2关于柱的设计.ppt

1、 框架柱的布置 一般在建筑资料图中，建筑师已经根据房间的布局要求，初步拟定了柱子的位置，结构师需要做的工作是从技术、经济的角度校核它的合适性。 为了满足建筑功能要求、实现建筑设计效果，对于建筑专业提供的主柱网很少做大规模的调整，但是对于局部柱网，常常会根据结构需要做适当的调整。 框架柱的布置 ① 在建筑物周边的主轴线上尽可能设柱，避免有较大跨度的悬挑结构； ② 在结构缝的两侧尽可能设柱，使相邻两部分建筑物分开； ③ 在框架柱的纵横两个方向，尽可能对应设柱，满足柱子双向支承要求； ④ 在楼梯间、电梯间四周角部尽可能设柱，（1）可以加强楼层平面位置由于楼梯间、电梯间的开洞引起的较大刚度削弱；（2）面由于楼梯间、电梯间周围均须有大量墙体填充，支承梁上作用的荷载较大，设柱以后梁直接支承在框架柱上，可以简化梁的设计；（3）不影响建筑的使用功能。 规则框架受力合理、理论计算成熟、设计简单。 几种特殊情况下的框架柱布置 在一些造型比较活泼、体形比较复杂的建筑中，常常会出现以下一些情形： ① 为满足建筑底层的使用功能需要（如公共建筑中设置的底层商场、会展中心等），主体框架部分柱不落地直接支承在楼面梁上。 几种特殊情况下的框架柱布置 ② 为满足建筑顶层的使用功能需要（如中小学建筑中常见的风雨球场），主体框架部分柱不上升至屋面。 几种特殊情况下的框架柱布置 ③ 为满足建筑中间楼层的使用功能需要，主体框架部分柱在中间楼层中断， 这些类型的框架在竖向柱子拉不通，因此在垂直方向均存在着一个刚度突变的问题，荷载作用下应力集中现象严重，存在薄弱层、薄弱部位，对抗 ④　突出屋面小塔楼的框架柱布置 因建筑使用功能地需要，在建筑物的主屋面之上常常会设置一些辅助性用房，如楼梯间、电梯机房或其它设备用房，这些辅助用房习惯上称之为小塔楼。 ⑤　电梯间的框架柱布置 　　　电梯井道的设置是为了满足电梯在垂直方向的运行要求，由于电梯运行存在着一定的危险性，因此井道与其它房间之间必须用墙体隔离。工程设计中，井道周边的墙体有采用钢筋混凝土结构的，也有采用砌体填充墙的。 　　　对于需要抗震设防的建筑物来说，井道周边的墙体采用砌体填充墙更合适。原因如下：如井道周边的墙体采用钢筋混凝土结构，由于墙体落地面积所占的比例较小，达不到框架--剪力墙结构中有关剪力墙的最小落地面积要求，仍属于框架结构。因此井道周边的钢筋混凝土墙体不能进入结构计算，只能按照构造要求进行钢筋配置。当建筑物受到地震作用时，由于电梯井道钢筋混凝土墙体的刚度远大于一般框架柱的刚度，故它将承担较大的地震作用，有可能首先破坏。 2、柱截面尺寸估算 柱截面根据不同的使用要求，可以选择不同的截面形式。 在现浇钢筋混凝土结构中，为方便施工，柱的截面形式常采用矩形（或正方形）和圆形，且以矩形（或正方形）截面形式居多，特殊情况下也采用异形柱（如L形、十字形、T形等），有关异形柱框架结构的设计须符合《混凝土异形柱结构技术规程》（JGJ149-2006）的要求。 柱截面尺寸预估的一般步骤是：先由柱的轴压比确定柱的截面面积，再由柱的高宽比要求确定柱的截面宽度b和高度h（圆柱为直径），并满足模数尺寸要求。 ① 满足柱轴压比的要求（仅抗震设计有要求） 轴压比μ是指柱截面考虑地震作用组合的轴向力设计值N与柱的全截面面积Ac和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积的比值。 ② 满足柱的剪跨比要求 控制柱的剪跨比主要是为了保证柱的延性，工程设计中，为简化计算一般通过控制柱的长细比≧4（又称长柱）来实现。 Hn—框架柱净高，单位mm； h0—框架柱截面长边方向计算高度，h0 h-40，单位mm。 实际工程中，由于层间梁的设置（如楼梯间框架柱）、轴压比的控制，总有各别柱不能满足长柱的构造要求而成为短柱 λ 1.5～2.0 、极短柱 λ﹤1.5 ，此时常通过提高柱混凝土的强度等级、增加配筋率（主要是箍筋）等措施来提高框架柱的延性。 ③ 满足柱截面尺寸的最小要求 框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱的截面直径不宜小于350mm；柱的截面高度与宽度的比值不宜大于3。 为方便施工，柱截面宽度一般不小于框架主梁截面宽度+100mm，通常在 1／15～1／20 H之间，其中H为底层柱柱高，可取基础顶面（或室外地面下-0.500m）至一层楼板面间距离。 关于异形柱框架结构 多层建筑异形柱框架结构的设计方法介绍 多层建筑异形柱框架结构的设计方法介绍 3、柱上荷载选用与输入 （1）楼面恒载的取值 楼面梁（程序自动导算）、其他作用在柱上荷载 PMCAD——建筑建模与荷载输入——荷载输入——柱上荷载——柱上恒载 （2）屋面恒载的取值 屋面梁（程序自动导算）、其他作用在柱上荷载 PMCAD——建筑建模与荷载输入——荷载输入——柱上荷