论述异形柱框架的结构设计
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浅析框架结构中异型柱的设计摘要:异型柱结构的应用是主要是在高层建筑框架结构设计当中,它从多方面满足的住房用户的需求。
异型柱以其结构灵活多样的优点,在建筑行业有很好的发展前景,尤其是在人们对住宅要求越来越高的今天。
高层建筑混凝土的异型柱结构主要为T形和L形等异型截面柱,在一定程度上降低建筑空间,为建筑工程项目的设计与运用功能带来一定的灵活性与便捷性。
关键词:框架结构;异型柱;设计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。
1异型框架柱结构设计的优点异型框架柱结构在设计中具有以下几点的优点:该体系以轻质砌体作为填充墙,质轻不仅节约上部结构的质量,又可降低基础的造价并有利于抗震。
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;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;异型柱框架的使用能在建筑结构设计中,有效地解决房屋超高、超层问题。
在异形框架柱之中的配筋,可以依据要求的不同来进行适度的降低,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起到了提升35%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,便能够减少各个方面所产生的造价费用。
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。
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。
探讨异形柱框架结构的设计随着建筑行业的发展,各种新颖的建筑结构形式不断出现,各种框架结构也在不断地演变。
其中,异形柱框架结构被广泛地应用于建筑中,并且在实际工程中取得了很好的效果。
下面,我们将从设计的角度来探讨异形柱框架结构的设计。
1. 异形柱的设计异形柱一般由矩形、梯形、T形、L形等几何形状构成,其设计包括截面尺寸、支撑顶点的位置、柱的截面形状等方面。
异形柱的设计要考虑到其受力性能,确保其在受到荷载时能够充分发挥其承载能力。
同时,还需考虑其构件的制作和安装要求,保证其在实际应用中的可行性。
2. 框架结构的设计框架结构是由柱、梁、支撑体系等构成,它是建筑中应用最为广泛的结构形式之一。
对于异形柱框架结构的设计,往往需要考虑柱与梁的相交方式、承载结构的力学性质、整体稳定性等方面。
同时,还要考虑到结构的运作效率,确保其能够满足设计的要求,同时保证结构的经济性。
3. 钢结构的优势异形柱框架结构一般采用钢材构建,相较于传统的混凝土结构,钢结构具有自重较小、抗震性好、施工方便、构件连接可预制等优点。
此外,钢结构还具有可拆装性、可循环使用性等特点,符合现代保护环境的理念,更加适应现代建筑的发展。
4. 异形柱框架结构的设计特点我们可以发现,异形柱框架结构在设计和建造中都有其独特的特点。
首先,异形柱的结构形态多样,这需要在设计时充分考虑其受力性能;其次,异形柱的构造复杂,施工难度较大;最后,异形柱框架结构的设计需要深入研究结构的应力特性和变形特征。
综上所述,异形柱框架结构是一种非常实用的结构形式,在设计过程中应充分考虑到其多要素特点,确保在实际应用中具有较好的稳定性和经济性。
由于是钢结构,施工方便,建造速度快,非常符合现代建筑的发展趋势,相信它的应用将会越来越广泛。
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。
异形柱框架结构设计概述异形柱框架结构是一种新型的建筑结构设计,它的特点是采用了不规则形状的柱子,从而能够提供更大的自由度和更好的美学效果。
在本文中,我们将对异形柱框架结构的设计概述进行介绍,包括其特点、设计原则、应用范围以及未来的发展趋势等方面。
一、异形柱框架结构的特点异形柱框架结构与传统的柱框架结构相比,最大的特点就是其柱子的形状不规则。
传统的柱子都是直的或者圆形的,而异形柱则可以是各种各样的不规则形状,比如三角形、菱形、梯形等等。
这种不规则形状的柱子可以带来更大的设计自由度,能够创造出更多样化和更富有创意的建筑形态。
