异形柱框架结构设计的几点思考

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异形柱框架结构设计的几点思考

篇1:异形柱框架结构设计的几点思考

异形柱框架结构设计的几点思考

为适应住宅平面灵活布置,异形柱框架结构是一种较好的结构形式.本文分析了异形柱结构设计的'一般规定和计算方法,对一些常见的特殊问题作了分析,供广大工程设计人员参考.

作 者:陈慧敏  作者单位:新昌县一建公司建筑设计所,浙江,新昌,312500 刊 名:中国新技术新产品 英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年,卷(期): “”(11) 分类号: 关键词:住宅   框架柱   结构设计  

篇2:异形柱结构设计分析论文

异形柱结构设计分析论文

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。转换层上部异形柱截面形心与下部框架柱截面形心宜重合,当不重合时应考虑偏心的影响;

第四,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度比宜接近1。转换层上、下部结构侧向刚度比可按国家行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-第E.0.2条的'规定计算。规程不允许次梁转换(二次转换)。

第五,转换层及下部结构的混凝土强度等级不应低于C30;转换层楼面应采用现浇楼板,楼板的厚度不应小于150mm,且应双层双向配筋,每层每方向的配筋率不宜小于0.25%。楼板钢筋应锚固在边梁或墙体内;

第六,托柱框架梁的截面宽度,不应小于梁宽度方向被托异形柱截面的肢高或一般框架柱的截面高度;不宜大于托柱框架柱相应方向的截面宽度。托柱框架梁的截面高度不宜小于托柱框架梁计算跨度的1/8;当双向均为托柱框架时,不宜小于短跨框架梁计算跨度的1/8。托柱次梁应垂直于托柱框架梁方向布置,梁的宽度不应小于400mm,其中心线应与同方向被托异形柱截面肢厚或一般框架柱截面的中心线重合。

第七,注解:直接承托不落地柱的框架称托柱框架,直接承托不落地柱的框架梁称托柱框架梁,直接承托不落地柱的非框架梁称托柱次梁。

三、应用范围及特点

异形柱应用在7度设防以下。在异形柱结构中使用扁平柱是可以的,建议最小厚度取250,梁纵筋用3级钢,直径不超过12。各项验算同普通框架柱,构造和轴压比建议控制更严格一些。因“一”形异形柱不提倡用,在某工程上缺了还不行,没办法可用扁平柱,其计算按矩形柱方法计算。

地震力系数放大,自振周期折减。因用异形柱导致刚度下降,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。

四、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;L形用5截面槽钢形输入。其宽均为240,肢长为600。输入轴线节点处应注意偏心材料应定为砼。为减少输入偏心转角的麻烦,在定义时要多定几个不同的截面类型。

五、配筋计算及施工图画法

配筋计算如下:采用双偏压、拉计算,箍筋采用双剪箍。异形柱肢长与肢宽比≤4时,否则应考虑梁的刚域。这时梁柱重叠部分,按刚域参数考虑。

施工图画法如下:a全楼柱钢筋归并;b平面柱大样画法画异形柱施工图,应注意箍筋加密与普通柱相同;柱分布筋之间设拉筋,其直径同箍筋,间距是箍筋的2倍;横向肢、竖向肢分别按计算配置一个矩形箍筋,并分别满足X、Y向计算箍筋面积的要求;c竖向筋要满足最小间距要求,采用对称配筋,一排排不下,程序自动放两排;按固定钢筋和分布筋的构造要求分别配制固定钢筋和分布筋。d在核心区箍筋相交处,若无主筋时,应设竖向架立筋如T形柱内侧,架立筋为构造筋,隐含直径D=14mm。

