浅谈异形柱框架结构设计

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1、浅谈异形柱框架结构设计摘要：在介绍钢筋混凝土异形柱框架结构特点和设计计算方法的基础上，结合《混凝土异形柱技术规程》（JGJ149—2006）及《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010），探讨异形柱框架结构设计的特殊规定、要求。关键词：异形柱；框架结构；抗震规范Abstract:Onthebasisofintroducingthesteelreinforcedconcretespecialshapedcolumnframestructurecharacteristicsanddesigncalculationme

2、thod,combinedwith“theconcretespecial-shapedcolumntechnicalregulations“(JGJ149-2006)and“thebuildingsseismicdesigncode“(GB50011-2010),thispaperdiscussesonthespecial-shapedcolumnframestructuredesignspecialregulationsandrequirements.Keywords:special-shapedcolumn;fr

3、amestructure;seismicdesigncode中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）1概述7近年来，随着人们物质文化生活水平的提高，人们对住宅建筑使用要求也在日益提高。当今人们对住宅建筑，除了满足最基本的功能要求外，对室内的美观及使用的舒适度要求也越来越高。普通的矩形框架柱一般都比填充墙体要厚，凸出的柱角很大一部分露在房间内部，使室内布置和家具摆设受到一定的限制，特别是小面积住宅更显影响。此外，外露的柱角也会影响、减少建筑的有效使用面积。普通剪力墙结构虽然不会出现“

4、柱楞”，但其对建筑空间的严格限定与分隔，使建筑空间不能灵活改变。人们普遍希望住宅既能像剪力墙结构一样房间内部四角平整光滑、整齐美观，又能像框架结构一样，可拆除填充墙体，灵活布置房间内空间，于是异形柱框架结构便应运而生。2异形柱框架结构的特点2.1异形柱截面形式不同于普通框架柱的方形、矩形、圆形，而通常为“L、T、+”等异形柱截面，其截面各肢的肢高肢厚比不大于4。异形柱各肢肢长可能相等，也可能不相等，但提倡采用等肢异形柱。当不得不采用不等肢异形柱时，柱两肢的肢高比不宜超过1.6。异形柱在满足受力的前提下，肢厚宜与相连填

5、充墙等厚，若比相连填充墙体厚，出现柱楞，则将失去美观、使用方便的基本意义。2.27与普通框架相比，异形柱框架结构总体侧向刚度较小，竖向整体显得较柔。异形柱截面有一根对称轴或无对称轴，对荷载方向较敏感，抗扭刚度较差，因此异形柱抗扭能力较普通框架差。异形柱框架中的梁柱截面较薄，施工时不易捣实，再加上梁柱交接处应力集中，削减了节点核心区的体积，使节点抗剪承载力降低。2.3异形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，还应综合考虑自身的特点，注意以下几方面的问题：2.3.1平面布置宜尽量对称

6、，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；2.3.2考虑采用双向承重体系，并纵横向相连接；2.3.3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，2.3.4异形柱应重点布置在房屋中影响使用的墙角部位，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。这样兼顾了使用和安全两个方面，充分发挥了异形柱使用和受力的特点。3异形柱框架结构设计方法异形柱框架结构设计已有了一段时间，通过了多年的实践之后，现已经颁布了统一的国家规范。异形柱不宜套用普通柱的

7、配筋公式，也不宜直接用剪力墙的配筋公式，一般来说，异形柱的计算方法遵循以下规则：3.1确定结构布置形式7异形柱框架结构一般采用规则的结构方案，这个是为了满足抗震概念的设计要求。规则结构有利于减少偏心，刚度和承载力均匀分布的优点。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，形成底部抽柱转换层的异形柱结构。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，或一方为框架梁，另一方为托柱次梁。3.2确定结构抗震等级对于有抗震设计要求的异形柱框架结构，应该根据抗震设防烈度和房屋

8、高度确定结构的抗震等级，并据此对其进行相应的结构验算、设置构造措施。3.3极限状态设计对于居住建筑，其异形柱框架结构的安全等级应采用二级，设计使用年限不应少于50年。结构计算应该进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算和验算。应根据结构的地震作用，竖向荷载，风荷载的最不利效应组合对异形柱进行正截面、斜截面、梁柱节点承载力进行验算。3.4结构分