异形柱结构设计要点.pdf

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1、规划与设计■村目舞窿2013年3月【文章编号】1673—0038(2013)08—0028—02异形柱结构设计要点温晓宏(中国中元国际工程公司北京100089)摘要：异形柱结构作为新型的一种抗震住宅结构体系，它的运用可以大大提高室内空间的利用率，适应现代社会的需求。本文通过介绍异型柱框架结构体系的主要优点入手，分析了异形柱框架结构在设计时应注意的问题。关键词：异形柱；结构设计；构造设计1前言目前，伴随着我国住宅产业的飞速发展，同时人们针对房屋和空间的设计需求也随之增加，一般的矩形模型对建筑平面和操控的间隔已经远远不能适应现在的购房者的需求了，因为它会给室内装饰

2、和家具布置带来极大的不便。再者，由于异型柱框架的结构模型和现在的室内设计相互一致，具备看不出柱楞、房间美观实用、填充墙和壁柱一样厚、和填充墙之间接触也很优良的特征，因此在工程当中被广泛实用。2异形柱的受力性能分析异型柱(L、T、+)是从短肢剪力墙向矩形柱跨越的一种结构配件。经过实验和分析显示，作为压减配件的异形柱，主要破坏的形式有弯曲、小偏压、粘接、高压剪以及剪压、剪拉和斜拉破坏，而有轴压比、柱净高与截面肢长之比、纵筋配筋率、体积配箍率是与其破坏形式相关的关键原因，它的剪力中心基本是不和型心相互重叠的。在承受力的时候，各肢出现翘曲正应力和剪应力，造成异形柱混凝

3、土与普通矩形压剪构件相互比较更容易出现裂缝即产生腹剪裂缝，导致异形柱的脆性形状改变很清晰，使得异形柱比一般的矩形变形能力更弱。此外，在异型柱住宅规划的时候，层高一般都在2．8～3m之间，针对柱肢高度在600。800mm的异形柱来说，就一定会发生短柱的状况，所以在水平力的促进之下，剪切变形就会占很大的比率，构件明显出现脆性破坏的现象。框架的结构当中的柱子应该具备很好的延展性，这样就可以确保中心结构在任何荷载的作用下都有很强的形状改变能力，最清楚反馈这种性能的标准是在结构设计中制约其的柱轴压比。《建筑抗震设计规范》规定了钢筋混凝土柱轴压比限值。这个限制的值主要是根

4、据框架柱中发生受钢筋屈服为前提的大偏心遭受破坏的原理，预防发生小偏心遭受压脆性破坏，面对举行截面柱计算解析算出的结果，针对这个限制是不能使用的。这是由于一般柱的延展性要远远高于异型柱的延展性，当它破坏时钢筋以及混凝土的内应力、应该改变的分布和矩形柱是不相同的。因此异形柱的轴压限值要比《规范》中设定一般的矩形柱的轴压限值要小，按照箍筋间距和主筋直径比例，箍筋直径以及抗震等级不同，针对不一样的截面的异形柱(L、T、+)的轴压比给出了更严格的限值。3异形柱的构造要求3．1结构材料在异形柱的结构当中，梁、柱、墙等等的厚度都较小，为了确·28·保结构配件的整体和部分具有

5、一定的强度，混凝土的强度级别不能小于C25，但是也不能够比C50高，因为它的结构配件比较薄，当钢筋的数目太多时，不仅会增加工作的难度，而且混凝土也不容易浇捣严实，所以，异型结构的纵向钢筋就应该选用高强度的钢筋。3．2梁截面的大小梁截面的高度不够时往往会造成柱纵向钢筋在节点的中心区域离得锚设定的长度不够，就会造成锚固不起作用，破坏节点承受力的能力，尤其是在地震作用之下的抗震能力。因此，《混凝土异形柱结构技术规程》要求抗震规划的异型柱框架梁的最低高度是400mm。3．3柱截面的大小若异形柱的柱肢厚度不足200mm，就会引起梁柱节点的中心区域的钢筋安置较难和混凝土的

6、连接锚固强度不够。所以，异形柱的截面的柱肢厚度不能低于200mm，也不能高于300mm。规程要求：异形柱的截面各个肢的高度以及厚度不能高于4，肢高也不能低于500mm，异形柱的结构主要是针对于住宅建筑设计的。通常层的高度应该是3000mm。在工程的规划过程中，通常异形柱的柱肢的合适长度是500～600mm，如果肢长高于600mm的时候就容易造成短柱，不仅对抗震不适合而且不经济。3．4承受力的钢筋最好的配筋率异形柱的柱肢较薄，在柱中因为纵向受力的钢筋粘结度太弱，为了降低粘结损坏以及节点地方钢筋的安置难度，异形柱整体的纵向受力钢筋的最高配筋率都要低于一般矩形柱的配

7、筋率，抗震规划的时候不能高于3％。在地震的各个力的组合作用下，梁支座的地方的纵向钢筋也许会在节点一边受到拉力、另一边受到压力，针对异形柱框架梁柱的节点容易造成纵向钢筋在节点的中心区域的锚固损坏。3．5梁纵向受力钢筋直径矩形柱框架结构的框架梁纵向钢筋延伸到节点以后，它的维护层比较单薄，但是异形柱的肢截面比较薄，矩形柱框架在节点的粘合能力要比梁纵向钢筋的粘合力大很多，所以在抗震设计的时候，《混凝土异形柱结构技术规程》对穿插中间节点的框架梁纵向钢筋的直径要比矩形柱框架结构的直径严格。4异形柱节点设计纵向钢筋和箍筋：在选择纵向受力钢筋的时候，数目一般较少，直径通常比较

8、大，通常要求为14mm≤d≤25mm，