异形钢结构质量管理

异形钢结构质量管理（精选12篇）

异形钢结构质量管理 第1篇

异形柱结构异形框架计算有哪些注意要点?

由于其截面的特殊性，在柱截面对称轴内受水平力作用时，弹性分析计算其翘曲应力很小，此时如同承受水平力的偏压构件，仍可按平截面假定分析，按砼设计规范计算，特别是在框剪，框筒结构中，对6度及其以下烈度区的Ⅰ、Ⅱ类场地，框架柱只承担水平风载的一小部分，如按一般偏压柱计算，误差较小，此时异形柱可用等刚度等面积代换成矩形柱后由程序进行整体分析。而在水平力较大，且水平力作用在非主轴方向，则翘曲应力不容忽视，按平截面假定误差较大，则应对异形柱框架结构进行有限元分析，决定内力和配筋位置及大小，

在进行内力计算和配筋计算时，宜选用带有异形柱计算功能的计算软件。现在有一些软件没有异形柱截面形式，如要用它进行计算，要先进行等刚度等面积换算成矩形柱，进行整体分析，得到双向内力后再进行异形柱的截面设计，其工作量相当大，且截面设计的可靠性不高。

目前，国内可直接进行异形柱截面内力计算和截面设计的软件有建研院的TAT、SATWE程序，广东省建院的SS、SSW程序以及天津大学的钢筋砼异形柱结构配筋计算程序CRSC。这些程序均用数值积分法进行正截面配筋设计，准确性较高，经过大量工程校算，能有效地满足结构安全性要求。

异形钢结构质量管理 第2篇

异形柱是指截面肢厚小于300mm的L、T、+形的截面柱。建筑界所讲的“异形柱”,特点是截面肢薄,由此引起构件性能与矩形柱性能的包括受力、变形、构造做法等一系列差异。制定规程主要是针对肢厚200、250mm的异形柱。其形式与短墙肢相似,若肢较长就称短墙肢,很难划分两者的界线。

其中“Z”、“一”形柱未列入规程的原因如下。

第一,“Z”形柱在实际工程中,应用很多。“Z”形截面柱与“一”形截面柱类似,即两主轴方向抗弯能力相差甚大,多数情况下是Z形的上下两水平肢受与其方向一致的力,即由两根梁传来的拉力或压力,这只有通过中间肢的受扭来传递,后果只能是中间肢的断裂。“Z”形异形柱目前研究的不是很多,但在实际工程还是有用的。如果结构中只是个别柱为Z形,可以采用加强构造的设计。

第二,“一”形柱截面两主轴方向抗弯能力相差甚大。不论是在风荷载作用下还是在地震作用下结构中的柱一般都是受到两个方向的弯矩同时作用,其受力后的表现可想而知,它在双向剪力作用下性能也不好,由GB50010柱双向受剪承载力计算公式可见,柱截面相邻两边长相差越多,其斜向受剪承载力越低。

二、底层减柱的限制

第一,落地的框架柱应连续贯通房屋,框架柱应连续贯通转换层以上的所有楼层。底部抽柱数不宜超过转换层相邻上部楼层框架柱总数的30%,转换层下部结构的框架柱不应采用异形柱。底部抽柱带转换层的异形柱结构可用于非抗震设计和6度、7度抗震设计的房屋建筑。

第二,带转换层的异形柱结构在地面以上大空间的层数,非抗震设计不宜超过3层;抗震设计不宜超过2层;底部抽柱带转换层异形柱结构适用的房屋最大高度不少于10%,且框架结构不应超过6层。框架-剪力墙结构,非抗震设计不应超过12层,抗震设计不应超过10层。

第三,不落地的框架柱应直接落在转换层主结构上。托柱梁应双向布置,可双向均为框架梁,或一方向为框架梁,另一方向为托柱次梁;转换层上部异形柱向底部框架柱转换时,下部框架柱截面的外轮廓尺寸不宜小于上部异形柱截面外轮廓尺寸。转换层上部异形柱截面形心与下部框架柱截面形心宜重合,当不重合时应考虑偏心的影响;

第四,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度比宜接近1。转换层上、下部结构侧向刚度比可按国家行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第E.0.2条的规定计算。规程不允许次梁转换(二次转换)。

第五,转换层及下部结构的混凝土强度等级不应低于C30;转换层楼面应采用现浇楼板,楼板的厚度不应小于150mm,且应双层双向配筋,每层每方向的配筋率不宜小于0.25%。楼板钢筋应锚固在边梁或墙体内;

第六,托柱框架梁的截面宽度,不应小于梁宽度方向被托异形柱截面的肢高或一般框架柱的截面高度;不宜大于托柱框架柱相应方向的截面宽度。托柱框架梁的截面高度不宜小于托柱框架梁计算跨度的1/8;当双向均为托柱框架时,不宜小于短跨框架梁计算跨度的1/8。托柱次梁应垂直于托柱框架梁方向布置,梁的宽度不应小于400mm,其中心线应与同方向被托异形柱截面肢厚或一般框架柱截面的中心线重合。

第七,注解:直接承托不落地柱的框架称托柱框架,直接承托不落地柱的框架梁称托柱框架梁,直接承托不落地柱的非框架梁称托柱次梁。

三、应用范围及特点

异形柱应用在7度设防以下。在异形柱结构中使用扁平柱是可以的,建议最小厚度取250,梁纵筋用3级钢,直径不超过12。各项验算同普通框架柱,构造和轴压比建议控制更严格一些。因“一”形异形柱不提倡用,在某工程上缺了还不行,没办法可用扁平柱,其计算按矩形柱方法计算。

地震力系数放大,自振周期折减。因用异形柱导致刚度下降,使得地震力减小,应采用地震力放大系数来适当地增加地震力。计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期,应考虑非承重填充墙体对结构整体刚度的影响予以折减。

四、截面定义输入

异形柱截面有T形、十形、L形,对一字形、Z字形规程未列入应用,在PMCAD截面定义中输入T形按2截面工形输入,不用的地方输0;十形按6截面十形输入;L形用5截面槽钢形输入。其宽均为240,肢长为600。输入轴线节点处应注意偏心材料应定为砼。为减少输入偏心转角的麻烦,在定义时要多定几个不同的截面类型。

