DGTJ08-009-2002 钢筋混凝土异型柱结构技术规程_第1页
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文档简介

2002上海钢筋混凝土异型柱结构上海现代建筑设计(集团)有限公司批准部门:上海市建设和管理委员会施行日期:2003年2月1日各有关单位:由同济大学和上海现代建筑设计(集团)有限公司主编的《钢筋混凝土异型柱结构技术规程》,经有关专家审查和我委审核,现批准为上海市工程建设规范,统一编号为DG/TJ08-009-2002,自2003年2月1日起实施。原《钢筋混凝土异型柱结构设计规程(试该规范由上海市建设工程标准定额管理总站负责组织实施,同济大学负责解释。上海市建设和管理委员会二〇○二年十一月七日上海市自上世纪八十年代以来就开展了异型柱结构的研究、设计与施工探索,积累了大量的工程实践经验。近几年来,随着人民生活水平的日益提高和上海市住宅产业的发展,异型柱结构体系已经成为值得推广的一种新型结构体系。为了使钢筋混凝土异型柱结构的设计与施工能有所遵循,确设地方标准、规范和标准设计编制计划》(沪建建(2000)第0214号)的要求,由同济大学和上海现代建筑设计(集团)有限公司任主编单位,上海市建筑科学研究院、上海建工(集团)总公司和上海中房建筑设计院为参编单位组成了本规程编制组。编制组以本市近年来的研究成果和工程实践为基础,并参考国内有关研究工作成结构设计的基本规定;4.荷载和地震作用;5.异型柱结构计算;6.构件截面承载力设计;7.异型柱结构构造设计;8.异型柱结构施各单位在执行本规程时,如发现需要补充或修改之处,请将意见和有关资料寄往同济大学建筑工程系(地址:上海市四平路上海现代建筑设计(集团)有限公司参编单位:上海市建筑科学研究院上海建工(集团)总公司上海中房建筑设计院 2术语和符号 2.2符号 3异型柱结构设计的基本规定 3.1结构体系 3.2结构布置 3.3抗震等级 4荷载和地震作用 4.1竖向荷载 4.2风荷载及雪荷载 4.3地震作用 5异型柱结构计算 5.1一般原则 5.2水平位移限值 6.1正截面承载力计算 6.2斜截面受剪承载力计算 7异型柱结构构造设计 7.1一般规定 7.2异型柱 7.4框架梁 7.5梁柱节点 7.6斜撑 8异型柱结构施工 8.1一般规定 8.2模板和钢筋工程 8.3混凝土工程 附录A异型柱正截面强度计算数值积分法 附录B本规程用词说明 (54)11.0.1为使钢筋混凝土异型柱结构体系设计和施工做到技术先形等形状的非常规截面柱。异型柱每一肢的宽厚比(即异型柱每所示)应小于5。1.0.4在上述异型柱结构体系中,宜采用新型轻质填充墙体材21.0.5本规程适用于国家标准《建筑抗震设防分类标准》(GB50223)中抗震设防烈度为6度和7度、建筑抗震设防类别为丙类的建筑。32.1.1异型柱special-shapedcolumn截面几何特征为T形、十形、L形、Z形和一字形等形状的非常规截面柱。2.1.2短肢剪力墙short-limbshearwall宽厚比在5到8之间的墙肢。2.1.3异型柱结构体系structuralsystemwithspecial-shaped以现浇钢筋混凝土异型柱为特征的异型柱框架结构、异型柱框架一桁架结构和异型柱一短肢剪力墙结构。2.1.4异型柱框架结构framestructurewithspecial-shaped由异型柱和梁刚性连接组成的承受竖向和水平作用的结构。2.1.5异型柱框架一桁架结构frame-trussstructurewithspecial在异型柱框架结构的跨间加设人字形或八字形斜撑所形成的承受竖向和水平作用的结构。2.1.6异型柱一短肢剪力墙结构short-limbshearwallstructurewithspecial-shapedcol由异型柱和短肢剪力墙(可含有部分长度不大于6m的剪力墙)组成的承受竖向和水平作用的结构。2.2.1作用和作用效应4M₁——绝对值较大的杆端弯矩设计值,取正值;M₂当与弯矩M₁使构件同侧受拉时取正值;当与弯矩M₁使构件异侧受拉时取负值;M.——柱端截面组合的弯矩计算值;Mx、M-——分别为关于截面重心轴x,y的弯矩设计值;N——轴向力设计值;V——异型柱剪力设计值;V.——柱斜截面组合的剪力计算值;V;——框架节点剪力设计值;∑M₆——同一节点左、右梁端按顺时针或逆时针方向考虑地震作用组合的弯矩设计值之和;∑M.——考虑抗震等级的节点上、下柱端弯矩设计值之和;0ci—第i个混凝土单元的应力;o,-——第j个钢筋单元的应力;F;——第i层的水平地震作用标准值;u——结构顶点水平位移;△up——薄弱层(部位)弹塑性层间水平位移。2.2.2材料力学性能C30-表示立方体抗压强度标准值为30N/mm²的混凝土强度等级;fe——混凝土轴心抗压强度设计值;f.——混凝土轴心抗拉强度设计值;f,—钢筋的抗拉强度设计值;fy箍筋的抗拉强度设计值;βe——混凝土强度影响系数。52.2.3几何参数a₅—受拉钢筋合力点至截面近边的距离;as——受压钢筋合力点至截面近边的距离;A——柱的全截面面积;A.——节点水平截面面积;A——第i个混凝土单元的面积;A;——第j个钢筋单元的面积;A₈—验算方向柱肢截面厚度b。范围内同一截面箍筋各肢的全部截面面积;A——配置在框架节点验算方向柱肢截面在厚度b。范围内同一截面箍筋各肢的全部截面面积;bc——验算方向的柱肢截面厚度;b——垂直于验算方向的柱肢截面厚度;bj——框架节点水平截面腹板的厚度;d——纵向钢筋直径;dv—箍筋直径;ea——附加偏心距;e;——初始偏心距;eo——轴向力对截面重心的偏心距;eix—轴向力对截面重心轴y的初始偏心距;eiy——轴向力对截面重心轴x的初始编心距;hb——梁截面高度;ho——梁截面有效高度;hc——验算方向的柱肢截面高度;h——验算方向的柱肢截面有效高度;h--—垂直于验算方向的柱肢截面高度;6h;——框架节点水平截面腹板的高度;H——结构的总高度;H₆——节点上、下层柱反弯点之间的距离;H;——楼层层高;lo——柱的计算长度;r——中和轴至计算坐标原点的距离;s——箍筋间距;ciY——第i个混凝土单元的形心坐标;0—x轴与中和轴的夹角。2.2.4计算系数cm—无侧移结构中偏心受压构件杆端弯矩不等的影响系m——异型柱节点工作条件系数;nc——混凝土单元总数;ng——钢筋单元总数;Ec——混凝土压应变;Eo——混凝土受压应力为f。