中华人民共和国行业标准 《混凝土异形柱结构技术规程》 （征求意见稿） 二 00 三年十二月 1 目录 1 总则 .................................................................................................................................................................. 3 2 术语和符号 ................................................................................................................................................. 3 2.1 术语 ............................................................................................................................................................... 3 2.2 主要符 号 ...................................................................................................................................................... 4 3 结构设计的一般规定 .......................................................................................................................... 7 3.1 结构体系 ................................................................................................................................................... 7 3.2 结构布置 ................................................................................................................................................... 9 3.3 结构抗震等级 ........................................................................................................................................ 10 4 荷载和地震作用 ..................................................................................................................................11 4.1 竖向荷载 ................................................................................................................................................. 11 4.2 风荷载及雪荷载 ................................................................................................................................... 12 4.3 地震作用 ................................................................................................................................................. 12 5 结构计算 ..................................................................................................................................................... 13 6 截面设计 .................................................................................................................................................. 15 6.1 异形截面柱正截面承载力计算 .......................................................................................................... 15 6.2 异形柱斜截面受剪承载力计算 ........................................................................................................ 17 6.3 异形柱框架梁柱节点核心区受剪承载力计算 ............................................................................ 19 7 结构构造 .................................................................................................................................................. 22 7.1 一般规定 ................................................................................................................................................. 22 7.2 异形柱 ..................................................................................................................................................... 23 7.3 异形柱框架梁柱节点 .......................................................................................................................... 26 8 异形柱结构的施工 ........................................................................................................................... 29 附录 A 底部大空间带转换层异形柱结构的设计规定 .............................................. 30 附录 B 异形柱结构的楼、屋盖 .................................................................................................. 33 本规程用词用语说明 .............................................................................................................................. 