導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇框架柱，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

端柱不是框架柱，框架柱是在框架結(jié)構(gòu)中承受梁和墻板傳來(lái)的荷載，并將荷載傳給基礎(chǔ)，是主要的豎向受力構(gòu)件，而端柱是剪力墻中的柱，在剪力墻中起支撐的作用，是剪力墻的一部分。

框架(framework)是一個(gè)框子--指其約束性，也是一個(gè)架子--指其支撐性。是一個(gè)基本概念上的結(jié)構(gòu)，用于去解決或者處理復(fù)雜的問(wèn)題?？蚣苓@個(gè)廣泛的定義使用的十分流行，尤其在軟件概念。框架也能用于機(jī)械結(jié)構(gòu)。

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篇2

關(guān)鍵詞: 異形柱框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1引言

空間異形柱框架由L、T、+字形等多種性能差別很大的異形截面柱組成，這些不同類型截面的柱組合后產(chǎn)生特有的結(jié)構(gòu)性能。隨著我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展以及人們對(duì)住宅建筑使用要求的不斷提高，普通的矩形框架柱會(huì)給室內(nèi)裝飾和家具布置帶來(lái)極大的不便。如何合理地利用建筑物的有效面積，這對(duì)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了一項(xiàng)新的要求。異型柱框架結(jié)構(gòu)體系在一定程度上滿足了上述要求，它博采了框架及剪力墻結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)，它將是今后住宅結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展方向之一。

2異型柱框架結(jié)體系主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

柱肢厚通常采用180-200mm，肢厚基本與填充墻等厚，框架梁寬也同墻厚，室內(nèi)不凸出梁柱，便于使用又美觀，同時(shí)還增加了房間的使用面積，比相同形式的磚混結(jié)構(gòu)可增加約8％-10％的使用面積；圍護(hù)墻通常是非承重的輕質(zhì)隔墻，原則上允許任意穿墻打洞，甚至拆除重砌，這使得房間布置更加靈活，能更好地實(shí)現(xiàn)建筑功能的要求；雖然增加了施工難度，但因擴(kuò)大了使用面積。加之自重較輕，減少了基礎(chǔ)費(fèi)用，綜合考慮總體經(jīng)濟(jì)效益較好。

3異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)定

3．1結(jié)構(gòu)布置

與一般鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比，異形柱框架結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)布置時(shí)應(yīng)注意以下原則：

(1)結(jié)構(gòu)平面宜盡量對(duì)稱。使平面和剛度均勻，2個(gè)主軸方向應(yīng)協(xié)調(diào)布置，避免扭轉(zhuǎn)帶來(lái)的不利影響；如果有明顯的不對(duì)稱，應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)受力的不利影響。

(2)異形框架宜雙向設(shè)置，框架柱應(yīng)對(duì)齊，框架梁應(yīng)拉通，避免縱橫框架粱相互支撐，使結(jié)構(gòu)形成空間受力并具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，同時(shí)具有良好的整體性和較好的抗震性能。

(3)豎向布置應(yīng)力求體型規(guī)則、均勻，避免過(guò)大的外挑和內(nèi)收，防止樓層剛度沿豎向的突變，盡量避免錯(cuò)層。

3．2適用高度、高寬比及長(zhǎng)細(xì)比限制

異形柱框架在7度抗震設(shè)防烈度區(qū)，要求房屋高度≤35m，層數(shù)＜12，建筑物的高寬比不宜大于5；8度區(qū)房屋高度不大于25m，建筑物的高寬比不宜大于4。另外，柱凈高與截面長(zhǎng)邊之比，即長(zhǎng)細(xì)比宜大于4小于8。長(zhǎng)細(xì)比小于4，(即短柱)，容易發(fā)生脆性剪切破壞；長(zhǎng)細(xì)比大于8，易引起失穩(wěn)破壞。

3．3抗震等級(jí)

異形柱框架結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、房屋高度及抗震設(shè)防烈度采用不同的抗震等級(jí)，并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。

4異形柱的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法

目前，異形柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)家規(guī)范，僅有兩部地方性法規(guī)，即廣東省和安徽省的標(biāo)準(zhǔn)就可供參考。異形柱不宜套用普通柱的配筋公式，也不宜直接用剪力墻的配筋公式，一般來(lái)說(shuō)，有以下幾種計(jì)算方法。

4．1直接計(jì)算法

根據(jù)國(guó)內(nèi)外的部分試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。擬合成經(jīng)驗(yàn)公式。按T型截面分別計(jì)算出縱向力作用，x軸及y軸，考慮相應(yīng)的初始偏心距增大系數(shù)后，按僅考慮曲肘邊縱向受力鋼筋計(jì)算的偏心受壓構(gòu)件所能承載的縱向力Nx和Ny，然后以初始偏心距與截面邊長(zhǎng)的比值為參數(shù)進(jìn)行修正。

4．2等代矩形柱計(jì)算法

(1)將異形柱截面折算成慣性矩相等的矩形截面且將等代矩形柱的形心置于異形柱兩肢桿軸線的交點(diǎn)上。

(2)將其輸入空間分析程序(如TBSA)進(jìn)行位移和內(nèi)力計(jì)算，可簡(jiǎn)化工作量。

(3)以上電算輸出的是作用在等代矩形桿形心處的組合內(nèi)力，需將其回歸到各個(gè)單肢截面的形心處。這樣每個(gè)單肢就可按其各自的組合內(nèi)力進(jìn)行正、斜截面的配筋計(jì)算。

這種用面積等效換算作抗壓抗剪分析的方法在工程中應(yīng)用較多，但用這種方法計(jì)算時(shí)應(yīng)明確的是：按矩形柱計(jì)算時(shí)得出的內(nèi)力要轉(zhuǎn)換到異形柱上斷面形心的位置。然后按異形柱計(jì)算配筋‘按矩形柱得出的軸壓比應(yīng)乘以矩形柱斷面面積與異形柱斷面面積之比值才是異形柱的軸壓比。

4．3先配筋再?gòu)?fù)核法

對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員，在參考一些相關(guān)算例的前提下，可以先對(duì)異形柱配筋再?gòu)?fù)核截面就顯得更為簡(jiǎn)便，截面復(fù)核時(shí)可分。x軸和y軸均按T型截面分別復(fù)核。不論是哪種計(jì)算方法，都可以參與GB(50010-2002)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)偏心受壓構(gòu)件的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

5異形柱框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算要點(diǎn)

5．1剪跨比的限制

剪跨比是反映柱截面所受彎矩與剪力相對(duì)大小的一個(gè)參數(shù)，是影響框架柱破壞形態(tài)的最重要的因素。控制剪跨比即控制柱凈高與柱截面肢長(zhǎng)之比。由于異形柱的抗剪性能差，選擇異形柱截面時(shí)，為避免出現(xiàn)短柱。

5．2軸壓比的限制

它是影響柱破壞形態(tài)和變形能力的另一個(gè)重要因素。有關(guān)研究結(jié)果表明：軸壓比對(duì)異形柱的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)普通矩形柱的影響，為保證異形柱的延性，必須嚴(yán)格控制軸壓比，柱應(yīng)具有足夠大的截面尺寸，以防止出現(xiàn)小偏壓破壞，并應(yīng)滿足抗震要求，同時(shí)避免長(zhǎng)細(xì)比小于4的短柱。由于異形柱的截面積比具有相同抗彎剛度的矩形柱小，因此用矩形柱替換后計(jì)算出的軸壓比數(shù)值不能直接應(yīng)用于異形柱。

5．3主筋配筋率及配箍率的調(diào)整

軸壓比控制值的調(diào)整，使計(jì)算得出的矩形柱配筋值一般均較小，用于異形柱截面配筋時(shí)比值應(yīng)予以放大?？紤]到異形柱自身的受力特點(diǎn)，把柱縱向鋼筋的最小總配筋率限值提高0.1％。另外由于異形柱較普通柱易于開(kāi)裂的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)以普通框架柱的構(gòu)造體積配箍率0.8％-1.2％為依據(jù)，異形柱的配箍率取其上限，并且配箍形式選用矩形復(fù)合箍筋。

5．4抗震調(diào)整系數(shù)的選取

考慮地震作用組合的異形柱，其截面承載力應(yīng)除以承載力抗震調(diào)整系數(shù)。對(duì)于正截面承載能力，取0.8；對(duì)于斜截面承載力0.85。

6異形柱結(jié)構(gòu)提高延性、防止粘結(jié)破壞的措施

由于異形柱的肢厚都很小，往往同框架梁的寬度一樣寬，所以，它對(duì)梁縱筋的錨固能力比普通矩形柱差。因此，異形柱結(jié)構(gòu)框架梁貫通中柱的縱向鋼筋直徑要求不應(yīng)大干該縱筋方向柱肢高的1/30，而普通矩形柱框架的要求僅為1/20。從避免出現(xiàn)短柱的角度來(lái)說(shuō)，異形柱的肢高短一些為好。但是，從框架節(jié)點(diǎn)對(duì)受力縱筋的錨固粘結(jié)來(lái)說(shuō)，又要求肢高稍長(zhǎng)一點(diǎn)為好。所以，兼顧兩個(gè)方面的原因，實(shí)際采用的柱肢高一般在500～700mm之間，既可以解決梁縱筋直徑可在16～22mm(柱肢高的1/30)之間選用的構(gòu)造要求，又可解決避免出現(xiàn)短柱的要求。

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關(guān)鍵詞：框架柱，砼強(qiáng)度，格構(gòu)柱頂撐，豎向卸載支撐系統(tǒng)

