異形柱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系

混凝土異形柱框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系是在異形柱框架結(jié)構(gòu)體系中設(shè)置一定數(shù)量的剪力墻所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系。 混凝土異形柱框架體系中，在適當(dāng)位置布置一定數(shù)量的剪力墻，有效地減少了異形柱承擔(dān)的內(nèi)力，增加了結(jié)構(gòu)的剛度，還能使建筑布置有一定的靈活性。

混凝土異形柱框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系屬多道抗震防線的結(jié)構(gòu)體系，剪力墻作為第一道防線，異形柱框架作為第二道防線，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗震能力，是實(shí)際工程中常用的一種結(jié)構(gòu)體系

當(dāng)根據(jù)建筑功能需要設(shè)置底部大空間時，可通過框架底部抽柱并設(shè)置轉(zhuǎn)換梁(轉(zhuǎn)換構(gòu)件宜采用梁)，形成底部抽柱帶轉(zhuǎn)換層的異形柱結(jié)構(gòu)。底部大空間異形柱結(jié)構(gòu)可用于非抗震設(shè)計(jì)和6度、7度(0．109)抗震設(shè)計(jì)的房屋建筑，設(shè)計(jì)時應(yīng)滿足如下基本要求：

①在地面以上大空間的層數(shù)：非抗震設(shè)計(jì)不超過3層，抗震設(shè)計(jì)不超過2層；

②適用的房屋最大高度應(yīng)按表1-3規(guī)定的限值降低不少于10%，且異形柱框架結(jié)構(gòu)不應(yīng)超過6層，異形柱框架一剪力墻結(jié)構(gòu)非抗震設(shè)計(jì)時不應(yīng)超過12層，抗震設(shè)計(jì)時不應(yīng)超過10層；

③異形柱框架結(jié)構(gòu)的底部托柱框架不應(yīng)采用單跨框架；

④落地的框架柱應(yīng)連續(xù)貫通房屋全高，轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)的框架柱不應(yīng)采用異形柱；不落地的框架柱應(yīng)連續(xù)貫通轉(zhuǎn)換層以上的所有樓層 。

異形柱結(jié)構(gòu)體系避免了普通框架柱在室內(nèi)凸出、占用建筑空間的問題，改善了建筑觀瞻，為建筑設(shè)計(jì)及使用功能帶來靈活性和方便性。由于室內(nèi)不見棱角，圍護(hù)墻及隔墻較薄，與黏土磚結(jié)構(gòu)相比，增加使用面積8%一10%；與矩形柱框架結(jié)構(gòu)相比，增加使用面積0.6%一1.2%以上。同時，結(jié)合墻體改革，采用保溫、隔熱、輕質(zhì)、高效的墻體材料作為框架填充墻及內(nèi)隔墻，推薦使用輕質(zhì)填充墻，可以使結(jié)構(gòu)平均自重不超過12—14kN/m²，以此來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燒結(jié)黏土磚墻，以貫徹國家關(guān)于節(jié)約能源、節(jié)約土地、利用廢料、保護(hù)環(huán)境的政策。

采用異形柱框架結(jié)構(gòu)，是墻體改革、節(jié)約能源消耗、減輕建筑物自重、增加使用面積、適應(yīng)功能變化需求的主要途徑之一。最初，異形柱結(jié)構(gòu)體系主要用于住宅建筑，近年來逐步擴(kuò)展到用于較規(guī)則的宿舍建筑等 。