时的峰值压应变;Eeu——混凝土受压极限应变;λ-—异型柱的计算剪跨比;k——荷载长期影响系数;YRE——承截力抗震调整系数;51小偏心受压构件截面曲率修正系数;52—偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数;7ζf——考虑柱截面翼缘宽度的修正系数;Sh——考虑节点水平截面腹板高度的修正系数;SN——考虑高轴压比影响的修正系数;ζy——按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和罕遇地震作用下弹性地震剪力的比值;μN——轴压比;η—柱的偏心距增大系数;7c——强柱系数;7;b——强节点系数;7p——弹塑性位移延性增大系数;7b—框架梁考虑剪切变形影响的刚度折减系数;7c-—柱剪力增大系数。2.2.5其他符号p——纵向受力钢筋配筋率;Pmin—纵向受力钢筋最小配筋率;Pmax—纵向受力钢筋最大配筋率;pv——框架节点区bjh;范围内的箍筋体积配箍率;V——基本周期考虑非承重填充墙影响的折减系数。83.1.1异型柱结构的最大适用高度应符合表3.1.1的要求。处)的高度,不包括局部突出屋面的水箱、电梯间等部分;2.低于7度设防并有充分技术依据时,房屋高度可适当超过表中规定;不规则建筑,表中的高度应适当降低;3.异型柱一短肢剪力墙结构中,短肢剪力墙和剪力墙部分承受的地震倾覆力矩应大于结构总倾覆力矩的50%。3.1.2异型柱结构的高宽比不宜大于4。3.1.3异型柱结构应采用现浇钢筋混凝土结构。结构的要求设置。93对明显不对称的结构,应考虑扭转对结构受力的不利影层两端平均侧移之比不应大于1.5。不满足上述要求时,宜调整度小于上层时,则不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%;连续三层刚度逐渐降低后,不宜小于变化前的50%。3.2.5现浇钢筋混凝土异型柱结构的顶层楼板厚度不宜小于130mm,地下室顶板厚度不宜小于180mm,一般楼层现浇楼板厚度不宜小于110mm,且不应小于100mm。3横向斜撑的间距宜小于2B(B为楼面的宽度)且不应大于平力的20%。震设计规范》(GB50011)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)的有关规定。震等级应按表3.3.1采用。异型柱框架结构高度(m)四三三二结构高度(m)四三三二带斜撑框架、三三二二注:表内所列高度同本规程表3.1.1注1规定。3.3.2在异型柱框架一桁架结构以及异型柱一短肢剪力墙结构中,当带斜撑框架或短肢剪力墙部分(含部分长度不大于6m的剪力墙)承受的地震倾覆力矩小于等于结构总倾覆力矩的50%时,其框架部分抗震等级应按异型柱框架结构采用。4.1.1建筑楼面均布活荷载应按表4.1.1采用。表4.1.1建筑楼面均布活荷载标准值(kN/m²)挑出阳台注:当可能出现较大荷载时,应按实际情况考虑。4.1.2建筑屋面水平投影面上的均布活荷载应按表4.1.2采用。表4.1.2建筑屋面均布活荷载标准值(kN/m²)2.上人屋面,当兼作其它用途时,应按相应楼面活荷载采用。4.3.1异型柱结构的抗震设防烈度应按上海市烈度区划的基本5按本条1、2、3款计算时,宜考虑5%建筑物长度的附加偏(DBJ08-9)规定的地震波。7度时相应的加速度峰值为:第一阶段(多遇地震作用)为35cm/s²;第二阶段(罕遇地震作用)为220cm/s²。计算得到的底部剪力,不应小于振型分解反应谱方法计算结果的80%。6度时不需要计算。4.3.4计算异型柱结构的地震作用时,其重力荷载代表值应取结构和构配件恒载标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数应按表4.3.4采用。表4.3.4组合值系数不考虑4.3.5计算地震作用时,结构的阻尼比取0.05或根据同类结构实测取值。4.3.6对质量和刚度沿高度分布均匀的异型柱结构,其基本自振并考虑非承重填充墙影响的折减系数T=0.75~0.85。5.1一般原则5.1.1异型柱结构计算分析简图柱的高度Hn:无地下室时,底层柱高度从基础顶面算起;有地下室时,底层柱高度为地下室顶板到二层楼楼面的距离;其他各层为楼面到楼面的距离。梁的跨度:柱肢几何轴线的交点之间的距离。梁的截面惯性矩:对边框架,1=1.5l₀对中框架,1=2.01₀I₀为梁矩形截面的惯性矩。筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)中有关规定取用。5.1.2异型柱结构的外部作用效应包括内力和位移,在进行多遇地震作用下内力和变形分析时,可采用弹性分析方法;在进行罕遇地震作用下变形验算时,应采用弹塑性分析方法。1异型柱结构内力和位移的计算方法,应能准确反映结构中各构件的实际受力状态,并根据具体条件及精度要求而选定。在设计中宜优先采用基于空间工作的计算机分析方法,也可采用基于平面抗侧力结构空间协同工作的计算机分析方法;2结构按空间协同工作分析方法或者三维空间计算方法计算时,计算轴线距离应按图5.1.2所示取值,即:当荷载方向沿腹板作用时,计算轴线取腹板厚度中心线;当荷载方向沿翼缘时,计算轴线取翼缘厚度中心线。图5.1.2结构轴线2L形异型柱翼缘方向(图5.1.3b):3十字形异型柱腹板方向(图5.1.3c):4T形和十字形异型柱翼缘方向(图5.1.3d):5Z形异型柱刚域宜按图5.1.3e所示简图进行计算,具体1)将Z形截面柱沿轴线0-0分为两部分,即分为两个独h2)独立L形异型柱截面积为AL=A/2,A为Z形异型柱的截面积,对翼缘平行轴的惯性矩为I=I/2,I为Z形截面柱对0-0轴的惯性矩。对腹板平行轴的惯性矩应按L形截面柱的相应计算方法。hbb刚城.二刚域框架梁腹板框架粱6框架梁框架梁三腹板(d)T形和十字形异型柱翼(e)Z形异型柱刚域5.1.4当计算框架梁的刚域长度小于零时,不考虑刚域的影响。带刚域框架梁(图5.1.4)的等效刚度可按下式计算:式中El₀——杆件中段截面抗弯刚度;7b——考虑剪切变形的刚度折减系数,与梁高hb和弹性梁段lo的比值有关,按表5.1.4采用;l₀——弹性梁段的长度。