某工程項(xiàng)目總用地面積32203 m2，總建筑面積178360M2，為商業(yè)、辦公及配套設(shè)施用房。工程分A、B座。A座為6層商業(yè)建筑，結(jié)構(gòu)高度31.500m。為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；B座為兩幢24層辦公建筑，設(shè)置6層商業(yè)裙房，主樓結(jié)構(gòu)高度99.600m，裙房結(jié)構(gòu)高度31.470m。主樓為鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)，裙房為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。裙房分為四個(gè)區(qū)塊，區(qū)塊間連廊采用鋼結(jié)構(gòu)，擱置在兩側(cè)的鋼筋混凝土牛腿上，支承采用鉛芯型橡膠隔震支座，單側(cè)設(shè)置伸縮縫。A、B座之間設(shè)置57.7m長(zhǎng)的連廊相連。采用鋼框架結(jié)構(gòu)，最大跨度為29.5m。全樓下設(shè)置兩層地下車庫(kù)，地下二層為平戰(zhàn)結(jié)合的核6級(jí)甲類人防地下室。

2011年6月16日該工程的A座框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成了五層樓面的砼澆筑施工和六層樓面的支模架搭設(shè)，在施工單位和監(jiān)理單位的共同聯(lián)合檢查中發(fā)現(xiàn)A-2軸×C軸三層柱的根部存在嚴(yán)重的起砂和麻面現(xiàn)象，進(jìn)入鑿開(kāi)該部位后發(fā)現(xiàn)柱根部的近1000的高度的范圍內(nèi)都是較疏松的水泥砂漿。接下來(lái)檢查四層該柱也有相同的現(xiàn)象，在離柱根部600的高度范圍內(nèi)都是較疏松的水泥砂漿。后結(jié)合實(shí)際分析和詢問(wèn)相關(guān)的管理人員，發(fā)現(xiàn)是由于操作工人失誤將澆筑砼作業(yè)的第一拌濕潤(rùn)泵管的同標(biāo)號(hào)的砂漿打入該柱內(nèi)。先將柱表面的保護(hù)層鑿除至砼密實(shí)的部位確定高度后，用回彈儀進(jìn)行密實(shí)部位以上10 cm和柱的中部的密實(shí)部位分別進(jìn)行回彈推定柱砼強(qiáng)度后發(fā)現(xiàn)以上2個(gè)部位的砼強(qiáng)度的推定值滿足設(shè)計(jì)要求。針對(duì)以上存在的情況立即要求停止上部結(jié)構(gòu)的施工，以減小平面荷載的形成，立即停止四層樓面的模板拆除作業(yè)，以盡量減少平面荷載的水平向傳遞給結(jié)構(gòu)框架梁。其平面位置詳見(jiàn)下圖特殊標(biāo)注。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按圖示斜格線范圍對(duì)梁、板等平面結(jié)構(gòu)的自重、框架柱的自重、支模架自重及結(jié)合1KN/m2的活載進(jìn)行荷載組合驗(yàn)算，則每層的荷載為500KN左右，經(jīng)過(guò)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)決定采用 “豎向卸載支撐系統(tǒng)――托梁換柱”的換撐方法進(jìn)行加固。

“托梁換柱”加固的關(guān)鍵是如何將出現(xiàn)問(wèn)題的三層、四層柱所承擔(dān)的四層、五層梁、板等平面結(jié)構(gòu)及框架柱本身的自重荷載、四層的支模架及一定的施工活荷載傳遞給二層框架柱三層樓面以下結(jié)構(gòu)體系。

若本案采用“滿堂紅豎向支撐體系”將上部結(jié)構(gòu)荷載一層一層傳遞下去直至結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底板，不僅經(jīng)濟(jì)成本巨大，并且持續(xù)的工期較長(zhǎng)，對(duì)工程的加固進(jìn)度不利，故采用“豎向卸載支撐系統(tǒng)――托梁換柱”加固方法。

本案中“豎向卸載支撐系統(tǒng)――托梁換柱”加固方法的具體設(shè)計(jì)思路如下：先對(duì)框架柱部位的梁用[18槽鋼2支做成500×300的格構(gòu)柱進(jìn)行臨時(shí)加固。具體格構(gòu)柱的做法為單肢采用[18槽鋼，斜綴條采用L50×5的角鋼間距600，上、下部采用550×350×20厚的鋼板與結(jié)構(gòu)面頂緊，焊縫8 mm。再在柱根部缺陷部位的設(shè)置8個(gè)18#工字鋼的豎向支撐，一面設(shè)置2個(gè)。具體做法為先將柱缺陷部位的砼鑿出深200、寬150、高度為缺陷高度以上100的密實(shí)砼，表面應(yīng)鑿平，清理上下界面，計(jì)算量取工字鋼長(zhǎng)度，用180×100×20厚的鋼板分別頂住上下界面，在將量取好的工字鋼放置進(jìn)鑿好的空余部位，在鋼墊板與砼表面之間采用薄鋼板楔緊，充分頂緊后用電焊固定，用結(jié)構(gòu)膠將鋼墊板與混凝土表面微小縫隙灌實(shí)。待所有的豎向工字鋼支撐完成后，經(jīng)相關(guān)單位的對(duì)“豎向卸載支撐系統(tǒng)”驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行疏松砼的鑿除作業(yè)。具體詳見(jiàn)下圖：

在進(jìn)行鑿除柱根砼施工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)要求：鑿工的技術(shù)應(yīng)較高為熟練工；鑿除是用尖鑿小錘精心鑿除，嚴(yán)禁使用大錘蠻力鑿除，避免對(duì)已完成結(jié)構(gòu)的不利影響。在鑿除時(shí)對(duì)柱根部的箍筋進(jìn)行割除，但對(duì)柱的內(nèi)箍進(jìn)行保留，以最大程度的減小鑿除時(shí)的施工難度和保證鑿除過(guò)程中的施工質(zhì)量，且箍筋為三級(jí)鋼不利于反復(fù)彎曲利用。待框架柱內(nèi)部需鑿除的砼全部鑿除后清理干凈界面后，將新加工的箍筋采用電焊焊接（充分保證焊縫質(zhì)量、長(zhǎng)度滿足規(guī)范等有關(guān)規(guī)定的要求）。進(jìn)行框架柱根部砼鑿除工作是應(yīng)采取對(duì)稱原則，以保證在鑿除過(guò)程中柱的重心不移位，即保證了該框架柱加固完成后其重心仍在軸心位置，滿足該柱的軸心受力要求，具體鑿除的過(guò)程為1―5¬¬―3―7―8―4―2―6的順序進(jìn)行施工。鑿除至砼界面時(shí)應(yīng)鑿成倒“八”字型，經(jīng)監(jiān)理單位進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收后再進(jìn)行模板支設(shè)，下部1000和600的部位按原框架柱800×800截面和相應(yīng)高度進(jìn)行支設(shè)，在上口100的部位將模板支撐45度角的倒喇叭口形狀，模板支設(shè)應(yīng)滿足相應(yīng)的剛度，防止新澆筑砼在進(jìn)行振搗時(shí)炸模；新澆筑的砼應(yīng)采用原砼強(qiáng)度高一等級(jí)并摻適量微膨脹劑，在進(jìn)行澆筑前應(yīng)對(duì)界面進(jìn)行套漿和濕潤(rùn)處理，振搗時(shí)應(yīng)選派施工經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅進(jìn)行作業(yè)，應(yīng)細(xì)心振搗，防止漏振的同時(shí)也防止過(guò)振，澆筑完成后應(yīng)對(duì)新澆筑砼進(jìn)行認(rèn)真養(yǎng)護(hù)從而充分保證新澆筑砼的施工質(zhì)量。待新澆筑砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可對(duì)外部的格構(gòu)柱支撐系統(tǒng)進(jìn)行拆除，同時(shí)用做好相關(guān)試塊和資料的整理收集。

結(jié)束語(yǔ)

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在工程中的設(shè)計(jì)應(yīng)用、構(gòu)造處理與施工控制進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼管混凝土結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)優(yōu)化

中圖分類號(hào):TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著我國(guó)城市建設(shè)的飛速發(fā)展，城市改造進(jìn)程也在不斷加快，但我國(guó)土地資源又日趨緊缺，從而城市用地十分緊張，因此可用地資源與迅速增長(zhǎng)的房屋需求之間的矛盾越發(fā)凸顯出來(lái)。為了充分利用既有土地資源，建筑模式轉(zhuǎn)向立體空間發(fā)展，因此，高層建筑也成為當(dāng)今最受歡迎的建筑形式。

鋼管混凝土作為一種新興的組合結(jié)構(gòu)，主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構(gòu)件為主，被廣泛使用于高層建筑框架結(jié)構(gòu)中。

鋼管混凝土柱是指將混凝土填入薄壁鋼管內(nèi)形成的組合構(gòu)件，是一種綜合發(fā)揮兩種材料特點(diǎn)的受力型式。與單純的鋼柱相比，鋼管混凝土柱克服了鋼管結(jié)構(gòu)中容易發(fā)生局部屈曲的缺點(diǎn)，更有效的利用構(gòu)件截面、承載能力更高，在提高構(gòu)件剛度和穩(wěn)定性同時(shí)也降低了防火要求；與單純的混凝土柱相比，鋼管混凝土柱借助鋼管抗拉能力強(qiáng)的材料特性，令其對(duì)核心混凝土產(chǎn)生套箍約束作用，從而使核心混凝土處于三向受壓的狀態(tài)，延緩混凝土受壓時(shí)縱向開(kāi)裂和整體形變，使核心混凝土具有更好的抗壓強(qiáng)度和安全儲(chǔ)備。近年來(lái)，高層建筑結(jié)構(gòu)采用焊接方鋼管混凝土柱與H型鋼梁組成的框架體系在國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始普遍應(yīng)用。帶內(nèi)隔板的矩形鋼管混凝土柱與工形鋼梁的連接構(gòu)造型式也已被我國(guó)《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS159-2004)列為推薦形式。