五、配筋计算及施工图画法

配筋计算如下:采用双偏压、拉计算,箍筋采用双剪箍。异形柱肢长与肢宽比≤4时,否则应考虑梁的刚域。这时梁柱重叠部分,按刚域参数考虑。

施工图画法如下:a全楼柱钢筋归并;b平面柱大样画法画异形柱施工图,应注意箍筋加密与普通柱相同;柱分布筋之间设拉筋,其直径同箍筋,间距是箍筋的2倍;横向肢、竖向肢分别按计算配置一个矩形箍筋,并分别满足X、Y向计算箍筋面积的要求;c竖向筋要满足最小间距要求,采用对称配筋,一排排不下,程序自动放两排;按固定钢筋和分布筋的构造要求分别配制固定钢筋和分布筋。d在核心区箍筋相交处,若无主筋时,应设竖向架立筋如T形柱内侧,架立筋为构造筋,隐含直径D=14mm。

六、其它

顶层托斜层顶的(角)柱,规程对此没有涉及,它所受轴力、弯矩均不大,柱本身强度不会成问题,关键是房屋顶部结构整体性能,设计人员自己把握抗震设计的异形柱结构不应有错层,原因是免形成短柱。这里的错层是指规范和高规中的“较大的错层”。抗震设计时,框架柱的净高与柱截面长边之比不宜小于4,不应小于3。一般楼梯处易出现短柱,为此在楼梯间两侧布置剪力墙其它地方以异型柱为主。异形柱在斜向水平荷载作用下,其受剪承载力的平面图形为梅花状,等肢情况下异形截面柱受剪承载力在各象限图形是凸的。

异形柱结构设计 第3篇

1 概述

天麓小区住宅位于长沙市岳麓区境内, 抗震设防烈度6度, 长48.4 m, 宽14.2 m, 高15.2 m, 依据JGJ 149-2006混凝土异形柱结构技术规范中3.1.2表规定限值:房屋高度不大于24 m, 可以优先考虑采用异形柱框架结构设计, 楼板为现浇板, 基础为400 mm厚平板基础。

2 异形柱定义

异形柱:截面几何形状为L形、T形和十字形, 且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。

3 结构体系

3.1 结构体系的成因

1) 高宽比:1.07<4满足规范限值 (规范限值:4) ;长宽比:3.4。

2) 地面总高15.2 m, 满足A级高度的限值, 基于以上因素, 本工程确定采用异形柱框架结构体系。

3.2 梁、柱截面构造要求

异形柱截面的肢厚不小于200 mm不大于300 mm, 肢高不小于500 mm;框架梁截面高度不小于400 mm, 设计时梁截面和柱截面同宽。

3.3 结构布置

结构布置图见图1。

4 材料

钢筋采用HRB400;混凝土强度等级:梁板C30, 柱C35, 满足JGJ 149-2006混凝土异形柱结构技术规范中6.12-1条:C25≥混凝土强度等级≤C50的要求。

5内力分析

5.1 计算内容和程序

本工程采用中国建筑科学研究院编制的SATWE程序进行结构整体内力计算, 结构整体分析设计时考虑双向地震。

本工程1层地下室, 考虑到山地挡土墙埋土高度不同, 故结构嵌固点为基础顶面。

5.2 结构自振周期

结构自振周期见表1。

有效质量参与系数两个方向均达到90%以上, 第一扭转周期与第一平动周期的比值为0.67, 满足规范小于0.90的限值要求。

5.3 多遇地震作用下的楼层位移和位移角

多遇小震作用下的楼层位移、位移角见表2。

最大楼层位移角, 在X, Y向分别为1/934, 1/873。

计算满足不大于规范1/600的限值要求。

5.4 最大水平位移和层间位移与该楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的比值

抗震设计时, 扭转不规则的异形柱结构, 楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的比值为1.22, 不大于规范规定1.45的要求, 扭转效应可以满足。

5.5 柱轴压比

最不利L形柱轴压比为0.39, 小于规范规定不大于0.7的要求。

6扁平柱

由于建筑使用功能所限, 本设计采用了一字形扁平柱, 此类柱的处理方法是:配筋率不小于1.2%, 钢筋直径不小于12, 轴压比按限制要求降低0.1等构造措施。

7结语

1) 结构的弹性位移角、轴压比、位移比值、抗震烈度、房屋高度限值, 异形柱结构比一般框架要求的更加严格, 更加保证其可靠的安全性。2) 从空间使用上看:异形柱结构比一般框架结构住宅有明显的优点;从经济上看:异形柱结构比一般剪力墙结构造价低廉、取材方便、技术简单、施工容易。3) 异形柱结构在满足规范范围内, 可以被广泛的应用, 它有良好的经济效益, 环境效益及社会效益, 在建筑业中, 异形柱框架结构有着很好的发展前景。

参考文献

异形柱结构体系综述 第4篇

【摘 要】异形柱的出现极大的丰富了建筑布局的灵活性，其独有的柱截面形式多样、柱肢厚度与墙体等厚、室内没有柱楞突出等诸多优点，使得它很快被应用于实际工程。但其“先天”带来的承载力与抗震性能差使其在推广使用中具有很大的局限性。本文介绍了混凝土异形柱的发展和研究现状，浅析了目前研究中存在的一些问题，同时提出了今后研究方向并展望了应用前景。

【关键词】钢筋混凝土；异形柱；抗震性能

前言

近年来，随着国民经济的发展和人们生活水平的不断提高，商品化住宅产业已经成为房地产业不可或缺的一个重要组成部分，拥有一幢满意的住宅俨然已经成为了我国老百姓消费的第一大支出，同时人们对房屋的安全、舒适、布局等方面也有了更高的要求。所以，探索适应我国经济发展的住宅体系就变成了研究人员亟待解决的问题。我国上世纪曾一度使用多层砖混结构，然而由于其自重大、承载力低以及污染环境等缺点已经被基本淘汰。紧接着，多高层结构由于其更高的土地利用率、自重轻、抗震性能好等诸多优点成为了主流结构，在实际工程中很快被推广应用。