由于人們生活水平的提高，住房條件也得到了較大的改善，人們在追求舒適性的同時開始越來越注重美觀及結(jié)構(gòu)布置的多樣性。矩形截面柱在布置時經(jīng)常出現(xiàn)室內(nèi)的棱角，影響了美觀，也減小了使用面積。在商品房時代，為了彌補(bǔ)矩形柱的不足，滿足人們對住宅建筑的需求，落實(shí)國家墻體改革政策，天津市20世紀(jì)70年代開始在住宅結(jié)構(gòu)中采用異形柱框架結(jié)構(gòu)體系，從1988年起經(jīng)歷了三年三大步的持續(xù)發(fā)展，逐步在天津市及全國各地住宅結(jié)構(gòu)中推廣了異形柱框架結(jié)構(gòu)體系。1999年，國務(wù)院辦公廳72號文件《關(guān)于推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化提高住宅質(zhì)量若干意見的通知》的“加強(qiáng)新型結(jié)構(gòu)技術(shù)的開發(fā)研究”專題中'，將異形柱框輕體系列為住宅建設(shè)的五種結(jié)構(gòu)體系之一 。

結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)施工圖紙，異形柱結(jié)構(gòu)的形狀也不再拘泥于L、T、十字型這些基本圖形，還出現(xiàn)了各種其他圖形，在計(jì)算時需要靈活應(yīng)對。

異形柱結(jié)構(gòu)體系是指采用輕質(zhì)填充墻及隔墻的現(xiàn)澆鋼筋混凝土異形柱框架及異形柱框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

異形柱結(jié)構(gòu)體系是指采用輕質(zhì)填充墻及隔墻的現(xiàn)澆鋼筋混凝土異形柱框架及異形柱框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。柱肢的截面高度與柱肢寬度的比值在2-4，相對于正方形與矩形柱而言是異形的柱子。它包括異形柱框架和異形柱框架剪力墻，常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。