某高層辦公樓位于濟(jì)南市高新開(kāi)發(fā)區(qū)。主體結(jié)構(gòu)為鋼框架--鋼支撐結(jié)構(gòu)體系，地上部分為十七層

（局部十八層），地下部分為一層。建筑物總高度為61.8m。按照初步方案的結(jié)構(gòu)布置，框架柱采用圓型鋼柱，試算得主樓最大柱軸力為19850kN。柱截面需采用Φ900x22。而該建筑中功能性房間較多，房間內(nèi)設(shè)備布置比較密集。Φ900的框架柱將造成很多區(qū)域的使用受到影響。且由于上部結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件分布不均勻，結(jié)構(gòu)平動(dòng)變形與扭轉(zhuǎn)變形均比較大。因此需對(duì)框架柱的選型及截面尺寸進(jìn)行優(yōu)化，以期在減小截面的同時(shí)，增大抗側(cè)移剛度，同時(shí)對(duì)各榀抗側(cè)力構(gòu)件的剛度分布進(jìn)行調(diào)整。

1.框架柱方案選型

受規(guī)范對(duì)框架梁柱偏心的要求限制，圓型截面

的框架柱無(wú)法做至與鋼梁外皮齊平，且在梁柱節(jié)

點(diǎn)處，連接板突出外墻面。此處若僅依靠玻璃幕墻

進(jìn)行掩蓋，處理起來(lái)相當(dāng)復(fù)雜。且與相同截面積的矩形柱相比，圓型柱的抗側(cè)移剛度為矩形柱的95%；而在圓型柱直徑與矩形柱邊長(zhǎng)相等的情況下，

前者的豎向承載能力是后者的78%，抗側(cè)移剛度是后者的59%。因此，將柱截面改為矩形截面，并做

進(jìn)一步優(yōu)化。

根據(jù)框架柱的承載需要計(jì)算，截面尺寸需做至750x750x22（箱型截面）或900x600x20x40（H型截面），布置起來(lái)對(duì)建筑功能的實(shí)現(xiàn)仍然有一定的影響。此外，在雙向水平地震作用下，X向與Y向?qū)娱g位移角分別為1/202和1/136，(規(guī)范限值為1/250)，最大層間位移比為1.76，且第一周期為扭轉(zhuǎn)周期；在風(fēng)荷載作用下，X向與Y向?qū)娱g位移角分別為1/1874和1/476 (規(guī)范限值為1/500)。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形較嚴(yán)重，同時(shí)存在平動(dòng)變形過(guò)大的現(xiàn)象。因此將框架柱改為方鋼管混凝土柱，加大結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度，同時(shí)適當(dāng)調(diào)整鋼支撐的布置，使結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度分布趨于均勻（調(diào)整后結(jié)構(gòu)布置見(jiàn)圖一）。調(diào)整后各項(xiàng)計(jì)算指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。

2.構(gòu)件設(shè)計(jì)

根據(jù)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算的結(jié)果，框架柱截面采用600x600x20（局部為600x600x18）拼接箱型鋼管。鋼管的腹板間采用單層坡口焊接。柱內(nèi)在每層鋼梁的上下翼緣處設(shè)20厚加勁板予以支撐。加勁板上

設(shè)Ф250澆筑孔用于澆筑混凝土，并另設(shè)四個(gè)Ф25

通氣孔，以利于混凝土澆筑密實(shí)?？蚣芰翰捎肏型鋼梁，采用栓焊方式連接在柱腹板上。在梁端上下翼緣處設(shè)附加連接板，使節(jié)點(diǎn)焊縫極限受彎承載力Mu與梁極限受彎承載力Mp之比滿足Mu≥1.2Mp。如此，在罕遇地震作用下，梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)入塑性變形階段時(shí)梁鉸出現(xiàn)早于柱鉸，使整體結(jié)構(gòu)具有較好的延性，形成明顯的屈服階段，進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)的安全度。

本工程基礎(chǔ)為鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)。按照規(guī)范要求，應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)層與混凝土層之間設(shè)置過(guò)渡層。故地下室層的框架柱采用型鋼混凝土柱，截面為1000x1000。其中型鋼采用雙H型截面，截面高度為600x600，與上部方鋼管混凝土柱相對(duì)應(yīng)。型鋼外包200厚混凝土層，翼緣上設(shè)2~4排Ф19栓釘。型鋼混凝土柱底部采用螺栓柱腳，生根在基礎(chǔ)中。（柱過(guò)渡做法及生根做法見(jiàn)圖二）

3.工程施工

結(jié)合上部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層高3.9m的情況，框架柱的鋼管采用工廠制做，定尺長(zhǎng)度取12m（每三層一段），拼接部位取層高的1/3處。吊裝時(shí)，下柱上端預(yù)留連接耳板。上柱就位后，以連接耳板做為臨時(shí)固定。待上下柱對(duì)接焊縫完成并冷卻后切除耳板。

(耳板設(shè)置見(jiàn)圖三)

鋼管內(nèi)加勁板上設(shè)Ф250澆筑孔，并另設(shè)四個(gè)

Ф25通氣孔（加勁板做法見(jiàn)圖四）。鋼管內(nèi)混凝土采用C40免振搗無(wú)收縮混凝土，并適當(dāng)提高混凝土塌落度。澆筑前將鋼管內(nèi)清理干凈；澆筑時(shí)在鋼管外側(cè)進(jìn)行輕微振動(dòng)，并保持通氣孔通暢，確保澆筑密實(shí)；澆筑后采用超聲波進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于混凝土不密實(shí)的部位，采用局部鉆孔壓漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，然后將鉆孔焊補(bǔ)封固。

4.綜述

由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)能夠更有效地發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)，并克服了鋼管結(jié)構(gòu)中容易發(fā)生局部屈曲的缺點(diǎn)，近年來(lái)逐漸廣泛地被應(yīng)用在高層結(jié)構(gòu)中。

在許多鋼結(jié)構(gòu)高層建筑，鋼柱受壓面積不足，需將截面做得比較大，且受壓時(shí)容易失穩(wěn)進(jìn)而喪失承載能力，需采用大量的鋼板以確保局部穩(wěn)定性。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)正是解決上述問(wèn)題一個(gè)良好途徑，并隨著對(duì)理論研究的深入和新施工工藝的產(chǎn)生而應(yīng)用日益普遍。

按照截面形式的不同可分為矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和多邊形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等，其中矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用較廣。鋼管混凝土構(gòu)件截面形式對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能、施工難易程度、施工工期和工程造價(jià)都有很大的影響。圓鋼管混凝土受壓構(gòu)件借助于圓鋼管對(duì)其內(nèi)部混凝土有效的約束作用，使鋼管內(nèi)部的混凝土處于三向受壓狀態(tài)，使混凝土具有更高的抗壓強(qiáng)度。但是圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工難度大，施工成本高。相比之下，矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的施工較為方便，但鋼管內(nèi)混凝土受到的約束作用相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)承載力提高效果也不如圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)明顯。在實(shí)際工程應(yīng)用中，可結(jié)合建筑功能需要與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等多方面因素綜合比較，以期達(dá)到合理性與經(jīng)濟(jì)性“雙贏”的結(jié)果。

參考文獻(xiàn):

[1]GB50011-2001 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001

[2]JGJ3-2002 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002

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關(guān)鍵詞：框架柱Ф20 PVC管內(nèi)裝水泥砂漿支撐工藝簡(jiǎn)化節(jié)約鋼材

中圖分類號(hào)：TU323.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1．概況

我公司通過(guò)在神木金苑國(guó)際酒店、海達(dá)商業(yè)廣場(chǎng)、水天錦秀酒店及綜合樓工程的應(yīng)用，總結(jié)出了Ф20 PVC管水泥砂漿支撐定位框架柱模板施工工藝和質(zhì)量控制要點(diǎn)

本施工工藝能夠有效的代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝采用Ф12鋼筋焊接定位，保證了框架柱鋼筋的保護(hù)層尺寸及結(jié)構(gòu)截面尺寸。

完全避免了采用Ф12鋼筋焊接定位對(duì)框架柱主筋的深度咬傷及定位鋼筋端頭在混凝土表面產(chǎn)生的銹跡。

工藝簡(jiǎn)單、便于操作、不需要專業(yè)培訓(xùn)，對(duì)操作人員的技術(shù)素質(zhì)要求不高，整個(gè)操作程序相對(duì)傳統(tǒng)工藝大大簡(jiǎn)化。

對(duì)提高混凝土外觀質(zhì)量達(dá)到清水無(wú)粉刷效果并保證了框架柱的結(jié)構(gòu)尺寸，節(jié)約了大量人力、物力。該施工工藝為框架（框剪）結(jié)構(gòu)中框架柱模板的定位可提供施工參考依據(jù)。

2．工藝原理

Ф20 PVC管水泥砂漿支撐定位框架柱模板施工的主要原理是利用廢舊竹膠板（100㎜寬），用3㎝長(zhǎng)水泥釘將竹膠板釘在框架柱柱腳截面尺寸線外1.5㎝處；采用灌注了同結(jié)構(gòu)砼標(biāo)號(hào)的減石子水泥砂漿的Ф20 PVC管支撐（支撐長(zhǎng)度同結(jié)構(gòu)截面尺寸），按豎向每40㎝一道綁扎在框架柱鋼筋上（每道4根，框架柱主筋內(nèi)側(cè)，每根至少綁扎三道。）定位框架柱模板（保證鋼筋保護(hù)層厚度與框架柱截面尺寸）?？蚣苤孛娉叽绯^(guò)1000×1000㎜的，可在Ф20 PVC管中加入等長(zhǎng)的Ф4冷拔絲，可解決支撐強(qiáng)度不足。從而實(shí)現(xiàn)避免采用Ф12鋼筋焊接定位咬傷框架柱主筋及定位鋼筋端頭在混凝土表面出現(xiàn)銹跡的現(xiàn)象，達(dá)到節(jié)省鋼材、綠色節(jié)能的施工效果。

