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钢筋混凝土异形柱框架结构设计分析(论文).pdf

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第42卷第 12期 2015年 12月 建 筑 技 术 开 发 Building Technique Development Vo1.42.No.12 Dec.2O15 钢 筋 混 凝 土 异 形 柱 框 架 结 构 设 计 分 析 周 长 明 , 朱 振 宇 (1.周 口市建筑设 计研 究 院 ,河 南周 口 466000;2.河 南长城铁路 工程 建设 咨询 有 限公 司 ,郑 州 450000) [摘 要 ] 介绍异形柱的概念 、应用及适应范围,概括异形柱的性能 ,通过对结构设计中常出现的问题进行分析 , 并探讨相应的解决方案和对策 ,为从事异形柱框架结构设计工作带来一定帮助。 [关键词 ] 异形柱 ;框架结构 ; 结构设计 ;平面布置 [中图分类号] Tu 375.4 [文献标志码 ]A [文章编号 ] 1001—523X(2015)12—0021—03 DESIG N A NALYSiS OF SPECIALLYI.SH APED REINFoR CED CoNCRETE Co LUM N FRA M E STRUCTURE Zhou Chang—ming,Zhu Zhen—yu EAbstract~ This paper introduced the concept,application scope and performance of specially—shaped column, analyzed common problems in structural design and discussed relevant solutions and measures, providing certain assistance for the design of specially-shaped column frame structure. EKeywords~specially—shaped column;frame structure;structural design;plain layout 异 形 柱 是 指 在 满 足 结 构 承 载 能 力 要 求 的 条 件 下 , 由于 建 筑 使 用 功 能 、设 计 布 置 的 限制 ,采 取 不 同截 面 形 状 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 ,异 形 柱 肢 高 与 肢 厚 之 比在 2~4,肢 厚 不 小 于 180mm 的框 架 结 构 。包 括 异 形 柱 框 架 和 异 形 柱 框 架 剪 力 墙 。 在 进 行 结 构 平 面 布 置 时 , 由 于 建 筑 使 用 功 能 及 美 观 要 求 ,必 须 设 置 一 字 形 柱 截 面 , 只能 在 柱 截 面 一 个 方 向布 置 框 架 梁 ,为 保 证 柱 平 面 外 的 刚 度 与 稳 定 ,应 在 柱 截 面 另 一 方 向沿 柱 肢 宽 增 设 暗 梁 ,且 一 字 形 柱 截 面 宽 度 应 满 足 规 范 要 求 的不 小 于 300mm。 1 异 形柱 框 架 结构 的 特 点 及 适 用 条 件 1.1 异 形 柱 框 架 结 构 特 点 (1)具 有 一 般 框 架 结 构 整 体 性 较 强 ,抗 震 收稿日期:2015—10L_10 作者简介:周长明(1987一 ),男,河南周口人,e—mail:zem1668@ qq·colno 延 性 好 的优 点 。 (2)兼 有 砌 体 结 构 优 点 ,又 有 效 解 决 了砌 体 房 屋 超 高 的技 术 问题 。 (3)填 充 墙 厚 度 一 般 与 异 形 柱 肢 厚 相 同 , 柱 不 凸 出在 墙 体 外 面 ,墙 面 平 整 美 观 ,使 用 面积 能 增 加 6%一9%。既 提 高 了建 筑 功 能 ,又 经 济 美 观 。 (4)由 于 填 充 墙 采 用 新 型 轻 质 墙 体 材 料 , 既 有 利 于 保 温 隔 热 ,又 有 利 于 减 轻 房 屋 重量 , 比 普 通 框 架 结 构 节 约 造 价 约 9% ~14%, 同 时 能 充 分 利 用 工 业 废 料 ,避 免 破 坏 农 田 ,节 约 能源 。因 此 ,异 形 柱 框 架结 构 具 有较 好 的使 用 及 经 济 效 益 。 1.2 异 形 柱 结 构 的 缺 点 (1)节 点 区域 薄 弱 ,异 形 柱 节 点 区混 凝 土 振 捣 难 以密 实 ,使 节 点 承 载 力 降 低 程 度 较矩 形 柱 框 架 结 构 严 重 。 (2)异 形 柱 框 架 结 构 设 计 较 复 杂 ,柱 肢 厚 度 与 梁 的 宽 度 相 比矩 形 柱 较 小 ,异 形 柱 柱 内钢筋 较 多 ,使 施 工 的难 度 较 矩 形 柱 困难 很 多 。 21 第 12期 周长明,等:钢筋混凝土异形柱框架结构设计分析 第 42卷 (3)异 形 柱 结 构 相 较 矩 形 柱 结 构 混 凝 土 用 量 增 加 5% ~7% ,钢 筋 用 量 约 增 加 4% ~10% , 因此 造 价 较 矩形 柱 高 ,比砌 体 结 构 房 屋 更 高 。 (4)在 最 不 利 荷 载 作 用 荷 载 角 方 向 下 ,L形 、 T形 截 面 柱 比矩 形 截 面柱 的延 性 分 别 低 9% ~14% 及 5% ~l0%。 1.3 异 形 柱框 架 结 构适 用条 件 (1)居 住 建 筑 (住 宅及 宿舍 ); (2)抗 震 设 防 烈 度 为 7度 (0.10g及 0.15g) 和 8度 (O.20g,I、II、III类 场 地 ); (3)柱 网尺 寸 不 宜 大 于 7.2m; (4)房 屋 总 高 度 的 限 制 。 2 异 形柱 结构 设 计 须 知 2.1 异 形 柱 抗 震 等 级 抗 震 等 级 一 般 根 据 抗 震 设 防 烈 度 、结 构 类 型 、房 屋 高 度 等 划 分 。抗 震 等 级 不 同 ,则 结 构 设 计 采 用 不 同 的抗 震 措 施 。异 形 柱框 架 结 构 的延 性 比矩 形 柱 框 架 要 低 ,因此 ,异 形 柱框 架结 构 的抗 震 等级 较 矩 形 柱 框 架 要 高 (表 1)。 表 1 异形柱结构抗震等级 抗震设防烈度 结构体系 6
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