建筑结构设计中异形柱论文
浅谈建筑结构设计中的异形柱【摘要】我国住宅建设近些年进入高速发展的阶段,带动多方面不断进步,因而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。
这就使的异形柱在建筑结构设计中的作用越来越受到重视。
【关键字】建筑结构设计异形柱从结构的整体安全性考虑,从结构受力角度来说,异形柱博采框架加剪力墙体系之长,平立面布置近于框架结构,柱的截面形式又不拘泥于矩形,将截面积向工程轴外铺开成t形、十字形、l型等,用较少的混凝土材料,获得了较大的刚度;同时配合轻质填充墙的使用,结构重量比一般框架更轻。
适中的刚度和较轻的自重,对减小地震作用很有利,是一种经济合理的抗震住宅结构体系。
异形柱结构是指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。
1 异形柱框架结构的特点异形柱:截面几何形状为l形、t形、和十字形,截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。
混凝土异形柱框架结构:是以异形柱代替一般框架柱,和梁刚性连接组成的承受竖向和水平作用的结构。
1.1 异形柱与矩形柱具有不同的截面特性及受力特性,实验研究及理论分析表明:异形柱的双向偏压正截面承载力随荷载(作用)方向不同而有较大差异。
在l形、t形和十字形三种异形柱中,以l形柱的差异最为显著。
当异形柱结构中混合使用等肢异形柱与不等肢异形柱时,则差异情况更为错综复杂,成为异形柱结构地震作用计算中不容忽视的问题。
所以对异形柱结构应采用三维空间分析的方法,目前能用于这种结构抗震分析的常用软件有tat,satwe 等。
1.2 异形柱在单调荷载特别在低周反复荷载作用下粘结破坏较矩形柱严重。
对柱的剪跨比不应小于1.5的要求,是为了避免出现极短柱,减小地震作用下发生脆性粘结破坏的危险性,为了设计方便,当反弯点位于层高范围内时.柱的净高与柱肢截面高度之比不宜小于4,抗震设计时不应小于3。
综述多层建筑异形柱结构设计论文
综述多层建筑异形柱结构设计摘要:本文分析了异形柱框架与矩形柱框架的结构在设计上的区别,并且就异形柱框架结构设计上的某些问题结合工程实例进行探讨,在此提出些许建议与同行交流。
关键词:多层建筑;异形柱的计算;结构设计;梁柱节点abstract:this paper analyzes the special-shaped column frame with rectangle columns frame structure in the design of the difference, and the design of special-shaped column frame structure on certain issues in combination with the engineering example to carry on the discussion, proposed some suggestion and peer exchange.key words:multilayer building special shaped column calculationstructure design beam column joints中图分类号:tu972+.9 文献标识码:a文章编号:现如今,人们对房屋平面与空间布置的要求越来越高,跟随着对建筑设计布局也有了新的要求。
普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间的分隔会直接影响到室内家具的布置及空间的使用,故越来越不能被房屋使用者所接纳。
有一种全新的结构体系为异形柱框架结构,它能解决普通矩形柱框架结构在房间内露柱造成的使用上不便的问题,其使用面积将会相应增加,同时也可解决砖混结构超高和大开间要求存在的技术问题,故被大多建筑师推广并应用。
1异形柱结构特点1.1“一”形截面柱及“z”形截面柱在《规范》中未采用“一”形截面柱及“z”形截面柱。
“一”形柱正截面承载力方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,其受力后果可想而知;同时“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》(gb50010-2002)柱双向受剪承载力计算公式可知,柱截面相邻两边边长相差越多,其斜向受剪承载力越低。
钢筋混凝土异形柱结构设计探讨
钢筋混凝土异形柱结构设计探讨摘要:文章着重阐述了异形柱的结构选型、使用范围、内力计算和构造要求。
关键词: 异形柱住宅结构设计构造1 前言近年来,从多层框架结构结构衍生发展的异形柱框架结构,由于其避免了框架柱在室内的凸出,改善建筑观瞻,为建筑设计及其使用功能带来更多的灵活和方便,使得异形柱结构在多层、住宅建筑中逐渐得以推广应用。
钢筋混凝土异形柱框架结构有如下特点:(1).具有一遍矩形柱框架结构整体性较强,抗震延性好的优点;(2).兼有砖混结构的优点,使用面积增加8~10%,同时又有效解决了砖混房屋超高的技术问题;(3).提供了大空间及住户拆改装修的便利条件。