3．以神木金苑國(guó)際酒店為例介紹框架柱定位支撐方法施工要點(diǎn)

施工工藝流程：

PVC管下料 灌注水泥砂漿 養(yǎng)護(hù) 竹膠板及支撐安裝 框架柱模板安裝

操作要點(diǎn)：

PVC管下料

根據(jù)框架柱截面尺寸，將Ф20 PVC管用無(wú)齒鋸裁割下料。按長(zhǎng)度分類整齊堆放。Ф20 PVC橫斷面必須齊整。

注灌水泥砂漿：

根據(jù)結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)和所使用支撐的框架柱混凝土配合比，拌制同標(biāo)號(hào)的（干硬性）減石子水泥砂漿。將Ф20 PVC管插入灌漿臺(tái)（圖-2），邊用Ф8搗棍插搗邊灌注，Ф20 PVC管灌注必須飽滿，并在水泥砂漿初凝前將兩端刮平。每次拌制灌注砂漿的使用時(shí)間不得超過(guò)2小時(shí)。

灌漿臺(tái)可采用廢舊竹膠板制做，上下臺(tái)面垂直Ф20孔開(kāi)孔，上下相對(duì)，高度同Ф20 PVC管支撐長(zhǎng)度，上臺(tái)面四周封閉且高出臺(tái)面不小于50㎜。如圖-2

圖-2灌注水泥砂漿(灌漿臺(tái))

養(yǎng)護(hù)：

待灌注后的支撐水泥砂漿初凝后，放入養(yǎng)護(hù)槽中養(yǎng)護(hù)必須不少于7天。養(yǎng)護(hù)槽可采用廢舊竹膠板制做，內(nèi)襯塑料薄膜，如圖-3

圖-3 養(yǎng)護(hù)

竹膠板及支撐安裝：

1、框架柱鋼筋綁扎完畢驗(yàn)收合格后，根據(jù)框架柱截面尺寸邊線，將寬100㎜、長(zhǎng)度大于柱截面30㎜（模板厚15㎜）的竹膠板用3㎝長(zhǎng)水泥釘釘在混凝土現(xiàn)澆板面上。

2、按照豎向間距40㎝一道將Ф20 PVC管水泥砂漿支撐綁扎在框架柱主筋內(nèi)側(cè)，每道4根，每根至少綁扎三處，支撐兩端伸出主筋外的尺寸必須是主筋保護(hù)層的厚度尺寸，如圖-4

圖-4綁扎安裝支撐

模板安裝：

完成以上工序后，驗(yàn)收符合要求時(shí)，允許框架柱模板入槽安裝。如圖-5

圖-5框架柱模板安裝

4．質(zhì)量控制

Ф20 PVC管水泥砂漿支撐定位施工必須符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-200、《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300-2001的規(guī)定以及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的框架柱混凝土標(biāo)號(hào)配合比。

1、主控項(xiàng)目

Ф20 PVC管規(guī)格、、質(zhì)量必須符合要求。

灌注用同標(biāo)號(hào)減石子水泥砂漿必須按配合比拌制，灌注前Ф20 PVC管必須無(wú)污染。

成型支撐在安裝前必須無(wú)污染，安裝必須牢固且綁扎點(diǎn)不少于每根3處。

成型支撐養(yǎng)護(hù)必須不少于7天。

Ф20 PVC管灌注必須飽滿，并在水泥砂漿初凝前將兩端刮平。

支撐安裝時(shí)必須保證框架柱鋼筋保護(hù)層厚度。

2、一般項(xiàng)目：（見(jiàn)表7.3）

表7.3.抗浮錨桿施工允許偏差項(xiàng)目

項(xiàng)目 允許偏差 檢驗(yàn)方法

Ф20 PVC管長(zhǎng)度 2㎜ 尺量

支撐豎向間距 ±50㎜ 尺量

竹膠板條寬度 ±100㎜ 尺量

3、技術(shù)管理措施

項(xiàng)目工程師組織編寫(xiě)Ф20 PVC管水泥砂漿支撐定位施工方案，并對(duì)各工長(zhǎng)進(jìn)行交底，確保支撐的制作、養(yǎng)護(hù)及安裝質(zhì)量達(dá)到要求。

技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定支撐的長(zhǎng)度及是否增加Ф4冷拔絲并提出需求計(jì)劃。

5、幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

首先，完全避免了傳統(tǒng)采用鋼筋支撐定位框架柱模板時(shí)對(duì)框架柱主筋的焊接咬傷及定位鋼筋端頭在混凝土表面所產(chǎn)生的銹跡。制作方便，大量節(jié)約了鋼材，充分利用廢舊材料，達(dá)到了綠色節(jié)能效果。

其次，結(jié)合以往采用鋼筋定位框架柱模板的施工方法，綜合了過(guò)程中各單項(xiàng)工序施工的優(yōu)點(diǎn)，施工而成的框架柱模板具有施工速度快、操作簡(jiǎn)單、節(jié)省材料，保證結(jié)構(gòu)安全及提高質(zhì)量及觀感質(zhì)量的特點(diǎn)。

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關(guān)鍵詞：異形柱框架結(jié)構(gòu)；矩形柱框架結(jié)構(gòu)；SATWE：節(jié)點(diǎn)域

1前言

隨著人們對(duì)房屋平面與空間布置的要求越來(lái)越高，從而對(duì)建筑設(shè)計(jì)布局有了新的要求。普通框架結(jié)構(gòu)的露梁露柱對(duì)建筑平面與空間的分隔己越來(lái)越不能被房屋使用者所接受，因?yàn)樗苯佑绊懙绞覂?nèi)家具的布置及空間的使用。建筑師要求結(jié)構(gòu)工程師配合解決這個(gè)問(wèn)題，因而在框架結(jié)構(gòu)中以異形截面柱代替矩形柱。

在此，筆者擬與廣大設(shè)計(jì)人員共同探討一下混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

2異形柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2．1異形柱及異形柱結(jié)構(gòu)的定義

2．1．1《混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(GJ149-2006)對(duì)異形柱的定義是：截面幾何形狀為L(zhǎng)形、T形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比(柱肢截面高度與厚度的比值)不大于4的柱。L形截面柱多用于墻的轉(zhuǎn)角部位，T形和十字形截面柱多用于縱橫墻交接處。

2．1．2所謂異形柱框輕結(jié)構(gòu)即是由異形(T型、L型、十字型)柱組成框架，由輕質(zhì)填充墻所形成的結(jié)構(gòu)。根據(jù)建筑布置及結(jié)構(gòu)受力的需要，異形柱結(jié)構(gòu)中的框架柱，可全部采用異形柱，也可部分采用一般框架柱。建設(shè)部在1996年11月的<住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化試點(diǎn)技術(shù)發(fā)展要點(diǎn)>文件中，對(duì)其特點(diǎn)做了如下闡述：1)由T形邊柱、十字形中柱、L形角柱組成的框架：2)填充墻與柱壁同厚，室內(nèi)不出現(xiàn)柱楞：3)因墻體減薄與磚混結(jié)構(gòu)相比，可增加使用面積8％～10％；4)填充墻的墻體材料可根據(jù)當(dāng)?shù)乇馗魺嵋?，因地制宜，就地取材?/p>

2．2異形柱框架結(jié)構(gòu)與矩形柱框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中的差異

2．2．1對(duì)于相同烈度和結(jié)構(gòu)類型的兩種體系而言，異形柱結(jié)構(gòu)適用的房屋最大高度有較大幅度的降低。

2．2．2對(duì)于相同結(jié)構(gòu)類型的兩種體系而言，異形柱結(jié)構(gòu)彈性層間位移角限值、彈塑性層聞位移角限值更加嚴(yán)格一些。

2．2．3鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級(jí)。對(duì)于相同烈度和結(jié)構(gòu)類型的兩種體系而言，異形柱結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的確定方法更加嚴(yán)格一些，其在房屋高度的取值上降低了數(shù)值。

2．2．4抗震設(shè)計(jì)時(shí)，扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的異形柱結(jié)構(gòu)，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的比值不應(yīng)大于1.45；而矩形柱框架結(jié)構(gòu)的該比值為1.50。

2．2．5抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于相同結(jié)構(gòu)類型的兩種體系而言，異形柱的軸壓比限值均有不同幅度的降低，意味著其要求更加嚴(yán)格。

2．2．6異形柱結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算，一般情況下，應(yīng)允許在結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)，7度(0.15g)及8度，(0.20g)時(shí)尚應(yīng)對(duì)與主軸成方向進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)算。

2．3異形柱框架結(jié)構(gòu)在SATWE中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

能夠有效地分析帶有混凝土異形柱的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行截面配筋設(shè)計(jì)，這是SATWE軟件的特點(diǎn)之一。在梁的剛度、荷載、及截面配筋計(jì)算時(shí)，充分考慮了異形柱框架結(jié)構(gòu)的特殊性。由于混凝土異形柱的柱肢較長(zhǎng)，梁、柱在節(jié)點(diǎn)處的重疊部分較大，合理的力學(xué)模型簡(jiǎn)化應(yīng)將重疊部分作為剛域，自重計(jì)算時(shí)不應(yīng)重復(fù)計(jì)算重疊部分的混凝土重量，SATWE軟件中對(duì)梁考慮了這樣的力學(xué)模型簡(jiǎn)化：

