异形柱结构设计应注意问题
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关于异形柱框架结构设计中几个问题的思考
颖 的 空 间要 求 的建 筑 结 构形 式 的 出现 。这就 促 使 了一 种 新 的 结构 形 式 — — 异 形 柱 框 架 结 构 的 产 生 与应 用 。 这 种 结 构 的 出 现 是 在 承 受 建 筑 物 相关 荷载 的同时满足 居 民的建筑 空 间要 求， 使得 建筑空 间逐 步趋于 多样 化、 个 性 化 发 展 。异 形 柱 框 架 结 构 在 设 计 的过 程 中 是 基 于建 筑 安 全 为 基 础进行 综合性 设计 的过程 ， 是 将建筑 的整体性 与安全性 作为统 一的指 导 思想来进 行全 面的总结与深入 的分 析。 ２ 、 异 形柱 的受力特 点 在 目前的建筑 工程设 计 ｝ ｌ Ｉ异 形柱 与普通 的框 架结构 相 比较而言 ， 存在着 以下几点受力特 点： ２ １ ．在设 计的过程 中 ， 根据建 筑物上 部荷载 需要 ， 异形 柱在 房 间的 设置通 常部 是早分 隔墙 交 点处进 行布 置 ，同时平 面刚 度的 疏散较 为均 匀， 经 常会 出现各 种粱 纵、 衡 不管 同的局 面， 这就 造成 了结构计算 中难 以 简化为平面 结构进行计 算。 ２ ． ２ ．在设 计 与布局 的过程巾对于 结构 内部 刚度分布 较为均 匀， 异形 柱与轻质 砌体填 充墙在弹 性阶段 都存在着 一 个共 同的作业 面， 这就 使得 工 作性能较好 。 ２ Ｉ ３ 、 就 目前 的建筑 工程项 目而言 ， 在施 工的过 程 中最为常 见 的柱形 结 构主要有Ｔ形、 Ｌ 形、 十字 形等多种复杂 的截 面形式， 其 中在设计 的过程 中对 于肢 宽厚 比在２ ． ５ － ， ４ － ． ５ 之 间，使得柱肢呈 现 出一种 薄而狭 长的 结构 ， 同时还具备着双 向压 弯效应 明显的现象 。 ２ ． 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。 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
浅析异形柱框架结构设计中应该注意的问题
肢 交 界 断 面 的 柱肢 角 部 ， 力 集 中严 重 。 应
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
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。
关于钢混异形柱结构设计的相关问题分析
一
３ 、 注重 板与 柱 的混凝 土强度 不等 的 问题
在实际工程中 ， 板与柱 的混凝土强度不等是司空见惯的 ， 同时也是合 理的。现己普遍在柱 中采用高强混凝 土， 而在板中使用普通混凝士。在柱 中采用 高强混凝土 ， 可以减小柱子截面 ， 增加建筑物的使用面积。虽然 ， 已 有文献研究证明 ， 在板 柱结构 的板 中采用高强混凝土 ， 可 以提高板柱连接 的受冲切承载力 ， 甚至增强板 柱连接 的延性 ， 但 由于板的受冲切承载力与
的构件 ， 有 可能遇 到雨 、 溶雪或排水管落下的水时 ， 应力求外形简 洁 ， 尽 量
减少暴露 的表 面积 ， 外表 面做成不会积水 ， 对有可能受雨淋或积 水的水平 表面做成斜坡 ， 有利于排水 。
５ 、 重 视 混凝土 材料对 板面 裂缝控 制 问题 的 影响