异形柱框架结构还可以提供更好的承载能力和抗震能力,从而能够创造更为安全和稳定的建筑结构。
在设计异形柱框架结构时,需要遵循一些设计原则,以确保其稳定性和安全性。
需要根据建筑的功能和设计要求来确定柱子的形状和布置方式,需要保证其能够满足建筑的结构需求。
需要考虑异形柱的连接方式和结构设计,确保其能够具有良好的承载和抗震能力。
还需要考虑建筑的美学效果,尽可能使得异形柱的设计能够融入到整个建筑结构中,创造出更加优美和独特的建筑形态。
异形柱框架结构可以广泛应用于各种建筑中,特别适合于那些对建筑形态要求比较高的项目。
比如高端商业建筑、文化建筑、艺术建筑等,都可以采用异形柱框架结构来创造出更加个性化和独特的建筑形态。
异形柱框架结构还可以应用于那些地震频发地区的建筑设计中,其良好的抗震能力可以为建筑提供更大的安全保障。
随着建筑设计的不断发展和变化,异形柱框架结构在未来将会有更广阔的应用前景。
随着技术的不断进步,可以预见将会出现更多更复杂的异形柱设计和制造技术,从而能够创造更为独特和美观的建筑形态。
随着人们对建筑美学的要求不断提高,异形柱框架结构将会成为建筑设计中的一个重要趋势,为建筑设计提供更多样化和更迷人的选项。
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。
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。
论述建筑框架结构异形柱设计摘要:随着城镇化建设的不断推进,我国的建筑行业正处在一个飞速发展阶段,建筑质量对人们的日常生活有着直接的影响,受到人们的广泛关注。
异形柱的设计工作在框架结构里有着非常重要的作用和影响,直接影响整个建筑的稳定性能,需要加以高度重视。
在进行异形柱的设计之前,需要对建筑的整体结构进行了解,根据整体结构的实际情况结合设计要求,才能保证异形柱的设计质量,本文对异形柱的设计工作进行具体的研究分析。
关键词:建筑框架;结构设计;异形柱异形柱框架结构在我国已经有了多年的应用历史,为解决普通框架结构出现的问题,我国出台了很多政策进行异形柱框架结构的推广,经过近几十年的发展应用,我国的异形柱框架结构已经形成了比较成熟的设计体系。
异形柱框架结构的应用具有很多优势,主要有节能环保、增大使用面积、提升美观性、减少重量等等。
本文对异形柱框架结构的设计特点和要点进行具体的分析和研究,希望可以为建筑异形柱框架结构今后的发展进步提供参考。
1框架结构异形柱随着人们生活水平的不断提高,对居住环境也提出了更高的需求,建筑物的结构形式越来越多元化,普通的框架结构无法满足多元化的建筑架构设计需求,影响室内的美观性能,还减少了室内的使用空间,为了对这种现象进行合理解决,出现了异形柱框架结构。
异形柱框架结构的应用,不断可以扩大人们的居住空间,还能够避免框架棱角出现在室内设计中,大幅度增加了室内的美观性能。
异形柱的应用不但提升人们的居住的舒适度,还给建筑的设计工作带来帮助,使设计工作更加简单方便。
我们在进行建筑物的设计工作时,需要设计适合的支撑系统,才能满足建筑的稳定需求,框架结构设计就是比较常见的一种支撑结构,随着时代的发展进步,高层建筑的数量不断增加,砖墙已经无法承载建筑物的载荷,需要我们设计适合的框架结构才能保证建筑物的稳定和安全。
异形柱的设计就是框架结构的一种,与普通框架结构具有一定的区别,主要是异形柱具有不规则的形状。
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.。
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。
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。
混凝土异形柱框架结构设计浅析1 混凝土异形柱框架结构的定义及受力特点异形柱是指柱截面的几何形状与常用普通的矩形截面相异的柱,进而在满足结构刚度和承载力等要求的前提下,根据建筑设计要求而采取不同几何形状截面的柱,如:T、L、十字形等形状截面的柱,且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。