2100433B

前言

1 緒論1

1.1 異形柱1

1.2 異形柱結(jié)構(gòu)1

1.3 異形柱結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)2

1.3.1 異形柱結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)2

1.3.2 異形柱結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)2

1.4 異形柱結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況3

1.4.1 基本情況3

1.4.2 研究工作概況4

1.4.3 工程應(yīng)用概況8

2 異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本規(guī)定10

2.1 一般規(guī)定10

2.2 結(jié)構(gòu)體系10

2.2.1 異形柱結(jié)構(gòu)的選型10

2.2.2 適用的房屋最大高度10

2.2.3 適用的最大高寬比12

2.2.4 對結(jié)構(gòu)體系的要求12

2.2.5 對填充墻與隔墻的要求13

2.2.6 對底部抽柱帶轉(zhuǎn)換層異形柱結(jié)構(gòu)的要求13

2.3 結(jié)構(gòu)布置15

2.3.1 結(jié)構(gòu)平面布置15

2.3.2 結(jié)構(gòu)豎向布置18

2.3.3 對不規(guī)則異形柱結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求19

2.4 結(jié)構(gòu)抗震等級20

3 異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形分析方法21

3.1 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)21

3.1.1 結(jié)構(gòu)安全等級與設(shè)計(jì)使用年限21

3.1.2 極限狀態(tài)計(jì)算與驗(yàn)算21

3.2 荷載和地震作用22

3.3 結(jié)構(gòu)分析模型與計(jì)算參數(shù)24

3.3.1 結(jié)構(gòu)分析模型24

3.3.2 計(jì)算參數(shù)25

3.3.3 結(jié)構(gòu)分析軟件25

3.4 水平位移限值35

3.4.1 彈性層間位移角限值36

3.4.2 彈塑性層間位移角限值36

3.5 算例37

4 異形柱截面及梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)51

4.1 異形柱正截面承載力計(jì)算51

4.1.1 基本假定51

4.1.2 異形柱正截面承載力計(jì)算方法52

4.1.3 異形柱正截面承載力的簡化計(jì)算方法57

4.1.4 異形柱正截面配筋計(jì)算69

4.2 異形柱斜截面受剪承載力計(jì)算85

4.2.1 截面應(yīng)符合的條件86

4.2.2 斜截面受剪承載力計(jì)算86

4.2.3 有地震作用組合時的截面剪力設(shè)計(jì)值87

4.3 異形柱框架梁柱節(jié)點(diǎn)受剪承載力計(jì)算88

4.3.1 框架梁柱節(jié)點(diǎn)受剪承載力計(jì)算的重要性88

4.3.2 截面應(yīng)符合的條件88

4.3.3 受剪承載力計(jì)算89

4.3.4 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)組合的剪力設(shè)計(jì)值91

4.3.5 算例92

5 異形柱結(jié)構(gòu)構(gòu)造與施工96

5.1 一般規(guī)定96

5.1.1 結(jié)構(gòu)用材料96

5.1.2 梁柱截面尺寸96

5.1.3 混凝土保護(hù)層厚度97

5.1.4 縱向受力鋼筋的連接與錨固97

5.2 異形柱98

5.2.1 剪跨比98

5.2.2 軸壓比98

5.2.3 縱向受力鋼筋99

5.2.4 箍筋101

5.3 異形柱框架梁柱節(jié)點(diǎn)103

5.3.1 柱的縱向受力鋼筋103

5.3.2 梁的縱向受力鋼筋104

5.3.3 水平箍筋107

5.4 下層矩形柱與上層異形柱的連接108

5.5 底層異形柱與基礎(chǔ)的連接110

5.6 異形柱結(jié)構(gòu)的施工110

5.6.1 模板及其支架111

5.6.2 鋼筋檢驗(yàn)111

5.6.3 混凝土澆筑112

5.6.4 結(jié)構(gòu)尺寸允許偏差112

5.6.5 墻體材料替換112

5.6.6 管線敷設(shè)113

6 異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工工程實(shí)例114

6.1 湖南省某干休所1號住宅樓結(jié)構(gòu)方案比較114

6.2 長沙市白沙廣場高層住宅樓異形柱框架"para" label-module="para">

6.3 南昌市玉河明珠22號樓上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)128

6.4 南京市虎嘯小區(qū)09棟住宅異形柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)132

6.5 某帶轉(zhuǎn)換層異形柱綜合樓設(shè)計(jì)137

6.6 南京市某15層大開間住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案比較140

6.7 南京市水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院9層住宅樓異形柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)144

6.8 薄壁剪力墻、異形柱模板支撐實(shí)例148

6.9 采用C70高強(qiáng)混凝土澆灌勁性鋼筋混凝土異形柱實(shí)例150

7 對異形柱結(jié)構(gòu)幾個問題的討論153

7.1 關(guān)于異形柱的截面形式153

7.1.1 一字形截面異形柱153

7.1.2 Z形截面異形柱154

7.2 關(guān)于異形柱的結(jié)構(gòu)形式171

7.2.1 異形柱框架"para" label-module="para">

7.2.2 帶斜撐異形柱框架結(jié)構(gòu)176

7.3 關(guān)于異形柱結(jié)構(gòu)的簡化計(jì)算方法192

7.4 關(guān)于異形柱的配筋形式211

7.4.1 型鋼混凝土異形柱結(jié)構(gòu)211

7.4.2 桁架式型鋼混凝土異形柱220

7.5 關(guān)于填充墻對結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)的影響225

7.5.1 帶填充墻框架結(jié)構(gòu)的三種破壞形態(tài)225

7.5.2 帶混凝土小砌塊填充墻異形柱框架的試驗(yàn)227

7.5.3 異形柱框架結(jié)構(gòu)中填充墻與支撐作用的對比研究234

7.6 關(guān)于暗柱的設(shè)置240

7.7 小結(jié)245

參考文獻(xiàn)247

……

《異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工》共分7章。內(nèi)容包括：異形柱結(jié)構(gòu)有關(guān)的基礎(chǔ)知識，異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本規(guī)定，異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形分析方法，異形柱截面及梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，異形柱構(gòu)造與施工，異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工實(shí)例以及對幾個問題的討論。《異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工》可供建筑工程設(shè)計(jì)、施工、科研人員，相關(guān)專業(yè)院校師生參考與使用。