工程实践调查发现 ， 近年来钢筋混凝 土现 浇楼盖 裂缝因变形作用（ 如 温度变形 、 收缩 变形 、 基础不 均匀 沉降变形等） 引起的几乎 占全部 裂缝 的 ８ ５ ％以上 ， 因荷载效应引起 的裂缝仅 占不足 １ ５ ％。而在这些变形裂缝中 ， 以 收缩变形作用为主引起 的裂缝 占绝大多数 ， 并且逐年呈上 升趋势 ， 甚 至在 些 地 区 成 了质 量 通 病 。 下 面 对 现 浇 楼 板 中多 见 的 收 缩 裂 缝 产 生 的 主要
受冲切承载力并不显著 ， 加之 目 前国 用 的混凝 土强度等 级 日趋提 高 ， 据报 道 ， 我 国现 浇混凝土结 构使用 的平 内外规范有关板 柱冲切 的承载力计算公式是建立在混凝士强度变化 均 强度上世 纪８ ０ 年代 为Ｃ ２ ０ ～ Ｃ ３ ０ ，而 当前 大量 使用 的混凝 土 已提 高到 范２ ０ ～ ４ ５ Ｍ ｐ ａ 的试验基础之上的 ， 因此在板中采用高 强混凝土是不适 当的 ， Ｃ ３ ０ 一 Ｃ ４ ０ 。而且 ， 当前 还 有很 大 一 部 分 混凝 土工 程 技 术 人员 片面 地 认 为 ： 强 同时也是不经济的。另一方 面， 板 的厚度多 由挠度来控制 ， 且板的表面积 度等级越高越保 险 ， 提高混凝土强度等级没坏处。于是 ， 许 多工程结 构选 较大 ， 在板 中采用高强混凝土 ， 极易产生收缩裂缝 ， 影响使用 。 当板与柱采 择 了过高的混凝土强度 等级 ， 有时迁就施工方便 ， 混凝土楼板 采用与梁柱 用不 同的混凝土强度时 ， 为了方便施 工， 通 常节点 区的混凝土与板的混凝 样的高强度等级。可是提高混凝土强度的方法就是采用高标号水泥 、 降
３ 、 注重 板与 柱 的混凝 土强度 不等 的 问题
在实际工程中 ， 板与柱 的混凝土强度不等是司空见惯的 ， 同时也是合 理的。现己普遍在柱 中采用高强混凝 土， 而在板中使用普通混凝士。在柱 中采用 高强混凝土 ， 可以减小柱子截面 ， 增加建筑物的使用面积。虽然 ， 已 有文献研究证明 ， 在板 柱结构 的板 中采用高强混凝土 ， 可 以提高板柱连接 的受冲切承载力 ， 甚至增强板 柱连接 的延性 ， 但 由于板的受冲切承载力与
的构件 ， 有 可能遇 到雨 、 溶雪或排水管落下的水时 ， 应力求外形简 洁 ， 尽 量
减少暴露 的表 面积 ， 外表 面做成不会积水 ， 对有可能受雨淋或积 水的水平 表面做成斜坡 ， 有利于排水 。
５ 、 重 视 混凝土 材料对 板面 裂缝控 制 问题 的 影响
工程实践调查发现 ， 近年来钢筋混凝 土现 浇楼盖 裂缝因变形作用（ 如 温度变形 、 收缩 变形 、 基础不 均匀 沉降变形等） 引起的几乎 占全部 裂缝 的 ８ ５ ％以上 ， 因荷载效应引起 的裂缝仅 占不足 １ ５ ％。而在这些变形裂缝中 ， 以 收缩变形作用为主引起 的裂缝 占绝大多数 ， 并且逐年呈上 升趋势 ， 甚 至在 些 地 区 成 了质 量 通 病 。 下 面 对 现 浇 楼 板 中多 见 的 收 缩 裂 缝 产 生 的 主要
受冲切承载力并不显著 ， 加之 目 前国 用 的混凝 土强度等 级 日趋提 高 ， 据报 道 ， 我 国现 浇混凝土结 构使用 的平 内外规范有关板 柱冲切 的承载力计算公式是建立在混凝士强度变化 均 强度上世 纪８ ０ 年代 为Ｃ ２ ０ ～ Ｃ ３ ０ ，而 当前 大量 使用 的混凝 土 已提 高到 范２ ０ ～ ４ ５ Ｍ ｐ ａ 的试验基础之上的 ， 因此在板中采用高 强混凝土是不适 当的 ， Ｃ ３ ０ 一 Ｃ ４ ０ 。而且 ， 当前 还 有很 大 一 部 分 混凝 土工 程 技 术 人员 片面 地 认 为 ： 强 同时也是不经济的。另一方 面， 板 的厚度多 由挠度来控制 ， 且板的表面积 度等级越高越保 险 ， 提高混凝土强度等级没坏处。于是 ， 许 多工程结 构选 较大 ， 在板 中采用高强混凝土 ， 极易产生收缩裂缝 ， 影响使用 。 当板与柱采 择 了过高的混凝土强度 等级 ， 有时迁就施工方便 ， 混凝土楼板 采用与梁柱 用不 同的混凝土强度时 ， 为了方便施 工， 通 常节点 区的混凝土与板的混凝 样的高强度等级。可是提高混凝土强度的方法就是采用高标号水泥 、 降
