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        異形柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計問題分析

        2013-04-29 08:05:08李紅
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2013年7期
        關(guān)鍵詞:短肢剪力墻短柱構(gòu)造

        李紅

        摘要:文章深入的分析了異形柱以及短肢剪力墻的區(qū)別,異形柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)定、受力特點及軸壓比控制,并且講解了在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,要遵循的方法體系等,而且提出了一些個人的看法。

        關(guān)鍵詞:異形柱;短肢剪力墻;長細比;短柱;軸壓比;構(gòu)造

        1 概述

        在過去的時候,建筑普遍的使用多層的框架體系,然而最近的一段時間開始朝著異性柱樣式的發(fā)展。它可以更好地合乎建筑體的使用規(guī)定,而且合乎其構(gòu)造等的特征,所以被大范圍的使用。它一般是用到多層的建筑體中,填充墻采用粉煤灰加氣混凝土砌塊,厚度與異形柱肢厚相同,屋中沒有柱楞,它的特征有以下的一些:

        (1)有著常見的體系具有的整體性,而且它的抗振性非常好。

        (2)還具有磚混體系的獨特性,它的使用規(guī)模變大了。而且又能夠合理的應(yīng)對磚混體系面對的不利現(xiàn)象。

        (3)其具有非常寬的空間,而且非常的方便使用者進行改裝等活動。

        現(xiàn)在,我國的規(guī)定和條例中還沒有對其進行詳細的論述,設(shè)計者在開展工作的時候,唯一可以分析的是區(qū)域性的內(nèi)容,他們在開展活動的時候經(jīng)常性的會遇到一些在條例中沒有提到的內(nèi)容,此時就要靠他們長久的工作知識,進行合理的分析。

        2 其在構(gòu)造設(shè)計中的常見規(guī)定內(nèi)容

        2.1 關(guān)于構(gòu)造的布局

        當平面布局的時候,通常按照如下的理念進行活動:對于其單獨的結(jié)構(gòu)來講,應(yīng)該確保平面的狀態(tài)以及剛度等是勻稱的,如果很顯然的失衡的構(gòu)造要分析扭轉(zhuǎn)力對于構(gòu)造的干擾,要確保其是雙向存在。

        對于垂直方向的布局:它的垂直體型要確保勻稱,防止有太大的外挑以及內(nèi)收等現(xiàn)象發(fā)生。

        2.2 關(guān)于其何時的尺寸等的論述

        2.2.1 異形柱根架在7度抗震設(shè)防烈度區(qū),要求房屋高度不大于35m,高寬比不宜超過5;8度區(qū)房屋高度不大于25m,高寬比不宜超過4。

        2.2.2 柱凈高與截面長邊之比即長細比不宜小于4且不大于8.結(jié)合結(jié)構(gòu)內(nèi)容,長細比小于4即短柱,一般短柱容易被影響,在設(shè)計的時候最好別存在短柱。

        2.2.3 根據(jù)長細比不直小于4,在梁高為600mm的前提下,當標準層層高為3.0m時,其肢的長度最長可以達到600mm;底層層高為4、2m時,肢長可為900mm。所以,它的柱肢不能太長了,而且要掌握好各個比例問題,且異形柱截面肢厚對多層建筑不應(yīng)小于150mm;對高層建筑不應(yīng)小于200mm。

        2.3 關(guān)于抗震級別

        一般來講,結(jié)構(gòu)要結(jié)合其種類以及屋高和抗震度等來明確它的抗震的級別,要確保合乎有關(guān)的運算以及規(guī)定。結(jié)合我省相關(guān)條例中,明確:抗震設(shè)防烈度為7度,房屋高度<22m時,為三級抗震,高度≥22m時,為二級抗震;抗震設(shè)防烈度為8度,房屋高度≤25m時,為二級抗震,這種構(gòu)造一般適合那種烈度不超過7度的區(qū)域。

        該構(gòu)造對于屋高有著非常嚴苛的規(guī)定,通常只是適合用到多層中,不過因為其布局非常靈便,屋中沒有梁外漏等,所以其比較受歡迎,不管是何種形式的建筑,開發(fā)單位都想要將其設(shè)計成這種模式。設(shè)計者要認真的分析,不能單純的隨大流,要分析具體的數(shù)值。

        3 關(guān)于其受力性和軸壓比相關(guān)的內(nèi)容

        3.1 其比對一般的設(shè)計來講,非常的繁瑣,對于偏壓構(gòu)件,矩形截面的受壓區(qū)總是矩形,內(nèi)力臂較大;但是對其來說,圖形非常的繁瑣,或許是兩邊形,又或是多邊的。針對那些受壓而且是多邊的,其壓區(qū)附近的力過分的聚集到一起,如果上升到一定的高度的話,力就會作用,此時截面等的延性就會受到影響。

        3.2 因為它是多肢形式,它的剪力區(qū)和截面區(qū)是不在一起的,當受到力的影響的時候,所有的肢都會出現(xiàn)一定的反應(yīng)力。此時柱肢砼最先出現(xiàn)縫隙,使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。

