坡屋顶异形柱框架结构设计
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异形柱框架结构住宅设计摘要:通过对异形柱的结构设计,对多层住宅采用异形柱框架结构进行分析,为异形柱框架结构的设计提供了一个工程实例。
关键词:异形柱框架结构;轴压比;设计异形柱结构是指全部或部分柱截面为L形、T形、十字形、Z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。
混凝土异形柱结构体系是以异形柱代替一般框架柱作为竖向支撑构件而构成的结构体系。
混凝土异形柱框架结构的发展与应用由于人们生活水平的提高,住房条件也得到了较大的改善,人们在追求舒适性的同时开始越来越注重美观及结构布置的多样性。
矩形截面柱在布置时经常出现室内的棱角,影响了美观,也减小了使用面积。
在商品房时代,为了弥补矩形柱的不足,满足人们对住宅建筑的需求,落实国家墙体改革政策,天津市20世纪70年代开始在住宅结构中采用异形柱框架结构体系,从1988年起经历了三年三大步的持续发展,逐步在天津市及全国各地住宅结构中推广了异形柱框架结构体系。
1999年,国务院办公厅72号文件《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见的通知》的“加强新型结构技术的开发研究”专题中',将异形柱框架体系列为住宅建设的五种结构体系之一。
混凝土异形柱框架结构的优点①异形柱结构体系避免了普通框架柱在室内凸出、占用建筑空间的问题,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。
由于室内不见棱角,围护墙及隔墙较薄,与黏土砖结构相比,增加使用面积8%一10%;与矩形柱框架结构相比,增加使用面积0.6%一1.2%以上。
②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,推荐使用轻质填充墙,可以使结构平均自重不超过12—14kN/㎡,以此来代替传统的烧结黏土砖墙,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。
采用异形柱框架结构,是墙体改革、节约能源消耗、减轻建筑物自重、增加使用面积、适应功能变化需求的主要途径之一。
异形柱框架结构设计研究1引言空间异形柱框架由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。
随着我国住宅产业的迅速进展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高,一般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进展方向之一。
2异型柱框架结体系主要技术优点柱肢厚通常采纳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,原则上同意任意穿墙打洞,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,幸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,幸免纵横框架粱相互支撑,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,幸免过大的外挑和内收,防止楼层刚度沿竖向的突变,尽量幸免错层。
3.2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。
异形柱框架结构设计分析摘要: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。
关键词:异型柱; 框架结构; 设计Abstract: different column frame structure system in a certain degree meets the above requirements, the framework and steal it shear wall structure the advantages of the system, it will be the future housing structure of the system in one of the development direction.Keywords: alien column; Frame structure; design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,普通的矩形框架柱给室内装饰和家具布置带来极大的不便。