异形柱框架结构设计常见问题
文章编号：１００９．６８２５（２０１０）３１一００６６—０２
预应力纤维布加固梁的数值模拟方法
黄庚新刘 磊于媛媛
摘要：在深入研究预应力ＦＲＰ加固混凝土梁的受力性能和有限元软件的基础上，对加固梁进行了系统的模拟分析，进 而提出了一套适用于预应力ＦＲＰ加固梁的数值模拟方法，以满足工程实际需要。 关键词：纤维片材，预应力技术，加固梁，数值模拟 中图分类号：ＴＵ７５７．４ 文献标识码：Ａ Ｓｈｅｌｌｌ８１来模拟纤维片材单元。 ４）粘结滑移单元。在考虑纤维片材与混凝土以及钢筋与混 凝土之间的粘结滑移时，采用弹簧单元Ｃｏｍｂｉｎ３９来模拟。 Ｃｏｍｂｉｎ３９是一个具有非线性功能的单向单元，可对此单元输入广
１单元类型选取
１）混凝土单元。已有的试验研究结果表明，混凝土力学性能 复杂多变的根本原因在于：它是一种非匀质、不等向的，且随时间 和环境条件而变化的多相混合材料。在模拟中采用专门的混凝 土单元Ｓｏｌｉｄ６５。 ２）钢筋单元。钢筋根据实际需要采用三维杆单元Ｌｉｎｋ８。 Ｌｉｎｋ８单元是有着广泛的工程应用的杆单元，比如可以用来模拟 钢筋、桁架、缆索、连杆、弹簧等等。这种三维杆单元是杆轴方向 的拉压单元，每个节点具有三个自由度：沿节点坐标系ｘ，＇，，ｚ方 向的平动，可模拟两端铰接的空间杆件，不考虑杆件的弯曲以及 扭转变形。这种单元具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大 应变、单元生死等功能。在单元属性中可定义１ＳＴＲＮ（初始应变 值）、ＡＬＰＸ（热膨胀系数）等参数，便于用多种方法模拟预应力的 施加。 ３）纤维片材单元。因为纤维片材本身轴向抗剪模量较低，且 纤维布属于单向织物，即使采用胶粘剂浸渍，其剪切强度相对其 轴向抗拉强度，也是可以忽略不计的。因此可以考虑纤维片材为 正交各项异性材料。ＳｈｅＨｌ８１适用于薄到中等厚度的壳结构。 ＳｈｅＨｌ８１相对于ＳｈｅＨ４１或Ｓｈｅｌｌ４３，具有强大的非线性功能，且输 入输出功能更加全面，非线性收敛更加稳定，因此采用壳单元 确保结构安全可靠、经济适用。 参考文献： ［１］ＪＧＪ １４９－２００６，混凝土异形柱结构技术规程［Ｓ］．
论异形柱结构设计的问题及处理措施
角有关，其 承载力由最不利加载 角确定。在采用相 同的截面面积、配筋 异形柱破坏形态及延 性的2个重 要因素。由上面提到 的异形柱受力特征
率和材料强度等级的情况下，异形柱双向受压构件正截面的总体承载力可知，异形柱由于截面形状往往不对称，则其剪切中，b 与截面形心不重
比方形截面柱高或者相当。2) 异形住‘T，形截面的受剪承载力高于同
鼹塑垒凰
论异 形柱 结构 设计的 问题 及处 理措 施
周翠章
( 化州市建筑设计院，广东茂名525100)
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；7睛要j 异形柱框架因柱肢与墙同厚，室内空问不显粱柱R寸，再加上相对低的造价，将成为小高层住宅建筑的主要结构体系。
变形能力，剪跨比增大时，剪压比减小，延性提高：反复加载条件下的
长比， 避免高长比<4，更不允许出 现高长比<3的 极短柱。为此 在设