但是，框架或框架—剪力墙结构体系层数较多，为了满足结构的承载力和延性要求，传统矩形柱的截面尺寸不得不大于墙体厚度，使得柱子产生柱楞外凸，直接影响居室的使用面积并且影响家具家具布置。基于此，柱肢宽度与墙同厚的 L 形、T形及十字形等异形柱应运而生。使用的灵活性和建筑的美观性被异形柱有机地结合起来，为用户提供舒适的居住环境，完美解决了柱楞外凸的问题。

1.异形柱研究现状

早在20世界80年代中期，国外学者就发现了异形柱有着极大的应用前景并且对其进行了研究，但由于是开拓性探索，研究条件与思路都有一定的局限，当时的仅研究了异形柱构件单向和双向压弯受力性能。之后，国内学者紧跟国际发展潮流，引进并发展了异形柱结构，并对新型的异形柱形式展开了研究工作。目前国内外异形柱结构主要有钢筋混凝土异形柱、钢骨混凝土异形柱、钢异形柱与钢管混凝土异形柱。

1.1钢筋混凝土异形柱

这是最早形式的异形柱，如前文所述，国外学者早在20世纪80年代就开始了对钢筋混凝土异形柱的轴心受压性能和偏心受压性能的研究，并且提出了计算钢筋混凝土异形柱承载力的方法 [1]。在上世纪末，国内研究人员在国外研究结果的基础上，对钢筋混凝土异形柱进行了进一步的研究，提出了用于钢筋混凝土异形柱的抗震性能、节点承载力、截面承载力的设计方法 [2]。

1.2钢骨混凝土异形柱

由于在研究中发现了钢筋混凝土异形柱存在很大缺陷，所以研究人员尝试在钢筋混凝土异形柱内部设置型钢来增强其抗震性能，即钢骨混凝土异形柱。通过在各单肢型钢之间连接水平和斜向杆，然后浇筑混凝土，包裹型钢骨架，称为桁架式型钢混凝土异形柱 [3]。实验表明，在内部设置桁架体系虽然一定程度上提高了抗震性能，但依然没有解决钢筋混凝土异形柱与钢骨混凝土异形柱抗裂性能较弱的问题。

1.3 钢异形柱

钢异形柱是将若干（通常是1-2个）T形截面连接在一个H型钢截面上，从而组成十字形、 T形、L形柱[4] 。钢异形柱的出现很大程度上拓宽了异形柱的发展前景，它的翼缘宽度设置十分灵活，可以随着建筑墙体厚度的改变而改变，柱的翼缘与框架梁采用刚接的形式，进一步提高了结构的稳定性。钢异形柱因其使用灵活、便于施工等优点，广受研究与施工人员推崇，但其梁柱节点与形心偏离时，受力方向有很大的随机性，目前也并没有统一的计算标准，致使计算复杂且给后期分析带来不小的难度。并且为了防止局部失稳，必须提高用钢量，导致建设成本有较大提高，并不经济。

1.4钢管混凝土异形柱

钢管混凝土异形柱是通过在异形钢管柱中浇筑混凝土形成的。我们在施工中经常使用添加加劲肋等方法来提高砼与钢管的契合度，从而提高工作质量。试验结果表明[5] ，与钢筋混凝土异形柱相比，钢管混凝土异形柱明显具有更高的承载能力。但是在钢管内部放置加劲肋的工序太过繁琐复杂，给实际施工带来很大的不便，所以并不适合推广应用，假设使用螺栓机械咬合，那么螺母与螺帽在一定程度上也会妨碍墙体的立面效果。

2. 异形柱框架结构研究存在的问题

异形柱框架结构研究目前存在以下几点问题：

2.1异形柱结构的计算通常使用的方法为有限元分析法，该方法虽然有广泛的适用性，但不够系统，理论也不够完善。

2.2 由于异形柱框架结构是由钢管、钢筋、混凝土等许多不同材料及不同构件构成，且构成方式各有异同，所以其传导力的方式以和整体的受力性能并不能用“1+1=2”的思路来解决，而是要从整体来研究，但目前的研究更多的是局限在了局部性能和单个构件。

2.3 目前国内各研究机构及院校，对异形柱框架结构整体抗震性能方面的研究大多仅仅是停留在多层结构，对高层结构的研究鲜有涉足，并且得出的结果通常都是定性分析，并没能进一步得出更深入的结论，没有统一的计算方法，无法形成标准和行业规范。

3.结束语

虽然由于异形柱截面本身的承载力较低，抗震性能较差，导致钢筋、钢管混凝土异形柱结构存在某些“先天不足”，但所谓“瑕不掩瑜”，异形柱的优越性也是被广泛认同的，相信随着众多科研人员的不断探索，异形柱的缺点会被逐渐弥补，从而达到地震区的抗震设防要求，在建设21世纪新型住宅工程中发挥重要的作用。

参考文献：

[1] DEMAGH K， CHABIL H， HAMZAOUI L. Analysis of reinforced concrete columns subjected to biaxial loads [C]//Proceedings of the International Conference on Concrete for Transportation Infrasturcture. Dundee，2005：433-440.

[2] 赵艳静. 钢筋混凝土异形柱结构体系理论与实验研究[D]. 天津：天津大学，2004.

[3] 陈宗平，薛建阳，赵鸿铁.低周反复荷载作用下型钢混凝土异形柱的抗剪承载力分析[J].土木工程学报，2007，40（7）：30-36.

[4] 王明贵，张莉若，谭世友.钢异形柱弯扭相关屈曲研究[J].钢结构，2006，21（4），35-37.