一、异形柱的结构设计1.异形柱的选型《混凝土异形柱结构技术规程》(以下简称《规程》)明确:异形柱是指截面几何形状为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。
在工程设计选型时,一般根据墙体布置,在有丁字墙、十字墙部位设置T行柱或十字柱,墙体转弯处设置L形柱,直墙体处设置扁柱,具有独立性且不与任何墙体连接的柱子应设计为矩形或圆形柱子。
在将柱子隐与墙身的情况下,选择能最大限度地发挥柱子力学性能的柱形。
2.异形柱结构形式异形柱结构可采用框架结构和框架-剪力墙结构体系。
异形柱框架结构是指结构体系中的框架柱全部或大部分采用异形柱的结构,不包括由于建筑造型等需要而设置的极个别异形柱的情况。
异形柱框架结构中,当建筑高度较高或结构分析需提高结构刚度而增设剪力墙时,即形成异形柱框架-剪力墙结构。
这里应注意到,剪力墙通常不宜设置成短肢剪力墙(一般墙长与墙厚之比大于8倍的剪力墙),因为设置短肢剪力墙本身就是为了提高结构侧向刚度或抗扭刚度,来满足受拉、位移等要求,起到抗震概念设计中的第一道防线作用。
二、异形柱结构的适用范围异形柱结构主要适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6度、7度(0.10g,0.15g)和8度(0.20g)抗震设计的一般居住建筑。
由于我国目前尚无在8度(0.30g)及9度抗震设防地区异形柱结构的设计与施工工程实践经验,也没有响应的可资依据的研究成果,且考虑到异形柱结构的抗震性能特点,故未将抗震设防烈度为8度(0.30g)及9度抗震设计的建筑列入其适用范围。
关于异形柱框架结构设计的研究
关于异形柱框架结构设计的研究摘要:异形柱框架结构因能克服普通框架结构露梁露柱的缺点而受到广泛应用,有着较大的市场需求,本文主要对这种结构的设计进行探讨。
以供同行参考。
关键词:异形柱; 受力特点; 结构设计一、概述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,从结构受力角度来说,它博采框架加剪力墙体系之长,平立面布置近于框架结构,柱的截面形式又不拘泥于矩形,将截面积向工程轴外铺开成T形、十字形、L型等,用较少的混凝土材料,获得了较大的刚度;同时配合轻质填充墙的使用,结构重量比一般框架更轻。
适中的刚度和较轻的自重,对减小地震作用很有利,是一种经济合理的抗震住宅结构体系。
二、异型柱受力特点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。
异形柱框架结构能在很大程度上克服普通框架的上述缺点,因此受到广泛欢迎。
《钢筋混凝土异形柱结构技术规程》(征求意见稿)已发布,本文现对这种结构的受力特点、结构分析及构造要求进行阐述探讨; 异型柱结构与普通框架结构相比,有如下受力方面的特点:①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;②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;③柱采用T形、L形、十字形等截面形式,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;④异形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;⑤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混凝土协调变形和内力,这种变形使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力。
探讨异形柱框架结构设计
探讨异形柱框架结构设计摘要:异形柱结构的设计可以参照一般的框架或框架-剪力墙结构来进行,但是由于异形柱结构本身具有着自身的特点,所以在异形柱的结构设计中也存在着特殊之处。
本文主要结合某住宅建筑采用的异形柱结构设计案例,主要探讨了异形柱框架结构设计的主要内容等。
关键词:异形柱;框架结构;设计1、概述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,从结构受力角度来说,它博采框架加剪力墙体系之长,平立面布置近于框架结构,柱的截面形式又不拘泥于矩形,将截面积向工程轴外铺开成T形、十字形、L型等,用较少的混凝土材料,获得了较大的刚度;同时配合轻质填充墙的使用,结构重量比一般框架更轻。
适中的刚度和较轻的自重,对减小地震作用很有利,是一种经济合理的抗震住宅结构体系。
下面以近期做的一个项目来探讨,某住宅公寓一期项目的8栋多层住宅,主体结构均采用钢筋混凝土异形柱框架-剪力墙结构形式,基础采用十字交梁基础设计。
采用标准层高2.8m,本项目处于设防烈度为6度的地区,且建筑属于丙类建筑,计算无需考虑地震效应,剪力墙等级为二级,场地类别为Ⅱ类,基本风压为0.30KN/m2。
2.异形柱框架结构设计特点2.1由于柱截面为异形,在双向压弯作用下,随着荷载的变化,其受压区的形状也随之变化。