(1)梁的計(jì)算按扣除剛域后的梁長(zhǎng)計(jì)算：

(2)梁上的外荷載按梁兩端節(jié)點(diǎn)間長(zhǎng)度計(jì)算；

(3)截面設(shè)計(jì)按扣除剛域后的梁長(zhǎng)計(jì)算；

(4)梁端剛域的計(jì)算原則如下：

記梁兩端與柱的重疊部分長(zhǎng)分別為Di和Dj，梁長(zhǎng)為L(zhǎng)(即兩端節(jié)點(diǎn)問(wèn)的距離)，梁高為H，則梁兩端的剛域的長(zhǎng)度分別為

Dbi＝Ma×(0,DiH/4)

Dbj＝Ma×(0,Dj—H/4)

扣除剛域后的梁長(zhǎng)為：LO＝L－(Dbi＋Dbj)2．4異形柱結(jié)構(gòu)構(gòu)造的設(shè)計(jì)心得

2．4．1《異規(guī)》第6．1．3條規(guī)定，異形柱結(jié)構(gòu)框架梁截面高度抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于400mm。當(dāng)節(jié)點(diǎn)的非彈性變形較大時(shí)，貫穿節(jié)點(diǎn)的柱縱向鋼筋粘結(jié)退化與滑移加劇，甚至出現(xiàn)沿節(jié)點(diǎn)區(qū)柱縱向鋼筋全長(zhǎng)粘結(jié)破壞、現(xiàn)象發(fā)生。為保證其粘結(jié)應(yīng)力不致過(guò)大，避免上述現(xiàn)象出現(xiàn)，規(guī)定梁的高度、即節(jié)點(diǎn)高度不能太小。異形柱結(jié)構(gòu)框架節(jié)點(diǎn)鋼筋粘結(jié)條件可能不如普通框架節(jié)點(diǎn)鋼筋粘結(jié)條件，故務(wù)必遵守此條規(guī)定。

2．4．2《異規(guī)》第6．1．3條規(guī)定，異形柱截面的肢厚不應(yīng)小于200mm，肢高不應(yīng)小于500mm。這是因?yàn)橹褫^小時(shí)，會(huì)造成梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的鋼筋設(shè)置困難及鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固強(qiáng)度不足，故限制肢厚不應(yīng)小于200mm，以保證結(jié)構(gòu)的安全及施工的方便。而限制肢高一方面為了滿足伸入柱內(nèi)的梁縱向鋼筋錨固長(zhǎng)度，另一方面是考慮柱雙向正截面承載力要求和雙向受剪性能的要求。

2．4．3《異規(guī)》第6．3．5．1條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)二、三級(jí)抗震等級(jí)，貫穿中柱的梁縱向鋼筋直徑不宜大于該方向柱肢截面高度hc的1/30，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C40及以上時(shí)可取1/25，且縱向鋼筋直徑不應(yīng)大干25mm。

矩形柱框架的框架梁縱向鋼筋伸入節(jié)點(diǎn)后，其相對(duì)保護(hù)層一般能滿足，而異形柱的c/d大部分僅為2.0左右，根據(jù)變形鋼筋粘結(jié)錨固強(qiáng)度公式分析對(duì)比可知，后者的粘結(jié)能力約為前者的0.7。為此，規(guī)定抗震設(shè)計(jì)時(shí)，梁縱向鋼筋直徑不宜大于該方向柱截面高度的1/30。由于粘結(jié)錨固強(qiáng)度隨混凝土強(qiáng)度的提高而提高，當(dāng)采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)在C40以上時(shí)，可放寬到1/25。

2．4．4《異規(guī)》第6．3．5．4條及表6．3．5給出了異形柱結(jié)構(gòu)框架梁梁端縱向受拉鋼筋最大配筋百分率。這比《抗規(guī)》第6．3．3條規(guī)定的梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5％要嚴(yán)格。這是因?yàn)椋诘卣鹱饔媒M合內(nèi)力作用下，梁支座處縱向鋼筋有可能在節(jié)點(diǎn)一側(cè)受拉，另一側(cè)受壓，對(duì)于異形柱框架梁柱節(jié)點(diǎn)更易引起縱向鋼筋在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的錨固破壞。為保證梁支座截面有足夠的延性，設(shè)計(jì)時(shí)不考慮縱向鋼筋的受壓作用。為此，對(duì)二、三級(jí)抗震等級(jí)的框架梁可根據(jù)單筋梁滿足的條件來(lái)確定梁縱向受拉鋼筋最大配筋率。以C30混凝土，HRB335鋼應(yīng)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋級(jí)別得出的。

2．4．5異形柱全部縱向受力鋼筋的配筋率，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于3％。這是因?yàn)楫愋沃裼邢?，柱中縱向受力鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度較差，故將縱向受力鋼筋的總配筋率由對(duì)矩形柱不大于5％降為不應(yīng)大于3％，以減少粘結(jié)破壞和節(jié)點(diǎn)處鋼筋設(shè)置的困難。

3工程算例

3．1工程概況

某多層異形柱框架結(jié)構(gòu)，共6層。地震烈度為7度(設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g)，框架抗震等級(jí)為三級(jí)。該結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖(如圖中僅表示出梁柱結(jié)構(gòu))所示。填充外墻為250厚MU10輕骨料砼空心砌塊(容重＜13KN/m)，填充內(nèi)墻為200厚MU10蒸壓砂加氣砼砌塊溶重＜8KN/m)。

3．2設(shè)計(jì)心得

3．2．1在設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)時(shí)，最初將混凝土強(qiáng)度等級(jí)定為C30，但是計(jì)算得到的異形柱軸壓比超過(guò)規(guī)范規(guī)定限制，同時(shí)梁端縱向受拉鋼筋最大配筋百分率超過(guò)《異規(guī)》表6．3．5的要求。雖然對(duì)樓板而言，采用C30混凝土是可以的，但考慮到梁板柱的施工問(wèn)題，同時(shí)為滿足異形柱軸壓比以及梁端縱向受拉鋼筋最大配筋百分率的要求，最終將梁板柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)全部改為C40。不過(guò)考慮到混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高時(shí)樓板易開(kāi)裂的問(wèn)題，在樓板設(shè)計(jì)中采取必要的抗裂措施。

3．2．2從中可以看出，有Z形、W形柱，這里介紹一下這兩種柱的處理方法。(1)Z形柱，是由兩個(gè)L形柱組成的。在PMCAD輸入時(shí)按兩個(gè)L形柱來(lái)輸入并進(jìn)行內(nèi)力及配筋計(jì)算。因?yàn)閆形柱受力較大時(shí)易在中間肢劈開(kāi)，劈開(kāi)后(極限狀態(tài))其受力接近于兩個(gè)L形柱，按兩個(gè)L形柱處理較為合理。此時(shí)兩個(gè)L形柱間的梁會(huì)困剛度太大而超筋，因?yàn)閷?shí)際上無(wú)此梁，只是有限元計(jì)算時(shí)兩柱問(wèn)有聯(lián)系必須有此梁，故不必管。(2)W形柱，計(jì)算及配筋時(shí)是按T形柱考慮的。只是由于建筑布置的要求，此處垂直搭接至T形翼緣上的梁的梁端鋼筋錨固長(zhǎng)度，由于翼緣厚度只有200mm，不能滿足要求。故在此處增加一部分混凝土，該部分按構(gòu)造配筋，就是為了解決梁端鋼筋錨固長(zhǎng)度的問(wèn)題。

篇7

關(guān)鍵詞：異形柱，抗震，構(gòu)造措施

Abstract: Through the analysis of the characteristics and advantages and disadvantages of stress of the special-shaped column frame structure, according to the characteristics of special-shaped columns, the seismic analysis of how to enhance the ductility and seismic behavior of special-shaped column frame structure, the shear span ratio, axial compression ratio, reinforcement ratio and other aspects, and put forward specific measures, and points out that the attention should be paid to the special-shaped column frame structure design problem with the in-depth study, special-shaped column frame structure will be applied in more and more extensive in the civil building.

Key words: special-shaped column, seismic, tectonic measures

中圖分類號(hào)：TU318

近年來(lái)，異型柱框架結(jié)構(gòu)在唐山地區(qū)的多層民用建筑建設(shè)中得到了非常普遍的應(yīng)用。異型柱的采用，避免了采用矩形框架柱在房間內(nèi)部形成凸角而影響使用及美觀的缺陷，可以為用戶提供更適用、更舒適的生活和工作環(huán)境，從而收到明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

一、混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及優(yōu)點(diǎn)

所謂異型柱是相對(duì)于通常的矩形截面柱而言的，是指截面各肢長(zhǎng)與肢厚之比不大于4 的截面形狀為“T”形、“十字”形、“L”形、“Z”形的鋼筋混凝土柱。天津市建材工業(yè)設(shè)計(jì)院，輕工業(yè)設(shè)計(jì)院等設(shè)計(jì)單位，在上個(gè)世紀(jì)七十年代，第一次提出了異型柱框架結(jié)構(gòu)體系，并將其進(jìn)行具體工程設(shè)計(jì)。即使在當(dāng)時(shí)異型柱框架結(jié)構(gòu)缺乏一定的論證，尤其是在理論研究方面，即使這樣，在使用上仍體現(xiàn)出前所未有的優(yōu)越性能，使其被業(yè)內(nèi)人士廣泛關(guān)注。在二十世紀(jì)八十年代初，由于一系列節(jié)約能源、廢渣利用等環(huán)保政策被國(guó)家推出，異型柱框架結(jié)構(gòu)體系得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在異型柱的推廣和應(yīng)用方面做出了很大貢獻(xiàn)，形式新穎的住宅結(jié)構(gòu)不僅被設(shè)計(jì)了出來(lái)，并且，在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的許多問(wèn)題，也進(jìn)行了初步的探討與研究。進(jìn)一步將異型柱結(jié)構(gòu)形式，與其他結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了對(duì)比分析，對(duì)異型柱框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入而系統(tǒng)的研究，提供了參考資料并積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)目前已建成的異型柱體系住宅面積已超過(guò) 2200 萬(wàn)平方米。