异形柱结构有哪些构造做法？ 第5篇

1、异形柱截面各肢肢高与肢厚之比不应大于4，且肢厚不应小于200mm，肢高不应小于500mm，

2、框架梁截面高度Hb可按(1/10~1/15)L b确定(Lb为计算跨度),且不应小于 400mm.梁的截面宽度Bb不宜小于1/4Hb及200mm，

3、异形柱的混凝土强度等级不小于C25和不大于C50，这是由于异形柱截面尺寸薄，混凝土强度等级小于C25的话可能达不到其与钢筋之间保证粘结的要求。强度等级为C50以上的异形柱构件及结构科学研究相对较少，还不足以行成编制规程条文的基础，所以这次规程未列入。

异形柱结构设计研究论文论文 第6篇

关键词：异形柱；框架

1前言

近年来，异形柱框架或异形柱框架一剪力墙结构作为一种全新的结构形式广泛用于小高层住宅建筑中，相对于传统的短肢剪力墙或框架结构，能更好的满足建筑需求且造价略有降低，因此具有更好的经济效益和社会效益。该结构形式一般指同层内异形柱数量超过柱总数量10％的框架或框架剪力墙结构，适用抗震设防烈度为6度或7度的地区。

2受力特点

异形柱是指柱截面摈弃了惯用的矩形柱，而采用多个小墙肢的组合截面柱子，由剪力墙演变而来。柱肢截面中各肢高厚比不大于4，常用的有L形、T形和十形，亦有采用Z形。柱肢宽度一般使用与墙体相同的厚度，一般为200～250mm，不大于300mm。肢长较大，《规程》规定不小于500mm，一般为600～800。除此之外，不等肢异形柱肢高比一般不超过1.6，各肢截面厚度不能相差过大。

虽然异形柱由剪力墙演变而来，但由于柱截面本身的特殊性，异形柱结构的受力特点既不同于剪力墙结构，也与普通框架相差很大，具有自己的独特性，在荷载作用的结构反应更加复杂。国内外大量的试验资料和理论分析证明，异形柱的破坏形态有：弯曲破坏、小偏压破坏、剪压破坏等，影响破坏形态的因素主要有：荷载角、轴压比、剪跨比、配箍率等。

2．1整体计算分析

异形柱的存在和不同的布置对结构整个抗侧力刚度影响很大，总体来讲相对于同样布置的同截面矩形柱结构，异形柱结构的整体性要好，刚度略由增强；而单结构形式来讲，异形柱结构的刚度介于普通框架和框架剪力墙之间。文献[2]对8度区－6层住宅分别采用矩形柱和异形柱框架进行设计，然后分别采用SATWE和CRSC程序对比分析，结果表明在地震作用下异形柱结构的底部剪力要比矩形柱框架结构大16％～26％左右，各层柱的平均剪力和节点剪力也比矩形柱框架大很多。异形柱结构的受力特点介于普通框架柱和剪力墙之间，结构的抗震性能比较差，在内力分析计算时，既不能完全按普通框架柱，也不能完全照搬短肢剪力墙。

根据规范要求，对于矩形柱结构，当无斜向抗侧力构件时，结构设计的地震作用方向一般取工程纵横轴方向，即0°和90°以此来求得地震作用下的结构内力，正截面承载力两个方向分别按单偏压计算配筋，其承载力基本上可以包络地震作用沿其他方向的情况。但对于异形柱，由于截面惯性矩沿不同方向差别很大，地震作用下柱受力的最不利方向不一定0°或90°，也就是说仅沿该两个方向计算的正截面配筋并不能完全包络地震作用沿其他方向时的情况，尤其在高烈度地区体现得更显著。对此，《规程》强制规定，7度及以上时地震作用尚应对与主轴成45°方向进行补充验算。

考虑到受力后异形柱结构反应复杂，抗震性能不好，为符合“三水准两阶段”的抗震设计思路，地震作用计算后梁柱的内力调整都相对要求更严格些。对此，目前国内通用的结构设计软件PKPM并没有体现出来，虽然可以建立异形柱的模型，但尚未增加异形柱这种结构形式。其内部的内力调整和截面配筋计算仍然按照矩形柱或者短肢剪力墙的模式进行的，这难免会带来误差，有时可能相差甚远。天津大学开发的异形柱设计软件CRSC尚未普及。

目前很多设计都是把异形柱作为短肢剪力墙，按短肢剪力墙结构利用PKPM等空间软件进行分析设计，误差大在所难免。相对精确的设计方法是：假设梁柱节点与普通框架梁柱节点相同，按等主轴刚度及等截面面积两个条件把异形柱截面转化成等效矩形柱截面，利用空间有限元分析程序进行内力分析，求出柱的内力重新按照有关异形柱截面的配筋计算公式进行截面配筋验算。但这种等效转化后的计算模型仍与实际结构有较大出入，由于异形柱肢长比较大，与梁相交时梁柱重叠部分较大，形成类似与壁式框架的梁柱刚域，梁的计算长度大大减小，实际结构的侧向刚度比计算模型大，导致地震力计算偏于不安全，文献[3]对柱内力在程序计算结果的基础上乘以约1.1的放大系数或者加大周期折减度以适当考虑其影响。但这也是权宜之计，且对于普通设计人员来讲过于费时费力，不利于提高效率。

2．2正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力

柱肢截面的差异，导致柱肢平面内外两个方向的截面特性相差较大，异形柱截面在轴压力及弯矩剪力共同作用下，正截面承载力的计算是一个十分复杂的问题，因为柱截面中和轴一般不与弯矩作用平面相垂直，也不与截面边缘平行，其位置随截面尺寸、混凝土强度、配筋率及荷载角等诸多因素的变化而变化。进而导致柱肢平面内外两个方向的惯性矩差异明显，进而侧向刚度相差较大，对不等肢的截面表现尤甚。因此普通柱正截面抗弯验算的计算公式并不适用于异形柱，《规程》将异形柱截面划分为有限个混凝土单元和钢筋单元，仍然采用平截面假定给出了双向偏压的正截面承载力验算公式。

由于多肢的存在，其截面的剪力中心往往在截面外，受力后主要依靠柱肢交点处的核心混凝土协调变形和传递内力，导致各柱肢内存在相当大的剪应力和翘曲应力，柱肢易首先出现裂缝，核心混凝土处于三向受剪状态，变形能力降低，脆性破坏特征明显。