EI₀弹性梁段L62L62l图5.1.4带刚域框架梁表5.1.4考虑剪切变形的刚度折减系数ηby值5.1.5异型柱框架一桁架结构中,斜向支撑的轴向刚度应予以折减,在受拉和受压状态下,支撑轴向刚度折减系数可分别取为0.5和0.8。5.1.6异型柱结构在地震作用下的内力和位移计算时,可假定楼面和屋盖在其自身平面内刚度无穷大,相应地在设计中应采取保证楼面整体刚度的构造措施。对不符合平面内刚度无穷大的情况,应采用相应的有限元分析程序以考虑楼板平面弹性变形的影5.1.7异型柱结构构件的截面设计应考虑荷载效应与地震作用效应的基本组合,按各组合计算的最不利结果配筋,具体可按现行规范计算。5.1.8在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形造成的内力重分布的影响,对梁端负弯矩进行调幅,调幅系数可取为1框架梁端的负弯矩减小后,梁跨中的弯矩应按平衡条件相应增大;2应先对竖向荷载作用下的框架梁端的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁端的弯矩进行组合;3截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩不应小于按简支梁计算的跨中弯矩之半。5.1.9异型柱框架—桁架结构的内力计算可按下列方法计算:1当采用平面抗侧力结构的空间协同工作分析方法计算水平地震作用下异型柱框架—桁架结构的内力时,可以参考框架一1剪力墙结构的计算简图,仅需以带斜撑框架(桁架)替代剪力墙;2当楼盖在其平面内可以视作绝对刚性时,根据框架和斜撑在每层水平连杆处位移相等的条件,求得分配在框架、斜撑上作用的水平作用,然后分别对框架、斜撑进行内力分析计算。此时异型柱框架一桁架要采用梁柱刚接、斜撑两端铰接的计算简图;3当采用空间工作分析模型时,可直接对异型柱框架一桁架结构整体采用三维空间计算机分析方法,计算梁、柱以及斜撑的内5.1.10设计时,异型柱框架—桁架结构及异型柱一短肢剪力墙结构计算所得的框架各层总剪力V₁(即各框架柱剪力之和),应按下列方法进行调整:1规则建筑中为:V₁≥0.2V₀的楼层不必调整,V₄可按计算值采用;V₁<0.2V₀震作用产生的结构底部总剪力,Vmax-为各层框架部分所承担总剪力中的最大值;2按振型分解反应谱法计算时,调整在振型组合之后进行;3各层框架总剪力调整后,按调整前后的比例调整各柱和梁的剪力以及端部弯矩,柱轴向力不作调整。5.2水平位移限值5.2.1异型柱结构应进行多遇地震作用下的弹性阶段水平位移计算和罕遇地震作用下的弹塑性阶段的水平位移验算。5.2.2异型柱结构按多遇地震作用下弹性方法计算的楼层层间位移与层高之比△u./H;不宜超过表5.2.2的限值。异型柱框架结构异型柱框架一桁架结构异型柱一短肢剪力墙结构用的分项系数为1.0,钢筋混凝土框架和框架一桁架、短肢剪力墙部分可取弹用本章所提出的弹性计算方法。采用振型分解反应谱法计算时,设防烈度7度时的多遇烈度地震影响系数αmax取0.08。5.2.4设防烈度为7度时楼层屈服强度系数小于0.5的异型柱采用本规程第5.2.6条所提出的简化计算方法。采用振型分解反应谱法计算时,设防烈度为7度时罕遇烈度地震影响系数最大值或△ue——多遇地震作用下按弹性分析的层间位移;7p——弹塑性位移延性增大系数,当薄弱层(部位)的均值的0.5时,可按表内相应系数的1.5倍采5,—验算楼层的楼层屈服强度系数。表5.2.6结构弹塑性位移增大系数y5.2.7异型柱结构在地震作用下的结构薄弱层(部位)弹塑性层间位移与层高之比△up/H;的限值应按表5.2.7采用。结构类型6构件截面承载力设计6.1正截面承载力计算6.1.1本节规定的正截面承载能力极限状态计算,适用于本规程柱和短肢剪力墙构件。6.1.2正截面承载力计算的基本假定:1当异型柱每一肢的宽厚比小于5时,截面平均应变服从线性分布;2不考虑混凝土的抗拉强度;3混凝土受压的应力一应变关系曲线按下列规定取用:Eeu=0.0033-(fcu,k-50)×10-5(6.1.2-5)式中0c——对应于混凝土压应变为ε。时的混凝土压应力;Eo——对应于混凝土压应力达到f。时的混凝土峰值压应变,当计算的∈。值小于0.002时,应Ecu——正截面处于非均匀受压时的混凝土极限压应变,当计算的e值大于0.0033时,应取为0.0033;正截面处于轴心受压时的混凝土极限压应变应取为6.1.3双向偏心受压或双向偏心受拉构件(包括异型柱和短肢剪钢筋数量和位置,然后通过数值积分验算所假置是否满足设计要求,具体步骤见附录A。在计算时,公式中的M,和M分别用N₇xex和Nnyei,代替。其中,初始偏心距应按下别等于Moy/N、Mox/N;eax、eay—分别为在y轴和x轴方向上的附加偏心距,7x、η,——分别为在y轴和x轴方向上的偏心距增大系2简化计算方法(适用于验算方向平行或垂直于工程轴x(y)的情况):高度为异型柱柱肢宽度,承担按面积分配的轴力)进行抗弯设计,求出该矩形全截面的配筋率第三步:分别将p₁和pz作为L形和Z形双向偏心受压构件的全截面配筋率,计算配筋量(不含直径小于12mm的纵向构造钢筋);3双向偏心受拉构件作用下正截面承载力计算宜采用本条的第1种方法。曲对轴向力偏心距的影响,此时应将轴向力对截面重心的初始偏无侧移结构的偏心受压构件,可取两端不动支点之间的轴线长度;h-验算方向弯矩作用平面内异型柱柱肢的截面高ho——验算方向异型柱柱肢的截面有效高度;51-小偏心受压构件截面曲率修正系数,当ζ1大于1.0时,取51等于1.0;ζ2偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数;当l₀/h<15时,取52等于1.0。当按以上公式计算的η值小于1.0时,应取为1.0。6.1.5异型柱结构中偏心受压柱(或短肢剪力墙,下同)的计算长度lo可按下列规定取用:1一般梁柱为刚接的异型柱结构各层柱段,其计算长度可按表6.1.5的规定取用;2具有非轻质填充墙且梁柱为刚接的异型柱结构各层柱段,当框架为三跨以及三跨以上,或为两跨且框架总宽度不小于其总高度的三分之一时,各层柱段的计算长度可取为Hn;3按有侧移考虑的异型柱结构,当竖向荷载较小或者竖向荷载大部分作用在框架节点上或其附近时,各层柱段的计算长度应根据可靠设计经验取用较上述规定更大的数值。在上述规定中,H按本规程5.1.1条规定取用。