六、其它

顶层托斜层顶的(角)柱,规程对此没有涉及,它所受轴力、弯矩均不大,柱本身强度不会成问题,关键是房屋顶部结构整体性能,设计人员自己把握抗震设计的异形柱结构不应有错层,原因是免形成短柱。这里的错层是指规范和高规中的“较大的错层”。抗震设计时,框架柱的净高与柱截面长边之比不宜小于4,不应小于3。一般楼梯处易出现短柱,为此在楼梯间两侧布置剪力墙其它地方以异型柱为主。异形柱在斜向水平荷载作用下,其受剪承载力的平面图形为梅花状,等肢情况下异形截面柱受剪承载力在各象限图形是凸的。

在斜向剪力下,如果按X、Y两个分量分别配筋满足要求的话,其斜向承载力也能满足要求。由以上原因,异形柱规程规定异形柱的斜截面承载力可以分X、Y向分别进行设计,不等肢情况时,该图形的凸出程度要差一些,两肢长度相差越大,凸出程度越差,一形柱就是个扁椭圆。所以,这也是规程规定异形柱截面任一肢肢长不得小于500mm的一个原因。

篇3:异形柱结构设计研究论文

异形柱结构设计研究论文论文

摘要:本文详细阐述了异形柱框架的受力特点,对设计实际工程中异形柱结构的分析计算、构造措施等方面进行了探讨,并给出成功的工程设计实例。

关键词:异形柱;框架

1前言

近年来,异形柱框架或异形柱框架一剪力墙结构作为一种全新的结构形式广泛用于小高层住宅建筑中,相对于传统的短肢剪力墙或框架结构,能更好的满足建筑需求且造价略有降低,因此具有更好的经济效益和社会效益。该结构形式一般指同层内异形柱数量超过柱总数量10%的框架或框架剪力墙结构,适用抗震设防烈度为6度或7度的地区。

2受力特点

异形柱是指柱截面摈弃了惯用的矩形柱,而采用多个小墙肢的组合截面柱子,由剪力墙演变而来。柱肢截面中各肢高厚比不大于4,常用的有L形、T形和十形,亦有采用Z形。柱肢宽度一般使用与墙体相同的厚度,一般为200~250mm,不大于300mm。肢长较大,《规程》规定不小于500mm,一般为600~800。除此之外,不等肢异形柱肢高比一般不超过1.6,各肢截面厚度不能相差过大。

虽然异形柱由剪力墙演变而来,但由于柱截面本身的特殊性,异形柱结构的受力特点既不同于剪力墙结构,也与普通框架相差很大,具有自己的独特性,在荷载作用的结构反应更加复杂。国内外大量的试验资料和理论分析证明,异形柱的破坏形态有:弯曲破坏、小偏压破坏、剪压破坏等,影响破坏形态的因素主要有:荷载角、轴压比、剪跨比、配箍率等。

2.1整体计算分析

异形柱的存在和不同的布置对结构整个抗侧力刚度影响很大,总体来讲相对于同样布置的同截面矩形柱结构,异形柱结构的整体性要好,刚度略由增强;而单结构形式来讲,异形柱结构的刚度介于普通框架和框架剪力墙之间。文献[2]对8度区-6层住宅分别采用矩形柱和异形柱框架进行设计,然后分别采用SATWE和CRSC程序对比分析,结果表明在地震作用下异形柱结构的底部剪力要比矩形柱框架结构大16%~26%左右,各层柱的平均剪力和节点剪力也比矩形柱框架大很多。异形柱结构的受力特点介于普通框架柱和剪力墙之间,结构的抗震性能比较差,在内力分析计算时,既不能完全按普通框架柱,也不能完全照搬短肢剪力墙。

根据规范要求,对于矩形柱结构,当无斜向抗侧力构件时,结构设计的地震作用方向一般取工程纵横轴方向,即0°和90°以此来求得地震作用下的结构内力,正截面承载力两个方向分别按单偏压计算配筋,其承载力基本上可以包络地震作用沿其他方向的情况。但对于异形柱,由于截面惯性矩沿不同方向差别很大,地震作用下柱受力的最不利方向不一定0°或90°,也就是说仅沿该两个方向计算的正截面配筋并不能完全包络地震作用沿其他方向时的情况,尤其在高烈度地区体现得更显著。对此,《规程》强制规定,7度及以上时地震作用尚应对与主轴成45°方向进行补充验算。

