浅析底框异形柱结构与底框砌体房屋.doc

浅析底框异形柱结构与底框砌体房屋 ?六盘水市钟山区住建局????熊礼辉 ? 八十年代初，轻工业部天津市设计院提出了异形（T形、Z形、十字形）柱框架体系，并针对异形柱抗震构件截面承截力进行了初步研究。此后，在上海、广州、石家庄等地也在开发异形柱这种结构体系住宅。目前，全国许多城市的设计部门以及科研院所，都对异形柱框架体系进行开发研究，并取得深入研究成果。随后广东、天津、上海等地相继编制了异形柱的地方标准。2006年8月1日国标《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ 149-2006（以下简称《异规》）在全国实施。 ??一、异形柱优缺点： 1、优点 （1）外观好，分隔灵活，可为底层提供大空间，特别适用于底层带商店的住宅。 ???（2）由于墙身薄，使用面积比普通砖房的增加10％—27％，房屋总重量轻，节省上部结构的材料，减少了基础造价。 ???（3）房间美观适用，边柱为T，中柱为十字，角柱为L，框架中部采用轻质墙体作为填充。 （4）异形柱框架房屋与砖混房屋相比：功能好，重量轻且结构可用于高层房屋建筑，节约用地。 （5）符合国家墙体材料革新、推广和保护环境的要求。 2、缺点 ???（1）当房屋为多层时，采用异形柱结构，其造价比带构造柱的底框架结构的房屋略高。 （2）异形柱结构体系的柱短边较薄，不利于抗震。 二、底框异形柱结构与底框砖混结构的比较 国内许多科研院所通过大量对异形柱的实验，现已对异形柱受力特点和破坏形态有了深入的了解和研究。国家在各地方标准的基础上将各学者和科研院所的成果进行归纳总结成国标《异规》。该规程与国标《混规》《抗规》《高规》有许多的不同。主要表现为： (1)两者结构受力体系不同 底框异形柱为框架结构。传力途径为板—梁—异形柱—转换层—普通柱—地基。该结构体系刚度均匀。 底框砖混结构为砖混结构。传力途径为每层板传至上部墙体—转换层—框支柱—地基。该结构体系刚度局部有突变。 (2)结构抗震等级的不同 《异规》3.3.1条与《抗规》7.1.2条。两种结构类型下的抗震等级对比如下： 底框异形柱结构： 6 7 8 0.05g 0.10g 0.15g 0.20g ≤21 21 ≤21 21 ≤18 18 ≤12 四 三 三 二 三 二 二 底框砌体房屋抗震等级: 底部框架 上部抗震墙结构 6 7 8 据房屋设防烈度、抗震等级、层高、抗震墙间距、采用的砌体材质据《抗规》7.1.2；7.1.3；7.1.4等作具体设置。 三 二 一 (3)底框异形柱结构与底框砌体房屋结构布置 两者对抗震的相同之处为： A按抗震概念设计，满足《抗规》要求。 B结构纵横柱网轴线分别对齐拉通。截面肢厚中心线与框架梁中心线对齐。 C竖向布置宜规则、均匀，避免过大的外挑和内收。 不同之处为： 底框异形柱结构 底框砌体房屋结构 1、?????????结构体系不用设抗震墙。 2、?????????底框架部份与上部异形柱转换层侧向刚度比接近1。 3、?????????转换层楼板厚度150mm。 4、?????????采用轻质墙体材料作隔墙。 ? 1、?????????底部框架与上部结构纵横两方向均匀对称设置一定数量的抗震墙。 2、?????????底部框架与砖墙结构交接转换层侧向刚度比值按《抗规》7.1.8条第3、4条采用。 3、?????????转换层楼板厚度120mm。 4、?????????用抗震墙作隔墙。 (4)结构抗震验算不同 抗震设防等级 异形柱 底框砌体房屋结构 6度 分别对两主轴进行地震作用计算和抗震验算。纵横向地震剪力由框架柱承担。 I~III类埸地 IV类埸及IV类埸地以上 不进行截面抗震验算 进行截面抗震验算及相应变形验算。纵横向地震剪力由抗震墙承担。 采用振型分解反应谱法计算同，刚度不均匀时计入扭转影响 采用底部剪力法计算，不计入扭转影响。底部的纵横向地震剪力设计值乘1.2~1.5的增大系数。 7度及7度以上 分别对两主轴进行地震作用计算和抗震验算。对两主轴45度方向进行补充验算。纵横向地震剪力由框架柱承担。 进行截面抗震验算并进行多遇地震作用下的截面抗震验算及相应变形验算。纵横向地震剪力由抗震墙承担。 采用振型分解反应谱法计算同，刚度不均匀时计入扭转影响 采用底部剪力法计算，不计入扭转影响。底部的纵横向地震剪力设计值乘1.2~1.5的增大系数。 5）抗震条件下强剪弱弯调整系数不同 结构部位 异形柱 底框砌体房屋结构 二、三级框架梁柱节点 1.3、1.1 1.2、1.1 二、三级框架底层柱下端弯矩设计值 1.4、1.2 1.25、1.15 6）柱轴压比限值（N/FcA）不同： 结构类型 异形柱 底框砌体房屋结构 抗震等级 抗震等级 结构部位 二 三 四 二 三 四 柱轴压比限值 L形