异形柱的斜截面受剪承载力也随荷载作用方向而变化，但对同一方向的地震作用由于翼缘的有利作用，通常比等面积矩形柱高，文献[4]表明，T形截面柱的受剪承载力至少为同截面面积矩形柱的1.15倍，L形柱则基本相同。

2．3节点强度

普通框架只要梁柱截面满足规范构造要求，节点核心区面积大，除二级或更高抗震等级的节点外，一般不需要特别进行节点抗剪验算。但异形柱框架的肢厚不大，节点核心区有效水平截面积小。另外，异形柱由于轴压比的要求，通常肢长较大，相对同截面面积的矩形柱来讲，刚度大，地震作用大，相应的节点剪力比相同布置下(柱面积相等)的矩形柱结构大很多。因此异形柱框架节点一般都需要验算节点抗剪强度。同时，异形柱肢厚度偏薄，节点斜压机制引起的核心区斜压力相对较大，钢筋握裹性能差，施工质量的可靠性也难以满足。

异形柱截面形式的不同，其节点受剪承载力也差别较大。十形截面柱的翼缘布置在节点截面中间受力最大的部位，翼缘的作用得以充分发挥，节点受剪承载力与同截面面积的矩形柱相差不大，T形截面次之，L形相差最大，受剪承载力下降最大。文献[5]研究表明：L形、T形、十形柱节点的受剪承载力比具有相同有效截面的矩形柱节点分别低33％、17.5％、8％左右，且用于矩形柱框架节点抗剪验算的公式已不适用于异形柱节点。在高烈度地区控制异形柱结构适用高度的参数已不单单是柱轴压比，而是节点区的强度。

3构造措施

异形柱的受力情况复杂，结构延性相对较差，单纯依靠目前的程序计算配筋尚难满足结构抗震的延性要求，因此必须加强构造措施，从概念出发，保证结构具有足够的安全度。

3．1结构平面布置

异形柱框架应设计成双向刚接梁柱抗侧力体系，根据结构平面布置和受力特点，可设计成部分异形柱部分矩形柱的形式，特别注意在受力复杂部分采用矩形柱。平面布置宜使结构平面刚度均匀对称，尽量控制或减小扭转效应：竖向布置注意体型力求简单规则，避免过大的外挑内收，避免楼层刚度沿竖向突变；柱网尺寸不易过大，一般不超过6m，柱矩大梁高也大，一方面建筑净空难以满足要求，另一方面柱承受的轴力也大，轴压比高，于抗震不利。为保证梁板对异形柱节点的约束，宜采用现浇楼盖。

3．2轴压比及柱配筋

对于柱而言，控制其延性的因素很多，不管对矩形柱还是异形柱，轴压比无疑是最重要的控制条件之一，其侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降，对异形柱更应从严控制。这可以通过控制柱距、采用轻质墙体、优化结构平面布置改善。柱肢端承受梁传来的集中荷载，局部压应力大，可设置暗柱。曹万林等《钢筋混凝土带暗柱异形柱抗震性能试验及分析》表明：带暗柱异形柱与普通异形柱相比，承载力及延性和耗能能力有显著提高。

异形柱截面的剪力中心与截面形心不重合，剪应力的存在使柱肢先于普通矩形柱的剪压构件出现裂缝，产生腹剪破坏，导致柱脆性显著，延性普遍低于矩形柱。而且柱截面可能出现单纯翼缘受压，此时柱的延性最差，因此需要进一步提高异形柱的抗剪能力。除此之外，尽量避免短柱的出现，对剪跨比小的短柱要采取相应的加强措施，以免形成薄弱环节。

3．3节点构造

节点已经成为异形柱结构的薄弱环节，考虑到节点处钢筋的锚固以及保证节点区混凝土浇筑的质量，柱钢筋数量不宜过多且直径不宜过大。

4工程实例

长沙市某住宅楼长24.7m，宽14.5m,建筑面积3575m2左右，地上架空层一层，层高4.5m，住宅十一层，层高3.0m，最大建筑高度为39.0m，平面图见图1。该工程抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别Ⅱ类。采用异形柱框架——剪力墙结构，剪力墙抗震等级为三级，异形柱框架抗震等级为三级。采用SAIWE程序分析，各层间位移角见图2，满足规范对层间位移的规定；同时重视抗震概念设计，加强构造措施。目前已竣工验收交付使用，经观察结构整体状况良好。

5结语

异形柱结构具有广阔的应用前景，但其受力性能具有自己的独特性，目前仍需要进一步研究以完善设计理论，开发更适用的设计软件，提高工程设计效率，便于推广运用。

参考文献：

[1]JGJ149-200，混凝土异形柱结构技术规程。

[2]黄锐，抗震设防高烈度区异形柱结构设计应注意的两个问题，建筑结构，2005(5)。

[3]沈伟，汪杰南京虎啸小区09栋住宅异形框架设计，建筑结构，2001(11)

[4]李建辉，论述异形柱轻型框架的设计，福建建筑高等专科学校学报，2000(2)。

异形钢结构质量管理 第7篇

1、在异形柱结构的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀，

2、结构平面布置应减小扭转效应的不利影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移分别不宜大于该楼层两端相应平均值的1.2倍，不应大于该楼层两端相应平均值的1.4倍，

结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比不应大于0.85。

3、异形柱框架结构和异形柱框架-剪力墙结构均应设计成双向抗侧力结构体系。

4、异形柱结构的框架纵横柱网轴线宜对齐拉通;异形柱肢截面厚度中线与梁及剪力墙中线宜对齐重合。

异形钢结构质量管理 第8篇

某商务楼工程, 地下3层, 地上2层。根据设计要求在2层顶采用采光棚钢结构, 造型上空采用穹顶钢结构Low-E玻璃 (三玻) 安装, 来满足使用功能及美观的效果。共计三个穹顶:大穹顶的主骨架呈半椭圆形, 长轴为36.094 m, 短轴为11.5 m, 整个结构高度为3.6 m;两个小穹顶整个结构高度为2.4 m。