在某些荷载情况下,会使柱截面的受压区高度较大而表现出很大的脆性。
因此异形柱的延性较矩形柱为差,在设计中应严格控制异形柱的轴压比,PKPM程序无法判断每个柱的轴压比具体限值,只有在轴压比超过矩形柱结构的轴压比限值时,程序才会报告轴压比超限?因此,异形柱的轴压比超限,须逐一手工核算;在满足轴压比的前提下,尽量减小异形柱的肢长,避免形成短柱。
为保证柱截面的稳定性,柱的肢长与肢厚之比不应大于4。
异型柱结构设计论文
异型柱结构设计论文摘要:异形柱结构由于其在满足建筑功能、改善住宅室内空间效果等方面比普通矩形框架结构有较大的优势,在多层及小高层住宅中应用越来越广泛。
前言近年来,随着我国建筑业的迅速发展及人们对住宅建筑使用要求的不断提高,异形柱框架结构、异形柱框架-剪力墙结构在低烈度区多层及小高层中应用越来越广泛。
系统深入的理论研究和量大面广的工程应用,为编制全国性的异形柱结构设计与施工的行业标准提供了依据。
1概述异形柱结构的研究与应用始于20世纪70年代,我国许多省市都开展了异形柱结构的推广应用工作,发表了许多文章,编制了地方标准。
异形柱结构的主要优点是柱肢的厚度与填充墙的厚度相等且柱肢较短,避免了普通框架柱凸出室内的缺点,扩大了建筑有效使用面积,提高了建筑布置的灵活性,改善了住宅室内空间视觉效果,且异形柱结构较剪力墙或短肢剪力墙结构更经济,是我国工程技术人员和科技工作者最近40年来不断探索与精心研究的成果。
纵观当前的建筑市场,随着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。
异型柱结构体系主要具有以下主要优点:(1)柱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;(2)内部墙体通常是非承重的轻质隔墙,使得房间布置更加灵活,能更好地实现建筑功能的要求;现有的异型柱《规程》也要求填充墙应采用轻质材料,大大地减轻了结构自重,地震作用随之减小,有利于抗震设计。
(3)相对剪力墙结构以及短肢剪力墙结构,综合考虑总体经济效益较好。
2 背景建设部于2006 年3 月9 日正式批准《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ 149—2006 J 514—2006),并宣布《混凝土异形柱结构技术规程》于2006 年8 月1 日起正式实施。
住宅楼异形柱框架结构论文
住宅楼异形柱框架结构论文摘要:在结构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。
前言以往宅楼设计多采有砌体结构或框架结构两种体系,近年来,从多层框架结构和剪力墙结构衍生发展异形柱框架结构和短肢剪力墙结构。
因其能较好地满足建筑使用上和结构上的要求,很大程度上克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺陷,而得到了推广和应用。
下面对这两种新的高层住宅结构形式的受力特点、结构分析及构造要求进行阐述。
1异形柱结构异形柱结构是指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。
这种结构的特点如下。
(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,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。
浅析异型框架柱结构的设计
浅析异型框架柱结构的设计摘要:柱框架结构的布置比普通矩形灵活多变,能够满足建筑物很多功能方面的需求,具有很大的发展空间。
本文阐述了框架异形柱的优点,并在设计中的一些问题进行分析和探讨来使框架异形柱得到更好的应用。
关键词:异型柱设计方法框架计算Abstract: The layout of the column frame than the ordinary rectangular flexible, able to meet the needs of the building functions, with much room for development. This paper describes the advantages of the framework shaped columns, and some problems in the design of the analysis and discussion to better application of the framework shaped columns.Key Words: shaped pillar, design method, framework calculation1概述近年来,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。
2异型框架柱的优点2.1柱的平面布置灵活多变,异型柱结构的围护墙都是非承重的轻质隔墙,原责上可以随意穿洞。
甚至拆除重砌。
受建筑功能的限制较少,可满足业主对大开间建筑的需要。
