异性柱结构设计及实例分析.pdf

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1、异性柱结构设计及实例分析■高英龙[摘要]由于建筑使用功能的要求，为了更好的观瞻建筑，该部位是异形柱结构中抗震承载力最为薄弱环节。设计外，为确保结构安全，同时按框架结构做补充越来越多的多层、小高层住宅结构采用异形柱结构。相对为确保结构安全及强节点设计要求，对抗震等级为计算，计算配筋时取两个计算模型计算结果的较大于短肢肢剪力墙结构可降低造价，产生好的经济效益且节二、三、四级的梁柱节点核心区和非抗震设计时，值，做包络设计。约资源。本文讨论了异形柱结构体系受力特点，通过实例，均应对该部位进行精确详细的受剪承载力计算，并对抗剪不超筋而

2、抗弯超筋的剪力墙，按计算要阐述了异形柱设计过程中的相关问题。采取必要的抗震构造措施，提高节点域抗震承载能求配置剪力墙的水平竖向分布钢筋，按剪力墙端部力。基于异形柱结构受力性能的复杂，设计中更多最大配筋要求（配筋率不大于5%）配置端部纵向钢[关键词]异形柱剪力墙框架结构注重概念设计。筋。对抗剪超筋的剪力墙，按剪力墙的剪压比限值3.异形柱结构平面布置确定抗震墙的抗剪承载力（按《混凝土结构设计规目前，由于开发商、业主以及建筑专业对于住（1）依据建筑平面布置，宜将异形柱布置于结范》第11.7.3条计算）并确定墙的水平钢筋（按《混宅建

3、筑的要求越来越高，对于采用常规结构形式的构两主轴方向，以提高结构的抗侧能力，结构平面凝土结构设计规范》11.7.4条计算），按强剪若弯框架结构难以满足建筑立外面及使用的要求。相比宜规则，刚度、承载力分布均匀。要求确定剪力墙的竖向钢筋（根据剪力墙的抗震等于框架柱占用房屋使用空间及美观性，采用异性柱（2）平面布置时应尽量减小结构的扭转效应。级，按《混凝土结构设计规范》第11.7.2条确定的结构可有效的解决此类问题，为建筑平面布置提供减少Z形柱的使用，墙肢高厚比宜小于4，当墙肢计算剪力V，按第11.7.4条计算抗震墙考虑地震作有力

4、条件。高厚比大于4时，计算程序会将此部分柱按照断肢用组合的弯矩设计值M=λV，并按计算，同时按构基于以上原因，异形柱框架结构或异形柱框架-剪力墙计算分析，出现结构概念错误，对结构抗震造要求配置剪力墙的竖向分布钢筋）。剪力墙结构作为一种全新的结构形式被广泛应用于不利。4.设计中所遇问题的处理多层和小高层住宅建筑中，相对于传统的短肢剪力（3）异形柱柱肢截面中线宜与框架梁中线以及（1）钢筋排布问题。施工图绘制时，由于梁宽墙结构和框架结构，该结构形式可更好的满足建筑剪力墙中线对齐，减少框架梁与柱肢平面外连接。全部为200mm，截面较

5、小，梁端所需负弯矩钢筋截需求且造价略有降低，因此具有更好的经济效益和（4）异形柱框架结构和异形柱框架-剪力墙结面较大时导致钢筋排数过多，根据《混凝土结构设社会效益。构均应设计成双向抗侧力结构体系。计规范》构件中的钢筋可采用并筋的配置形式。直一、结构体系及受力特点（5）异形柱框架结构不应用于单跨框架结构。径不大于28mm的钢筋并筋数量不应超过3根；并1.结构体系二、工程实例筋应按单根等效钢筋进行计算，等效钢筋的等效直异形柱结构体系是指采用轻质填充墙和隔墙的1.工程概况径应按截面面积相等的原则换算确定，本工程中在2现浇钢筋混凝土

6、异形柱框架结构以及异形柱框架-北戴河某住宅项目，建筑面积为1521m，地上满足锚固要求的前提下尽量采用大直径钢筋，超过剪力墙结构。常用的柱截面形式一般有L形、十字六层，层高3.2m，最大建筑高度为20.8m。本工程两排时采用并筋形式。形、T形、也有采用Z形。异形柱由剪力墙演变而位于抗震设防烈度7度区，设计基本地震加速度为（2）框架梁与柱平面外连接。框架梁与异形柱来，柱肢截面的高厚比一般不大于4，各柱肢厚一0.1g，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅲ类。平面外连接时，当梁钢筋在柱内水平锚固长度不满般同剪力墙的厚度，各肢高不小于

7、500mm。采用有少量剪力墙的异形柱框架结构，剪力墙抗震足规范要求又不能在梁支撑处增加柱截面厚度以增2.受力特点等级为二级，异形柱框架为三级。加水平段锚固长度时，这种情况下，为满足梁钢筋（1）异形柱与矩形柱相比具有不同的截面特2.结构分析在柱内部的锚固长度要求，可将梁端（主要是梁顶性，异形柱各方向刚度分布不一致。实验表明，异本工程采用PKPM软件对进行结构计算分析，结的负筋）采用细而密的钢筋，控制纵向钢筋直径，形柱双向偏心受压的正截面承载力随着荷载作用方构第1周期为0.6685s（X向平动），第2周期为以满足钢筋的水平锚固长

8、度0.4的要求。对梁底钢向的不同而存在很大的差异，特别是对“L”形柱最0.5947s（Y向平动），第3周期为0.5655s（整体筋，当由支座截面控制时，做法同梁顶负筋；当不为明显。扭转），第一扭转周期与第一平动周期的比值为受支座截面控制时，可按梁底钢筋根数，折算出支（2）柱截面由多肢组成，