2 工程特点及难点

穹顶钢结构架体安装好后, 玻璃的安装成为关键, 由于每块玻璃尺寸均不同, 需在现场一一进行放样制作模具, 且连接节点多, 每个模具均得进行编号核实, 才能保证穹顶几何尺寸的准确性。

3 适用范围

本结构体系适用于建筑物内大堂、中空等高大空间或转换层部位的异形玻璃拼装施工。

4 工艺原理

通过放线定位控制穹顶钢结构上玻璃各个节点的连接位置, 依据每个基层形状制作不同规格的异形玻璃模具, 经过玻璃厂家定做, 编号后进行安装。这种技术既减少了玻璃与玻璃拼接时的误差, 又使玻璃拼装严密性得到较大的提高。

5 Low-E玻璃特点

高效的节能环保性:良好的保温隔热性能, 是理想的节能环保材料。优良的采光性:可见光透射比高, 具有良好的采光效果。化学性能稳定:可单片使用, 可长期存放, 充分发挥深加工企业的自身优势。热加工性能稳定:可任意进行钢化、热弯、夹层等各类深加工。机械性能稳定:膜层牢固、耐磨性好、不易划伤。在进行中空加工时, 无需除掉边部膜层。采用在线、连续生产工艺, 规模大, 生产效率高, 品种多样化, 可生产多种颜色。

6 施工工艺流程及操作要点

6.1 异形Low-E玻璃 (三玻) 模具的制作

1) 根据三个椭圆弧形钢结构架体用宽250 mm厚12 mm多层板放弧形模并放线定位;2) 在原主钢结构架上取样放玻璃基层中线:首先使用短钢筋在钢结构架体的节点处点焊焊接, 钢筋固定位置均为每根主架的中心线交点处, 然后使用仪器在每根短钢筋的四个方向上放出玻璃的高低位置线;3) 用50×50×3镀锌方管焊在原钢结构主柱架上并打磨四个方向平整;4) 依据原钢梁三角形放样模板, 再用40×20×3镀锌扁方管焊不同规格的三角形钢架, 将每个三角形钢架焊接在钢立柱上, 并进行打磨使每个三角形钢架相连的多个三角形钢架在一个平整度上, 最后取掉短钢筋筋;;5) 对钢结构基层进行防腐防锈处理后, 用原子灰进行无缝处理, 最后喷上灰色油漆;6) 用12 mm多层板板条依据每个三角基层做不同三角形玻璃模型发往玻璃厂家进行定做, 并编序号共计783个。

异形Low-E玻璃 (三玻) 模具的制作见图1。

6.2 异形Low-E玻璃 (三玻) 安装

1) 玻璃到现场经验收后将玻璃用吊车吊运至屋面依据玻璃编号安装到每一相应位置;2) 玻璃安装完毕用玻璃胶条卡座、耐候结构胶封堵玻璃缝隙;3) 用保温棉进行弧形周边保温, 并用花岗岩英国棕石材进行封弧形边出沿, 打胶处理;4) 玻璃弧形外沿用60×50×60槽形黑色不锈钢包边处理;5) 在原钢架周边用40×20×3扁钢焊接收边架, 用木工板、铝塑板包边;6) 玻璃清洗保洁, 清理垃圾。异形Low-E玻璃 (三玻) 安装见图2。

6.3 异形Low-E玻璃 (三玻) 安全保证措施

在施工前, 为预防和控制高处作业事故隐患, 保证安全施工, 用钢管从地下1层造型边开始至地上2层顶搭设26 m高的满堂脚手架, 并满铺脚手板, 在脚手板下方搭设平网。

7 材料设备

1) 主要材料见表1, 表2。

2) 主要仪器设备见表3。

3) 主要机具设备见表4。

8 质量控制

1) 工程技术人员应根据工程具体情况, 编制分项施工方案, 向施工人员进行技术交底, 贯彻执行规范中的条文;施工工长需要亲自跟班, 检查指导, 认真组织实施, 做到精心操作, 确保安装质量。2) 在钢结构进行放异形玻璃中心位置线时必须经复验和监理验收。3) 施工时所用的钢管、扣件等必须符合方案中所规定的规格以及设计图中的要求。4) 实行脚手架支设、异形玻璃位置定位放线、玻璃模具制作、玻璃安装全过程的工艺和过程控制。5) 符合设计图纸及施工验收规范要求, 异形玻璃拼装接缝严密、位置准确检测合格率达95%以上。

9 安全措施

1) 认真贯彻“安全第一, 预防为主”的方针, 根据国家有关规定、条例, 结合山西建筑第三建筑工程公司实际情况和工程的具体特点, 组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理小组, 执行安全生产责任制, 明确各级人员的职责, 抓好工程的安全生产。2) 玻璃安装必须按照工序进行, 上道工序没有验收前, 不得进行下道工序。3) 施工人员进入现场必须戴好安全帽, 高空作业必须系好安全带, 现场必须文明施工, 严格执行公司制定的安全奖罚制度。

1 0 环保措施

1) 施工中必须注意控制噪声, 加强施工现场环境噪声的自身监测, 设专人在噪声敏感部位定期监测, 专人管理, 及时对噪声超标的有关因素进行调整, 确保噪声排放控制在规定值以内, 达到施工不扰民的目的。2) 加强对作业人员的环保意识教育, 经常开展多种形式的环保宣传教育活动, 不断提高作业人员的环保意识和法制观念。3) 建筑物内的施工垃圾清运必须采用封闭式专用垃圾道或封闭式容器吊运, 严禁凌空抛洒, 施工现场建封闭式垃圾站, 建筑垃圾、生活垃圾分类存放。建筑垃圾清运时提前适量洒水, 并按环保部门规定及时清运。4) 专人监测、专人管理, 及时对施工现场超标的有关因素进行调整, 达到施工噪声不扰民的目的。

1 1 结语

该施工技术保证了支架的整体性, 降低了施工风险程度, 保证了施工安全, 整体进度比预定工期提前15 d完成。确保了玻璃的安装质量, 棱角分明, 线条顺直, 受到了建设单位和监理单位的一致好评, 为公司赢得了良好的社会信誉。

参考文献

[1]GB#space2;#50205—2001, 钢结构工程施工质量验收规范[S].