分析建筑工程中异形柱结构设计
分析建筑工程中异形柱的结构设计摘要:本文分析了异形柱框架结构与普通矩形柱框架结构的差异,并提出了自己的一些看法。
关键词:建筑工程;异形柱;结构设计;构造措施abstract: this paper analyzes the special-shaped columns frame structure and ordinary rectangular column frame structure of the differences, and proposes some opinions.keywords: building engineering; special-shaped columns; structure design; structural measures中图分类号:tb482.2文献标识码:a 文章编号:1引言异形柱结构的主要优点是柱肢的厚度与填充墙的厚度相等且柱肢较短,避免了普通框架柱凸出室内的缺点,扩大了建筑有效使用面积,提高了建筑布置的灵活性,改善了住宅室内空间视觉效果,且异形柱结构较剪力墙或短肢剪力墙结构更经济。
民用建筑的市场需求日益朝着大开间、大空间的方向发展,给异形柱框架结构体系带来了广泛的应用前景。
2异形柱结构特点及设计的基本规定异形柱是截面几何形状为l形、t形、十形,且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。
异形柱肢厚一般同墙厚,肢高不小于500mm。
与普通的矩形柱结构相比,异形柱结构存在以下主要特点:(1)由于异形柱肢厚较小,柱肢高厚比较大,抗扭性能差,异形柱柱肢相交处应力集中,甚至产生严重的翘曲变形。
因此,异形柱结构平面布置应力求简单、对称、规则,刚度和承力、质量分布均匀,纵、横向框架柱对齐拉通,以减小地震作用下的扭转效应。
对薄弱部位可合理布置部分剪力墙或一般框架柱。
《混凝土异形柱结构技术规程》对不规则的异形柱结构提出了更严格的要求。
(2)异形柱柱肢厚度小,延性比普通矩形柱差,轴压比是影响异形柱破坏形态以及延性的一个非常重要的因素。
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浅谈住宅建筑异形结构柱设计
【摘要】随着社会不断向前发展,人类居住建筑的室内使用功能也随着社会发展在不断改进,使之更符合人们的使用需求,本文通过对住宅建筑混凝土异形柱结构的体系、结构布置方法进行了论述,并总结出采用新技术、新材料、新产品等设计的可持续发展方向。
【关键词】混凝土异形柱结构;结构体系;结构布置
当前经济社会不断发展,人民生活水平不断提高,与人息息相关的衣、食、住、行等也在不断进步中,人类居住的住宅设计也在根据人民的需求不断向前发展,房屋的结构设计发展也在根据住宅室内的需要在不断改进中,而混凝土异形结构柱由于其形状的灵活性及实用性,在当前的住宅设计中得到普遍的应用。
异形柱截面即可分为为l 形、t形和十字形等,其截面各肢的高厚比不大于4。
异形柱结构是采用异形柱的框架结构和框架-剪力墙结构,是以l形、t 形和十字形的异形截面柱代替一般框架柱作为竖向支承构件而成,避免了框架柱在室内凸出,少占了建筑空间, 改善了建筑观瞻,为建筑设计及使用功能带来灵活性和方便性;同时结合墙体改革,采用保温、隔热、轻质、高效的墙体材料作为框架填充墙及内隔墙,代替传统的烧结普通砖墙,以贯彻国家关于节约能源、节约土地、利用废料、保护环境的政策。
混凝土异形柱结构体系主要用于住宅建筑,也可用于平面及竖向布置较为规则的一般民用建筑。
但此结构体系在我国目前尚无在
8度和9度抗震设防地区的设计和施工工程实践经验,也没有相应的可靠依据的研究成果, 且考虑到异形柱结构的抗震性能特点, 故
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的设计及施工。
1 结构体系
1.1 异形柱结构可采用框架结构和框架-剪力墙结构体系
根据建筑布置及结构受力的需要,异形柱结构中的框架柱,可全部采用异形柱,也可部分采用一般框架柱。
当根据建筑功能需要设置底部大空间时,可通过框架底部抽柱并设置转换梁,形成底部抽
柱带转换层的异形柱结构。
1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度
混凝土异形柱结构,从结构安全和经济合理等方面综合考虑,其适用的房屋高度和层数有一定的限制(见表1),某些情况下房屋的最大高度可以适当增加或降低,超过表内规定高度时结构设计要有可靠依据, 并且要采取有效的加强措施。
针对混凝土异形柱框架及框架—剪力墙两种结构体系的一批代表性典型工程,主要考虑下列基本条件:①非抗震设计;②抗震设防烈度为6度、7度(0.10g, 0.15g) 及8度(0.20g) 的抗震设计:③不同场地类别; ④不同开间柱网尺寸;⑤结构平均自重按12~14kn /m2;⑥标准层层高按2.9m,根据国家现行标准的有关规定,进行了系统的结构弹性及弹塑性分析计算,综合考虑异形柱结构现有的理论研究、试验研究成果及设计、施工的工程实践经验,由此归纳总