異型柱結(jié)構(gòu)體系主要具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1）良好的使用性能，異型柱框輕結(jié)構(gòu)具有便于住戶拆改裝修，開(kāi)間布置靈活等的優(yōu)點(diǎn) ，能完全消除室內(nèi)突出棱角，便于家具布置和室內(nèi)裝飾。

2）良好的結(jié)構(gòu)性能，減輕結(jié)構(gòu)自重，可使結(jié)構(gòu)的地震作用減小，有利于結(jié)構(gòu)抗震；在軟土地基地區(qū)使用，還有利于減少基礎(chǔ)投資。

3）異型柱框輕結(jié)構(gòu)用于六、七層的多層建筑，或十多層的小高層建筑時(shí)，能提高“容積率”，有利于改善居住環(huán)境的質(zhì)量。高層住宅居住密度高而且節(jié)約用地，但存在工程造價(jià)高，工程周期長(zhǎng)，且有視線擾，通風(fēng)不暢，采光受限等問(wèn)題。超高的尺度，使人們有置身在鋼筋混凝土叢林之中的感覺(jué)。

4）可用輕質(zhì)墻體材料，比如粉煤灰砌塊、粉煤灰加氣混凝土砌體、蒸壓加氣混凝土等，與國(guó)家的“節(jié)能’、“環(huán)保”政策相協(xié)調(diào)。

二、混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的不足

異型柱結(jié)構(gòu)從其面世伊始，就開(kāi)始受到一些業(yè)內(nèi)人士的質(zhì)疑，有些科研人員甚至認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)形式的廣泛應(yīng)用，是對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全極度的不負(fù)責(zé)任，甚至在有些地區(qū)，根本不允許異型柱結(jié)構(gòu)形式在建筑中使用。異型柱結(jié)構(gòu)在擁有大量?jī)?yōu)勢(shì)的同時(shí)，確實(shí)也存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下方面：

1、混凝土保護(hù)層的脫落會(huì)使截面削弱相對(duì)嚴(yán)重，主要是因?yàn)榻孛嬷荛L(zhǎng)明顯大于等面積的方形或矩形柱的周長(zhǎng)。

2、在多維地震的作用下會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重，應(yīng)力集中。如受扭時(shí)在內(nèi)折角處，出現(xiàn)應(yīng)力集中。

3、受力時(shí)會(huì)出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象，主要是因?yàn)橹L(zhǎng)和肢厚比較大。

4、軸壓比限制過(guò)于嚴(yán)格會(huì)使建筑物高度受限，這是異型柱結(jié)構(gòu)發(fā)展遇到的最實(shí)際的問(wèn)題。

5、縱橫鋼筋及箍筋擺放過(guò)于擁擠，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)較為薄弱，不容易滿足“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的延性設(shè)計(jì)要求。

6、異型柱結(jié)構(gòu)在截面處，棱角薄且多，會(huì)造成施工時(shí)的破損。

7、截面的不對(duì)稱性，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)沿工程軸正反兩個(gè)方向水平受力時(shí)，兩方向構(gòu)件的強(qiáng)度，剛度，延性性能具有不對(duì)稱性。

三、增強(qiáng)混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施

1)采用高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，能夠很好的改善異形柱的延性，有效降低軸壓比。

2) 在實(shí)際工程中，異形柱的寬厚比一般均大于2.5：當(dāng)異形柱截面肢厚小于200mm時(shí)，將會(huì)造成粘結(jié)強(qiáng)度不足及梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼筋設(shè)置困難，基于施工和外墻保溫隔熱等要求，故限制異形柱肢厚也不應(yīng)小于200mm。同時(shí)考慮到穩(wěn)定性等問(wèn)題，柱肢厚度不宣小于樓層高度的1／20；對(duì)于二級(jí)抗震設(shè)計(jì)要求的底層異形柱，由于其計(jì)算長(zhǎng)度較大，為了保證足夠的側(cè)向剛度和穩(wěn)定性，故柱肢的厚度不應(yīng)小于樓層高度的1／16。

3) 異形柱結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是截面和配筋不對(duì)稱，導(dǎo)朔異形柱在兩個(gè)方向強(qiáng)度和延性不對(duì)稱。為了盡量降低這種影響，腹板端部配筋應(yīng)在合理范圍內(nèi)盡可能多，而采用Ⅲ級(jí)鋼筋能起到類似的作用。采用HRB400和RRB400鋼筋在同樣的外力作用下，鋼筋用量較少，方便施工，更好的保證混凝土澆質(zhì)量。

4)異形柱柱端箍筋加密區(qū)的箍筋應(yīng)根據(jù)受剪承載力計(jì)算，同時(shí)滿足體積配箍率條件和構(gòu)造要求確定。對(duì)箍筋合理配置的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)體積配箍率p相同時(shí)，采用較小的箍筋直徑反和箍筋間距s的延性好；只增大箍筋直徑來(lái)提高體積配筋率而不減小箍筋間距并不一定能提高異形柱的延性，只有在箍筋間距s對(duì)受壓縱筋支撐長(zhǎng)度達(dá)到一定要求時(shí)，增大體積配箍率p，才能達(dá)到提高延性的目的。

5)考慮異形柱的柱肢截面厚度較小，若中間柱兩側(cè)梁高度相等時(shí)，梁的下部鋼筋均在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)滿足條件后切斷的做法會(huì)使節(jié)點(diǎn)區(qū)下部鋼筋過(guò)于密集，造成施工困難并影響節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的受力性能，故采取梁的上部和下部縱向鋼筋均貫穿中間節(jié)點(diǎn)。

目前，異形柱框架結(jié)構(gòu)在工程上已經(jīng)大量使用，但相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范并不完善，需要工程技術(shù)人員進(jìn)一步研究總結(jié)。采用異形柱框架結(jié)構(gòu)的房屋，屋內(nèi)不露柱角，美觀實(shí)用，增加建筑有效面積，使用新型墻體材料后，減輕了結(jié)構(gòu)自重，環(huán)保節(jié)能。，它在增加建筑使用面積及美化居住空間等方面具有較為突出的優(yōu)點(diǎn)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，一定會(huì)有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ149-2006)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，

篇8

關(guān)鍵詞：Pushover 靜力彈塑性分析 異形柱 對(duì)比分析

中圖分類號(hào)：TU973+.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0、引言

隨著結(jié)構(gòu)形式的日趨多樣化和復(fù)雜化，線彈性范圍內(nèi)的地震反應(yīng)分析往往不能有效估計(jì)結(jié)構(gòu)的工作形態(tài)。Pushover 分析方法是一種將靜力彈塑性分析與反應(yīng)譜相結(jié)合、進(jìn)行圖解的快捷計(jì)算方法，結(jié)果具有直觀、信息豐富的特點(diǎn)、且解相對(duì)穩(wěn)定，求解時(shí)間短。該方法既能對(duì)結(jié)構(gòu)在多遇地震下的彈性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核，如校核總側(cè)移和層間位移角、各桿件是否滿足彈性極限要求，各桿件是否處于彈性狀態(tài)等；也能夠確定結(jié)構(gòu)在罕遇地震下潛在的破壞機(jī)制，找到最先破壞的薄弱環(huán)節(jié)，這樣設(shè)計(jì)者可僅針對(duì)局部薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)，還可以檢驗(yàn)總側(cè)移和層間位移角、各個(gè)桿件是否超過(guò)彈塑性極限狀態(tài)，是否滿足大振不到的要求。

1、Pushover分析基本過(guò)程是：在某種分布形式的側(cè)向力或側(cè)向位移的逐步增大作用下，結(jié)構(gòu)模型控制點(diǎn)達(dá)到目標(biāo)位移或結(jié)構(gòu)傾覆。將表示結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力的基地建立-頂點(diǎn)位移曲線轉(zhuǎn)換為譜位移-譜加速度曲線，與需求譜曲線相結(jié)合得到性能點(diǎn)。通過(guò) 比較結(jié)構(gòu)在性能點(diǎn)的行為與預(yù)先定義的容許準(zhǔn)則，確定設(shè)計(jì)目標(biāo)是否滿足。Pushover計(jì)算分成兩個(gè)階段：第一階段為以位移為基本量，不斷增大側(cè)向作用，得到結(jié)構(gòu)的抗側(cè)能力；第二階段將多自由度體系轉(zhuǎn)換為單自由度體系，與反應(yīng)譜曲線相結(jié)合，確定結(jié)構(gòu)在預(yù)定地震水平下的反應(yīng)。[1]

2、能力曲線

對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行Pushover分析，在結(jié)構(gòu)上施加靜力荷載，直至倒塌或整體剛度矩det[k]

圖1 多自由度體系的Pushover曲線圖4 能力譜曲線

圖2 多自由度體系的Pushover曲線圖3 等效單自由度體系的Pushover曲線

3、實(shí)例分析結(jié)構(gòu)―工程概況

3.1該算例為3層純框架結(jié)構(gòu)，分別用異性框架柱和相同截面的矩形柱進(jìn)行分析，首層層高為4.5m。二三層高為4.2m，設(shè)防烈度為7度（設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g），設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地類別為二類，場(chǎng)地特征周期為0.35秒阻尼比取為0.05，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，結(jié)構(gòu)每一網(wǎng)格均為6m×6m，梁采用250mm×500mm。異形柱截面見(jiàn)下圖