6.1.6对于一字形异型柱和短肢剪力墙,除应计算弯矩作用平面内的受压承载力以外,尚应按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力,此时,可不考虑弯矩的作用,但应考虑稳定系数的影响,具体可参见现行混凝土结构设计规范的相关规定。6.1.7异型柱在正截面受压承载力计算中,除顶层柱及轴压比小于0.15的柱外,柱端弯矩设计值应符合下式要求:式中Mb——同一节点左、右梁端按顺时针或逆时针地震作用组合的弯矩设计值之和,节点左右梁端均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取零;∑M。——考虑抗震等级的节点上、下柱端弯矩设计值之和,在一般情况下,可将公式(6.1.7)计算所得∑M。值按上、下杆端弹性分析所得弯矩之比分7c——强柱系数,二级抗震为1.25,三级抗震为1.15。当反弯点不在柱的层高范围内时,柱端弯矩设计值可直接乘以上述强柱系数。二、三级抗震等级的柱轴力设计值N均取有地震作用组合时所得柱的轴力。6.1.8抗震等级为二级的异型柱结构的底层柱,其下端截面的弯矩设计值和剪力设计值应乘以增大系数1.4。6.1.9按两个工程轴方向分别考虑地震作用时,抗震等级为二级的异型柱结构的角柱,其弯矩设计值应乘以增大系数1.30。6.1.10考虑地震作用组合的异型柱进行正截面承载力计算时,应将考虑抗震等级的内力设计值乘以相应的承载力抗震调整系数YRE后,再按本规程6.1.3规定的方法进行计算。承载力抗震调整系数YRE的取值按表6.1.10采用。梁受弯节点核芯区Hₙ——柱的净高;—分别为柱的上、下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值,应符合本规程6.1.8条和6.1.97e——柱剪力增大系数,二级抗震为1.25,三级抗震为6.2.2短肢剪力墙考虑抗震等级的剪力设计值应按下列规定计一以上V均为考虑地震作用组合时的短肢剪力墙计算部位的6.2.3异型柱和短肢剪力墙受剪斜截面组合的剪力设计值应符当剪跨比大于2时,当剪跨比不大于2时,fe—混凝土轴心抗压强度设计值;β.——混凝土强度影响系数,按现行混凝土结构规范取b——风荷载作用或地震作用验算方向的h。—风荷载作用或地震作用验算方向的柱肢截面的有用组合时的框架柱轴向压力设计值;当N>N——对于公式(6.2.5-1),为与剪力设计值V相应的轴向压力设计值;对于公式(6.2.5-2),为考虑地震s——短肢剪力墙分布钢筋间距;As——配置在同一水平截面内的水平分布钢筋的全部截fy——水平分布钢筋抗拉强度设计值,按现行混凝土结构其余符号同6.2.4条。6.2.6当异型柱在风荷载作用或地震作用验算方向出现拉力时,其斜截面受剪承载力应按下列公式计算:不考虑地震作用组合:考虑地震作用组合:式中N-对于公式(6.2.6-1),为与剪力设计值V相应的轴向拉力设计值;对于公式(6.2.6-2),为考虑地震作用组合时的框架柱轴向拉力设计值。其余符号同6.2.4条和6.2.5条。当公式(6.2.6-1)右边的计算值小于时,取等于,且不得小于0.36f₁bcho当公式(6.2.6-2)右边括号内的计算值小于时,取等于,且不得小于0.36f₁bcho6.2.7当短肢剪力墙在风荷载作用或地震作用验算方向出现拉力时,其斜截面受剪承载力应按下列公式计算:不考虑地震作用组合:考虑地震作用组合:式中N-对于公式(6.2.7-1),为与剪力设计值V相应的轴向拉力设计值;对于公式(6.2.7-2),为考虑地震作用组合时的框架柱轴向拉力设计值;其余符号同6.2.4条。当公式(6.2.7-1)右边的计算值小于时,取等于当公式(6.2.7-2)右边括号内的计算值小于0.时,6.3节点受剪承载力计算2三级抗震等级框架的房屋高度接近二级抗震等级框架房2顶层中间节点和端节点∑M——节点左右梁端按顺时针或者逆时针方向组合弯bj——框架节点核芯区截面有效验算宽度,可取为该侧7——正交梁的约束影响系数,可取为1.0;节点核芯区混凝土强度等级低于柱混凝土强度等级,对中柱be、hc分别为验算方向的柱肢截面厚度和柱肢截面高bf、h——分别为垂直于验算方向的柱肢截面厚度和柱肢bj、h;——框架节点水平截面腹板的厚度和宽度,可取ξN——考虑高轴压比影响的修正系数,按表6.3.4-15——考虑翼缘宽度b₁(即为垂直于验算方向的柱肢截面宽度)的修正系数,按表6.3.4-2采用;ξh——考虑节点水平截面腹板高度修正系数,按表6.3.4-3采用;N——对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较度b。范围内同一截面箍筋各肢的全部截面面轴压比,1表6.3.4-2翼缘宽度修正系数ζ01111表6.3.4-3节点水平截面腹板高度修正系数ξh11式中p--—框架节点核芯区bjh;范围内的箍筋体积配箍率,一1混凝土的强度等级不应低于C25,且同一楼层宜采用相同和RRB400级钢筋。箍筋宜选用HPB235级钢筋,也可选用7.1.3异型柱每一肢的宽厚比不应小于2.5;柱肢厚度不应小于200mm且不应小于楼层高度的1/20,对于按二级抗震要求设计的7.1.5梁、柱、斜撑内纵向受力钢筋净保护层厚度不应小于20mm,短肢剪力墙内纵向受力钢筋净保护层厚度不应小于15mm,且不应小于纵向钢筋直径。柱及斜撑内纵向受力钢筋间的净距均不应小于50mm且不应大于250mm。7.1.6对一字形柱或短肢剪力墙应在纵横两个方向均有框架梁地连接,在框架柱与填充墙的交接处,沿墙体高度不宜大于500mm,用两根直径φ6钢筋与柱拉结。钢筋由柱的每边伸出,进不应小于墙长的1/5及1000mm。±0.000以上填充墙的砌筑砂浆强度等级不应低于M5.0的混合砂浆。墙高度大于4m时,宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋混凝7.2.1异型柱的净高与柱验算方向截面高度之比不宜小于2.5。1纵向受力钢筋直径不应大于25mm,且不应小于12mm;一3异型柱中纵向钢筋间距不宜大于200mm,且不应大于250mm,不能满足时,应设置纵向构造钢筋,其直径可采用12mm,4梁与柱肢相交区域纵向钢筋直径不宜小于14mm;5应采取措施防止异型柱与填充墙之间的裂缝。