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：随着我国住宅建筑规模的不断扩大和住宅产业现代化的大力推进，建筑功能优于普通框架结构的多层异形柱框架轻质墙结构体系逐渐得到了推广和应用。异形柱框架结构住宅具有良好的经济效益、环境效益与社会效益，并显示出良好的发展前景。本文介绍了异形柱、短肢剪力墙的区别，对异形柱在结构设计中的规定、异形柱框架结构设计构造等问题进行探讨。关键词：异形柱；框架结构；设计　　abstract:alongwithourcountryresidentialbuildingandexpandingthesizeofhousingindustrymoder

2、nizationenergeticallypromoting,buildingfunctionisbetterthanthatofordinaryframestructureofspecialshapedcolumnframelightweightwallstructuresystemisgraduallypopularizedandapplied.specialshapedcolumnframestructurehousehasgoodeconomicbenefit,environmentalbenefitandsocialbenefit,showgo

3、oddevelopmentprospect.thispaperintroducestheshortlimbshearwallwithspecial-shapedcolumns,thedifferencebetween,onspecial-shapedcolumninstructuraldesignrules,designofspecial-shapedcolumnframestructureconstructionarediscussed.　　keywords:special-shapedcolumnframestructure;design;　　中图分

4、类号：tu318文献标识码：a文章编号：　　1异形柱的定义　　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。l形截面柱多用于墙的转角部位，而t形和十字形截面柱多用于纵横墙交接处。柱肢宽度一般使用与填充墙体相同的厚度，为200～250mm，不大于300mm。肢长较大，一般为600～800mm。除此之外，不等肢异形柱肢高比一般不超过，各肢截面厚度不能相差过大。　　2异形桩受力性能特点及轴压比控制　　异形柱设计要比常规矩形截面柱设计复杂

5、得多，对于偏压构件，矩形截面的受压区总是矩形，内力臂较大；而对异形柱，受压区图形通常比较复杂，可能为二边形，也可能为多边形。对于受压区呈多边形分布的截面，压区边缘砼应力过于集中，一旦达到受压强度极限，破坏区域往里渗透得过陕，不利于外边缘的砼纤维经历下降段，从而影响整个截面和构件的延性。　　异形柱由于多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状态下各肢将产生翘曲正应力和剪应力，剪应力使柱肢砼先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，导致异形柱脆性明显，使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。　　异形柱在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容

6、忽视，因此，对异形柱结构应按空间体系考虑，宜优先采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析，pkpm、gscad、tbsa等国产结构软件均可做异形柱框架结构计算。　　但以上计算理论均基于平截面假定，未曾考虑截面翘曲自由度，对于异形柱来说，很可能出现各柱肢单独作用的情况，因此常见的基于平截面假定的公式受到挑战。而对异形柱的分析、试验以及设计方法等一套体系还没有完全建立起来，这就给异形柱设计带来一定的难度，必须在概念设计上予以加强。　　作为异形柱延性的保证措施，必须严格控制轴压比，柱应具有足够大的截面尺寸，以防止出现小偏压破坏，满足抗震要求，同时避免长细

7、比小于4的短柱。抗震设计中规范对框支柱的内力、轴压比、配筋等的要求都严于普通柱。天津大学的试验研究结果表明：轴压比对异形柱的影响远远超过对普通矩形柱的影响，因此异形柱的参数控制应比框肢柱更为严格。　　从表l、表2可以看出，l型截面柱(在结构中通常以角柱出现)，由于它的弯曲主轴是倾斜与柱肢的，所以当弯矩作用于柱肢方向时截面就会产生双向弯曲，故对其提出了严格的轴压比限值。“十型柱”的受力状态相对比较理想，故表中轴压比限值较高。　　s/d箍筋间距与主筋直径一箍筋直径　　表1l型、t型、十型截面柱的轴压比限值　　表2异形柱框架结构的抗震等级　　3异形柱框架结构设

8、计构造　　框架柱　　柱纵筋与箍筋设置形式有“l”、“t”、“十”及双排布置等形式