[2]JGJ#space2;#102—2003, 玻璃幕墙工程技术规范[S].

[3]GB/T#space2;#21086—2007, 建筑幕墙[S].

浅谈建筑异形柱结构设计 第9篇

关键词：异形柱；框架结构；设计；构造

近年来我国住宅产业的迅速发展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高，使得普通的矩形框架柱给室内装饰和家具布置带来极大的不便。异型柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求，从结构受力角度来说，它博采框架加剪力墙体系之长，平立面布置近于框架结构，柱的截面形式又不拘泥于矩形，将截面积向工程轴外铺开成T形、十字形、L型等，用较少的混凝土材料，获得了较大的刚度；同时配合轻质填充墙的使用，结构重量比一般框架更轻。适中的刚度和较轻的自重，对减小地震作用很有利，是一种经济合理的抗震住宅结构体系。

1 异形在结构设计的一般规定

实施的新规范中，并没有把异形柱列入其内，说明国家对异形柱设计是非常慎重的，能够借鉴的也只有上面提到的两地方规程，同时仍应依据我国现行标准中的规定，进行截面、构造、抗震等设计。

1.1 结构布置

异形柱框轻结构平面布置的一般原则：在异形柱结构的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状和刚度均匀对称，明显不对称的结构应考虑扭转对结构受力的不利影响，异形柱框架应双向设置，并宜纵向交联。竖向布置的一般原则：异形柱结构的竖向体型应力求规则、均匀，避免有过大的外挑、内收以及楼层刚度沿竖向的突变。

1.2 适用高度及高宽比、长细比、肢长等限制

① 异形柱根架在7度抗震设防烈度区，要求房屋高度不大于35m，高宽比不宜超过5：8度区房屋高度不大于25m，高宽比不宜超过4。

② 柱净高与截面长边之比即长细比不宜小于4 且不大于8。根据砼结构规范，长细比小于4 即短柱，短柱在压剪作用下往往发生脆性的剪切破坏，设计中应尽量避免出现短柱。长细比大于8，易引起附加偏心矩，对轴压构件及小偏心受压构件承载力影响较大。

③ 根据长细比不直小于4，在梁高为600mm 的前提下，当标准层层高为3.0m 时，异形柱的最大肢长可为600mm；底层层高为4.2m时，肢长可为900mm。因此，异形柱的柱肢不应过长，各肢肢高与肢厚比不应大于4，且异形柱截面肢厚对多层建筑不应小于150mm；对高层建筑不应小于200mm

1.3 抗震等级

异形柱框架结构应根据结构类型、房屋高度及抗震设防烈度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。根据规定：抗震设防烈度为7 度，房屋高度<22m 时，为三级抗震，高度≥22m 时，为二级抗震；抗震设防烈度为8 度，房屋高度≤25m 时，为二级抗震．浙江《规程》规定异形柱框架结构只适用于抗震设防烈度为7 度及7 度以下的地区且房屋高度不超过35m。

异形柱框架结构对房屋高度控制是比较严格的，一般仅适用于多层住宅。但由于它在结构布置上灵活、方便，室内不出现柱楞、不露梁等优点，使之成为近几年住宅设计的一种潮流，不论别墅、多层甚至小高层，作为房产开发商几乎都要求设计院设计成钢筋砼异形柱结构体系。因此设计人员必须慎重对待，不可麻木跟风，应严格控制各项设计参数。

2 异形桩受力性能特点及轴压比控制

异形柱设计要比常规矩形截面柱设计复杂得多，对于偏压构件，矩形截面的受压区总是矩形，内力臂较大；而对异形柱，受压区图形通常比较复杂，可能为二边形，也可能为多边形．对于受压区呈多边形分布的截面，压区边缘砼应力过于集中，一旦达到受压强度极限，破坏区域往里渗透得过快，不利于外边缘的砼纤维经历下降段，从而影响整个截面和构件的延性。

异形柱由于多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状态下各肢将产生翘曲正应力和剪应力，剪应力使柱肢砼先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，导致异形柱脆性明显，使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。

异形柱在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带未的影响不容忽视，因此，对异形柱结构应按空间体系考虑，宜优先采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析，PKPM、GSCAD、TBSA 等国产结构软件均可做异形柱框架结构计算。但以上计算理论均基于平截面假定，未曾考虑截面翘曲自由度，对于异形柱来说，很可能出现各柱肢单独作用的情况，因此常见的基于平截面假定的公式受到挑战。而对异形柱的分析、试验以及设计方法等一套体系还没有完全建立起来，这就给异形柱设计带来一定的难度，必须在概念设计上予以加强。

作为异形柱延性的保证措施，必须严格控制轴压比，柱应具有足够大的截面尺寸，以防止出现小偏压破坏，满足抗震要求，同时避免长细比小于4 的短柱．抗震设计中规范对框支柱的内力、轴压比、配筋等的要求都严于普通柱．天津大学的试验研究结果表明：轴压比对异形柱的影响远远超过对普通矩形柱的影响，因此异形柱的参数控制应比框肢柱更为严格。

3 异形柱框架结构设计构造

3.1 框架柱

①柱纵筋与箍筋设置形式有“L”、“T”、“十”及双排布置等形式．在同一截面内，纵向受力钢筋宜采用相同直径，其直径不应大于25mm，且不小于14mm：纵筋间距大于250mm 时, 应设置纵向构造筋，其直径可采用12mm，并设拉筋，拉筋间距为箍筋间距的两倍。

②柱截面厚度小于200mm 时，纵向受力钢筋每排不应多于2 根；肢厚在200～250mm时，每排钢筋不应多于3 根，必要时可分二排设置，二排钢筋之间的净距不应小于50mm。

③ 框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率：抗震等级为2 级时，中柱、边柱不应小于0.7％ ，角柱不应小于0.9％；抗震等级为3 级时，中柱、边柱不应小于0.6％ ，角柱不应小于0.8％．框架柱中全部纵向钢筋的配筋率，抗震设计时,对Ⅱ、Ⅲ级钢筋不宜大于3％ 。