(a)肢宽与肢厚之比不大于3.5(b)肢宽与肢厚之比大于3.5或柱肢端部作用有较大的集中荷载时图7.2.3异型柱内纵向钢筋布置7.2.4异型柱柱肢厚度在200~250mm之间时,每排钢筋不应多净距不应小于50mm。当柱肢宽厚比大于3.5或者柱肢端部作用有较大的集中荷载时,应按本规程7.3.4条要求在柱肢端部进行每一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%;对IV类场地上较高的高层HRB400和RRB400级钢筋不宜大于3%。二级中柱和边柱间距和箍筋最小直径应满足表7.2.6的规定。箍筋加密区范围(采用较小值,mm)箍筋最小直径(mm)1/6和500mm三者中的最大值;底层柱:柱根不小于柱净高的1/3,当地面上下各500mm中8(柱根100)中8注:1.d为柱纵向受力钢筋最小直径;一3.对于剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的柱净高与柱肢截面宽度不大于4的异型柱,取全高;二级框架的角柱以及梁柱的分别不应小于0.8%、0.6%,计算复合箍的体积配应按C35计算;表7.2.7柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λ7.2.8异型柱非加密区箍筋的数量不宜小于加密区的50%;箍筋间距对二级抗震等级不应大于10d;对三级抗震等级不应大于宜小于1.0%。度的1~1.5倍。7.3.3短肢剪力墙端部加强区域内的箍筋以及其它水平钢筋必7.3.4短肢剪力墙端部加强区域构造如应符合表7.3.4的规定。8中6图7.3.4短肢剪力墙端部加强配筋构造图7.4.1梁的截面高度hp可按ln/12至Ln/18确定(ln为梁的计算跨度,即异型柱翼缘中心轴线之间的距离),且净跨与截面高度之比不宜小于4。不应小于200mm;梁和异型柱(或短肢剪力墙)腹板或翼缘的轴线应重合。7.4.3梁的高度h₆不宜小于350mm,且梁的高宽比不宜大于4。7.4.4梁端箍筋应加密,加密区长度取2倍梁高hB和500mm的较大值。箍筋的最大间距取hb/4和100mm的较小值;箍筋最小直径为8mm。7.4.5梁纵向受拉钢筋的直径不宜大于22mm,伸入支座内不应少于2根钢筋且不宜多于3根,最小配筋率应为0.3%,最大配筋率不应超过2.5%。非加密区内箍筋最大间距不宜超过200mm。7.4.6梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值不应小于0.3。固长度laE应由梁底算起,具体做法见图7.5.1。图中L震等级设计时不应小于1.15la;三级抗震等级设计时不应小于231图7.5.1顶层异型柱纵向受力钢筋的锚固7.5.2在梁四角上的纵向受力钢筋应在离柱边大于800mm处,或满足小于1/25坡度的条件下向柱筋内侧弯折伸入梁柱节点内注:1——异型柱;2-框架梁;3-附加封闭箍筋(不少于248);4——梁内纵向受力钢;5——柱肢端部构造加强钢筋。图7.5.2异型柱与框架梁节点处梁内纵筋伸入节点的构造要求7.5.3梁纵向钢筋的锚固长度lE不应小于1.15L,水平段应伸纵向钢筋在端节点的具体构造做法见图7.5.3。(a)中间框架梁(b)图7.5.3框架梁的纵向钢筋在端部节点内的锚固4——纵向钢筋的弯折要求r=4d(6d),括号内所注为框架顶层边节点要求1纵向钢筋直径不宜大于22mm,且不应大于25mm。2梁支座的纵向受拉钢筋配筋率不应大于表7.5.4所列数图7.5.4框架梁的纵向钢筋在中间节点内的锚固4——梁的下部纵向钢筋;5——纵向钢筋的弯折要求,r=4d表7.5.4梁支座纵向受拉钢筋最大配筋率限值(%)7.5.5在节点核芯区内的箍筋最大间距宜按表7.2.6取用;对宜小于0.10和0.08。异型柱的剪跨比不大于2的框架节点核芯2全部纵向受力钢筋配筋率不宜大于3%,且不应小于7.6.3斜撑应采用封闭箍筋,箍筋最小直径为φ8,且不应小于d/4(d为斜撑内纵向钢筋直径)。斜撑箍筋间距的最大值取8d或100mm的较小值。图7.6.5斜撑钢筋在梁内的锚固8.1一般规定8.1.1异型柱结构的施工,应符合现行国家标准、相关行业标准和有关规定,严格执行现行混凝土结构工程施工及验收规范。8.1.2施工单位应与设计单位密切配合,结合施工技术装备及施工工艺,从结构方案、构造处理等进行全面考虑,施工时应严格按图控制截面尺寸,保证钢筋位置正确,确保异型柱结构特别是节点区域的施工质量。8.2模板和钢筋工程8.2.1模板的选择、设计、制作和施工应符合混凝土结构工程施工及验收有关规定,模板及其支架要具有足够的强度、刚度和稳定性,应进行承载力、刚度、稳定性计算及模板组合设计;板面应平8.2.2异型柱结构混凝土的拆模强度和拆模时间要求不得低于普通混凝土结构工程施工及验收的有关规定。8.2.3异型柱结构的柱、梁和斜撑的钢筋宜采用预制安装方法。8.2.4异型柱结构的梁、柱和斜撑截面较小,直径大于22mm的受力钢筋应优先采用机械接头,也可采用对接焊接接头。机械连接可采用直螺纹套管连接等方法,焊接可采用电压力焊、气压焊等方法。焊接要求及质量标准应遵守钢筋焊接及验收的有关规定,操作人员应考核合格。8.2.5结构施工中,不宜以屈服强度更高的钢筋代替原设计中的主要钢筋,当需要替换时,宜按照钢筋的实际屈服强度进行换算,且应征得设计单位的同意。-1钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;2钢筋的屈服强度实测值与钢筋的强度标准值的比值不应大于1.4。意加强保温养护。时间内浇筑混凝土。浇注前应将其清理干净,将钢筋加以整理或8.3.5框架节点及斜撑节点部位的混凝土应振捣密实。当节点部位各相交构件混凝土强度等级不同时,应采用强度等级的较高允许偏差12层间3456中心线位置78斜撑与梁夹角8.3.7在施工和使用中,严禁在异型柱上打洞和开槽。对所需孔、槽均应预留,并在结构上予以加强。附录A异型柱正截面强度计算数值积分法A.0.3截面达到承载能力极限状态时的极限转角中应根据下A.0.4混凝土单元的压应力应按6.1.2第3条确定;普通钢筋单元的应力应按6.1.2第4条确定;Mx,M,—考虑结构侧移、构件挠曲和附加偏心矩引起的附加弯矩后,分别在截面x轴和y轴方向的弯矩设y轴右侧及y:在轴x上侧时取正号;Esj,o,—第j个普通钢筋单元的应变和应力,受拉时取正在y轴右侧及y。