        3.3 當期處在平衡力影響下的時候,其出現(xiàn)的雙向的偏心力就會發(fā)生反應(yīng)。所以,要結(jié)合空間體系來分析,最好是采用具有異形柱單元的計算程序進行內(nèi)力與位移分析。

        不過上述的知識都有一個大的前提,平截面設(shè)定,沒有分析到翹曲性等內(nèi)容,針對異形柱來講,就會發(fā)生許多肢獨自活動的現(xiàn)象。所以,之前的設(shè)定理論就不是非常的嚴謹,針對其開展的分析探索等未形成綜合化的體系,所以使得其設(shè)計活動非常繁瑣,因此要在進行強化。

        3.4 對于其延性的維護方法,要認真的掌控軸壓比例。要確保柱有非常大面積,這樣就能夠避免不良現(xiàn)象,符合抗震性規(guī)定。在設(shè)計的時候,對于框支柱等在多方面的規(guī)定都要比一般的要嚴格許多。

        4 關(guān)于其設(shè)計構(gòu)造相關(guān)的內(nèi)容

        4.1 框架柱

        4.1.1 柱縱筋與箍筋設(shè)置形式有“L”、“T”、“十”及雙排布置等形式.當截面是一樣的時候,豎向的受力鋼筋應(yīng)該使用一樣的尺寸,一般在14至25mm之間:縱筋間距大于250mm時,應(yīng)設(shè)置縱向構(gòu)造筋,其直徑可采用12mm,并設(shè)拉筋,拉筋間距為箍筋間距的兩倍。

        4.1.2 柱截面厚度小于200mm時,縱向受力鋼筋每排不應(yīng)多于2根;肢厚在200~250mm時,單排的鋼筋要控制在三根之內(nèi),如果需要的話還可以設(shè)置雙排,而且要控制好其間距。

        4.1.3 框架柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率:抗震等級為2級時,中柱、邊柱不應(yīng)小于0.7%,角柱不應(yīng)小于0.9%;抗震等級為3級時,中柱、邊柱不應(yīng)小于0.6%,角柱不應(yīng)小于0.8%.框架柱中全部縱向鋼筋的配筋率,抗震設(shè)計時,對Ⅱ、Ⅲ級鋼筋不宜大于3%。

        4.1.4 框架柱應(yīng)采用復(fù)合箍,嚴禁采用具有內(nèi)折角的箍筋,箍筋必須做成封閉式,箍筋未端做成不小于135°的彎鉤,彎鉤端頭直段長度不應(yīng)小于10d。

        4.1.5 箍筋加密區(qū)長度取柱截面的長邊尺寸、層間柱凈高的1/6和500mm者中的最大值。

        4.2 框架節(jié)點

        4.2.1 框架梁的截面寬度與異形柱的肢寬相等或梁截面寬度每側(cè)凸出柱邊小于50mm時,在梁四角上的縱向受力鋼筋應(yīng)在離柱邊大于800mm處,且滿足小于1/25坡度的條件下向柱筋內(nèi)側(cè)彎折伸入框架節(jié)點內(nèi)。

        4.2.2 當框架梁的截面寬度的任一側(cè)凸出柱邊大于等于50mm時,則該側(cè)梁角上的縱向受力鋼筋可在本肢柱筋外側(cè)伸入梁柱節(jié)點內(nèi)。

        4.3 關(guān)于柱和墻之間的連接性要素

        4.3.1 它的填充物料,一般是比較輕的,而且要確保和框架穩(wěn)當?shù)倪B到一起。如果使用的是砌體形式的,在它們的連接地方,沿高度每隔500mm或砌體皮數(shù)的適當倍數(shù),用鋼筋與柱拉接,鋼筋由柱的每邊伸出,進入墻內(nèi)的長度:2級抗震時沿填充墻全長設(shè)置;3級時不小于填充墻長的1/5及700mm,填充墻的砌筑砂漿強度等級不應(yīng)低于M2.5。

        4.3.2 如果墻的高度超過5m,在它的上方應(yīng)該和梁有拉結(jié)方法。如果減少一米的話,宜在墻高中部設(shè)置與柱連接的通長鋼筋砼水平墻梁。

        5 結(jié)束語

        由于建筑不斷的向著產(chǎn)業(yè)化等的層次發(fā)展,對于其構(gòu)造的設(shè)計活動來講,面對的規(guī)定將會更加的嚴苛。該項設(shè)計活動在現(xiàn)在來講,還未形成綜合的規(guī)定,其表示著有很多的基建活動未開展好,不過在具體項目中其結(jié)構(gòu)卻被大范圍的使用,因此就規(guī)定設(shè)計者要站在體系的常見特征的層次上來分析,認真地分析構(gòu)造內(nèi)容,確保體系穩(wěn)定,進而確保相關(guān)的理論知識等也可以獲取非常顯著的進步。

        參考文獻

        [1]GB50010-2002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

        [2]GB50011-2001,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].

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