34 主要条文说明 ............................................................................................................................................... 34 2 1 总则 1.0.1 为在 混凝土异形柱结构设计与施工中贯彻执行国家技术经济政策， 做到安全适用、 技术先进、 经济 合理、确保质量，制定本规程。 1.0.2 本规 程主要适用于非抗震设计和抗震设防烈度为 6 度、 7 度（ 0.10g， 0.15g）及 8 度（ 0.20g）抗震 设计的居住建筑混凝土异形柱结构，适用的房屋最大高度应符合本规程第 3.1.6 条的规定。 本规程不适用于建造在危险地段场地的建筑。 1.0.3 本规 程遵照我国现行有关标准， 并根据异形柱结构有关科研成果和工程实践经验进行编制。 混凝土 异形柱结构的设计与施工，除应符合本规程的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 异形柱 special shaped column 截面几何形状为 L 形、 T 形或十形 ，且各肢最小截面宽度小于 300mm 的柱。本规程不包括截面几何 形状为 Z 形和—形的柱。 2.1.2 异形柱结构 structure with special shaped columns 由异形柱组成的现浇钢筋混凝土结构。 2.1.3 抗震设防烈度 seismic fortification intensity 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 2.1.4 设计基本地震加速度 design basic acceleration of ground motion 50 年设计基准期超越概率 10%的地震加速度的设计取值。 2.1.5 适用的房屋最大高度 appropriate maximum height of building 不同结构体系、不同抗震设防烈度条件所适用的房屋最大高度。 2.1.6 截面肢高肢厚比 ratio of section height to section thickness 异形柱截面柱肢高度与厚度之比值。 2.1.7 柱正截面承载力 load-carrying capacity of column normal section 与柱纵轴线正交的计算截面的双向压弯承载力。 2.1.8 柱斜截面受剪承载力 shear load-carrying capacity of column oblique section 与柱纵轴线斜交的计算截面的受剪承载力。 2.1.9 梁柱节点核心区受剪承载力 shear load-carrying capacity of core area of beam-column joint 异形截面框架柱—梁节点核心区受剪承载力。 2.1.10 轴压 比 ratio of combination value of design axial compressive force to total section area times design value of axial compressive strength of concrete 组合的轴压力设计值与全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。 3 2.2 主要符号 2.2.1 材料性能 f c —混凝土轴心抗压强度设计值； f t —混凝土轴心抗拉强度设计值； f y —钢筋的抗拉强度设计值； f yv —箍筋的抗拉强度设计值。 2.2.2 作用、作用效应及承载力 j G —第 j 层的重力荷载代表值； l b M 、 —考虑地震作用组合的框架节点左、右侧梁端弯矩设计值； r b M M x 、 M y —分别为关于截面形心轴 x、 y 的弯矩设计值； ∑ M b —同一节点左、右梁端按顺时针或逆时针方向考虑地震作用组合的弯矩设计值之和； ∑ M c —考虑抗震等级的节点上、下柱端弯矩设计值之和； N—轴向力设计值； V c —框架柱剪力设计值； EKi V —第 i 层对应于水平地震作用标准值的剪力； V j —框架节点剪力设计值； ci σ —第 i 个混凝土单元的应力； sj σ —第 j 个钢筋单元的应力； e u? —多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移； p u? —罕遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹塑性层间位移。 2.2.3 几何参数 ' s a —受压钢筋合力点至截面近边的距离； A—柱的全截面面积； A ci —第 i 个混凝土单元的面积； A sj —第 j 个钢筋单元的面积； A sv —验算方向的柱肢截面宽度 b c 范围内同一截面箍筋各肢总截面面积； A svj —节点核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向的箍筋各肢总截面面积； b c —验算方向的柱肢截面宽度或柱截面肢厚； b f —垂直于验算方向的柱肢截面高度或柱截面肢高； b j —框架节点核心区的截面有效验算宽度； d—纵向钢筋直径； d v —箍筋直径； 4 e a —附加偏心距； e i —初始偏心距； e 0 —轴向力对截面形心的偏心距； e ix —轴向力对截面形心轴 y 的初始偏心距； e iy —轴向力对截面形心轴 x 的初始偏心距； h b —梁截面高度； h b0 —梁截面有效高度； h c —验算方向的柱肢截面高度； h f —垂直于验算方向的柱肢截面宽度； h i —楼层层高； h j —框架节点核心区的截面高度； h c0 —验算方向的柱肢截面有效高度； H—房屋总高度； H c —节点上、下层柱反弯点之间的距离； α I —柱截面对垂直于 α 角方向形心轴 的惯性矩； α x l 0 —柱的计算长度； l c —暗柱沿柱肢方向的长度； α r —柱截面在弯矩作用方向（荷载角 α 方向）的回转半径； r min —柱截面最小回转半径； R—中和轴至计算坐标原点的距离； s—箍筋间距； x ci 、 y ci —第 i 个混凝土单元的形心座标； x sj 、 y sj —第 j 个钢筋单元的形心座标； x 0 、 y 0 —截面形心座标； θ —中和轴法线与 x 轴的夹角。 2.2.4 系数及其它 λ—框架柱的剪跨比，水平地震剪力系数； jb η —异形柱框架梁柱节点核心区剪力增大系数； RE γ —承载力抗震调整系数； f ζ —翼缘影响系数； h ζ —核心区截面高度影响系数； N ζ —轴压比影响系数； μ N —轴压比； α η —沿加载角 α 方向的偏心距增大系数； 5 ρ —全部纵向受力钢筋配筋率； ρ min —全部纵向受力钢筋最小配筋率； ρ max —全部纵向受力钢筋最大配筋率； ρ v —箍筋体积配箍率； n c —混凝土单元总数； n s —钢筋单元总数； Ψ T —基本周期考虑非承重填充墙影响的折减系数。 6 3 结构设计的一般规定 3.1 结构体系 3.1.1 现浇混凝土异形柱结构可采用框架结构和框架—剪力墙结构体系。 3.1.2 异形柱结构体系应通过技术、经济和使用条件的综合分析比较而确定，并应符合下列要求： 1 应具有明确的计算简图和合理的荷载与地震作用传递途径； 2 应具有必要的承载能力、刚度、变形能力和消耗地震能量的能力； 3应具有良好的整体稳定性，避免由于部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风 荷载和地震作用的能力； 4 对可能出现的薄弱部位，应采取有效措施予以加强。 3.1.3 抗震设防的混凝土异形柱结构体系尚宜符合下列要求： 1 宜具有多道抗震防线； 2 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近； 3 宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变而形成薄弱部位，产生过大的应力集中或 塑性变形集中。 3.1.4 抗震 设防的混凝土异形柱结构构件应合理地选择尺寸和配筋； 避免剪切破坏先于弯曲破坏； 混凝土 压溃先于钢筋屈服；钢筋的锚固粘结破坏先于构件破坏。 3.1.5 底部大空间带转换层的异形柱结构应符合本规程附录 A 的规定。 3.1.6 异形柱结构适用的房屋最大高度应符合表 3.1.6 的要求。 