异型柱结构与普通框架结构相比,有如下受力方面的特点: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;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;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;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;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;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;2 混凝土异形柱框架结构设计与受力分析2.1 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。
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。
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。
因此,为保证异形柱具有足够的延性,《混凝土异形柱结构技术规程》对异形柱轴压比的限值要求比《建筑抗震设计规范》对矩形框架柱的要求要严得多。
工程设计时,应严格按规程的要求控制轴压比,防止异形柱出现小偏压破坏,提高异形柱的变形能力,满足抗震要求。
(3)异形柱与矩形柱具有不同的截面特性及受力特性,异形柱截面形状特殊,在双向偏心压力作用之下,其截面中和轴通常不与弯矩作用方向垂直,也不与截面边缘平行,其位置随截面尺寸、混凝土强度等级、配筋、弯矩作用方向角及大小等诸多因素变化而变化,这使得异形柱在双向偏心压力作用下的受力性能十分复杂。
试论建筑框架结构异形柱设计摘要:文章首先介绍了框架结构异型柱设计的一般规定,并对异形桩受力性能特点及轴压比控制进行了分析,最后详细阐述了建筑框架结构异形柱设计。
关键词:异形柱;结构;布置;设计随着人们对住宅空间的要求越来越高,异型柱框架结构体系在一定程度上满足方便的室内装饰和家具布置,得到了广泛运用。
在异形柱结构设计中,应重点注意异形柱截面、内力、变形、抗震性能等方面,而结构布置及异形柱选形、异形柱结构计算分析及构造措施等方面则是确保设计质量和结构安全的关键。
1 异形柱在结构设计的一般规定实施的新规范中,并没有把异形柱列入其内,说明国家对异形柱设计是非常慎重的,能够借鉴的也只有上面提到的两地方规程,同时仍应依据我国现行标准中的规定,进行截面、构造、抗震等设计。
1.1 结构布置异形柱框轻结构平面布置的一般原则为:在异形柱结构的一个独立结构单元内,宜使结构平面形状和刚度均匀对称,明显不对称的结构应考虑扭转对结构受力的不利影响,异形柱框架应双向设置,并宜纵向交联。
竖向布置的一般原则为:异形柱结构的竖向体型应力求规则、均匀,避免有过大的外挑、内收以及楼层刚度沿竖向的突变。
1.2 适用高度及高宽比、长细比、肢长等限制(1)异形柱根架在7度抗震设防烈度区,要求房屋高度≤35 m,高宽比不宜超过5;8度区房屋高度≤25 m,高宽比不宜超过4。
(2)柱净高与截面长边之比即长细比不宜<4且≤8。
根据砼结构规范,长细比<4即短柱,短柱在压剪作用下往往发生脆性的剪切破坏,设计中应尽量避免出现短柱。
长细比>8,易引起附加偏心矩,对轴压构件及小偏心受压构件承载力影响较大。
(3)根据长细比不宜<4,在梁高为600 mm的前提下,当标准层层高为3.0 m时,异形柱的最大肢长可为600 mm;底层层高为4.2 m时,肢长可为900 mm。
因此,异形柱的柱肢不应过长,各肢肢高与肢厚比不应>4,且异形柱截面肢厚对多层建筑不应<150 mm;对高层建筑不应<200 mm。
论述异形柱框架的结构设计
发表时间:2018-05-04T15:24:32.053Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第1期作者:胡广鸿
[导读] 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。
广州市住宅建筑设计院有限公司
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。
(2)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,避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。