。r 形柱受剪承 载力为单调加 载条件下受 剪承载力的0Bo翼缘的 存在 有利于增加柱的受剪承载力。3 ) 在相同条件下，节点水平截面相等的
计中应避免采用错层的结构，控制过大的柱网尺寸和梁高控制轴压比的
之相比。而矩形截面柱匕的梁往往不通过剪切中心，因此，在这点上，
目称之为。设定梁端塑性弯矩法”。根据上述思路，设计时完全可以人
异形 住反而 优于 矩形柱 。
为地设定1 个梁端弯矩，只要使此弯矩作用下的梁端配筋在正常使用荷
2异形柱结构设计中的几个问题载作用下出现舶裂纹宽度不超过允许值。在地震作用时，梁端能产生符
7陕键词] 并形柱；结构设计
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论异形柱结构设计中的一些问题
２ 异形 柱 的受 力性 能
２１承载 能力 ．
异 形柱不 同于矩 形柱 ， 由多肢组成 ， 它 柱肢截面 高度与柱 肢宽度 的 比值 一般在 ２ ４ 墙肢平面内外 ２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
一
大的翘 曲应力和剪应力 。 而该剪应力的存在， 使柱肢极易先出现裂缝， 即产 生腹剪裂缝， 使得各肢 的核心混凝土处于三 向剪力状态， 导致异形柱脆性 增加 ， 使得异形柱较普通截面柱变形能力低 。 同时， 异形柱存在着单纯翼缘 柱肢受压的情况， 其延性更差， 不对称截面导致不对称延性。 当荷载作用在 腹板平面内， 翼缘在受拉侧， 异形柱小偏压脆性破坏 ； 翼缘在受压侧时， 异 形柱大偏压延性破坏 。由国内外大量 的试验资料和理论分析表 明， 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、 剪跨 比、 配箍率 以及箍筋问距 Ｓ与纵筋直径 ｄ的比 值等。 异形柱由于其截面 的特殊性及受力性能的复杂性， 在设计中， 必须通 过可靠 的计算分析和必要的构造措施 ， 来保证其强度和延性 。
建材发展 导向 ２ １ 年 １ ０１ ２月
园林 、 建筑 、 规划与结构设计
论异 形柱 结构 设计 中的一些 问题
熊 军
（ 江西 同济建筑设计咨询有限公司）
摘 要： 异形柱结构 由异形柱或异形柱 加剪力墙、 框架梁组成 ， 共同承受水平荷 载和竖向荷载 ， 剪力墙 已有现行规范可依 ， 框架梁除截面有特殊要求及
・
一 ＿
工 质 量 等 各 种 原 因 ， 成 烟 气 通 过 风 管 涌 入 楼 梯 间 或 前 室 ， 显 然 与 防 造 这 排 不然会影响防火 分隔物 的分隔效用。
关于异形柱框架结构设计中几个问题的思考
２ １ 结 构 布 置
柱 ．天 津人 学 的试验研 究 结果 表 明 ： 轴乐 比对 异形 柱 的影 响远远 超过 对普 通 矩 形柱 的影响 ， 闲此异 形柱 的参数 控 制应 比框 肢 柱更 为严 格 。
４异形柱 框 架结构 设 计构 造
４ １框架 柱 （ １）柱 纵 筋 与 箍筋 设 置形 式 有 “ 、“ 、“ ’算 及 双 排布 置等 Ｌ” Ｔ” 形 式 ． 同一截面 内， 向受力钢 筋宜 采用相 同直 径， 卣径不 应大 ２ ｔ 在 纵 其 ５Ｉｌ ｉ， ｌ ｌ 且 小 于 １ ｍ ： ４ ｍ 纵筋 问距人 于 ２ ０ ｍ ５ ｍ时， 应 设置纵 向构造 筋， 直径 可采用 其 １ ｍ ， ２ ｍ 并设拉 筋， 拉筋 间距 为箍 筋间 距的 两倍 。 （） ２ 柱截 面厚度 小 Ｊ ２ ０ ｍ时， 向受力 钢筋 每排 不应 多于 ２ ： ０ｍ 纵 根 肢厚在 ２ ０ ５ Ⅲ 每排 钢筋 不应 多于 ３ ， 要 时可分 二排设 置， ０ ￣２ ０ ｍ 时， 根 必 二排 钢筋之 问 的净 距 不应 小 于 ５ ｍ 。 ０ ｍ （） ３ 框架 柱 中全部 纵 向受力钢 筋 的配筋 率 ： 震等 级为 ２级时， 抗 中柱 、边 柱 不应 小 ｊ０ ７ ， 柱不 应小 ： ． ％ ： ： ． 角 ０ ９ 抗震 等级 为 ３级时， 中柱 、边柱不 应 小于 ０ ６ 角柱不 应小 于 ０ ８ ． ％， ． ％．框架柱 中全 部纵 向钢 筋的配 筋率 ， 抗震 设 计 时，对 Ｉ、Ｉ 级 钢筋 不 宜 大 ｊ３％。 Ｉ Ｉ Ｉ （） ４ 框架柱 应采用 复合箍， 严禁采 用具有 内折角 的箍筋， 箍筋必 须做成封 闭 式 ．箍筋 未端 做成 小于 １ ５ 的弯钩 ， 钩端 头直 段长 度不 应小 １ ｄ（ 。 ３ 弯 Ｏ ｄ 为 箍 筋 直径 ）。 （ ） 筋加 密区 长度 取柱 截面 的长 边尺 寸 、层 ＾柱 净 高的 １／６和 ５ ０ ５箍 ＝ 日 Ｊ ０ ｍｌ 中 的最 大 值 ．在加 密区 内， ｉ者 ｌ 箍筋 的直 变， 间距 １ ０ ｉ。 ｍｌ ０ ｌ ４ ２ 框架 节点 （） １ 框架梁 的截面 宽度 与异形柱 的肢宽相 等或梁截 而宽度每侧 凸 出柱边 小
柱 ．天 津人 学 的试验研 究 结果 表 明 ： 轴乐 比对 异形 柱 的影 响远远 超过 对普 通 矩 形柱 的影响 ， 闲此异 形柱 的参数 控 制应 比框 肢 柱更 为严 格 。
４异形柱 框 架结构 设 计构 造
４ １框架 柱 （ １）柱 纵 筋 与 箍筋 设 置形 式 有 “ 、“ 、“ ’算 及 双 排布 置等 Ｌ” Ｔ” 形 式 ． 同一截面 内， 向受力钢 筋宜 采用相 同直 径， 卣径不 应大 ２ ｔ 在 纵 其 ５Ｉｌ ｉ， ｌ ｌ 且 小 于 １ ｍ ： ４ ｍ 纵筋 问距人 于 ２ ０ ｍ ５ ｍ时， 应 设置纵 向构造 筋， 直径 可采用 其 １ ｍ ， ２ ｍ 并设拉 筋， 拉筋 间距 为箍 筋间 距的 两倍 。 （） ２ 柱截 面厚度 小 Ｊ ２ ０ ｍ时， 向受力 钢筋 每排 不应 多于 ２ ： ０ｍ 纵 根 肢厚在 ２ ０ ５ Ⅲ 每排 钢筋 不应 多于 ３ ， 要 时可分 二排设 置， ０ ￣２ ０ ｍ 时， 根 必 二排 钢筋之 问 的净 距 不应 小 于 ５ ｍ 。 ０ ｍ （） ３ 框架 柱 中全部 纵 向受力钢 筋 的配筋 率 ： 震等 级为 ２级时， 抗 中柱 、边 柱 不应 小 ｊ０ ７ ， 柱不 应小 ： ． ％ ： ： ． 角 ０ ９ 抗震 等级 为 ３级时， 中柱 、边柱不 应 小于 ０ ６ 角柱不 应小 于 ０ ８ ． ％， ． ％．框架柱 中全 部纵 向钢 筋的配 筋率 ， 抗震 设 计 时，对 Ｉ、Ｉ 级 钢筋 不 宜 大 ｊ３％。 Ｉ Ｉ Ｉ （） ４ 框架柱 应采用 复合箍， 严禁采 用具有 内折角 的箍筋， 箍筋必 须做成封 闭 式 ．箍筋 未端 做成 小于 １ ５ 的弯钩 ， 钩端 头直 段长 度不 应小 １ ｄ（ 。 ３ 弯 Ｏ ｄ 为 箍 筋 直径 ）。 （ ） 筋加 密区 长度 取柱 截面 的长 边尺 寸 、层 ＾柱 净 高的 １／６和 ５ ０ ５箍 ＝ 日 Ｊ ０ ｍｌ 中 的最 大 值 ．在加 密区 内， ｉ者 ｌ 箍筋 的直 变， 间距 １ ０ ｉ。 ｍｌ ０ ｌ ４ ２ 框架 节点 （） １ 框架梁 的截面 宽度 与异形柱 的肢宽相 等或梁截 而宽度每侧 凸 出柱边 小
关于异形柱框架结构设计中几个问题的思考
关于异形柱框架结构设计中几个问题的思考摘要：为了适应建筑物平面的灵活布置需求，异形柱框架结构作为一种良好的结构形式广泛的应用在各种建筑结构中。