考虑到受力后异形柱结构反应复杂,抗震性能不好,为符合“三水准两阶段”的抗震设计思路,地震作用计算后梁柱的内力调整都相对要求更严格些。对此,目前国内通用的结构设计软件PKPM并没有体现出来,虽然可以建立异形柱的模型,但尚未增加异形柱这种结构形式。其内部的内力调整和截面配筋计算仍然按照矩形柱或者短肢剪力墙的模式进行的,这难免会带来误差,有时可能相差甚远。天津大学开发的异形柱设计软件CRSC尚未普及。

目前很多设计都是把异形柱作为短肢剪力墙,按短肢剪力墙结构利用PKPM等空间软件进行分析设计,误差大在所难免。相对精确的设计方法是:假设梁柱节点与普通框架梁柱节点相同,按等主轴刚度及等截面面积两个条件把异形柱截面转化成等效矩形柱截面,利用空间有限元分析程序进行内力分析,求出柱的内力重新按照有关异形柱截面的配筋计算公式进行截面配筋验算。但这种等效转化后的计算模型仍与实际结构有较大出入,由于异形柱肢长比较大,与梁相交时梁柱重叠部分较大,形成类似与壁式框架的梁柱刚域,梁的计算长度大大减小,实际结构的侧向刚度比计算模型大,导致地震力计算偏于不安全,文献[3]对柱内力在程序计算结果的基础上乘以约1.1的放大系数或者加大周期折减度以适当考虑其影响。但这也是权宜之计,且对于普通设计人员来讲过于费时费力,不利于提高效率。

2.2正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力

柱肢截面的差异,导致柱肢平面内外两个方向的`截面特性相差较大,异形柱截面在轴压力及弯矩剪力共同作用下,正截面承载力的计算是一个十分复杂的问题,因为柱截面中和轴一般不与弯矩作用平面相垂直,也不与截面边缘平行,其位置随截面尺寸、混凝土强度、配筋率及荷载角等诸多因素的变化而变化。进而导致柱肢平面内外两个方向的惯性矩差异明显,进而侧向刚度相差较大,对不等肢的截面表现尤甚。因此普通柱正截面抗弯验算的计算公式并不适用于异形柱,《规程》将异形柱截面划分为有限个混凝土单元和钢筋单元,仍然采用平截面假定给出了双向偏压的正截面承载力验算公式。

由于多肢的存在,其截面的剪力中心往往在截面外,受力后主要依靠柱肢交点处的核心混凝土协调变形和传递内力,导致各柱肢内存在相当大的剪应力和翘曲应力,柱肢易首先出现裂缝,核心混凝土处于三向受剪状态,变形能力降低,脆性破坏特征明显。

异形柱的斜截面受剪承载力也随荷载作用方向而变化,但对同一方向的地震作用由于翼缘的有利作用,通常比等面积矩形柱高,文献[4]表明,T形截面柱的受剪承载力至少为同截面面积矩形柱的1.15倍,L形柱则基本相同。

2.3节点强度

普通框架只要梁柱截面满足规范构造要求,节点核心区面积大,除二级或更高抗震等级的节点外,一般不需要特别进行节点抗剪验算。但异形柱框架的肢厚不大,节点核心区有效水平截面积小。另外,异形柱由于轴压比的要求,通常肢长较大,相对同截面面积的矩形柱来讲,刚度大,地震作用大,相应的节点剪力比相同布置下(柱面积相等)的矩形柱结构大很多。因此异形柱框架节点一般都需要验算节点抗剪强度。同时,异形柱肢厚度偏薄,节点斜压机制引起的核心区斜压力相对较大,钢筋握裹性能差,施工质量的可靠性也难以满足。