表 3.1.6 异形柱结构适用的房屋最大高度（ m） 抗 震 设 防 烈 度 7 度 8度 结 构 体 系 非抗震设计 6 度 0.10g 0.15g 0.20g 框架结构 30 30 25 22（ 18） 18 框架 -剪力墙结构 50 50 45 40（ 35） 35 注 ： 1 房屋高度指室外地面至主要屋面板板顶的高度 （不包括局部突出屋顶部分） 。 对带阁楼的坡屋顶应算至 坡高的 1/2 处； 2 建于Ⅳ类场地的结构，适用的房屋最大高度应适当降低； 3 平面和竖向均不规则的结构或 7 度（ 0.15g）时的底部大空间带转换层的异形柱结构，适用的房屋最大 高度宜适当降低； 4 房屋高度超过表内规定的数值时， 结构设计应有可靠的依据， 并应进行专门研究和论证， 采取有效的措 施； 5 表中括号内的数值适用于 7 度（ 0.15g）时建于Ⅲ、Ⅳ类场地的结构； 6 框架—剪力墙结构在基本振型地震作用下， 框架部分承 受的地震倾覆力矩若大于结构总地震倾覆力矩的 50%，其最大适用高度可比框架结构适当增加。 3.1.7 异形柱结构的高宽比不宜超过表 3.1.7 的限值。 7 表 3.1.7 异形柱结构适用的最大高宽比 抗 震 设 防 烈 度 7 度 8度 结 构 体 系 非抗震设计 6 度 0.10g 0.15g 0.20g 框架结构 5.0 4.0 4.0 3.5（ 3.0） 3.0 框架—剪力墙结构 5.0 5.0 5.0 4.5（ 4.0） 4.0 注：表中括号内数值适用于 7 度（ 0.15g）时建于Ⅲ、Ⅳ类场地的结构。 3.1.8 抗震 设计时， 异形柱结构不应采用部分由砌体墙承重的混合形式， 楼、 电 梯间及局部出屋顶的电梯 机房、楼梯间、水箱间不应采用砌体墙承重。 3.1.9 异形 柱结构的梁、 柱、 剪力墙应采用现浇。 楼、 屋盖可采用现浇板、 叠合板和装配整体式板。 抗震 设计的异形柱结构的楼、屋盖应采用现浇板、叠合板，也可采用有配筋面层的装配整体式板。 3.1.10 异形 柱结构的楼、屋盖应满足《混凝土结构设计规范》 GB50010 对承载力 、挠度和裂缝限值的要 求，并应具有良好的整体性。 3.1.11 异形柱结构的楼、屋盖尚需遵守本规程附录 B 的有关规定。 3.1.12 异形柱结构的填充墙与隔墙应符合下列要求： 1 墙体材料应优先使用轻质墙体材料，不应采用烧结粘土砖； 2 墙体应根 据不同条件可采用砌体 （烧结多孔砖或砌块） 或墙板 （单一材料或复合材料； 抽孔或不 抽 孔；配筋、不配筋或纤维增强） ； 3 墙体厚度 应与异形柱柱肢厚度协调一致， 并应综合考虑墙身满足保温、 节能、 隔热， 隔声， 防火及 防潮、防水等要求。 3.1.13 抗震设计时异形柱结构的砌体填充墙与隔墙应具有自身稳定性，并应符合下列要求： 1 砌体填充墙的布置应符合的条件： 1）避免形成上、下层刚度变化过大； 2）避免形成短柱； 3）减少因抗侧刚度偏心造成的扭转。 2 砌体砂浆强度等级不应低于 M5； 3 砌体填充 墙与异形柱应有可靠的拉结， 应能适应主体结构不同方向的层间位移。 沿异形柱全高每隔 500mm 左右 设置 2 根直径 6mm 的拉 筋，拉筋伸入墙内的长度： 6、 7 度 时不应小于墙长的 1/5， 且不应小 于 700mm， 8 度时宜沿墙全长贯通； 4 砌体填充 墙顶应与框架梁或楼板密切嵌砌结合，当墙长大于 5m 时 ，墙顶与框架梁或楼板应有钢筋 拉结；墙高超过 4m 时 ，墙体半高处（或门洞上皮）宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系 梁。 3.1.14 抗震 设计时 框架 外墙墙 板的 连接件 应具 有足够 的延 性和适 当的 转动能 力， 并满足 在设 防烈度 下主 体结构层间变形的要求。 8 3.2 结构布置 3.2.1 异形 柱结构宜采用规则的设计方案， 不应采用特别不规则和严重不规则的设计方案。 抗震设计的异 形柱结构应符合抗震概念设计的要求，对结构平面布置及竖向布置应予以严格控制。 3.2.2 异形柱结构的平面布置宜符合下列要求： 1 异形柱结构的一个独立单元内，结构的平面形状宜简单、规则，刚度和承载力分布宜均匀； 2 异形柱结 构的框架纵、 横柱网轴线宜分别对齐拉通； 异形柱截面肢厚中心线宜与框架梁及剪力墙中 心线对齐； 3 在异形柱 框架—剪力墙结构中，横向剪力墙沿长方向的间距宜符合表 3.2.2 的 要求，当这些剪力墙 之间的楼、屋盖有较大开洞时，剪力墙的间距应适当减小；超过表中规定数值时在结构计算中应计入楼、 屋盖平面内变形的影响； 表 3.2.2 剪力墙间距（ m） 抗 震 设 防 烈 度 7 度 8度 楼 盖 类 型 非抗震设计 6 度 0.10g 0.15g 0.20g 现浇及叠合板楼、屋盖 5.0B， 60 4.0 B， 50 4.0 B， 50 3.5 B（ 3.0 B） ， 45 3.0 B， 40 装配整体式楼、屋盖 3.5 B， 50 3.0 B， 50 3.0 B， 50 2.7 B（ 2.5 B） ， 45 2.5 B， 30 注： 1 表中 B 为楼盖宽度，单位为 m； 2 表中括号内数值适用于 7 度（ 0.15g）时建于Ⅲ、Ⅳ类场地的结构； 3 取用表中二个值的较小值。 4 在异形柱框架—剪力墙结构中，纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端。 3.2.3 异形 柱框架结构和框架—剪力墙结构中，框架和剪力墙均应双向设置，形成双向抗侧力结构体系。 3.2.4 异形柱结构的竖向布置宜符合下列要求： 1 建筑的立 面和竖向剖面宜规则、 均匀， 当有外挑和内收时， 宜符合 《高层建筑混凝土结构技术规 程 》 JGJ3 第 4.4.5 条的规定； 2 结构的侧向刚度沿竖向宜均匀变化，竖向抗侧力构件自下而上截面尺寸的减小和材料强度等级的降 低不宜在同一楼层，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力沿竖向的突变。 3.2.5 异形柱结构体系中，框架柱宜上下对齐连续贯通，剪力墙应上下对齐连续贯通房屋全高。 3.2.6 非抗 震设计的异形柱结构不宜采用楼层错层的设计方案； 抗震设计的异形柱结构， 不应采用楼层错 层的设计方案。 3.2.7 抗震 设计时， 对平面不规则 （扭转不规则、 凹凸不规则、 楼板局部不连续） 及竖向不规则 （侧向刚 度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变）的类型应分别按表 3.2.7-1 及表 3.2.7-2 中的有关规 定进行判别。 9 表 3.2.7-1 平面不规则的类型 不规则类型 定 义 扭转不规则 楼层的最大弹性水平位移 （或层间位移） 大于该楼层两端弹性水平位移 （或层 间位移）平均值的 1.2 倍 凹凸不规则 结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸的 30% 楼板局部不连续 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化， 例如， 有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度 的 50%，或开洞面积大于该层楼面面积的 30%，或较大的楼层错层 表 3.2.7-2 竖向不规则的类型 不规则类型 定 义 侧向刚度不规则 该层的侧向刚度小于相邻上一层的 70%， 或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平 均值的 80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的 25% 竖向抗侧力构件不连续 竖向抗侧力（柱、剪力墙）的内力由水平转换构件（梁、桁架）向下传递 楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80% 注：抗侧力结构的楼层层间受剪承载力是指所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。 3.2.8 抗震 设计时，当异形柱结构的设计方案存在表 3.2.7-1 所列举的平 面不规则类型，或表 3.2.7-2 所列 举的竖向不规则类型时应分别按《建筑抗震设计规范》 GB50011 第 3.4.3 条规定的要 求进行水平地震作用 计算和内力调整，并应对结构薄弱部位采取有效的抗震构造措施。 