在轴x上侧时取正号;x,y——以截面重心为原点的坐标轴;r——截面重心到中和轴的距离;ho₁——截面受压区外边缘至受拉区最外排普通钢筋之间垂直于中和的距离;0—x轴与中和轴的夹角,顺时针方向取正号;xn——中和轴至受压区最外边缘的距离。A.0.6在确定中和轴位置时,应要求轴向力作用点、混凝土和受压钢筋的合力点以及受拉钢筋的合力点在同一条直线上。当不符合以上条件时,当应考虑扭转影响。A.0.7以上步骤的计算框图如图A.0.7所示。调整》,0调整纵筋直径d“产4E附录B本规程用词说明B.0.1对执行本规程条文要求严格程度的用词说明如下:1表示很严格,非这样做不可的用词:2表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:3表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:表示有选择,在一定条件下可以这样做,采用“可”。B.0.2条文中指明应按其他有关标准、范围执行的写法,“应按……执行”或“应符合……要求(或规定)”。非必须按所指的标准和规定执行的写法为“可参照……执行”。钢筋混凝土异型柱结构1总则 3异型柱结构设计的基本规定 3.1结构体系 3.2结构布置 3.3抗震等级 4荷载和地震作用 4.1竖向荷载 4.3地震作用 5异型柱结构计算 5.1一般原则 5.2水平位移限值 6构件截面承载力设计 6.1正截面承载力计算 6.3节点受剪承载力计算 7异型柱结构构造设计 7.2异型柱 7.3短肢剪力墙 7.4框架梁 7.5梁柱节点 7.6斜撑 8异型柱结构施工 8.1.一般规定 (20) (20)1.0.1上海已有高层建筑2000余栋,不宜再大量建造高层建筑。建造10~15层左右的高层建筑是上海建筑,尤其是住宅建筑的基本发展趋势。异型柱结构体系是建筑工程中十多年来自然形成的一种结构体系。80年代在南方一些城市就出现了包含异型柱的住宅建筑,80年代后期已有人从事研究;90年代,全国各地已建造了大批异型柱结构的住宅建筑,研究工作在高等院校、科研单位普遍展开。在此基础上,98年上海市建委和科委分别下达课题,对异型柱构件和异型柱结构体系进行了大量、系统的试验研究工作,获得了一大批非常有价值的资料。十多年来的大量设计、科研资料和工程实践,为制定一部技术先进、结构体系安全可靠的技术规程打下坚实的基础。本规程是在参考上海市钢筋混凝土异型柱抗侧力结构体系研究、小高层墙柱组合结构体系研究、陶粒混凝土异型柱结构体系研究和国内相关研究工作成果与规程工作基础上完成的。的过渡形式,本规程同现有规范规定一致,将截面每一肢的宽厚比不大于5的承受竖向作用的构件称为异型柱;宽厚比在5~8之间的称为短肢剪力墙;宽厚比大于8的称为剪力墙。对于承受轴力较大的异型柱往往要求柱的截面高度很大,才能满足轴压比的要求,当柱每一肢的宽厚比在5~8之间时,属于短肢剪力墙计算范围;构件的宽厚比大于8时,应按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)中关于剪力墙的有关规定进行设计。是非对称截面构件,和一般常见的对称截面柱比较,具有一些特殊的性质。工21.0.3为充分发挥各类结构形式在建筑功能、抗震受力上的不同特点,应该因地制宜、因实际情况而定需要采用的结构形式。需要说明的是,本规程的异型柱一短肢剪力墙结构中不包括框支剪力墙结构。1.0.4异型柱截面较矩形柱单薄,轴压比控制值较严,应尽量减轻采用异型柱结构的建筑物自重。且为了促进墙体改革,节约基础投资,改善抗震性能,降低能源消耗,应采用新型轻质的墙体材料。同时,采用陶粒混凝土的异型柱结构也可按本规程实施。1.0.5上海市有地震烈度6度区和7度区,一般为IV类软土地基。同时要求建筑的最大高度应满足本规程第3.1.1条规定。设计规范》(GB50011)、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)、《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204)为主要依据,海市异型柱结构的特点、工程实践经验和上海市建委科技委下达的有关重点科研项目研究成果编制而成的。3.1结构体系3.1.1本规程异型柱结构体系适用高度,是针对异型柱框架结构、异型柱框架一桁架结构及异型柱一短肢剪力墙结构三种结构体系的一批典型工程,进行系统的抗震计算分析,并考虑结构抗震性能、结构抗震设防要求及工程实践经验等因素,通过全面分析、总结、归纳而确定的。对低于7度设防并有充分技术依据时,房屋高度可超过表3.1.1中规定限值的10%;对不规则结构,适用高度以降低20%为宜。3.1.2关于8层及8层以上的高层住宅异型柱结构高宽比的限规定,同时结合上海实际情况制定的;并增加了异型柱框架一桁架结构的规定,统一规定对于异型柱结构高宽比不宜大于4。3.1.3异型柱肢厚尺寸较小,为保证异型柱结构的整体刚度和抗震性能,应采用现浇结构。异型柱截面的肢宽较大,现浇楼板能保证每层水平变形的协调。同时,异型柱结构的平移会引起异型柱的扭转,结构在一个方向的位移也会引起异型柱在另一个方向的内力。对此类构件组成的结构,装配式楼板不能有效地起到平面约束的作用,所以本规程要求必须采用现浇楼板。3.1.5考虑到底层异型柱计算高度较大,侧移刚度较小,故宜设地下室。3.2结构布置3.2.1异型柱结构并不要求全部柱截面均为非矩形截面。在工程设计中,应根据结构的平面布置和受力特点,结合具体的建筑平3一4布置方(矩)形柱,以充分发挥异型柱在建筑使用上和结构受力上的优点,从而得到良好的技术经济指标。为保证受力协调,对于长度超过6m的剪力墙,可加设结构洞以减小墙肢长度。3.2.2刚度和质量在平面和沿结构高度均匀布置是结构在地震过程中减小扭转影响和防止出现薄弱层的基本原则。本条文规定的异型柱结构平面布置和竖向布置的一般原则及具体要求采用《建筑抗震设计规范》(GB50011)及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)的有关条文规定。另外,T形、L形和Z形截面异型柱的截面配筋具有非常明显的不对称性。试验表明,翼缘受压时,单个构件的延性非常好,在试验设备的量测范围内,荷载下降不明显;腹板受压时,破坏前试件几乎都处于弹性工作阶段,然后破坏突然发生,腹板受压区混凝土压碎,荷载下降明显。