异形柱截面形式的不同,其节点受剪承载力也差别较大。十形截面柱的翼缘布置在节点截面中间受力最大的部位,翼缘的作用得以充分发挥,节点受剪承载力与同截面面积的矩形柱相差不大,T形截面次之,L形相差最大,受剪承载力下降最大。文献[5]研究表明:L形、T形、十形柱节点的受剪承载力比具有相同有效截面的矩形柱节点分别低33%、17.5%、8%左右,且用于矩形柱框架节点抗剪验算的公式已不适用于异形柱节点。在高烈度地区控制异形柱结构适用高度的参数已不单单是柱轴压比,而是节点区的强度。

3构造措施

异形柱的受力情况复杂,结构延性相对较差,单纯依靠目前的程序计算配筋尚难满足结构抗震的延性要求,因此必须加强构造措施,从概念出发,保证结构具有足够的安全度。

3.1结构平面布置

异形柱框架应设计成双向刚接梁柱抗侧力体系,根据结构平面布置和受力特点,可设计成部分异形柱部分矩形柱的形式,特别注意在受力复杂部分采用矩形柱。平面布置宜使结构平面刚度均匀对称,尽量控制或减小扭转效应:竖向布置注意体型力求简单规则,避免过大的外挑内收,避免楼层刚度沿竖向突变;柱网尺寸不易过大,一般不超过6m,柱矩大梁高也大,一方面建筑净空难以满足要求,另一方面柱承受的轴力也大,轴压比高,于抗震不利。为保证梁板对异形柱节点的约束,宜采用现浇楼盖。

3.2轴压比及柱配筋

对于柱而言,控制其延性的因素很多,不管对矩形柱还是异形柱,轴压比无疑是最重要的控制条件之一,其侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降,对异形柱更应从严控制。这可以通过控制柱距、采用轻质墙体、优化结构平面布置改善。柱肢端承受梁传来的集中荷载,局部压应力大,可设置暗柱。曹万林等《钢筋混凝土带暗柱异形柱抗震性能试验及分析》表明:带暗柱异形柱与普通异形柱相比,承载力及延性和耗能能力有显著提高。

异形柱截面的剪力中心与截面形心不重合,剪应力的存在使柱肢先于普通矩形柱的剪压构件出现裂缝,产生腹剪破坏,导致柱脆性显著,延性普遍低于矩形柱。而且柱截面可能出现单纯翼缘受压,此时柱的延性最差,因此需要进一步提高异形柱的抗剪能力。除此之外,尽量避免短柱的出现,对剪跨比小的短柱要采取相应的加强措施,以免形成薄弱环节。

3.3节点构造

节点已经成为异形柱结构的薄弱环节,考虑到节点处钢筋的锚固以及保证节点区混凝土浇筑的质量,柱钢筋数量不宜过多且直径不宜过大。

4工程实例

长沙市某住宅楼长24.7m,宽14.5m,建筑面积3575m2左右,地上架空层一层,层高4.5m,住宅十一层,层高3.0m,最大建筑高度为39.0m,平面图见图1。该工程抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组,场地类别Ⅱ类。采用异形柱框架——剪力墙结构,剪力墙抗震等级为三级,异形柱框架抗震等级为三级。采用SAIWE程序分析,各层间位移角见图2,满足规范对层间位移的规定;同时重视抗震概念设计,加强构造措施。目前已竣工验收交付使用,经观察结构整体状况良好。

5结语

异形柱结构具有广阔的应用前景,但其受力性能具有自己的独特性,目前仍需要进一步研究以完善设计理论,开发更适用的设计软件,提高工程设计效率,便于推广运用。

参考文献:

[1]JGJ149-200,混凝土异形柱结构技术规程。

[2]黄锐,抗震设防高烈度区异形柱结构设计应注意的两个问题,建筑结构,(5)。

[3]沈伟,汪杰南京虎啸小区09栋住宅异形框架设计,建筑结构,(11)