3.2.9 抗震设计时，当层数超过 10 层或高度超过 28m 的异形柱结构尚应符合下列要求： 1 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不应大于该楼层平均 值的 1.35 倍； 2 结构扭转为主的第一自振周期 T t 与平动为主的第一自振周期 T 1 之比不应大于 0.90； 3 楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的 70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的 80%； 4 楼层层间 抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的 80%， 不应小 于其上一层受剪承 载力的 65%。 3.3 结构抗震等级 3.3.1 抗震 设计时，异形柱结构的梁、柱、节点及剪力墙应按表 3.3.1 的规定， 根据结构体系、抗震设防 烈度和房屋高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。 表 3.3.1 异形柱结构的抗震等级 【 方案一 】 抗 震 设 防 烈 度 结 构 体 系 6 度 7度 8度 高度（ m） ≤ 18m >18m ≤ 18m >18m ≤ 18m 框架柱及节点 四 三 三 二 二（一）框架结构 框架梁 四 四 三 三 二 高度（m） ≤ 30m >30m ≤ 30m >30m ≤ 35m 框架柱及节点 四 三 三 二 二（一） 框架梁 四 四 三 三 二 框架—剪力墙结构 剪力墙 三 三 二 二 一 10 3.3.1 异形柱结构的抗震等级 【 方案二 】 抗 震 设 防 烈 度 结 构 体 系 6 度 7度 8度 高度（ m） ≤ 18m >18m ≤ 18m >18m ≤ 18m 框架结构 框架 四 三 三 二 二（一） 高度（m） ≤ 30m >30m ≤ 30m >30m ≤ 35m 框架 四 三 三 二 二（一）框架—剪力墙结构 剪力墙 三 三 二 二 一 注： 1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分） ； 2 建筑场地为Ⅰ类时，除 6 度外，应允许按本地区抗震设防烈度降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造 措施，但相应的计算要求不应降低； 3对7度 （0.15 g） 时建于Ⅲ、 Ⅳ类场地的结构， 应按 8 度 （0.20g） 时相应结构体系的要求采取抗震构造措 施； 4 表中括号内的数值适用于 8 度（0.20g）时建于Ⅳ类场地的结构。 4 荷载和地震作用 4.1 竖向荷载 4.1.1 采用 异形柱结构的住宅、 宿舍建筑的楼、 屋面均布活荷载应根据 《建筑结构荷载规范》 GB50009 的 有关规定，按表 4.1.1 采用。 表 4.1.1 住宅、宿舍建筑的楼、屋面均布活荷载 项 目 标准值 （ kN/m 2 ） 组合值 系数Ψ c 准永久值 系数Ψ q 住宅、宿舍 2.0 0.7 0.4 住宅厨房 2.0 0.7 0.5 浴室、厕所、盥洗室 2.0 0.7 0.4 走廊、门厅、楼梯 2.0 0.7 0.4 消防疏散楼梯 3.5 0.7 0.3 楼面 阳台 2.5 0.7 0.5 不上人的屋面 0.5 0.7 0 屋面 上人的屋面 2.0 0.7 0.4 注： 1 本 表 所 给各项活 荷载 适用于住 宅、 宿舍建筑 的一 般使用条 件， 当使用荷 载较 大或情 况特殊 时，应 按实际 情况采 用； 2 本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载， 对固定隔墙的自重应按恒荷载考虑； 当隔墙位置可灵活自由布置 时， 非固定隔墙的自重应取每延米长墙重 （ kN/m）的 1/3 作为楼面活荷载的附加值 （ kN/m 2 ） 计入， 附加值不小 11 于 1.0kN/m 2 ； 3 本表屋面活荷载标准值系按水平投影面上给出的，屋面均布活荷载不应与雪荷载同时组合； 4 不上人的屋面，当施工或维修荷载较大时，应按实际情况采用； 5 上人的屋面，当兼作其它用途时，应按相应楼面活荷载采用。 4.2 风荷载及雪荷载 4.2.1 异形 柱结构的风荷载及雪荷载应按《建筑结构荷载规范》 GB50009，分别根据全国基本风压分布图 及全国基本雪压分布图取值，并按有关规定的方法进行计算。 4.2.2 风荷载的组合值系数应取 0.6；准永久值系数应取 0。 4.2.3 雪荷载的组合值系数应取 0.7；准永久值系数对雪荷载分区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应分别取为 0.5、 0.2 和 0。 4.3 地震作用 4.3.1 抗震 设防烈度和设计地震动参数应按 《我国主要城镇抗震设防烈度、 设计基本地震加速度和设计地 震分组》确定，地震作用计算和结构抗震验算应按《建筑抗震设计规范》 GB50011 的有关规定执行。 4.3.2 异形柱结构的地震作用，应符合下列规定： 1 属于规则类型的异形柱结构，应允许在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算， 各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担； 2 当楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的 1.2 倍时，异形柱结构的水平地震作用计算应计入双向水平地震作用下的扭转影响。 4.3.3 异形柱结构地震作用计算，应采用下列方法： 1 异形柱结 构宜采用振型分解反应谱法， 当质量和刚度不对称， 不均匀时应采用考虑扭转耦联振动影 响的振型分解反应谱法； 2 以剪切变形为主，且质量与刚度沿高度分布较均匀的异形柱框架结构，可采用底部剪力法。 4.3.4 采用 底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数 3，此 增大部分不应下传，但与该突出部分相连的构件应予计入。 采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点参加计算。 4.3.5 计算 地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。 各可变荷载的组合值系数应按表 4.3.5 采用。 表 4.3.5 可变荷载组合值系数 可变荷载种类 组合值系数 雪荷载 0.5 屋面活荷载 不计入 按等效均布荷载计算的楼面活荷载 0.5 按实际情况计算的楼面活荷载 1.0 4.3.6 抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求： 12 V （ 4.3.6） ∑ = ≥ n ij jEKi Gλ 式中 V —第 i 层对应于水平地震作用标准值的剪力； EKi λ—水平地震剪力系数， 不应小于表 4.3.6 规定的值 ； 对于竖向不规则结构的薄弱层， 尚应乘以 1.15 的增大系数； j G —第 j 层的重力荷载代表值； n—结构计算总层数。 表 4.3.6 楼层最小地震剪力系数值 7 度 8 度 抗震设防烈度 0.10g 0.15g 0.20g 楼层最小地震剪力系数 0.016 0.024 0.032 4.3.7 现浇 和装配整体式混凝土楼盖、 屋盖等刚性楼盖建筑， 其楼层水平地震剪力宜按抗侧力构件等效刚 度的比例分配。 4.3.8 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墙体的刚度影响予以折减 。 5 结构计算 5.1.1 在重 力荷载、 风荷载、 多遇地震作用下， 异形柱结构的内力和位移可按弹性方法计算。 在重力荷载 作用下可考虑梁端局部塑性变形引起的内力重分布。 5.1.2 异形 柱结构内力和位移分析中所选取的计算模型应能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况。 异形柱应按杆系模型计算，剪力墙可按薄壁杆系模型或墙板元模型计算。 结构分析模型可选择： 平面结构空间协同模型、 空间杆系模型、 空间杆—薄壁杆系模型、 空间杆— 墙 板元模型及其它组合有限元模型。 在设计中应优先采用基于空间工作的计算机分析方法及相应软件。 所采用的计算软件应经考核验证和 正式鉴定，并应具有符合本规程技术规定、设计计算与构造措施的功能和国家现行有关标准的规定。 