翼缘受压时属于大偏心受压,发生延性破坏;腹板受压时属于小偏心受压,发生脆性破坏。因此,就单个异型柱构件而言,其延性有较大的缺陷。但是,试验及理论分析表明由对称布置的异型柱所组成的框架,由于相互对称的异型柱的优缺点能互相补充,具有较好的结构延性,所以结构的平面布置上组成框架的异型柱应尽可能对称。3.2.3此条参照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)的有关条文规定。3.2.4由于异型柱的截面刚度受柱肢尺寸的影响很大,沿竖向截面尺寸的变化次数不宜超过两次。如底层为商场等大空间,应按有关现行国家规范设置结构转换层。3.2.5结构顶层结构性能较差,受地震作用和温度效应的影响较大,所以顶层楼板应适当加厚。地下室楼板厚度对结构的整体性有较大的影响,且应能适应底层荷载的可能变化。3.2.6为使异型柱框架结构、异型柱框架—桁架结构、异型柱一5短肢剪力墙结构具有良好的空间整体性,异型柱框架结构、带斜撑框架及短肢剪力墙均应双向设置,并宜纵横向交联。斜撑及短肢剪力墙的中线宜与梁、柱肢的中线在同一平面,以避免不利的受力条件。3.2.7在异型柱框架一桁架结构中的斜撑应对称设置,以利于结构抗震。同时根据整体结构计算分析和试验结果表明,人字撑异型柱框架—桁架结构较之八字撑异型柱框架一桁架具有更好的刚在异型柱框架一桁架结构中,斜撑的作用类似于框架一剪力墙结构中的剪力墙,因此带斜撑框架的布置原则上可以参照剪力墙,虽然也需如剪力墙那样控制带斜撑框架的间距,但具体间距的限值,由于带斜撑框架的抗侧力刚度小于剪力墙,因此其间距应适当减小。同理,带斜撑框架承受的水平力也比剪力墙为小,宜掌握为不超过总水平力的20%。3.3抗震等级3.3.1异型柱结构的抗震等级划分系参考《建筑抗震设计规范》柱结构抗震性能及抗震设计特点,结合工程实践经验作了适当调整。在一级抗震等级的框架结构中,不应采用异型柱结构。3.3.2此条规定内容,引自《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)5.1.3。研究表明,当剪力墙部分承受的底部倾覆力矩小于或等于总倾覆力矩的50%时,异型柱一短肢剪力墙结构的变形形式接近于框架结构,故要按框架的抗震等级采用。异型柱框架一桁架结构中带斜撑框架以及异型柱一短肢剪力墙中的短肢剪力墙的作用与剪力墙类似,可参照剪力墙的规定执行。64荷载和地震作用4.1竖向荷载4.1.1~4.1.2建筑楼面均布活荷载和建筑屋面均布活荷载系根4.3地震作用4.3.2异型柱结构考虑地震作用的原则,系根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.1.1规定和异型柱结构的特点并参考了《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)的有关规定编制。4.3.3异型柱结构地震作用计算方法,系根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)5.1.2规定并结合异型柱结构的特点编制。异型柱介于柱和剪力墙之间,异型柱框架结构的侧向变形和一般框架侧向变形相比,剪切变形的成分较少,所以除按一般概念用底部剪力法进行抗震计算外,用振型分解反应谱方法能更接近实际。异型柱框架—桁架的侧移曲线一般为弯剪型,所以用振型分解反应谱法进行抗震计算较为合适。同时,作为一种新型结构,异型柱结构的应用时间还比较短,异型柱截面形式比较复杂,对于体形不规则(可参见《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)3.4.2的规定)的结构体系,用时程法进行验算更有利于保证结构的安全。4.3.4计算异型柱结构地震作用时重力荷载代表值的取用,系根4.3.6在基本遵守《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-7折减系数T的规定。/85.1一般原则5.1.1根据计算分析表明,梁的跨度取为柱肢几何轴线的交点之间的距离是偏于安全的。5.1.2我国《建筑抗震设计规范》(GB50011)在结构抗震设计中采用的是“二阶段”设计法。第一阶段设计就是按多遇地震作用效应和其它荷载效应的基本组合,以验算结构构件的承载能力,以及在多遇地震作用下验算结构的弹性变形。据此,异型柱结构的内力和位移按弹性方法计算。考虑到现今上海市多数设计单位已在结构设计中普遍使用电子计算机及通用计算程序,加上结构三维空间分析的精度较高,又不致带来计算费用的显著增加,故提出优先考虑基于空间工作的计算机分析方法。现阶段建议优先采用TAT中的薄壁柱计算单元进行结构内力分析。当设计中不具备空间分析计算程序条件时,对于平面较规整且正交布置的异型柱结构,可采用考虑空间协同工作的平面抗侧力结构的计算机分析方法。5.1.3异型柱的截面肢宽较大,用翼缘中心线作为计算跨度会带来较大的计算误差,而考虑刚域的作用会更加合理。刚域的取值是根据一般刚域取值的原则,并结合异型柱结构的具体情况确定Z形截面异型柱在实际结构中受力比较复杂,目前很难有杆系计算模型能精确的反映其力学性能。当两个翼缘都形成框架时,腹板受力不明确。本规程作了以下处理:1将Z形截面异型柱分成两个L形截面异型柱;2沿两个翼缘方向的框架仅和相应的L形、T形截面异型柱93所分开的两个L形截面异型柱用刚域连接。般框架计算。表5.1.4所确定的考虑剪切变形的刚度折减系数76值是根据简支梁和两端固支梁分别在均布荷载和跨中集中荷5.1.7关于异型柱结构考虑荷载效应与地震作用效应的基本组5.1.8调幅系数根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-似,但需以带斜撑框架替代剪力墙。对于异对各榀框架、各榀剪力墙进行内力分析。而5.1.10抗震设计时,对于规则建筑的异型柱框架—桁架结构,其计算所得的框架各层总剪力V的调整原则,是根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)中对框架一剪力墙结构的相应条文规定制订的。5.2水平位移限值5.2.1此条根据结构抗震设计的一般原则编制。