其在目前的建筑工程项目中以承载力强、布置灵活方便等优势受到人们的广泛关注。
本文主要从异形柱框架结构的自身受力特点着手分析，结合过去经验提出了异形柱结构在目前住宅工程设计中常见的问题，并提出需要注意要点措施与预防处理方法。
关键词：异型柱框架结构设计方法一、概述新世纪，国民经济的发展促使我国住宅产业蓬勃发展，与此同时人们生活水平的提高对于住宅建筑提出了新的使用要求。
基于这种社会现状，传统的普通矩形框架柱由于对室内装饰和家具布置有着极大的影响而成为人们研究与探索的重点。
在目前的工程项目中，如何合理的利用建筑物的室内面积，这对于住宅工程结构设计而言是一项新的要求、新理念。
异形柱框架结构的应用在一定程度上满足了人们对室内空间要求，也符合住户对室内装饰与家具陈列要求，因而受到人们的广泛关注。
就异形柱框架结构受力角度去分析来说，异形柱框架结构是一种博采了框架结构与剪力墙结构体系的共同优势，在平面布置中又类似于框架结构，使得柱的截面形式不拘泥于矩形，可以将柱截面设置成为各种复杂的结构形式，同时由于其在使用的时候混凝土材料应用少而刚度大，更是可以和其他的填充墙体相互配合使用，这就促使其在目前的建筑结构中受到人们的重视与关注。
二、异型柱概念与受力特点1、异形柱概念异形柱是随着人们对住宅、特别是高层和多层住宅平面与空间结构要求而出现的一种新的结构形式。
在近年来社会发展中，随着人们生活水平的提高，无论是物质生活还是精神生活都提出了新要求，这就使得普通框架结构由于对空间的严格限制而无法满足人们新颖、个性的建筑空间要求。
基于这种社会现状，人们迫切需求一种能够满足人们个性、新颖的空间要求的建筑结构形式的出现。
这就促使了一种新的结构形式——异形柱框架结构的产生与应用。
这种结构的出现是在承受建筑物相关荷载的同时满足居民的建筑空间要求，使得建筑空间逐步趋于多样化、个性化发展。
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.。
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异形柱结构设计及应注意的问题
摘要:异形柱结构是新型住宅结构体系，是当前我国住宅建设中几种主要结构体系之一。
异形柱结构主要用于住宅、平面及竖向比较规则的一般民用建筑、别墅等。
本文分析了如何加强异形柱的结构布置和计算,阐述了异形柱设计需要注意的问题。
关键词:异形柱，设计，问题
abstract: the special-shaped columns structure is new residential structure system, in china’’s current residential construction is one of several main structure system. special-shaped columns structure is mainly used for residential, horizontal and vertical comparison of the general rules of the civil building, the villa, etc. this paper analyzes how to strengthen the special-shaped columns structure arrangement and calculation, this paper expounds the design of special-shaped columns problems needing attention.