5.1.3 当异 形柱结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的 10%时，应计入重力二阶效应的影响。 注：重力 附加 弯矩指任 一楼 层以上全 部重 力荷载与 该楼 层层间位 移的 乘积；初 始弯 矩指该 楼层地 震剪力 与楼层 层高的 乘积。 5.1.4 进行 结构内力与位移计算时， 一般可假定楼板在其自身平面内为无限刚性， 相应地应在设计中采取 必要的措施以保证楼板平面内的整体刚度； 当楼板会产生较明显的面内变形时， 计算时应考虑楼板的面内变形， 或对采用楼板面内无限刚性假定 计算方法的计算结果进行适当调整。 5.1.5 进行结构空间整体工作计算时， 构件应分别考虑下列变形： —梁的弯曲、剪切、扭转变形，必要时考虑轴向变形； —柱的弯曲、剪切、轴向、扭转变形； —剪力墙的弯曲、剪切、轴向、扭转变形。 5.1.6 异形 柱结构应根据实际情况进行重力荷载、 风荷载和地震作用效应分析， 并按 《建筑抗震设计规范 》 13 GB50011） 及 《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3 的有关规定进行作用效应分析及作用效应组合， 并选 用内力的最不利组合作为构件截面设计的依据。 5.1.7 在结 构内力与位移计算中， 抗震设计的框架—剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减， 折减系数不宜 小于 0.5。 5.1.8 在结 构内力与位移计算中， 现浇楼面、 叠合板楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用 予以增大。楼面梁刚度增大系数根据翼缘情况可取为 1.3～ 2.0。 5.1.9 在正 常使用条件下， 异形柱结构应具有足够的刚度， 避免产生过大的位移而影响结构的承载力、 稳 定性和使用要求。 5.1.10 在风荷载、多遇地震作用下，异形柱结构按弹性方法计算的楼层层间最大位移应符合下式要求 : hu ee ][θ≤? （ 5.1.10） 式中 : —风荷载、多遇地震作用标准值产生的楼层最大弹性层间位移； e u? ][ e θ —弹性层间位移角限值，按表 5.1.10 采用 ; h —计算楼层层高。 表 5.1.10 弹性层间位移角限值 结构体系 ][ e θ 框架结构 1/550 框架—剪力墙结构 1/800 5.1.11 7 度、 8 度抗震设 计时， 楼层屈服强度系数小于 0.5 的 异形柱框架结构， 应按 《 建筑抗震设计规范》 GB50011 规定的有关方法进行罕遇地震作用下弹塑性水平位移验算。 注：楼层 屈服 强度系数 为按 构件实际 配筋 和材料强 度标 准值计算 的楼 层受剪承 载力 和按罕 遇地震 作用标 准值计 算的楼 层弹性地震剪力的比值。 不超过 12 层且层刚度无突变的异形柱框架结构，在罕遇地震作用下薄弱层（部位）的弹塑性变形计 算， 可采用 《建筑抗震设计规范》 GB50011 的简 化计算方法。 异形柱框架—剪力墙结构可采用静力弹塑性 方法或弹塑性时程分析方法。 5.1.12 异形柱结构薄弱层的弹塑性层间位移应符合下列要求： hu pp ][θ≤? （ 5.1.12） 式中 : —罕遇地震作用标准值产生的楼层最大弹塑性层间位移； p u? [ p ]θ —弹塑性层间位移角限值，按表 5.1.12 采用 ; h —薄弱层楼层层高。 表 5.1.12 弹塑性层间位移角限值 结 构 体 系 ][ p θ 框架结构 1/65 框架—剪力墙结构 1/100 14 6 截面设计 6.1 异形截面柱正截面承载力计算 6.1.1 异形柱正截面承载力计算的基本假定可按《混凝土结构设计规范》 GB50010 第 7.1.2 条规定采用。 6.1.2 异形 柱双向偏心受压、 双向偏心受拉的正截面承载力可采用数值积分电算法计算。 此法是将柱截面 划分为有限多个混凝土方格单元和钢筋单元（见图 6.1.2） ，近似地取单元内的应变及应力均匀分布，其合 力点即在单元形心处，在按 6.1.1 基本假定计算各单元的应变及应力的基础上，给出正截面承载力的计算 公式。 图 6.1.2 A-A 为截面中和轴； R-中和轴至计算坐标原点的距离；θ -中和轴法线与 x'轴的夹角 6.1.3 异形柱双向偏心受压正截面承载力应按下列公式计算： 1 无地震作用组合时 )()( )()( 0 1 0 1 0 1 0 1 11 xxAxxAeN yyAyyAeN AAN sj n j sjsjcici n i ciix sj n j sjsjcici n i ciiy n j sjsjci n i ci sc sc sc ?+?≤ ?+?≤ +≤ ∑∑ ∑∑ ∑∑ == == == σση σση σσ α α （ 6.1.3— 1） 式中 N—轴向力设计值； e ix 、 e iy —分别为轴向力对截面形心轴 y、 x 的初始偏心距， αcos iix ee = ， αsin iiy ee = ； e i —初始偏心距， e α ee i += 0 ； e 0 —轴向力对截面形心的偏心距， NMMe yx / 22 0 += ； M x 、 M y —分别为关于截面形心轴 x、 y 的弯矩设计值； e a —附加偏心距，取 20mm 和 的较大值； min 15.0 r r min —截面最小回转半径； α—荷载角，α取与截面形心轴 x 正向逆时针旋转为正，见图 6.1.5； η α —偏心距增大系数，按本规程第 6.1.5 条规定计算； σ ci 、 A ci —第 i 个混凝土单元的应力及面积； 15 σ sj 、 A sj —第 j 个钢筋单元的应力及面积； x 0 、 y 0 —截面形心坐标； x ci 、 y ci —第 i 个混凝土单元的形心坐标； x sj 、 y sj —第 j 个钢筋单元的形心坐标； n c 、 n s —混凝土及钢筋单元总数。 2 有地震作用组合时 双向偏心受 压正截面承 载力仍应按 公式（ 6.1.3-1）计算，但 公式的右边 均应除以相 应的正截面 承载 力 抗震调整系数 γ RE ，其取值按本规程第 6.1.9 条规定采用。 6.1.4 异 形 柱双向 偏心 受拉正 截面 承载力 应按 本规程 公式 （ 6.1.3-1）计 算，但 式中 iy eN α η 、 ix eN α η 应分 别以 M x 、 M y 替代，轴向拉力设计值 N 应取负值。 6.1.5 异形 柱双向偏心受压正截面承载力计算时， 应考虑结构侧移和构件挠曲引起的附加内力， 此时可将 轴向力对截面形心的初始偏心距 e i 乘以偏心距增大系数 η α ， η α 可按下列公式计算： Crl re i 2 0 )/( )/( 1 1 α α α η += （ 6.1.5-1） ])/(106.0)/(604.0232.0[ 6000 1 2 αα rereC ii ?+= （ 6.1.5-2） 式中 e i —初始偏心距， ai eee += 0 ； l 0 —柱的计算长度，按《混凝土结构设计规范》 GB 50010 第 7.3.11 条采用； r α —柱截面在弯矩作用方向（荷载角α方向）的回转半径， AIr / αα = ； I α —柱截面对垂直于α角方向形心轴 x α 的惯性矩（图 6.1.5） ； A—柱的全截面面积。 按（ 6.1.5-1）式计算时，柱的长细比应符合 705. 0 ≤< α r l 17 ， 当 5.17 0 ≤ α r l 时，取 η α =1.0。 图 6.1.5 6.1.6 有地震作用组合的异形柱，其节点上、下柱端的截面内力设计值应按下列规定采用： 1 节点上、下柱端弯矩设计值： 1） 一级抗震等级 ∑∑ = bc MM 4.1 （ 6.1.6-1） 2） 二级抗震等级 ∑∑ = bc MM 2.1 （ 6.1.6-2） 3） 三级抗震等级 16 ∑∑ = bc MM 1.1 （ 6.1.6-3） 四级抗震等级，柱端弯矩设计值取地震作用组合下的弯矩设计值。 式中 ∑ —节点左、 右梁端， 按顺时针和逆时针方向计算的两端有地震作用组合的弯矩设计值之和的 较大值； b M ∑ —有地震作用组合的节点上、 下柱端弯矩设计值之和； 柱端弯矩设计值的确定， 在一般情况 下，可按上、下柱端弹性分析所得的有地震作用组合的弯矩比进行分配。 c M 当反弯点不在柱的层高范围内时， 一、 二、 三级抗震等级的异形柱端弯矩设计值应按有地震作用组合 的弯矩设计值分别直接乘以系数 1.4、 1.2、 1.1 确 定；框架顶层柱、轴压比小于 0.15 的柱，柱端弯矩设计 值可取地震作用组合下的弯矩设计值。 2 节点上、下柱端的轴向力设计值，应取地震作用组合下各自的轴向力设计值。 