异形柱框架结构很好地解决了这个问题。
该结构体系既吸收了传统框架及剪力墙结构体系的长处,同时也具有其自身的优点:(1)柱肢厚通常采用200~250mm,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。
(2)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,因此综合考虑,其总体经济效益较好。
随着异形柱的各种力学性能研究日趋成熟,其应用也越来越广泛。
该结构形式一般指同层内异形柱数量超过柱总数量10%的框架结构,适用抗震设防烈度为6 度或7 度的地区。
1. 异形柱的定义及受力特点异形柱是指柱截面区别于常用的矩形柱,而采用多个小墙肢的组合截面柱子,是由剪力墙演变而来的。
柱肢截面中各肢的肢高与肢厚比不大于4,常用的有L 形、T 形和十字形,也有的采用Z 形。
建筑工程中异形柱框架结构设计探讨摘要:目前,在我国许多城市都推广和应用异形柱框架结构,因其有诸多的优点,室内不出现棱角、便于家具布置、扩大房间的有效使用面积等。
文章简述了异形柱框架结构体系的特点及设计要点,并结合具体实例,探讨了异型柱框架结构在实际工程中的设计应用,以供参考。
关键词:建筑;异形柱框架结构;设计1 异型柱框架结构体系的特点特点:①柱肢厚通常采用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柱的平面布置很灵活,异型柱结构的围护墙通常是非承重的轻质隔墙,受建筑的限制较少,这使得房间布置更加灵活,可很好地满足业主对大开间建筑的需求;③异型柱框架与矩形框架相比,抗震性能有明显的提高,质量减轻是其抗震性提高的主要原因,此外,抗侧刚度对抗震性能的提高也有一定的影响;④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。
2 异型柱框架结构的设计要点2.1 结构布置与—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要点:(1)为了避免扭转带来的不利影响,结构平面宜尽量对称,使平面和刚度均匀,两个主轴方向应协调布置;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)为了避免过大的外挑和内收,防止楼层刚度沿竖向的突变,竖向布置应力求体型规则、均匀,尽量避免错层。
(4)受力复杂部位的异形柱,宜采用一般框架柱。
2.2 适用的房屋最大高度和最大高宽异形柱框架结构在6 度(0.05 g)抗震设防烈度区,房屋最大高度24 m,高宽比不宜大于4;异形柱框架在7 度(0.10 g)抗震设防烈度区,要求房屋高度小于35 m,层数小于12 层,建筑物的高宽比不宜大于5;在8 度(0.20 g)抗震设防烈度区,房屋高度小于25 m,建筑物的高宽比不宜大于4。
浅议如何对异形柱框架进行结构设计摘要:本文笔者结合多年的设计实践经验,针对钢筋混凝土异形柱框架结构设计及其一些要点进行了分析探讨。
关键词:异形柱框架结构设计计算分析1、前言随着人们对房屋平面与空间布置的要求越来越高,从而对建筑设计布局有了新的要求。
普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间的分隔己越来越不能被房屋使用者所接受,因为它直接影响到室内家具的布置及空间的使用。
建筑师要求结构工程师配合解决这个问题,因而在框架结构中以异形截面柱代替矩形柱。
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%。
与消耗耕地的粘土砖混结构体系相比,异形柱框架结构体系优势明显,是砌体结构较好的替代品,因此具有很好的推广价值和广阔的市场前景。
但是,在结构设计中,目前现行国家规范或规程中尚未给出异形柱框架结构设计的专门条款,供设计人员参考的资料也很有限。
笔者在对省《钢筋混凝土异形柱框架结构技术规程》(以下称作《规程》)的理解基础上,参考有关文献,结合工程实践,进行归纳总结,提出建议。
2、异形柱框架结构体系布置2.1 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。
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。
浅析住宅建筑异形柱框架结构设计一、前言异形柱框架结构设计在解决住宅建筑问题中起到了很大的作用,只有在工程中加强住宅建筑异形柱框架结构设计,分析其出现的问题并制定解决措施,对住宅建筑异形柱框架结构设计的现状和发展趋势进行分析,才能够使框架结构设计的作用得到更大的发挥。
二、异型框架柱的优点当梁和柱的连接为铰接时称为铰接框架(排架),梁和柱的连接为刚接时称为刚接框架。