keywords: special-shaped columns, design, problem
中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：
近年来，异形柱框架或异形柱框架——剪力墙结构作为一种全新的结构形式广泛用于住宅建筑中，相对于传统的短肢剪力墙或框架结构，异型柱结构体系具有以下主要优点：（1）由于异形柱结构
是采用t 形、l 形、十字形等截面的异形柱，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。
从建筑学角度也可称其为“隐式框架”。
（2）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。
（3）由于结构构件本身特点，虽然增加了施工难度，但由于扩大了使用面积，加之自重较轻，减少了基础费用。
（4）在小高层以及高层结构设计中，对比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。
因此，异形柱结构具有更好的经济效益和社会效益。
1、混凝土异形柱框架的结构布置
合理的结构布置(包括平面布置及竖向布置)无论在非抗震设计及抗震设计中都有非常重要的意义，结构的平面和竖向布置宜简单、规则、均匀，这就需要结构工程师与建筑师密切协调配合，兼顾建筑功能与结构功能的合理性。
关于结构布置中对规则性的要求，《混凝土异形柱结构技术规程》(jgj 149--2006)提出：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。
比现行国家标准《建筑抗震设计规范》gb 50011对一般钢筋混凝土结构的有关规定更为严格，这是根据异形柱结构抗震性能和抗震设计特点而提出的。
异形柱结构并不要求全部柱截面均为非矩形截面。
在工程设计
中，应根据结构的平面布置和受力特点，结合具体的建筑平面布置l形、t形、和十字形等异形柱，以充分发挥异形柱在建筑使用上和结构受力上的优点，从而得到良好的技术经济指标。
结构布置在平面和沿结构高度上刚度和质量要均匀布置，以减小结构在地震过程中的扭转影响和防止出现薄弱层。
另外，l形、t形和z形截面异形柱的截面配筋具有非常明显的不对称性，试验表明就单个异形柱构件而言，其延性有较大缺陷。
但是，试验和理论分析表明由对称布置的异形柱所组成的框架，由于相互对称的异形柱的优缺点能相互补充，具有较好结构延性，所以结构的平面布置上组成框架的异形柱应尽可能对称。
异形柱的肢厚较薄，其中心线宜与梁中心线对齐，尽量避免由于二者中心线偏移对受力带来的不利影响，平面节点处(轴线交叉点处)应尽可能设柱，避免主次梁搭接：在多层住宅中，异形柱宜布置在房间中影响使用的墙角处，其他部位从受力合理和施工方便考虑宜布置成矩形柱。
2、混凝土异形柱框架的结构计算
无论是非抗震设计还是抗震设计，在竖向荷载、风荷载、多遇地震作用下混凝土异形柱结构的内力和变形分析，按我国现行规范体系，均采用弹性方法计算，但在截面设计时则考虑材料的弹塑性性质。
在竖向荷载作用下框架梁及连梁等构件可以考虑梁端部塑性变形引起的内力重分布。
异形柱的柱肢截面的肢高肢厚比限制在不大于4的范围，与矩形柱相比，其柱肢一般相对较薄，研究表明：这样尺度比例的异形柱，其内力和变形性能具有一般杆件的特征，
并不满足划分为薄壁杆件的基本条件。
故在计算分析中，异形柱应按杆系模型分析。
按空间模型进行结构分析时，柱与梁均考虑弯曲、剪切、及扭转变形，二者的差异是，柱还应考虑轴向变形：而梁一般不考虑轴向变形，仅当有必要考虑楼板平面内变形时才考虑轴向变形。
框架结构中的非承重填充墙属于非结构构件，但框架结构中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。
为反映这种影响，可采用折减系数¢给对结构的计算自振周期进行折减。
3、异形柱结构设计应注意的几个问题
一是柱轴压比控制在抗震设计中，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，轴压比反映构件的变形能力，是影响混凝土柱延性的一个关键指标，对异形柱的抗裂和抗剪能力影响较大，是影响柱破坏形态的重要因素。
由试验结构分析，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，剪应力使混凝土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。
二是节点构造由于异形柱截面宽度较小，因而在节点处应严格
加强构造措施，以保证结构有较好的延性，达到“强节点强锚固”的抗震要求。
通过限制异形柱各肢端部纵向钢筋直径来保证纵向钢筋骨架有良好的垂直度；采取柱的纵向钢筋贯穿中间节点和端点，杜绝节点核心区内接头，配置异形柱箍筋等措施保证达到延性要求。
三是柱与基础的连结由于异形柱截面形心比矩形柱难以确定，如果直接将异形柱连结到基础，给设计和施工都带来不便。
另一方面，由于地基情况千变万化，同一幢建筑物的基础埋深经常有所不同，这样在基础梁与基础之间可能会形成短柱，对抵抗水平力极为不利。
设计中通常将这段短柱设为矩形柱，底层异形柱与矩形柱相连并与基础梁连成整体，可以有效地减少水平力产生的应力集中，同时也方便基础放线定位施工。
四是混凝土施工由于异形柱截面形状复杂，尺寸较小，容易造成混凝土施工质量问题，给抗震带来隐患，故节点施工时，应制订专项质量保证措施。
4、结束语
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，在设计中根据其受力特点，充分了解其破坏机理，选用合理的柱网布置形式，正确掌握计算机分析方法加上人为分析，合理选择截面尺寸及配置截面钢筋，使结构具有可靠的安全保证。
参考文献：
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