(3)竖向布置应力求体型规则、均匀,避免过大的外挑和内收,防止楼层刚度沿竖向的突变,尽量避免错层。
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,建筑物的高度比不宜大于4。
另外,柱净高与截面长边之比,即长细比不宜大于4小于8,长细比大于8,易引起失稳破坏。
3.3抗震等级
异形柱框架结构应根据结构类型、房屋高度及抗震设防烈度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。
四、异形柱的结构计算方法
4.1等代矩形柱计算法
(1)将异形柱截面折算成惯性距相等的矩形截面而且将等代矩形柱的形心置于异形柱两肢肝轴线的交点上,
(2)将其输入空间分析程序(如TBSA)进行位移和内力计算,可简化工程量。
(3)以上电算输出的是作用在等代矩形杆形心处的组合内力,需将其回归到单肢截面的形心处。
这样每天单肢就可按其各自的组合内力进行正、斜截面的配筋计算。
这样用面积等效换算作抗压抗剪分析的方法在工程应用较多。
但用这种方法计算时应明确的是:按矩形柱计算时得出的内力要转换到异形柱上断面形心的位置。
然后按矩形柱计算陪配筋;按矩形柱得出的轴压比应乘以矩形柱断面面积与异形柱断面而积之比值才是异形柱的轴压比。
4.2直接计算法
根据国内外的部分实验结果,进行统计分析,拟合成经验公式。
即按T型截面分别计算出纵向力作用x轴及y轴,考虑相应的初始偏心距增大系数后,按仅考虑曲肘边纵向受力钢筋计算的偏心受压构件所能承载的纵向力Nx和Ny,然后以初始偏心距的截面边长的比值为参数进行修正。
4.3先配筋再复核法
对有经验的设计人员,在参考一些相关算例的前提下,可以先对异形柱配筋再复核截面就显得更为简便,截面复核时可分x轴和y轴均按T型截面分别复核。
不论是哪种计算方法,都可以参与混凝土结构设计相关规范有关偏心受压构件的内容来进行计算。
五、异形柱框架结构的计算要点
5.1轴压比的限制
它是影响柱破坏形态和变形能力的另一个重要因素。
有关研究结果表明:轴压比对异形柱的影响远远超过对普通矩形柱的影响,为保证异形柱的延性,必须严格控制轴压比,柱应具有足够打的截面尺寸,以防止出现小偏压破坏,并应满足抗震要求,同时避免长细小于4的短柱。
由于异形柱的截面积比具有相同抗弯刚度的矩形柱小,因此用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用于异形柱。
5.2剪跨比的限制
剪跨比是反应柱截面所受弯矩与剪力相对大小的一个参数。
是影响框架柱破坏形态的最重要的因素。
控制剪跨比即控制柱净高与柱截
面肢长之比。
由于异形柱的抗剪性能差,选择异形柱截面时,为避免出现短柱。
5.3主筋配筋率及配箍率的调整
轴压比控制值的调整,使计算得出的矩形柱配筋值一般均较小,用于异形柱截面配筋时比值应予以放大。
考虑到异形柱自身的受力特点,由于异形柱较普通柱易于开裂的特点,设计时以普通框架柱的构造体积配箍率0.8%-1.2%为依据,异形柱的配箍率取其上限,并以配箍形式选用矩形复合箍筋。
5.4抗震调整系数的选取
考虑地震作用组合的异形柱,其截面承载力应除以承载力抗震调整系数。
对正截面承载能力,取0.8;对于斜截面承载力0.85。
六、异形柱结构提高延性、防止粘结破化的措施
由于异形柱的肢厚都很小,往往同框架梁的宽度一样宽,所以,它对梁纵筋的锚固能力比普通矩形柱差。
因此,异形柱就诶狗框架梁贯通中柱的纵向钢筋直径要求不应大于该纵筋方向柱肢高的1/30,而普通矩形柱框架的要求仅为1/20,从避免出现短柱的角度来说,异形柱的肢高短一些为好。
但从框架节点对受力纵筋的锚固粘结来说,有要求肢高稍长一点为好。
因此兼顾两方面原因,实际采用的柱肢高一般在500-700mm之间,既可以解决梁纵筋直径可在16-22mm(柱肢高的1/30)之间选用的构造要求,又可解决避免出现短柱的要求。
结束语:异形柱框架结构虽然在结构上存在一定缺陷,但有其存在的市场价值,在工程实践中经常被使用。
因此应在掌握其受力特性和结构特点、了解其结构破坏机理的基础上选用合理的结构形式,正确运用电算结果,满足规范要求的各种构造措施,才能保证所设计的结构有可靠的安全度。
参考文献
[1]孙超,姚尧.浅析异形柱框架结构设计中应该注意的问题[J].山西建筑,2010,(13).
[2]杨纪红.有抗震要求的多层住宅异形柱框架结构设计及优化措施分析探讨[J].中外建筑,2010,(04).。