现浇的钢筋砼框架一般都是刚接结构,习惯上称为框架结构。
梁和柱是框架结构的主要受力构件,竖向力由楼板传给梁再传给柱,水平力是由楼板直接传给柱。
梁对柱起着约束作用,使柱在竖向力作用下不致失稳,在水平力作用下不致产生较大的侧移。
因此在布置框架结构方案时,有两个基本要求:其一,约束性。
在框架结构柱的接点处正交方向应有约束,也就是在相互垂直的方向上应有梁与之相连,以保证柱在竖向的稳定性。
其二,连续性要求。
保证框架柱在竖向的连续性,以及楼板在水平力方向的连续性。
柱本身的平面布置极为灵活,在异形柱结构中的围护墙体,都是使用的非承重轻质个墙体,从某种程序上来说,是允许进行随意穿洞操作的,在有需要的情况下甚至可以拆除重砌。
其结构本身所呈现出的限制性较少,能够最大限度的满足业主对于大空间建筑的需求。
异性框架结构所的质量要远比矩形框架结构质量药效,因此其自身所具有的抗震性能也式极强的。
相同面积之下的异形柱抗弯性、刚性,要远远大于矩形柱,同时异形结构梁本身的净跨度也较小,在梁本身的线条刚度得到提升之后,结构的整体性也就得到了较大的强化,如此以来,也就促使结构本身的抗震性能随着抗侧刚度的提升而得到强化。
在异形框架柱之中的配筋,可以依据要求的不同来进行湿度的降低,这主要是由于大量的试验数据证明了,箍筋本身的抗剪强度在框架结构之中实际上并没有切实有效的起到作用,板箍筋自身的最大应力作用在结构的核心区域仅仅只是为箍筋的屈服强度提到了提升35%作用的作用。
异形柱结构则可以完全依据需求的不同,来选择不同的建筑材料填充到其中,如此以来,便能够促使的资中最大限度的降低,减少各个方面所产生的造价费用。
异形柱框架结构设计与应用1异形柱框架结构与矩形柱框架结构的差异与普通矩形柱对比,异形柱框架结构的柱截面里,形心和剪心间位置有偏差,在外荷载的情况下,各肢的截面会存有较大的正应力和剪应力,因为剪应力会使得各肢混凝土发生开裂,出现腹剪斜裂缝.从而降低柱延性。
所以异形柱框架结构的抗震性能比普通框架结构差,异形柱框架结构的各抗震措施及构造措施应该比矩形柱框架结构要求严格。
根据《规程》1.0.2,异形柱框架结构主要适用于非抗震设计和抗震等级为6度~8度(0.20g)抗震设计的一般居住建筑,可见异形柱框架结构不适用于高烈度区建筑或公共建筑,其适用范围不如矩形柱框架结构广。
根据《规程》表3.1.2,无剪力墙的异形柱框架结构禁止应用在高层建筑中,其结构所适用的最大高度为普通框架结构的约0.3~0.42倍左右,要求相当严。
根据《规程》3.2.5条,异形柱结构楼层承载力突变时,薄弱层的地震剪力增大系数为1.2,大于普通框架结构的增大系数。
此外,异形柱框架结构的不规则扭转位移比限值和楼层位移角限值都比普通框架结构要严。
根据《规程》表6.2.2,异形柱的轴压比限值按截面形式和抗震等级不同,但均小于相同抗震等级的矩形柱限值,要求更严。
表中无Z形、一字形柱的轴压比限值,作者建议:Z形柱的轴压比限值按L形柱,一字形柱的轴压比限值按相同抗震等级的L形柱的限值减0.05。
一字形柱因弱轴方向抗弯水平较弱,因尽量避免布置,当实际工程中必需采用时,应采用更严的轴压比限值。
根据《规程》4.2.4条,7度(0.15g)和8度(0.20g)的时候,应该补充验算与主轴成45°的方向抗震情况,如果建筑有较多的异形柱(不等肢)结构,则应该适当补充计算不同角度的地震作用,同时,还应该注意异形柱框架结构的底部、荷载较大处、结构变化部和角部的地震作用以及不同方向的内力变化,然后在里面选择出不利数据以作为异形柱框架结构的设计依据。
异形柱框架结构在设计方法及构造措施上与矩形柱框架有一定不同,作者结合以往实际工程经验,总结了以下几点异形柱框架结构设计注意事项。
河南建材2020年第7期参考文献:[1]史三元,陈明,郭长印,等.碎石注浆桩复合地基技术及承载力分析[J].河北工程大学学报,2018,25(1):14-16.异形柱框架结构体系的设计要点钱坤李渊哲长春建筑学院(130607)摘要:结构选型是建筑结构设计初期非常重要的工作内容,异形柱框架结构是一种较为常见的建筑结构形式。
文章从异形柱结构自身特点出发,从构造形式上分析了异形柱框架结构的计算方式、构造措施以及设计过程中应注意的相关问题。
关键词:异形柱框架结构;计算分析;构造措施1引言结构体系是建筑的支撑部分,是载体,是工业化的首选,为构件一体化设计创造首要条件。
建筑设计的过程中,对于结构体系的选择至关重要。
结构体系决定了整体设计的施工工艺,以及对于建筑材料和施工方式的选择,影响到诸多后续的设计方案。
异形柱框架结构是我国近几年来大力推广的建筑结构形式,与普通框架结构相比,其结构在室内布置中作为主要承重构件,将框架及剪力墙结构构件的优点融合,为建筑设计与建筑空间的有效利用提供了有利条件,有良好的经济与社会效益。