5.2.2多遇地震作用下的弹性位移控制,是为了防止非结构构件和结构构件出现需要修理的位移指标。按照结构抗震设计的计算规定,在多遇地震作用下,结构构件处于弹性阶段,结构构件亦按这种要求设计。从这个角度考虑,在多遇地震作用下,构件就不应该出现需要修理的破损,因而也不需要弹性侧移的验算。非结构构件并非按上述原则设计,根据对非结构构件破损位移的统计数字,作出上述规定是合理的。弹性位移的限制以层间位移为标准。在地震荷载作用下,结构上部的层间位移相对较大,而弹性位移较小,试验也表明上部楼层的破坏较下部轻。所以采用层间位移作为控制指标比顶点位移作为控制指标更合理。这一点也是与国家修订规范的精神相一在基本遵守《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)中关于侧移限值一般规律的前提下,考虑异型柱结构三种结构体系的抗侧力刚度、采用轻质填充墙体、以及同济大学和国内其它单位对异型柱框架结构及异型柱框架一桁架结构的试验研究成果,提出本规程异型柱结构层间弹性位移限值的规定。5.2.3采用国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011)中的有关规5.2.4该条规定目的是限制地震作用下结构出现薄弱层。楼层屈服强度系数指标是参照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)确定的。5.2.5采用国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011)中的有关规5.2.6公式和结构的弹塑性位移增大系数采用《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)中的相应公式和系数。5.2.7层间弹塑性位移角是根据试验资料确定的。平面异型柱框架结构试验表明,在层间弹塑性位移角为1/50时,结构仍基本完好,仅梁两端开始出现塑性铰,异型柱尚未达到出现塑性铰的程度。试验表明,这种结构体系中的异型柱在平均层间位移达到6.1正截面承载力计算6.1.2根椐同济大学和国内其它单位对L形、T形、十形和Z形截面柱在轴力与双向弯矩共同作用下的试验研究,结果表明:异型柱每一肢的宽厚比小于5时,从加载至破坏的全过程中,截面平均应变保持平面的假定仍然成立。混凝土受压应力一应变曲线、极限压变∈c及纵向受拉钢筋极限应变egu的取用,均与《混凝土结构6.1.3双向偏心受压或双向偏心受拉构件的正截面承载力计算:字形截面柱,其正截面承载力的一般计算方法,可按6.1.2条的基本假定,用数值积分通过反复迭代进行计算。在建立公式时,为使公式形式简单,坐标原点选取在截面形心处,在具体进行计算或编制计算程序时,可根据计算的需要,选取合适的坐标系;2根椐数值积分法编制的计算程序,计算了大量的肢宽厚比分别为2、3、4和5的L形和Z形截面的正截面承载力,与不考虑翼缘贡献的腹板部分矩形截面的承载力相对比,结果如下:对于L形截面柱,其比值分别为1.211、1.161、1.173和1.377;对于Z形截面柱,其比值分别为1.267、1.299和1.280(肢宽厚比为2对Z形截面柱无意义)。因此,为方便工程实际中配筋计算并考虑一定的可靠6.1.4~6.1.5按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)7.3.9和7.3.10的规定采用。6.1.6~6.1.10按《建筑抗震设计规范》(GB50011)的相关规定并考虑异型柱结构体系的特点制定。于Z形和L形等不对称截面。6.2.5短肢剪力墙受剪承载力在仅考虑腹板受力时按一般剪力6.2.6~6.2.7轴向拉力对异型柱和短肢剪力墙受剪承载力的影三级抗震等级的节点也应予以计算;并在式(6.3.4分别乘以m=0.9的异型柱节点工作条件系数。7.1一般规定7.1.2参照《建筑抗震设计规范》(GB50011)中的要求提出。1采用高强度等级混凝土,可降低轴压比,对异型柱结构的延性也有好处;2异型柱结构的显著特点是截面和配筋不对称,导致异型柱两个方向强度和延性不对称。为了尽量降低这种影响,腹板端部配筋应在合理范围内尽可能多,而采用Ⅲ级钢筋能起到类似的作用。采用HRB400和RRB400钢筋在同样的外力作用下,钢筋用量较少,方便施工,更好的保证混凝土浇注质7.1.3在实际工程中,异型柱的宽厚比一般均大于2.5;当异型柱截面肢厚小于200mm时,会造成粘结强度不足及梁柱节点的钢筋设置困难,基于施工和外墙保温隔热等要求,故限制异型柱肢厚不应小于200mm。考虑到稳定等问题,柱肢厚度不宜小于楼层高度的1/20;对于二级抗震要求设计的底层异型柱,由于其计算长度较大,为了保证足够的侧向刚度和稳定性的需要,故柱肢的厚度不应小于楼层高度的1/16。7.1.4因异型柱结构中柱、梁的尺寸较小,浇注混凝土困难,为保证结构安全,故建议优先采用机械接头,当直径较小时可采用绑扎。有关接头数量和部位,系根据现行混凝土结构有关规范要求并考虑实际工程经验确定。7.1.5混凝土保护层厚度主要根据混凝土结构的耐久性和异型柱结构的特点确定的。7.1.6由于一字形异型柱和短肢剪力墙厚度较小,平面外抗弯刚度小,因此,为了保证一字形异型柱和短肢剪力墙的平面外稳定,应在纵横两个方向有框架梁或联系梁通过。7.1.7填充墙体材料与异型柱、框架梁、斜撑的可靠拉结主要是出于抗震的需要,以避免或减轻墙体与框架间可能出现的裂缝。其具体作法根据现行混凝土结构有关规范要求和工程实际经验确7.2.1试验表明,异型柱在单调荷载特别在低周反复荷载作用下粘结破坏较矩形柱严重。对柱的净高与柱验算方向截面高度之比不宜小于2.5的要求,是为了避免极短柱的出现,减小地震作用下发生脆性粘结破坏的危险性。7.2.2L形、T形、十形s与纵筋直径之比s/d、箍筋直径d有关,而且荷载角α有极重要的影响,因为在相同轴压比及配筋条件下,荷载角不同,混凝土受压区图形及高度差异很大,致使截面曲率延性相差甚多。为保证此类柱在最不利荷载角α的条件下,也具有足够的延性,故轴压比限值取各种荷载角时的最低值。面上的应变及应力分析表明:在不同荷载角时,截面任一端部的钢筋均可能受力最大,为适应荷载角的任意性,纵向受力钢筋

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