[4]李建辉,论述异形柱轻型框架的设计,福建建筑高等专科学校学报,(2)。

[5]曹祖同,霞等,钢筋混凝土异形柱框架节点强度的研究建筑结构,(1)

篇4:异型柱框架结构设计探讨论文

异型柱框架结构设计探讨论文

摘 要:从异型柱框架结构的自身受力特点出发,结合工程实践经验提出了异型柱在住宅结构设计中应注意的相关问题。

关键词:异型柱 框架结构 设计方法

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

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;

6.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;同时节点区较大而薄,在弹塑性阶段,应计入节点区变形对结构变形的影响;

7.异型柱结构的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的外移,又缓解了节点区受力的复杂程度,有利于强节点的实现。

三、异型柱框架结构设计中的有关问题

1.结构平面布置

异型柱框架结构的平面布置,除应遵守一般框架结构的构造措施、相关规定、设计要求外,还应考虑自身的特点,注意以下几点:

(1)平面布置宜尽量对称,两个主轴方向要协调,使合力中心尽可能和刚度中心重合,减少偏心距,尽量减少因扭转产生的不利影响;

(2)考虑采用双向承重体系,并纵横向相连接

(3)各柱肢应尽量对齐,使柱肢与梁一起构成较规则、多跨的抗侧力体系。笔者认为,异型柱设计的目的主要是合理解决小面积房屋的使用问题,应重点布置在房屋中影响房间使用的墙角部位,其它部位从受力合理和施工方便两个方面考虑宜采用矩形截面柱。这样兼顾了使用和经济两个方面,充分发挥了异型柱使用和受力的特点创造出每平方米建筑面积用钢量较低的好指标。

2.设计方法

异型柱和矩形柱的截面形式差异很大,不能简单把矩形柱的计算方法应用到异型柱中。目前,国内可直接进行异型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型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。考虑到上述两种规程作为地方标准,具有一定局限性,在设计中还应注意以下几个问题

(1)按肢长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利。但用TAT程序进行结构整体计算时,按异形柱模式可能导致结构刚度下降,应适当增加抗地震力;当按短肢剪力墙模式计算可使梁配筋偏小,应适当调整配筋;

(2)在一般的矩形柱的多层框架结构中侧移多不起控制作用,而对于异形柱框架结构,由于侧向刚度较小,有时侧移会超过规范允许值;

(3)对柱的净高与柱截面长边尺寸之比小于4的异形柱,应沿柱高全高加密箍筋,以减小地震作用下柱剪切脆性破坏的危险性和改善柱的变形性能;

(4)因荷载方向角的任意性,在异形柱内折角处也应设置相同直径的受力筋;

(5)位于L形柱角处的纵向受力钢筋为双向共用;

(6)为安全起见,对抗震等级三级及三级以上的结构,应对节点进行计算,以保证节点区的可靠性;

(7)施工过程中对异形柱及其节点区应加以重视,采用骨料粒径较小的混凝土进行浇筑,以确保施工质量。

3.构造设计

(1)柱壁厚度和砼标号的选择

参照规范及实践经验来看,柱肢的厚度最小不少于160mm,一般常采用200mm 比较合理。对于8层及以上框架其下面两层梁柱节点处的钢筋有时显得比较密集,因此不宜减薄。在梁跨度较大时,柱子往往显得截面不足,轴压比太大,钢筋过分密集。因此最好把一二层柱砼标号提高到 C30左右,避免采用加大壁厚的方案。

(2)纵向钢筋和箍筋

纵向受力钢筋选用时,数量宜少,直径宜大,一般只要不大于Ф25均应选较大的直径减少根数,而每边钢筋的数量宜用2根,多则做两排配置。底层每边钢筋的数量也可以用3根,但穿出楼面的柱筋每边单排配筋还是不要多于2根为宜,否则节点施工困难。

