异形柱框架结构的设计与应用

1、异形柱框架结构的设计与应用    摘要：本文阐述了异形柱框架结构与矩形拄框架结构在设计中的部分差异，并简要介绍了异形柱框架结构在SATWB软件中有关粱柱节点域的处理方法，同时将作者在设计异形柱框架结构中的学习心得与广大设计人员共同探讨。关键词：异形柱框架结构；矩形柱框架结构；SATWE；节点域1、前言随着人们对房屋平面与空间布置的要求越来越高，从而对建筑设计布局有了新的要求。普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间的分隔己越来越不能被房屋使用者所接受，因为它直接影响到室内家具的布置及空间的使用。建筑师要求结构工程师配合解决这个问题，因而在框架结构中以异形截

2、面柱代替矩形柱。在此，笔者拟与广大设计人员共同探讨一下混凝土异形柱框架结构的设计与应用。2、异形柱结构的设计与应用2.1异形柱及异形柱结构的定义1）由T形边柱、十字形中柱、L形角柱组成的框架：2）填充墙与柱壁同厚，室内不出现柱楞：3）因墙体减薄与砖混结构相比，可增加使用面积810；4）填充墙的墙体材料可根据当地保温隔热要求，因地制宜，就地取材。2.2异形柱框架结构与矩形柱框架结构在设计中的差异2.3异形柱框架结构在SATWE中的设计与应用能够有效地分析带有混凝土异形柱的结构并进行截面配筋设计，这是SATWE软件的特点之一。在梁的刚度、荷载、及截面配筋计算时，充分考虑了异形柱框架结构的特殊性。由

3、于混凝土异形柱的柱肢较长，梁、柱在节点处的重叠部分较大，合理的力学模型简化应将重叠部分作为刚域，自重计算时不应重复计算重叠部分的混凝土重量，SATWE软件中对梁考虑了这样的力学模型简化：（1）梁的计算按扣除刚域后的梁长计算：（2）梁上的外荷载按梁两端节点间长度计算；（3）截面设计按扣除刚域后的梁长计算；（4）梁端刚域的计算原则如下：记梁两端与柱的重叠部分长分别为Di和Dj，梁长为L（即两端节点问的距离），梁高为H，则梁两端的刚域的长度分别为DbiMa×（0，Di H/4）DbjMa×（0，DjH/4）扣除刚域后的梁长为：LOL（DbiDbj）2.4异形柱结构构造的设计心得3

4、、工程算例3.1工程概况某多层异形柱框架结构，共6层。地震烈度为7度（设计基本地震加速度为0.15g），框架抗震等级为三级。3.2设计心得（1）Z形柱，是由两个L形柱组成的。在PMCAD输入时按两个L形柱来输入并进行内力及配筋计算。因为Z形柱受力较大时易在中间肢劈开，劈开后（极限状态）其受力接近于两个L形柱，按两个L形柱处理较为合理。此时两个L形柱间的梁会困刚度太大而超筋，因为实际上无此梁，只是有限元计算时两柱问有联系必须有此梁，故不必管。（2）W形柱，计算及配筋时是按T形柱考虑的。只是由于建筑布置的要求，此处垂直搭接至T形翼缘上的梁的梁端钢筋锚固长度，由于翼缘厚度只有200mm，不能满足要求。故在此处增加一部分混凝土，该部分按构造配筋，就是为了解决梁端钢筋锚固长度的问题。通过该结构的设计，本人意识到为保证结构安全，结构构造在整个设计过程中起着非常重要的作用。尤其对于异形柱结构而言，实际上是梁柱节点域的设计。总之，异形柱框架结构有着较大的市场需求，在设计中