角柱邊柱中柱

矩形柱截面面積等同相同位置的異形柱截面面積，見(jiàn)下圖。

角柱 邊柱 中柱

結(jié)構(gòu)三維模型

本工程側(cè)向加載采用均勻分布和倒三角形分布兩種形式，并僅對(duì)x方向進(jìn)行了Pushover分析。根據(jù)我國(guó)規(guī)范對(duì)ATC―40中的反應(yīng)譜進(jìn)行修正，修正系數(shù)分別為：7度多遇地震時(shí)，CA=0.035,CV=0.070;7度罕遇地震時(shí)CA=0.23,CV=0.45。本文僅對(duì)罕遇地震情況下經(jīng)行分析。結(jié)構(gòu)在性能點(diǎn)時(shí)的層間位移及層間位移角見(jiàn)下表

3.2結(jié)果對(duì)比分析

表一異型柱時(shí)罕遇地震下結(jié)構(gòu)的層間位移及層間位移角

表二矩形柱時(shí)罕遇地震下結(jié)構(gòu)的層間位移及層間位移角

因此可得，兩種加載模式下兩種結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角都小于規(guī)范規(guī)定的限值1/50.說(shuō)明該工程瞞足抗震性能要求。結(jié)果表明異形柱結(jié)構(gòu)位移較小，剛度分布均勻，有利于抗震。[3]

4 、結(jié)論

通過(guò)例子介紹了Pushover分析的基本原理和方法，結(jié)合一個(gè)三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗震性能分析，結(jié)構(gòu)表明，Pushover分析方法可以按照規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)提供了很好的計(jì)算方法。為實(shí)現(xiàn)基于性能的抗震設(shè)計(jì)提供了很好的計(jì)算方法。但是如何用此方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的定量分析，以及該方法本身的塑性鉸定義，側(cè)向力分布形式等方面都有待進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙麗清.建筑抗震概念設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2008，,34（18）：89-90.

篇9

關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；強(qiáng)柱弱梁；概念設(shè)計(jì)

1 引言

概念設(shè)計(jì)對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)十分重要，甚至可以說(shuō)概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本。概念設(shè)計(jì)有幾個(gè)重要原則：“強(qiáng)柱弱梁”，“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”，“強(qiáng)剪弱彎”。本文重點(diǎn)討論框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)柱弱梁?jiǎn)栴}。

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要求強(qiáng)柱弱梁，以保證結(jié)構(gòu)的延性，用以提高結(jié)構(gòu)的變形能力，防止在強(qiáng)烈地震作用下倒塌。強(qiáng)柱弱梁不僅是手段，也是目的，其手段表現(xiàn)在人們對(duì)柱的設(shè)計(jì)彎矩人為放大，對(duì)梁不放大。其目的表現(xiàn)在調(diào)整后，柱的抗彎能力比之前強(qiáng)了，而梁不變。即柱的能力提高程度比梁大。這樣梁柱一起受力時(shí)，梁端可以先于柱屈服。

2 規(guī)范的相關(guān)規(guī)定

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）第6.2.2條規(guī)定：一、二、三級(jí)框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱的節(jié)點(diǎn)外，柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求：

∑Mc =ηc∑Mb （1）

一級(jí)框架結(jié)構(gòu)及9度時(shí)尚應(yīng)符合

∑Mc =1 .2∑Mbua （2）

式中各符號(hào)意義見(jiàn)規(guī)范。

當(dāng)反彎點(diǎn)不在柱的層高范圍內(nèi)時(shí)，柱端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值可乘以上述柱端彎矩增大系數(shù)?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）第6.2.5，第7.2.22條以及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）第11.3.2條均有相似的規(guī)定。

3 問(wèn)題

但汶川地震的結(jié)果并不如預(yù)想的一樣，如下列圖：

4 討論如何從設(shè)計(jì)上保證強(qiáng)柱弱梁

（1） 框架梁端彎矩調(diào)幅

由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有塑性內(nèi)力重分布性質(zhì)，在豎向荷載下可以考慮適當(dāng)降低梁端彎矩，進(jìn)行調(diào)幅。

優(yōu)點(diǎn)：①減少負(fù)彎矩鋼筋的擁擠現(xiàn)象。

②有利于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁

③減少梁端，增大跨中，梁構(gòu)件偏于安全。

（2）中梁剛度放大系數(shù)

《高規(guī)》第5.2.2條規(guī)定：在結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計(jì)算中，現(xiàn)澆樓板和裝配整體式樓面中梁的剛度可考慮翼緣的作用予以放大。其建議中梁該系數(shù)取2，邊梁取1.5。

規(guī)范對(duì)于梁剛度的放大主要是為了考慮樓板剛度對(duì)梁的貢獻(xiàn)。因?yàn)槲覀兪炙?、電算的時(shí)候是無(wú)法考慮樓板對(duì)梁的剛度貢獻(xiàn)，因此規(guī)范規(guī)定可通過(guò)采用梁剛度放大的方法來(lái)近似考慮。

但在實(shí)際操作過(guò)程中，若對(duì)中梁剛度進(jìn)行放大，一般情況下梁的內(nèi)力會(huì)增加，相應(yīng)配筋也會(huì)變大，因?yàn)門(mén)形截面的鋼筋全配在了矩形截面里。結(jié)構(gòu)有由強(qiáng)柱弱梁往強(qiáng)梁弱柱轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)。

所以建議算梁內(nèi)力時(shí)，中梁剛度放大系數(shù)取1.0，算位移時(shí)，可以考慮中梁剛度放大。

（3）柱梁的線剛度比

雖然規(guī)范沒(méi)有規(guī)定框架結(jié)構(gòu)柱梁線剛度比。但是框架柱作為豎向構(gòu)件，有必要截面適當(dāng)?shù)膹?qiáng)，對(duì)于傳遞豎向力的水平構(gòu)件的框架梁也有必要適當(dāng)?shù)娜?。在抗震設(shè)防區(qū)，框架柱與框架梁的線剛度比宜控制在1.5～2.5范圍較為合理。但有些情況不宜實(shí)現(xiàn)，往往框架柱與框架梁的線剛度比值還會(huì)很小，比如框架柱與井字梁的邊梁的線剛度比值。此時(shí)建議結(jié)合柱軸壓比進(jìn)行控制，軸壓比應(yīng)比規(guī)范規(guī)定限值要小多些。

（4）控制柱子配筋率

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定柱中全部縱向鋼筋的配筋率不宜大于5%。

但本人認(rèn)為最好控制在1%～2.5%，一方面經(jīng)濟(jì)性較好，另一方面說(shuō)明柱截面尺寸相對(duì)合適。當(dāng)柱配筋較大時(shí)說(shuō)明柱截面尺寸相對(duì)較小，帶來(lái)的必然是柱的線剛度較小。

5 中梁剛度放大系數(shù)的影響

《高規(guī)》第 5.2.2 條規(guī)定：在結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算中，現(xiàn)澆樓面和裝配整體式樓面中梁的剛度可考慮翼緣的作用予以放大。樓面梁剛度增大系數(shù)可根據(jù)翼緣情況取1.3—2.0。按照《高規(guī)》條文說(shuō)明中的建議，當(dāng)近似以梁剛度增大系數(shù)考慮時(shí)，應(yīng)根據(jù)梁翼緣尺寸與梁截面尺寸的比例予以確定，通常邊框架梁取1.5，中框架梁取2.0。

在水平地震力作用下，梁剛度對(duì)于結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移、周期等均有影響。一般情況下，梁的剛度增大，其內(nèi)力也會(huì)相應(yīng)增大，配筋增加，導(dǎo)致梁承載力得到提高。而對(duì)于大多數(shù)柱子而言，即使柱端彎矩增加，其配筋面積仍然為構(gòu)造配筋，承載力并沒(méi)有相應(yīng)得到增加，這樣就使結(jié)構(gòu)存在由強(qiáng)柱弱梁向強(qiáng)梁弱柱轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。并且，即使框架柱是計(jì)算配筋，在水平地震力作用下，由于梁剛度增大很多，使內(nèi)力更多地分配給了框架梁，從而造成框架柱內(nèi)力減小，配筋減小，承載力降低，更有可能使結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成強(qiáng)梁弱柱，對(duì)抗震更加不利。

所以，筆者認(rèn)為在計(jì)算框架梁柱配筋時(shí)，要合理考慮設(shè)置梁剛度放大系數(shù)，并且相應(yīng)增加框架柱的計(jì)算和構(gòu)造措施。比如，在實(shí)配柱縱筋和箍筋時(shí)，應(yīng)考慮由于梁翼緣板的作用和梁裂縫寬度驗(yàn)算所導(dǎo)致增加梁縱筋的影響；增大框架柱的最小截面尺寸及最小配筋率等。

6 結(jié)論

強(qiáng)柱弱梁概念設(shè)計(jì)對(duì)框架結(jié)構(gòu)的延性及安全性起著重要作用，因?yàn)橐坏┲讼扰c梁端出現(xiàn)塑性鉸，輕者引起局部坍塌，重者引起整幢樓倒塌。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分重視強(qiáng)柱弱梁的實(shí)現(xiàn)。本文從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中指出應(yīng)該注意的問(wèn)題和指標(biāo)。對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2] JGJ3-2002/J186-2002，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] GB50011-2001，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

篇10

關(guān)鍵詞：建筑工程；鋼筋混凝土；斜框架柱；施工技術(shù)