1.1异形柱结构体系的概况异形柱,顾名思义即是不规则形态的柱子,柱子的截面形状常见的有T 型、L 型、十字型,因其特殊的截面形状,所以梁柱节点处核心区面积会很小,节点处抗震性能较差,这种特殊构造对整体结构抗震性能的影响尚处于进一步研究当中。
通常情况下,对异形柱各肢长度是否一致没有明确的设计要求,但为设计及后续计算方便,需设计为等肢异形柱,若因结构需要而设计为不等肢时,肢高比要小于1.6。
考虑到结构的空间布置,要尽量使肢厚与连墙厚度相等,避免出现凸柱,否则会失去结构空间排列的意义。
1.2异形柱框架结构的优点对于大众而言,更关心的是住房内部的实际使用面积,在有限的空间内如何将家具布置得更合理,这也就对结构形式有了实际要求。
传统的矩形柱框架结构因其结构形式单一,建筑空间无法得到充分利用,已无法满足大众需求。
浅谈异形柱框架结构设计1、异形柱框架结构的定义所谓异形柱框架结构即是由異形(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。
《规程》中目前仅列入T型、L型、十字型三种截面形式的异形柱,因此对此三种截面形式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,由于目前缺乏充分的研究成果而未列入,为适应异形柱结构发展的需要,有待今后进一步研究充实。
2、异形柱框架结构概述2.1异型框架柱的优点(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%。
与消耗耕地的粘土砖混结构体系相比,异形柱框架结构体系优势明显,是砌体结构较好的替代品,因此具有很好的推广价值和广阔的市场前景。
(5)隔声、隔热效果优于砌体结构,改善了建筑物的物理特性。
2.2异形柱框架结构的应用前景随着人们审美水平的日益提升,对于建筑设计方面也提出了更高层次的要求,因此为了适应新时期建筑领域多元化发展需要,异形柱框架结构应运而生,这种新型建筑结构具备明显的经济节能性。
由于异形柱框架结构自身具备了较强的受力能力,能够有效提高室内空间利用率,还可以通过与剪力墙结构混合应用,形成互补的关系,组成相对完整的综合建筑结构。
目前,异形柱框架结构已经成为了建筑业未来主要的发展趋势。
3、异型柱框架的结构设计3.1结构的布置异形框架结构在进行布置的过程中,其异形柱的所设置的隔墙交叉点,必须要充分的满足要求。
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008NO .27SC I ENCE &TECH NO LOG Y I NFOR M A TI O N 工业技术1异形柱结构的概念异形柱:指截面几何形状为L 、T 、+字形截面的柱,其截面有对称轴及不对称类,其各肢的肢长与肢厚之比不大于4,肢厚不小于200mm 。
异形柱结构是指采用异形柱代替一般框架柱作为竖向支承构件的框架结构和框架——剪力墙结构。
以避免框架柱在室内凸出,少占建筑空间,改善建筑观瞻,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、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。
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(0.05g)、7度(0.10g,0.15g)和8度(0.20g)抗震设计的一般居住建筑。
设计采用《混凝土异形柱结构技术规程》行业标准JG J 149—2006(自2006年8月1日起实施),以下简称《规程》。
2异形柱框架结构设计计算参数的选用:异形柱框架结构在P KP M 系列结构计算软件的总信息中柱配筋计算原则是先按单偏压计算柱配筋,然后再按双偏压验算柱配筋。
异形柱肢长与肢宽比≤4时(梁的刚度计算跨度以柱形心为准,这时在‘参数修正’菜单中选择不考虑梁柱重叠影响,即不考虑梁的刚域),否则应考虑梁的刚域(梁的刚度计算跨度以柱净跨为准,这样梁的刚度计算长度就短,刚度就大)。
这时梁柱重叠部分,按刚域参数考虑。
异形柱框架结构适用的房屋最大高度《规程》中规定(非)抗震设防烈度为6度(0.05g)的地区不超过24m,抗震设防烈度为7度(0.10g,0.15g)的地区分别不超过21m 和18m ,抗震设防烈度为8度(0.20g)的地区不超过12m 。
异形柱框架结构的框架抗震等级《规程》中规定:抗震设防烈度为6度(0.05g),房屋高度不超过21m,框架抗震等级采用四级,房屋高度超过21m,框架抗震等级采用三级。
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。