④框架柱应采用复合箍，严禁采用具有内折角的箍筋，箍筋必须做成封闭式．箍筋未端做成不小于135。的弯钩，弯钩端头直段长度不应小于10d(d 为箍筋直径)。

⑤ 箍筋加密区长度取柱截面的长边尺寸、层间柱净高的1／6 和500mm 者中的最大值，在加密区内，箍筋的直径不变，间距100mm。

3.2 框架节点

① 框架梁的截面宽度与异形柱的肢宽相等或梁截面宽度每侧凸出柱边小于50mm时，在梁四角上的纵向受力钢筋应在离柱边大于800mm 处，且满足小于1/25 坡度的条件下向柱筋内侧弯折伸入框架节点内。

②当框架梁的截面宽度的任一侧凸出柱边大于等于50mm 时，则该侧梁角上的纵向受力钢筋可在本肢柱筋外侧伸入梁柱节点内。

3.3 柱与填充墙的连接

① 异形柱框架结构的填充墙应采用轻质墙体材料，并必须与框架可靠地连接。当采用砌体填充墙时，在框架与填充墙的交接处，沿高度每隔500mm 或砌体皮数的适当倍数，用钢筋与柱拉接，钢筋由柱的每边伸出，进入墙内的长度：2 级抗震时沿填充墙全长设置；3 级时不小于填充墙长的1/5 及700mm．填充墙的砌筑砂浆强度等级不应低于M 2.5。

② 填充墙长度大于5m 时，墙顶部与梁宜有拉结措施；填充墙高度超过4m 时，宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋砼水平墙梁。

4 结束语

异型柱框架结构布置灵活，可以较好满足建筑功能的要求，具有良好的发展前景，结构设计人员应充分了解异型柱的受力特点，正确把握设计要点，确保工程结构安全可靠，经济合理。

参考文献

[1] 徐斌，异形柱框架结构设计浅析[J].广东水利电力职业技术学院学报,2010.12

异形柱结构施工图有哪些画法？ 第10篇

，

四、在核心区箍筋相交处，若无主筋时，应设竖向架立筋如T形柱内侧，架立筋为构造筋，隐含直径D=14mm。

异形柱结构底层减柱有哪些限制？ 第11篇

1.落地的框架柱应连续贯通房屋全高;不落地的框架柱应连续贯通转换层以上的所有楼层，底部抽柱数不宜超过转换层相邻上部楼层框架柱总数的30%。转换层下部结构的框架柱不应采用异形柱;底部抽柱带转换层的异形柱结构可用于非抗震设计和6度、7度(0.10g)抗震设计的房屋建筑;

2.底部抽柱，带转换层的异形柱结构在地面以上大空间的层数：非抗震设计不宜超过3层;抗震设计不宜超过2层;底部抽柱带转换层异形柱结构适用的房屋最大高度应按本规程第3.1.2条规定的限值降低不少于10%，且框架结构不应超过6层。框架-剪力墙结构,非抗震设计不应超过12层，抗震设计不应超过10层;

3.不落地的框架柱应直接落在转换层主结构上。托柱梁应双向布置，可双向均为框架梁，或一方向为框架梁，另一方向为托柱次梁;转换层上部异形柱向底部框架柱转换时，下部框架柱截面的外轮廓尺寸不宜小于上部异形柱截面外轮廓尺寸，

转换层上部异形柱截面形心与下部框架柱截面形心宜重合，当不重合时应考虑偏心的影响;

4.转换层及下部结构的混凝土强度等级不应低于C30;转换层楼面应采用现浇楼板，楼板的厚度不应小于150mm，且应双层双向配筋，每层每方向的配筋率不宜小于0.25%。楼板钢筋应锚固在边梁或墙体内;

5.转换层上部结构与下部结构的侧向刚度比宜接近1。转换层上、下部结构侧向刚度比可按国家行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-第E.0.2条的规定计算。规程不允许次梁转换(二次转换)。

6.托柱框架梁的截面宽度，不应小于梁宽度方向被托异形柱截面的肢高(就是柱全由梁宽包住)或一般框架柱的截面高度;不宜大于托柱框架柱相应方向的截面宽度。托柱框架梁的截面高度不宜小于托柱框架梁计算跨度的1/8;当双向均为托柱框架时，不宜小于短跨框架梁计算跨度的1/8。托柱次梁应垂直于托柱框架梁方向布置,梁的宽度不应小于400mm,其中心线应与同方向被托异形柱截面肢厚或一般框架柱截面的中心线重合.

异形钢结构质量管理 第12篇

异形柱结构轴压比控制有哪些注意要点？

对框架结构、框-剪结构，柱的延性对于耗散地震能量，防止框架的倒塌，起着十分重要的作用，且轴压比又是影响砼柱延性的一个关键指标，柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降。在高轴压比情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，因而轴压比大小的控制对柱的延性影响至关重要，特别是异形柱结构剪力中心与截面形心不重合，剪应力使砼柱肢先于普通矩形压剪构件出现裂缝，产生腹剪破坏，加上异形柱多属短柱，这些导致异形柱脆性明显，使异形柱的延性普遍低于矩形柱，因而对异形柱的轴压比要严格控制，

在广东规程中，其轴压比按砼设计规范中的要求减少0.05，但其适用高度较低，一般为35 m。当高层建筑的高度进一步加大时，其水平力的影响会愈来愈显著，对结构的延性要求也愈高。由天津大学土木系对异形柱延性资料可知，影响异形柱延性的因素比普通柱要复杂，且不同的柱截面形式，如L型、T型、十字型，在相同水平侧移下，其延性性能也有较大差异，因而，轴压比控制应参考天津规程。但天津规程的控制过于繁锁，在结构计算中，柱的纵筋与箍面的直径还没有设定，因而箍筋间距与纵筋直径的比值还无法确定。为在实际工作中便于使用，可按不同的截面形式（L、T、十字型）与不同的抗震等级两项指标从严控制，对低烈度地区的这类结构是能够满足其延性要求的。