谈异形柱框架剪力墙结构

1 / 4 谈异形柱框架剪力墙结构 异形柱结构 (包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙 ),常用于多层及小高层住宅；其框架柱采用 L 型、 T 型、十字型。这种结构比普通框架柱有明显的优点，一般住宅的框架柱多为矩形柱或方柱，柱子的短边尺寸不小于 300一般的填充墙采用墙厚为 200 240样在建成后难免在室内露柱，既影响家具的摆放，又不美观，给住户的使用带来不便。而异形柱的肢宽同填充墙墙厚，在房间内无明柱、明梁，布局规整，有效地增大了室内的使用面积，受到用户的追求 近年来，由于土地的紧缩，多层住 宅难以满足时代要求。为提高容积率，小高层、高层住宅蜂拥而起。但是，影响建筑结构安全的因素主要有三方面：结构方案、内力效应分析和截面设计。结构方案虽然属于概念设计的范畴，但由此决定的整体稳定性对结构安全的影响和对整座建筑物的工程造价的影响起主要作用。特别是现代设计多依赖于计算机辅助计算，所以，结构选型，概念设计与结构分析决定了作品的成败；对于小高层，常用的结构形式为：剪力墙结构，短肢剪力墙结构，框架简力墙结构，异形柱框架剪力墙结构，配筋砌体结构等。小高层的层数一般为 812 层；纯砖混结构的砖墙采用 240 或 370，已不能满足抗压、抗剪、2 / 4 抗弯的要求。而配筋砌块砌体结构，从受力上看，可以满足小高层的要求，但其施工复杂，施工速度漫，难以推广。论文参考。钢筋混凝土剪力墙结构，完全能满足小高层的受力要求，但其含墙量多，自重大，含钢量在 55Kg/右。比如同样建造一座 12 层的住宅和建造一座 20 层的高层住宅，其主体每平方米含钢量相近；且自重大，给基础的附加压力增大，所以不够经济。薄壁剪力墙的墙厚可采用 160，墙体太薄，梁与墙的连接，板在墙上的锚固，墙、梁、暗柱节点钢筋密集，不宜施工；且其隔音、保温效果差。 短肢剪力墙结构，其墙体的配筋率比较高，高规规定：“短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于 %，其他部位不宜小于 %，”而一般剪力墙的配筋率为不小于 %。框架剪力墙结构，前面提到，普通的框架柱会在房间内出现棱角，影响使用。 现在来分析异形柱框架剪力墙结构，异形柱框架剪力墙结构为框架剪力墙结构的特殊形式，其柱肢截面的肢高肢厚比小于，且肢长不小于 500般肢厚取 200240文参考。填充墙采用轻质高效的墙体材料，不仅改善了建筑的保温、隔热性能，节约能源消耗，还能减轻结 构自重，有利于节约基础建设投资，有利于减少结构的地震作用，采用工业废料制作的墙体，有利于利用废料，有利于环境保护，充分响应国家号召，努力搞好节能减排。钢筋混凝土剪力墙3 / 4 一般布置在楼梯间、电梯间位置，对电梯设备运行、结构抗震、抗风均有利。剪力墙应对称、均匀布置，防止扭转。 异型柱的受力特点：异型柱是多肢的，其剪切中心一般在平面范围之外，受力时要靠各柱肢交点核心混凝土协调变形，这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力，由于剪应力的存在，使柱肢易先出现裂缝，也使得各肢的核心混凝土处于三向剪力状态 ，使得异型柱比普通柱变形能力低，脆性破坏明显。况且，异型柱存在着纯翼缘柱肢受压的情况，其延性较差。异型柱的破坏形态为：弯曲破坏、小偏压破坏、剪切破坏等；影响其破坏的因素有多种：如荷载角、轴压比、剪跨比，配箍率、箍筋间距及纵筋直径，混凝土强度等。由于其受力性能的复杂，设计时，除了满足计算外，还应满足相应的构造措施，来保证其强度和延性。 异形柱剪力墙结构中，异形柱为双向偏心受压构件 ;设计时，按双偏压柱计算，严格控制柱子的轴压比，则柱子的配筋基本为构造要求；剪力墙为主要抗侧力构件。混凝土宜采用高强混凝土 ，钢筋宜采用高强热轧钢筋；目前推广使用三级钢。相对普通框架剪力墙结构，其结构的总高度，柱子的轴压比，第一扭转周期与第一平动周期的比值，结构弹性层间位移角限值等均较严格。 异形柱剪力墙结构的抗震性能：以上分析得，异型柱的受力性能比较复杂，异型柱为抗震的薄弱构件；但作为框4 / 4 架剪力墙结构，本身具有两道抗震防线，剪力墙受力明确，变形能力较好，且剪力墙的纵向刚度大，按等刚度分配的原则，则剪力墙承担较大的地震荷载；高层中，纵横向均匀、对称的布置一定数量的剪力墙，能有效地吸收地震剪力。对于异型柱，其轴压比是影响混 凝土柱延性的关键指标，柱的侧移延性比随轴压比的增大而降低；所以在高轴压比的情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，故设计时一般控制柱子的轴压比，比一般框架柱的轴压比限值小。施工中注意梁柱结点钢筋比较密，保证结点处混凝土的密实，作到抗震要求的强结点，弱构件，强减弱弯。论文参考。 异形柱结构最早由天津市在七十年代开始采用。 2017年，天津市建设管理委员会推出了钢