6.1.7 有地 震作用组合的框架结构底层柱下端截面的弯矩设计值， 对一、 二、 三 级抗震等级应按有地震作 用组合的弯矩设计值分别乘以系数 1.5、 1.3 和 1.2 确定。 6.1.8 一 、 二、 三级抗震等级框架的角柱， 其弯矩设计值应按本规程第 6.1.6 和 6.1.7 条调整后 的弯矩设计 值乘以不小于 1.1 的增大系数。 6.1.9 有地 震作用组合的异形柱， 正截面承载力抗震调整系数 RE γ 应按下列规定采用： 轴压比小于 0.15 的 偏心受压柱取 0.75；轴压比等于或大于 0.15 的偏心受压柱取 0.80；偏心受拉柱取 0.85。 6.2 异形柱斜截面受剪承载力计算 6.2.1 异形柱斜截面的有地震作用组合的剪力设计值 V c 应按下列公式计算： 1 一级抗震等级 n b c t c c H MM V + = 4.1 （ 6.2.1-1） 2 二级抗震等级 n b c t c c H MM V + = 2.1 （ 6.2.1-2） 3 三级抗震等级 n b c t c c H MM + = 1.1V （ 6.2.1-3） 四级抗震等级取有地震作用组合的剪力设计值。 式中 、 —有地震作用组合、且经调整后的柱上、下端弯矩设计值； t c M b c M H n —柱的净高。 在公式 （ 6.2.1-1） 至公式 （ 6.2.1-3）中 ， 与 之和应分别按顺时针和逆时针方向计算并取其较 t c M b c M 17 大值。 、 的取值应符合本规程第 6.1.6 条～第 6.1.8 条的规定。 t c M b c M 6.2.2 一、 二、三级抗震等级的角柱，有地震作用组合的剪力设计值应按本规程第 6.2.1 条 经调整后的剪 力设计值乘以不小于 1.1 的增大系数。 6.2.3 异形柱的受剪截面应符合下列条件： 无地震作用组合 V 0 25.0 cccc hbf≤ （ 6.2.3-1） 有地震作用组合 剪跨比大 于 2 的柱： ( 0 2.0 1 ccc RE c hbf γ ≤ )V （ 6.2.3-2） 剪跨 比不大于 2 的柱： ( 0 15.0 1 ccc RE c hbf γ ≤ )V （ 6.2.3-3） 式中 γ RE —受剪承载力抗震调整系数，取 γ RE ＝ 0.85； b c －风荷载或地震作用下验算方向的柱肢截面宽度； h c0 －风荷载或地震作用下验算方向的柱肢截面有效高度。 6.2.4 异形柱的斜截面受剪承载力应符合下列规定： 无地震作用组合 Nh s A fhbfV c sv yvcctc 07.0 0.1 75.1 00 ++ + ≤ λ （ 6.2.4-1） 有地震作用组合 ? ? ? ? ? ? ++ + ≤ Nh s A fhbfV c sv yvcct RE c 056.0 0.1 05.11 00 λγ （ 6.2.4-2） 当柱出现拉力时，其斜截面受剪承载力应符合下列规定： 无地震作用组合 Nh s A fhbfV c sv yvcctc 2.0 0.1 75.1 00 ?+ + ≤ λ （ 6.2.4-3） 有地震作用组合 ? ? ? ? ? ? ?+ + ≤ Nh s A fhbfV c sv yvcct RE c 2.0 0.1 05.11 00 λγ （ 6.2.4-4） 式中 λ－剪跨比。无地震作用组合时，取柱上、下端组合的弯矩设计值的较大值 M c 与相应的剪力设计值 V c 和柱肢截面有效高度 h c0 的比值； 有 地震作用组合时， 取柱上、 下端未经本规程第 6.1.6 条～第 6.1.8 条调整 的组合的弯矩设计值的较大值 M c 与 相应的剪力设计值 V c 和柱肢截面有效高度 h c0 的 比值， 即λ =M c /(V c h c0 )； 当柱的反弯点在柱层高范围内时， 均可取λ =H n /2h c0 ；当 λ <1.0 时， 取λ =1.0；当λ >3 时，取λ =3； N—无地震作用组合时， 为与荷载效应组合的剪力设计值 V c 相应的轴向压力或拉力设计值； 有地震作 用组合时，为有地震作用组合的轴向压力或拉力设计值，当轴向压力设计值 N＞ 0.3f c A 时， 取 N 18 ＝ 0.3f c A； A sv —验算方 向的柱肢截面宽度 b c 范 围内同一截面箍筋各肢总截面面积； A sv =n A sv1 ， 此处， n 为在同一 截面内箍筋的肢数， A sv1 为单肢箍筋的截面面积； s—沿柱高度方向的箍筋间距。 当公式（ 6.2.4-3）右边的 计算值和公式（ 6.2.4-4） 右边括号内的计算值小于 0c sv yv h s A f 时，应取等于 0c sv yv h s A f ，且 0c sv yv h s A f 值不应小于 0.36f t b c h c0 。 6.3 异形柱框架梁柱节点核心区受剪承载力计算 6.3.1 抗震设计及非抗震设计的异形柱框架应进行梁柱节点核心区受剪承载力计算。 图 6.3.2 框架节点和梁柱截面示意图 6.3.2 框架梁柱节点（图 6.3.2）核心区组合的剪力设计值 V j 应按下列公式计算： 1 无地震作用组合 1） 顶层中间节点和端节点 sb r b l b j ah MM V ′? + = 0 (6.3.2-1) 2） 中间层中间节点和端节点 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ′? ? ′? + = bc sb sb r b l b j hH ah ah MM 0 0 1V (6.3.2-2) 2 有地震作用组合 1） 顶层中间节点和端节点 ? ? ? ? ? ? ? ? ′? + = sb r b l b jbj ah MM V 0 η (6.3.2-3) 2） 中间层中间节点和端节点 19 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ′? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ′? + = bc sb sb r b l b jbj hH ah ah MM 0 0 1ηV (6.3.2-4) 式中 jb η —核心区剪力增大系数，一、二、三、四级抗震等级分别取 1.35、 1.2、 1.1、 1.0； l b M 、 —框架节点左、 右两侧梁端弯矩设计值， 无地震作用组合时， 取荷载效应组合的弯矩设计 值；有地震作用组合时，取有地震作用组合的弯矩设计值；一级抗震等级，节点左 右 梁 端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩值应取为零； r b M c H —柱的计算高度，可取节点上柱和下柱反弯点之间的距离； h b0 、 h b —梁的截面有效高度、截面高度，当节点两侧梁的截面高度不同时，取其平均值； a s ’— 梁纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离。 方案一（按天津市《钢筋混凝土异形柱结构技术规程》DB29-16-2003） 6.3.3 节点核心区的受剪的水平截面应符合下列条件： 无地震作用组合 jjchf c yv vj hbf f f V ζζρ ? ? ? ? ? ? ? ? +≤ 3.015.025.1 (6.3.3-1) 有地震作用组合 jjchf c yv v RE N j hbf f f V ζζρ γ ζ ? ? ? ? ? ? ? ? +≤ 3.015.0 (6.3.3-2) 式中 v ρ —节点核心区的箍筋体积配箍率，当 v ρ >1%时，取 v ρ =1%； RE γ —承载力抗震调整系数，取 RE γ =0.85； b j 、 h j —节点 核心区的截面有效验算宽度和截面高度， 可取 b j = b c ， h j = h c ， b c 、 h c 分别 为验算方向的 柱肢截面宽度和高度，见图 6.3.2； N ζ —轴压比影响系数，按表 6.3.3-1 采用； f ζ —翼缘影响系数，按表 6.3.3-2 采用； h ζ — 核心区截面高度影响系数，按表 6.3.3-3 采用。 表 6.3.3-1 轴压比影响系数 N ζ 轴压比 Af N c N =μ ≤ 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 N ζ 1.00 0.95 0.90 0.85 0.75 0.65 0.50 表 6.3.3-2 翼缘影响系数 ζ f b f -b c (mm) 0 300 400 500 600 700 L 形 1 1.05 1.10 1.10 1.10 1.10 T 形 1 1.25 1.30 1.35 1.40 1.40 f ζ 十形 1 1.40 1.45 1.50 1.55 1.55 20 注： 1 表中 b f 为垂直于验算方向的柱肢截面高度，见图 6.3.2； 2 表中的十形和Ｔ形截面是指翼缘对称截面。