纵向构造钢筋在柱肢宽较大时应该设置,以保证纵向钢筋间距不大于350mm的规范要求,因为异型柱的纵向构造钢筋比较多,因此其直径的选取也是影响经济技术指标的一项因素,根据我国钢筋砼设计规范和国外有关资料以及有关剪力墙的构造规定,笔者认为取Ф12、Ф14还是比较合理的,不必选用更粗的钢筋。

箍筋的设置对抗震设防的影响很大,按我国抗震设计规范中有关规定及参考国内外有关资料,建议箍筋最小直径可以选用Ф6,在加密区的间距为100mm,在非加密区的间距为200mm。

(3)轴压比限值

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,延性比普通矩形柱差,因此,异形柱的轴压比限值比矩形柱严格得多。天津《规程》根据截面类型、箍筋间距与纵筋直径比s/d、箍筋直径dv和抗震等级确定,在0.3~0.7之间波动,比矩形柱结构的柱轴压比限值低很多。所以,在程序试算后,应按上述条件初步确定出各柱的轴压比具体限值,并在配筋简图中仔细查看各层柱的计算轴压比是否有超限的。因为此时异形柱的实配纵筋和箍筋还是未知的,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,必须逐一手工核算。

四、结束语

异型柱框架结构的平面布置比普通矩形柱框架灵活,可以较好满足建筑功能的要求,具有良好的发展前景,结构设计人员应充分了解异型柱的受力特点,正确把握设计要点,确保工程结构安全可靠,经济合理。

参考文献

[1] DBJ/TIS-1S-95钢筋混凝土异型柱设计规程.[S] .

[2] DB29-16-98大开间住宅钢筋混凝土异型柱框架结构技术规程.[S].

[3] GB S0010-混凝土结构设计规范.[S].

篇5:异形柱结构异形框架计算有哪些注意要点?

异形柱结构异形框架计算有哪些注意要点?

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,特别是在框剪,框筒结构中,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。

篇6:什么是框架柱?

什么是框架柱

定义

框支柱和框架柱的区别

框架柱标高

编辑本段定义

框架柱就是在框架结构中承受梁和板传来的荷载,并将荷载传给基础,是主要的竖向受力构件,需要通过计算配筋。

编辑本段框支柱和框架柱的区别

框支梁与框支柱用于转换层,如下部为框架结构,上部为剪力墙结构,支撑上部结构的梁柱为KZZ和KZL,

框支柱与框架柱的区别也就是所用部位不同,然后结构设计时所考虑的也就不尽相同了。

简单一点就是:框支柱是框架梁上的柱,用于转换层上层。框支柱与框架柱的区别在于框架柱与基础相连,框支柱与框架梁相连.

编辑本段框架柱标高

依据《03G101-1》中有关“柱平法施工图制图规则、柱平法施工图的表示方法、列表注写方式”中的规定,框架柱和框支柱的根部标高系指基础顶面标高。

篇7:异形柱结构扁平柱怎么使用?

各项验算同普通框架柱,构造和轴压比建议控制更严格一些。因“一”形异形柱不提倡用,在某工程上缺了还不行,没办法可用扁平柱,其计算按矩形柱方法计算。

篇8:异形柱结构有哪些构造做法?

异形柱结构有哪些构造做法?

1、异形柱截面各肢肢高与肢厚之比不应大于4,且肢厚不应小于200mm,肢高不应小于500mm,

2、框架梁截面高度Hb可按(1/10~1/15)L b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,

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的话可能达不到其与钢筋之间保证粘结的要求。强度等级为C50以上的异形柱构件及结构科学研究相对较少,还不足以行成编制规程条文的基础,所以这次规程未列入。

4、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。

篇9:异形柱结构施工图有哪些画法?

四、在核心区箍筋相交处,若无主筋时,应设竖向架立筋如T形柱内侧,架立筋为构造筋,隐含直径D=14mm。

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