结得到关于异形柱结构适用的房屋最大高度。
通过典型工程试设计的考核,认为关于异形柱结构适用的房屋最大高度的规定是合适的、可行的。
典型工程计算中结构体系计算模型说明如下: 根据工程实际中异形柱结构住宅常用的建筑平面布置特点,大
体上可将结构计算所依据的平面布置归纳为具有典型代表性的两
种结构体系、三种类型的计算模型:第一类计算模型横向进深为三跨415m, 沿纵向共计六个开间,轴线尺寸取为4.5m,第二类计算模型横向进深为三跨4.5m,沿纵向共计六个开间,轴线尺寸分别取为5.4、5.7、6.0m,第三类计算模型横向进深为二跨, 轴线尺寸为6.6m;沿纵向共计六个开间,轴线尺寸分别取为5.1、5.4、5.7m。
其中,
第一类计算模型作为确定异形柱结构最大适用高度的基本计算模型。
建筑物层高:首层考虑基础埋深取为4.2m,标准层取为2.9m;异形柱采用t形、l形、十字形三种截面形式;截面尺寸为: 地震区,最大柱肢高h=750mm,柱肢厚b=200mm、250mm,非地震区,最大柱肢高h=750mm、950mm,柱肢厚b= 200mm、250mm,剪力墙厚度: b =200mm、250mm,混凝土强度等级:底层采用c40;上层每两层减一级,直至
c25。
1.3 异形柱结构适用的最大高宽比
异形柱结构的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制,适用的最大高宽比不宜超过表2的限值。
此表适用于10层及10层以上或高度超过28m的情形,当层数或高度
低于上述数值时,可适当放宽。
1.4 异形柱结构体系应符合的规定
影响建筑结构安全的因素有三个层次:结构方案、内力效应分析和截面设计。
结构方案虽属概念设计的范畴,但由此所决定的整体稳定性对结构安全的重要意义远超过其它因素。
在异形柱结构设计中,应根据是否抗震设防、抗震设防烈度、场地类别、房屋高度和高宽比, 施工技术等因素,通过安全、技术、经济和使用条件的综合分析比较,选用合理的结构体系,并宜通过增加结构体系的多余
约束和超静定次数、考虑传力途径的多重性、避免采用脆性材料和加强结构的延性等措施来加强结构的整体稳定性,使结构在承受自然界的灾害或人为破坏等意外作用而发生局部破坏时,不至于引发连续倒塌而导致严重恶性后果。
因此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砼结构的有关要求外,还应符合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;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;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,合理布置剪力墙或一般框架柱;异形柱结构的柱、梁、剪力墙均应采用现浇结构。
2 结构布置
2.1 异形柱结构设计方案应符合的要求
异形柱结构宜采用规则的结构设计方案,它是指体型(平面和立
面形状) 简单,抗侧力体系的刚度和承载力上下连续均匀地变化,
平面布置基本对称,即在平面、竖向的抗侧力体系或计算图形中没有明显的、实质的不连续(突变) ;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。
2.2 异形柱结构设计方案规则性判别的依据
在异形柱结构抗震设计时,首先应对结构设计方案关于平面和
竖向布置的规则性进行判别。
对不规则异形柱结构的定义和设计要求,应符合国家现行标准对一般钢筋砼结构和砼异形柱结构的有关要求。
2.3 异形柱结构的平面布置应符合的要求
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, 减少偏心,刚度和承载力分布均匀;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;对异形柱框架一剪力墙结构中剪力墙的最大间距有限制要求(见表2) ,其限值较现行国家标准对一般混凝土结构的相关规定有所加严。
(b为楼盖宽度)
2.4 异形柱结构的竖向布置应符合的要求
根据异形柱结构的特点及抗震概念设计原则,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;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;异形柱结构体系中,除异形柱上下连续贯通落地的一般框架结构之外,根
据建筑功能之需要尚可采用底部抽柱带转换层的异形柱框架—剪力墙结构,这种结构上部楼层的一部分异形柱根据建筑功能的要求、并不上下连续贯通到结构底部(即底部抽柱) ,而是落在转换大梁上(即梁托柱),完成上部小柱网到底部大柱网的转换,以形成底部大空间结构,但剪力墙应上下连续贯通房屋全高。
3 结语
混凝土异型柱结构体系,不仅提供了当前居住功能需要,有利于合理布置较大的居住空间,为住宅套型空间合理布局提供了有利条件,并能随居住功能变化进行灵活分隔,保证了住宅的可改性,保障了住宅工程寿命与使用寿命趋于同步,符合可持续发展的要求。