某建筑工程在進(jìn)行主樓設(shè)計(jì)時(shí)采用了框架結(jié)構(gòu)，受建筑功能作用需求的限制，采用傳統(tǒng)的剪力墻框架結(jié)構(gòu)不能很好的實(shí)現(xiàn)內(nèi)部空間需求。經(jīng)過(guò)研究探討，技術(shù)設(shè)計(jì)人員決定將該主樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為斜向勁鋼框架結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中一共有6根柱是超長(zhǎng)的斜柱。為了能夠減少施工量，縮短施工工期，同時(shí)決定簡(jiǎn)化梁柱結(jié)構(gòu)。即將斜柱的下方當(dāng)做梁，而將斜柱的側(cè)支撐當(dāng)做為柱。并經(jīng)過(guò)合理的受力分析，確定了斜柱的支撐方式。在該結(jié)構(gòu)的施工中，最大的難點(diǎn)就是斜向柱體的支撐設(shè)計(jì)與混凝土的澆筑問(wèn)題。以下本文就來(lái)詳細(xì)分析該結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)及施工注意事項(xiàng)。

1、施工工藝流程

勁性鋼筋混凝土施工流程為：鋼結(jié)構(gòu)柱、梁加工—鋼構(gòu)件運(yùn)輸一柱頂標(biāo)高和軸線位置校準(zhǔn)一鋼柱、梁安裝—鋼柱測(cè)量校準(zhǔn)—鋼柱、鋼梁焊接—鋼柱復(fù)測(cè)一柱鋼筋綁扎一柱模板支設(shè)一柱混凝土澆筑一梁鋼筋綁扎一梁模板支設(shè)一梁混凝土澆筑。

2、施工技術(shù)要點(diǎn)

在本工程中的超長(zhǎng)勁性鋼筋混凝土斜框架柱的施工過(guò)程中，需要注意的施工技術(shù)要點(diǎn)主要是斜柱的定位、鋼結(jié)構(gòu)的安裝、鋼筋工程、模板工程、混凝土工程等幾大方面，具體分析如下所示：

2.1 斜柱的定位

在鋼柱安裝前，需要對(duì)其相關(guān)位置的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行確定，并將軸線位置與標(biāo)高都做好測(cè)量工作，避免出現(xiàn)偏差。斜柱因其呈斜向分布，其水平面控制線位置須根據(jù)柱傾角進(jìn)行CAD放樣，計(jì)算出從基準(zhǔn)軸線到各層斜柱中心線的位置，從中心線到控制軸線位置。將斜柱各關(guān)鍵點(diǎn)在CAD中進(jìn)行精確放樣，準(zhǔn)確測(cè)量各點(diǎn)與相應(yīng)軸線或中心線的水平距離，以便鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋、模板等各專業(yè)作業(yè)施工控制。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

由于本工程中所使用的鋼結(jié)構(gòu)是勁鋼結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)方式與純鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式有很大區(qū)別。在對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要注意將每個(gè)斜柱的長(zhǎng)度與質(zhì)量都控制在合理的范圍內(nèi)，要保證在安裝時(shí)能夠符合工程自身的技術(shù)條件與施工設(shè)備性能的要求，同時(shí)要還注意其是否有利于混凝土的施工。若鋼柱影響到混凝土的施工，也會(huì)對(duì)工程的整個(gè)質(zhì)量帶來(lái)影響。選擇合適的鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)的處理方法，確保其施工方案的可行性與安全性。同時(shí)，咋鋼結(jié)構(gòu)的安裝過(guò)程中，若鋼骨斜柱的位置沒(méi)有一次性吊裝在設(shè)計(jì)要求的位置，還要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其所處位置、角度、標(biāo)高等都能滿足設(shè)計(jì)要求，然后再對(duì)其進(jìn)行固定。固定時(shí)需要充分考慮到拆除臨時(shí)固定設(shè)施后斜柱的下沉量。鋼梁安裝完成后，需要對(duì)其進(jìn)行焊接施工。在本工程中采取的普通焊接施工工藝進(jìn)行焊接施工，要求焊縫等級(jí)為一級(jí)，并對(duì)其進(jìn)行探傷檢測(cè)，結(jié)果達(dá)到100%時(shí)才能算做焊接合格，才可以進(jìn)行下一道工序的施工。

2.3 鋼筋工程

在鋼筋工程施工中，要注意鋼筋的加工工藝與加工質(zhì)量必須要滿足相關(guān)要求。對(duì)于鋼筋翻樣加工以及斜柱的異型箍筋加工都必須要嚴(yán)格控制，在加工完成后要進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可投入使用。在對(duì)混凝土斜柱的鋼筋進(jìn)行綁扎時(shí)，必須要考慮到鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋施工所產(chǎn)生的影響。需要注意避開(kāi)已經(jīng)安裝完成的鋼梁、鋼柱，防止鋼筋撞到鋼梁使其位置發(fā)生偏斜。若鋼筋避開(kāi)鋼梁則鋼筋間距較大，需增加構(gòu)造筋補(bǔ)充。大箍筋綁扎好后掛拉鉤筋。箍筋在梁柱節(jié)點(diǎn)位置，在鋼梁加工時(shí)預(yù)留箍筋孔，箍筋做成U形箍筋，穿過(guò)鋼梁搭接焊，做成封閉箍筋。

斜柱由直變斜再由斜變直的節(jié)點(diǎn)是施工重點(diǎn)，在地下一層由地下二層的直柱變成斜柱，柱內(nèi)側(cè)上下鋼筋采用互錨方式，并到達(dá)柱對(duì)面，由于鋼骨的存在，中間鋼筋沿鋼骨的腹板或翼緣板上行或下行一個(gè)錨固長(zhǎng)度，角部鋼筋須到達(dá)柱對(duì)面，在施工中鋼筋很密，先用CAD放樣，現(xiàn)場(chǎng)模擬，對(duì)鋼筋編號(hào)，對(duì)號(hào)加工，對(duì)號(hào)入座綁扎。斜柱頂外側(cè)鋼筋下部鋼筋封頭，上部鋼筋下插錨固。

2.4 模板工程

對(duì)于斜柱施工，質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于對(duì)模板的控制，模板的設(shè)計(jì)施工決定混凝土質(zhì)量及柱成品位置準(zhǔn)確度，因此需認(rèn)真制訂切實(shí)可行的方案。在本工程中，對(duì)于斜柱模板的安裝工藝流程主要如下所示：斜柱模板安裝工藝流程為：制模一彈線一安裝底面模板一搭設(shè)固定底面模板支架一安裝側(cè)面模板、頂面模板一自下而上安裝柱箍并安裝側(cè)面模板斜撐一預(yù)檢一澆筑混凝土?xí)r鋼筋模板復(fù)查維護(hù)一拆模一模板清理。

針對(duì)超長(zhǎng)斜柱，應(yīng)重點(diǎn)控制模板的接槎和模板的支撐。在本工程中斜柱內(nèi)外側(cè)無(wú)梁可向下搭接，左右兩側(cè)有梁不能向下搭接，采取在柱根部增加頂模支撐，內(nèi)外側(cè)模板在內(nèi)，左右模板在外的方式保證柱截面。模板支撐采取先將內(nèi)側(cè)的滿堂式腳手架搭設(shè)好，借助滿堂式腳手架保證柱模板的內(nèi)側(cè)斜支撐的穩(wěn)定，也可用滿堂式腳手架的水平桿支撐模板，水平桿的內(nèi)側(cè)和核心簡(jiǎn)墻體頂緊。左右兩側(cè)模板支撐自梁上用腳手管支撐模板，外側(cè)采用倒鏈和鋼絲繩拉模板，不考慮支撐。

斜柱施工還涉及外架的防護(hù)問(wèn)題，由于斜柱在不斷向內(nèi)收，常規(guī)的雙排腳手架無(wú)法滿足施T和安全防護(hù)要求。本工程根據(jù)斜柱的傾斜角度，采取在首層使用雙排腳手架。二層以上借助內(nèi)層的滿堂式腳手架延伸到室外，作為外防護(hù)架。

2.5 混凝土工程

混凝土工程是超長(zhǎng)勁性鋼筋混凝土斜框架柱施工的重點(diǎn)，同時(shí)由于斜柱結(jié)構(gòu)的特殊性增大了其施工難度。主要體現(xiàn)在斜柱中鋼筋的綁扎較為密集，且斜柱的底面不是平面，當(dāng)混凝土澆筑時(shí)，其中的大粒骨料就極易被箍筋絆住，從而造成下部的混凝土出現(xiàn)分離現(xiàn)象。同時(shí)，在澆筑時(shí)不能很好的進(jìn)行振搗 ，振動(dòng)棒很容易被箍筋卡住。當(dāng)振搗時(shí)，其所產(chǎn)生的氣泡較難排出，一般都會(huì)聚集在頂面模板上，使混凝土最終出現(xiàn)麻面或蜂窩等質(zhì)量問(wèn)題。

為了解決這些問(wèn)題，我們決定采取以下措施來(lái)應(yīng)對(duì)防治：采取自密實(shí)混凝土，輔助振動(dòng)棒振搗。由于斜度較大未考慮斜柱上面開(kāi)孔，采取模板外平板式振動(dòng)器輔助振搗，無(wú)法放振動(dòng)器部位由人工敲擊模板。試棒時(shí)尋找合適的下棒點(diǎn)，保證柱四角可全部振搗。

3、結(jié)語(yǔ)

由于超長(zhǎng)勁性鋼筋混凝土是一種新型建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，其施工技術(shù)還不夠成熟，相關(guān)規(guī)定也不夠規(guī)范，可以借鑒的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也相對(duì)較少。這就需要設(shè)計(jì)人員與施工人員加強(qiáng)溝通，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)施工方案，加強(qiáng)施工管理，采用新型材料，改進(jìn)常規(guī)施工方法，以此來(lái)保證建筑工程斜柱結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)