异形柱框架结构设计分析摘要:随着人们对住宅平面和空间越来越高的要求,之前普通框架构造的露梁露柱对建筑空间的严格限定和分隔已不可以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,渐渐发展产生了可以适应人的住宅观念的结构型式,就是异形柱框架结构型式。
异形柱框架结构住宅具备优良的经济效益、环境效益和社会效益,并显示出优良的发展前景。
本篇文章关键针对异形柱框架结构设计实施了全面具体的分析,以期为中国的柱框架结构发展作出贡献。
关键词:异形柱;框架结构;设计引言随着社会持续的发展,人们对建筑物结构稳定性的关注程度也有非常大的提高,这就需要在建筑施工的过程中实施科学的框架设计,借以提高建筑物本身质量。
在对建筑物实施框架设计的过程中还要实施全面分析其自身的异形柱,确保异形柱在建筑施工中发挥自身最大的效果。
在实施研究异形柱的时候发现,这种结构本身造价相对低,在实施施工的时候可以使企业的资金投入有效的减少,对于提高建筑企业的经济效益也起到特别关键的作用。
1、异形柱框架结构设计的一般规定1.1异形柱框架构造总高限用于8层和8层以下框架构造,而且底层框架柱为>3 0 0 m m的柱宽。
1.2使用异形柱框架的平面构造布置要满足:纵向框架要有两道以上拉通,横向框架每1 0一15 m区域最少拉通一道。
1.3异形柱框架的计算要使用空间构造分析流程。
1.4 8一10层的住宅、宿舍要使用异形柱框架时,要增设平均布置的落地小墙肢剪力墙,要占底面积1.5 % 以上的剪力墙面积。
1.5底层大柱网框架柱,升到顶层的柱断面要比置在转换梁上的柱显著加大,不能使用同断面柱的构造方案。
1.6异形柱框架要设计成双向梁柱系统,要具备清楚的计算简图,科学的地震作用传递方法。
2、异形柱框架结构体系的特点节点区相对大而薄,在弹塑性过程中,要计入节点区变形对构造变形的影响。
异形柱结构的剪力墙和常规支撑框架之间的一种特殊构造,由于其支撑有着关键的优势,因此在中国建筑上大面积使用。
异形柱结构设计要点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。
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。
一、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。
二、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。
三、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。
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。
异形柱框架结构设计概述【摘要】异形柱框架结构是一种特殊的结构形式,具有独特的设计理念和应用价值。
本文通过对异形柱框架结构的定义、特点、设计原则、设计方法和应用领域的介绍,展现了其在工程建设中的重要性和广泛应用。
结合未来发展趋势的分析,强调了异形柱框架结构在现代建筑领域中的巨大潜力和创新空间。
通过深入探讨和研究,可以不断提升异形柱框架结构设计水平,推动其在建筑工程中的进一步应用和发展,为现代城市建设和可持续发展做出积极贡献。
异形柱框架结构设计将成为未来建筑工程领域的重要趋势,值得重视和关注。
【关键词】异形柱框架结构、设计、概述、定义、特点、设计原则、设计方法、应用领域、重要性、未来发展趋势1. 引言1.1 异形柱框架结构设计概述异形柱框架结构设计是建筑工程领域中的重要内容,它在建筑物的结构设计中具有重要的作用。
异形柱框架结构是指柱子呈现非传统形状的框架结构,其设计与传统矩形柱框架结构有所不同。
异形柱框架结构设计概述涉及到了该结构的定义、特点、设计原则、设计方法以及应用领域,这些内容都是建筑设计中不可忽视的重要要素。
异形柱框架结构设计旨在提高建筑物的结构稳定性和承载能力,同时满足美学和实用性的要求。
通过合理设计和构造,异形柱框架结构可以在建筑物中发挥重要的支撑作用,增强建筑物的整体结构性能,使建筑更具有创新性和艺术感。
本文将系统地阐述异形柱框架结构设计的相关内容,希望能够为建筑工程领域的专业人士和学习者提供一定的参考和指导。
通过对异形柱框架结构设计的深入了解,可以更好地应用和发展这一技术,为建筑行业的发展做出贡献。
2. 正文2.1 异形柱框架结构的定义异形柱框架结构是指在建筑或结构体系中采用具有不规则形状或截面的柱作为支撑或承重构件的结构形式。
这种结构形式通常表现为柱的截面呈现出非传统的几何形状,比如蜂窝状、波纹状或异形截面等。
异形柱框架结构设计的关键特点是通过合理设计和构造,使得这些异形柱能够承受结构系统的荷载,并满足设计要求。
异形柱结构设计要点3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度应符合表 3.1.2的要求。
表3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度(m)结构体系非抗震设计抗震设计6度7度8度0.05g 0.10g 0.15g 0.20g框架结构24 24 21 18 12框架-剪力墙结构45 45 40 35 28注:1 房屋高度指室外地面至主要屋面板的高度(不包括局部突出屋顶部分);2 框架-剪力墙结构在基本振型地震作用下,当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其适应的房屋最大高度可比框架结构适当增加;3 平面和竖向均不规则的异形柱结构或Ⅳ类场地上的异形柱结构,适应的房屋最大高度应适当降低;4 底部抽柱带转换层的异形柱结构,适应的房屋最大高度应符合本规程附录A的规定;5 房屋高度超过表内规定的数值时,结构设计应有可靠依据,并采取有效的加强措施。
3.1.4 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混凝土结构的有关要求外,还应符合下列规定:1 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;2 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;3 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,合理地布置剪力墙或一般框架柱;4 异形柱结构的柱、梁、剪力墙均应采用现浇结构。
3.1.5 异形柱结构的填充墙与隔墙应符合下列要求:1 填充墙与隔墙应优先采用轻质墙体材料,根据不同条件选用非承重砌体或墙板;2 墙体厚度应与异形柱柱肢厚度协调一致,墙身应满足保温、隔热、节能、隔声、防水和防火等要求;3 填充墙和隔墙的布置、材料强度和连接构造应符合国家现行标准的有关规定。
3.2.1 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。
3.2.3 异形柱结构的平面布置应符合下列要求:1 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、对称,减少偏心,刚度和承载力分布宜均匀;2 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;3.2.4 异形柱结构的竖向布置应符合下列要求:1 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;2 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;3 异形柱框架-剪力墙结构体系的剪力墙应上下对齐连续贯通房屋全高。
五、施工组织设计第一章总则 (2)第二章各分部分项工程的主要施工方案及技术措施 (5)第三章确保工程质量的技术组织措施 (30)第四章确保安全生产、文明施工管理体系与措施 (36)第五章工程进度计划与措施及施工网络图 (50)第六章资源配备计划 (55)第七章工程平面图及临时用地表 (58)第一章总则一、工程概况1、工程名称:***********2、工程地点:***********3、工程范围:***********建设工程,包括***********21号楼、***********Z-1#、Z-4#楼和Z-2#Z-3#楼。
其中Z-2#Z-3#楼总建筑面积为9525.2㎡。
单体工程建筑基底面积为621.9㎡,单栋建筑面积为4762.6㎡。
(本建筑面积不含外保温层面积);Z-1#、Z-4#楼总建筑面积为7562㎡。
单体工程建筑基底面积为487.9㎡,单栋建筑面积为3781㎡。
(本建筑面积不含外保温层面积)。
4、工程其他基本情况:本工程工程等级为Ⅲ级,耐火等级为Ⅱ级,屋面防水等级为Ⅲ级,结构型式为八层框架异型柱结构(其中包括地下室一层,阁楼一层)抗震设防等级为 6度,设计合理使用年限为 50 年。
5、现场条件:(1)施工场地情况:具备施工条件;(2)施工用电:已通;(3)场内外道路:已通。
二、、编制依据1、《亳州工业园区2#还原小区建设工程》招标文件;2、建筑、结构及安装工程施工图以及图纸会审和设计交底记录。
3、国家及地方现行有关的建设法律、法规、工程建设强制性标准和行业管理的规定以及建设工程标准、施工规范、规程、检验标准。
4、实地考察施工现场及周边环境情况。
5、我公司已建同类工程的施工管理、施工组织、施工技术经验、施工工艺方法。
6、我公司编制的《质量环境职业健康安全管理手册》、《质量环境职业健康安全程序文件》、《作业文件》。
三、工程目标1、质量目标:质量达到合格等级,单位工程交验质量达到合格。
2、安全目标:安全施工无事故。