若不对称时，则翼缘的不对称部分不计算在 b f 数值内。 表 6.3.3-3 核心区截面高度影响系数 h ζ h j (mm) 450 600 700 800 900 1000 h ζ 1 1 0.9 0.85 0.80 0.75 6.3.4 节点核心区的受剪承载力，应符合下列规定： 无地震作用组合 ( sb svjyv jjthf c j ah s Af hbf Af N V ′?+ ? ? ? ? ? ? ? ? +≤ 0 5.0 138.1 ζζ ) (6.3.4-1) 有地震作用组合 ( ? ? ? ? ? ? ′?+ ? ? ? ? ? ? ? ? +≤ sb svjyv jjthf c N RE j ah s Af hbf Af N V 0 5.0 11.1 1 ζζζ γ ) (6.3.4-2) 式中 N—无 地震作用组合或有地震作用组合的剪力设计值的节点上柱底部轴向力设计值， 当 N 为压力时， 取轴向压力设计值的较小值，且当 N＞ 0.3f c A 时，取 N＝ 0.3f c A；当 N 为拉力时，取 N＝ 0； svj A —核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向的箍筋各肢总截面面积。 方案二（按矩形柱框架梁柱节点计算方案） 6.3.3 节点核心区的受剪的水平截面应符合下列条件： 无地震作用组合： jjcj hbfV 3.0≤ (6.3.3-1) 有地震作用组合： ( jjc RE j hbfV 25.0 1 γ ≤ ) (6.3.3-2) 式中 RE γ —承载力抗震调整系数，取 RE γ =0.85； b j 、 h j —节点 核心区的截面有效验算宽度和截面高度， 可取 b j = b c ， h j = h c ， b c 、 h c 分别 为核心区验算 方向的柱肢截面宽度和高度，见图 6.3.2； 6.3.4 节点核心区的受剪承载力，应符合下列规定： 无地震作用组合 ( ) s ah Af A hb NhbfV sbo svjyv jj jjtj ′? ++≤ 06.038.1 (6.3.4-1) 有地震作用组合 ( ) ? ? ? ? ? ? ′? ++≤ s ah Af A hb Nhbf sbo svjyv jj jjt RE j 05.01.1 1 γ V (6.3.4-2) 式中 N—对 应于无地震作用组合或有地震作用组合的剪力设计值的节点上柱底部轴向力设计值，当 N 为 21 压力时， 取轴向压力设计值的较小值， 且当 N＞ 0.5f c A 时， 取 N＝ 0.5f c A；当 N 为拉力时， 取 N ＝ 0； svj A —核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向的箍筋各肢总截面面积。 6.3.5 框架 梁的宽度大于柱肢截面宽度， 上部、 下部梁角的纵向钢筋在本柱肢的纵筋外侧伸入梁柱节点核 心区时， 节点核心区宜根据梁纵筋在柱肢截面宽度范围内、 外的截面面积比例， 对柱肢截面宽度以内和柱 肢截面宽度以外的范围分别验算其受剪承载力。 节点核心区的验算方法除应符合本规程第 6.3.1 条至第 6.3.4 条要求外，尚宜符合下列要求： 1 按公式（ 6.3.3-1）和公 式（ 6.3.3-2）验算核心区剪力限值时，核心区截面有效验算宽度可取梁宽与 柱肢截面宽度之和的平均值； 2 验算核心区 受剪承载力时， 在柱肢截面宽度范围内的核心区， 轴向力的取值与本规程第 6.3.4 条的 规 定相同；柱肢截面宽度范围外的核心区，可不考虑轴力对受剪承载力的有利作用； 3 由柱的纵筋外侧伸入节点核心区的上部、下部梁角的纵向钢筋分别不宜大于梁上部、下部纵向钢筋 截面面积的 30%。 （注：本条文对方案一、二均适用。 ） 7 结构构造 7.1 一般规定 7.1.1 异形 柱结构的梁、 柱、 剪力墙及节点构造， 除本规程规定外， 尚应遵照国家现行规范的有关条文执 行。 7.1.2 异形柱、梁、剪力墙及节点的材料应符合下列要求： 1 混凝土的强度等级不应低于 C25，且不应高于 C50； 2 纵向受力 钢筋宜选用 HRB400、 HRB335 级钢 筋； 箍筋宜选用 HRB335、 HRB400、 HPB235 级钢 筋。 7.1.3 框架 梁截面高度 h b 可按 b l) 15 1 ~ 10 1 ( 确定（ 为计算跨度） ，且非抗 震设计时不应小于 350mm，抗震 设计时不应小于 400mm。梁的净跨与截面高度 h b l b 的比值不 宜小于 4。梁的截面宽度 b b 不宜小 于 b h 4 1 及 200mm。 7.1.4 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。 7.1.5 梁、 柱的纵向受力钢筋的连接接头可选用焊接、 机械连接或绑扎搭接。 接头位置宜设在构件受力较 小处。 7.1.6 梁、 柱纵向受力钢筋混凝土保护层厚度应符合《混凝土结构设计规范》 GB50010 第 9.2 节的规定； 处于一类环境且混凝土强度等级不低于 C40 时， 《混凝土结构设计规范》 GB50010 表 9.2.1 规定的柱 纵向受 力钢筋的保护层最小厚度应允许减小 5mm。 7.1.7 梁、 柱纵向受力钢筋在框架节点核心区的锚固长度，非抗震设计时不应小于 l a ，抗震 设计时不应小 于 l aE ， l a 和 l aE 按《混凝土结构设计规范》 GB50010 第 9.3.1～ 9.3.3 条和第 11.1.7 条确定。 22 7.2 异形柱 7.2.1 抗震设计时，异形柱的净高与柱肢截面长边尺寸之比不宜小于 4，且不应小于 3。 7.2.2 一、 二、三、四级抗震等级，异形柱的轴压比 不应大于表 7.2.2 规定的限值。 )/( AfN cN =μ 表 7.2.2 异形柱的轴压比 μ N 限值 抗 震 等 级 一 二 三 四 d s d v （ mm） L 形 T形 十形 L形 T 形 十形 L 形 T 形 十形 L形 T形 十形 6 0.50 0.55 0.65 8 0.35 0.40 0.50 0.45 0.50 0.60 0.55 0.60 0.70 7 10 0.40 0.45 0.55 0.50 0.55 0.65 0.60 0.65 0.75 6 0.55 0.60 0.70 8 0.40 0.45 0.55 0.50 0.55 0.65 0.60 0.65 0.75 6 10 0.45 0.50 0.60 0.55 0.60 0.70 0.65 0.70 0.80 6 0.60 0.65 0.75 8 0.45 0.50 0.60 0.55 0.60 0.70 0.65 0.70 0.80 5 10 0.40 0.45 0.50 0.50 0.55 0.65 0.60 0.65 0.75 0.70 0.75 0.85 6 0.65 0.70 0.80 8 0.50 0.55 0.65 0.60 0.65 0.75 0.70 0.75 0.85 4 10 0.45 0.50 0.55 0.55 0.60 0.75 0.70 0.75 0.85 0.80 0.85 0.90 注： 1 轴压 比 N /（ f c A） 指 考虑地震作用组合的异形柱轴向压力设计值 N 与柱全截 面面积 A 和混 凝土轴心抗压强度设计值 f c 乘积之比值；对不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值。 2 d、 d v 、 s 分别为异形柱纵向受力钢筋直径、加密区箍筋直径及其间距； 3 剪跨比不大于 2 的柱，其轴压比限值应按表内相应数值减小 0.05； 4 十形柱截面肢高与肢厚比大于 3 时，其轴压比限值应按表中数值减小 0.05； 5 一级抗震等级的轴压比限值适用于在柱肢端设置暗柱的异形柱。暗柱构造应按本规程第 7.2.7 条的规定采用。 7.2.3 异形 柱的纵向钢筋可按图 7.2.3 的方式设 置。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 应小于 14mm；内折角处 应设置纵向受力钢筋；纵向钢筋间距一级抗震等级时， 不应大于 200mm， 二 、 三 级时不宜大于 200mm， 四级时不宜大于 250mm， 非抗震设计时不宜大于 300 mm, 不能满足时， 应设置纵向构造钢筋， 其直径一、 二级抗震等级时可采用 14mm， 三 、 四级时可采用 12mm， 并设拉筋，拉筋间距与箍筋间距相同。 （ a） （ b） （ c） （ d） 图 7.2.3 纵向钢筋和箍筋的设置 （ a） L 形截面柱 （ b） T 形截面柱 （ c）十形截面柱 （ d）受力纵筋分两排布置 23 7.2.4 柱纵 向受力钢筋之间的净距不应小于 50mm。柱肢厚 度在 200～ 250mm 时，每 排纵向受力钢筋不应 多于 3 根，必要时可分二排设置（图 7.2.3d） 。 7.2.5 异形 柱中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表 7.2.5 规 定的数值，同时各柱肢肢端的配筋百 分率不应小于 0.2；建于Ⅳ类场地且高于 30m 的框架，最小总配筋百分率应按表中数值增加 0.1 采用。 表 7.2.5 异形柱全部纵向受力钢筋的最小配筋百分率（％） 抗震等级 柱类型 一级 二级 三级 四级 非抗震 中柱、边柱 1.0 0.8 0.8 0.8 0.8 角柱 1.2 1.0 0.9 0.8 0.8 注：采用 HRB400 级钢筋时，最小总配筋百分率应允许按表中数值减小 0.1，但调整后的数值不应小于 0.80。 7.2.6 异形柱中全部纵向受力钢筋的配筋率，非抗震设计时不应大于 4%；抗震设计时不应大于 3%。 7.2.7 一级抗震等级框架的底层柱及角柱应采用带暗柱的异形柱，其构造应符合下列规定： 1 柱肢厚度 不应小于 250mm，肢高不 应小于 650 mm。暗柱宜 设置在柱肢端部不小于 0.5 倍柱肢厚 度 且不大于 200 mm 的范围内； 2 暗柱由柱 肢端部纵向受力钢筋、 附加纵筋及附加封闭箍筋构成。 附加纵筋的直径宜与受力纵筋直径 相同，附加封闭箍筋直径及间距应与柱的箍筋配置相同（图 7.2.7） 。 （ a） （ b） （ c） 图 7.2.7 带暗柱异形柱截面配筋构造 （ a）带暗柱的 L 形柱 （ b）带暗柱的 T 形柱 （ c）带暗柱的十形柱 1-受力纵筋； 2-暗柱附加封闭箍筋； 3-暗柱附加纵筋； l c -暗柱沿柱肢方向的长度，不小于 0.5 倍柱肢厚度且不大于 200 mm 7.2.8 异形柱应采 用复 合箍筋 （图 7.2.8） ，严禁采用有 内折 角的箍 筋。 箍筋应 做成封闭式， 其末端应做成 135°的弯 钩， 弯钩端头平直段长度， 非抗震设计时 不应小于 5d， 当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于 3%时 ， 不应小于 10d；抗 震设计时不应小于 10d，且不应小于 75mm， d 为箍筋直径。 7.2.9 异形柱箍筋的配置应满足受剪承载力的要求并符合下列规定： 1 非抗震设 计时，箍筋直径不应小于 d/4（ d 为 纵向钢筋的最大直径） ，且 不应小于 6mm；箍筋间距 不应大于 250mm，且不应 大于柱肢厚度和 15d（ d 为 纵向钢筋的最小直径） 。当柱中全部纵向受力钢筋的配筋 图 7.2.8 箍筋型式 率大于 3%时 ， 箍筋直径不应小于 8mm， 间距不应大于 200mm， 且不应大于 10d （ d 为纵向钢筋的最小直径） ； 2 抗震设计时 ， 柱箍筋加密 区的箍筋体积配箍率应满足本规程第 7.2.10 条 的规定和本规程第 7.2.11 条～ 第 7.2.13 条规定的构造要求；非加密区应符合本规程第 7.2.14 条的规定。 24 7.2.10 抗震设计时，柱箍筋加密区的箍筋体积配箍率应符合下列要求： yvcvv ff /λρ ≥ （ 7.2.10） 式中 v ρ —箍筋加密区的箍筋体积配箍率， 一级不应小于 0.8%， 二级不应小于 0.6%， 三 、 四级不应小于 0.4%； 一 、 二、三级抗震等级剪跨比不大于 2 的柱，其体积配箍率不应小于 1.2%；计算复 合箍的体积配箍率时，应扣除重叠部分的箍筋体积； —混凝土轴心抗压强度设计值；强度等级低于 C35 时，应按 C35 计算； c f —箍筋或拉筋抗拉强度设计值，超过 360N/mm yv f 2 时，应取 360N/mm 2 计算； v λ —最小配箍特征值，宜按表 7.2.10 采用。 表 7.2.10 异形柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值 轴压比μ N≤ 0.30 0.40 0.50 0.60 抗震 等级 箍筋 形式 L 形 T形 十形 L形 T 形 十形 L 形 T 形 十形 L形 T形 十形 一级 0.14 0.13 0.11 0.16 0.15 0.13 0.19 0.18 0.16 0.20 二级 0.11 0.10 0.08 0.13 0.12 0.10 0.15 0.14 0.12 0.17 0.16 0.14 三级 0.09 0.08 0.06 0.11 0.10 0.08 0.13 0.12 0.10 0.15 0.14 0.12 四级 复 合 箍 筋 0.07 0.06 0.06 0.09 0.08 0.06 0.11 0.10 0.08 0.13 0.12 0.10 0.70 0.80 0.90抗震 等级 箍筋 形式 L 形 T形 十形 L形 T 形 十形 L 形 T 形 十形 一级 二级 0.16 0.18 三级 0.17 0.16 0.14 0.18 0.16 0.19 四级 复 合 箍 筋 0.15 0.14 0.12 0.17 0.16 0.14 0.19 0.17 7.2.11 抗震 设计时，异 形柱在规定 的范围内箍 筋应加密， 加密区的箍 筋最大间距 和箍筋最小 直径应符合 表 7.2.11 的规定。 表 7.2.11 柱箍筋加密区箍筋的最大间距和最小直径 抗震等级 箍筋最大间距（ mm） 箍筋最小直径 (mm) 一级 纵向钢筋直径的 5 倍和 100 的较小值 10 二级 纵向钢筋直径的 7 倍和 100 的较小值 8 三级 纵向钢筋直径的 7 倍和 120 的较小值 8 四级 纵向钢筋直径的 7 倍和 150（柱根 100 ） 的较小值 6（底层柱 8） 注： 1 柱根指框架底层柱的嵌固部位； 2 二级抗震等级的异形柱，当肢距不大于 200 mm 且箍筋 直径不小于 10 mm 时，除柱根 外，箍筋最大间距应允许采用 120mm； 25 3 三、四级抗震等级的异形柱，当剪跨比λ不大于 2 时，箍筋间距不应大于 100mm，箍筋直径不应小于 8 mm。 7.2.12 异形 柱箍筋加密区箍筋的肢距：抗震等级为一级时不应大于 200mm，二、三 级不宜大于 200mm， 四级不宜大于 250mm， 非抗震设计时不宜大于 300mm。此 外，每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或 拉筋约束，当采用拉筋组成复合箍筋时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并钩住封闭箍筋。 7.2.13 异形柱的箍筋加密范围应按下列规定采用： 1 柱端，取截面长边尺寸、柱净高的 1/6 和 500 mm 三者中的最大值； 2 底层柱，柱根不小于柱净高的 1/3；当有刚性地面时，除柱端外尚应取刚性地面上、下各 500mm； 3 剪跨比不 大于 2 的柱 以及因设置填充墙等形成的柱净高与柱肢截面高度之比不大于 4 的柱 取全高； 4 一、二、三级抗震等级的框架角柱取全高。 7.2.14 抗震 设计时 ，异 形柱非 加密 区的箍 筋数 量除应 满足 受剪承 载力 的要求 外， 尚不宜 小于 箍筋加 密区 的 50％； 箍 筋间距不应大于柱肢截面宽度； 对一、 二级抗震等级尚不应大于 10d， 对三、 四级抗震等级尚 不应大于 15d 和 250 mm， d 为纵向钢筋直径。 7.3 异形柱框架梁柱节点 7.3.1 框架柱中的纵向钢筋，应贯穿中间层中间节点和中间层端节点，且接头不应设在节点核心区内。 7.3.2 框架 顶层柱的纵向受力钢筋应锚固在柱顶、 梁、 板内， 锚固长度应由梁底算起， 顶层端节点柱内侧 的纵向钢筋和顶层中间节点处的柱纵向钢筋均应伸至柱顶， 当采用直线锚固方式时， 其锚固长度非抗震设 计时不应小于 l a ，抗震 设计时不应小于 l aE 。直 线段锚固长度不足时，该纵向钢筋伸到柱顶后应分别向内、 外弯折。 抗震设计时， 贯穿顶层中间节点的梁上部纵向钢筋直径， 对一级和二、 三级抗震等级分别不应 和 不宜大于该方向柱截面高度（即图 7.3.2（ b）中 的柱截面肢高 h c ）的 1/30。顶层端节 点柱外侧的纵向钢筋 伸入柱顶和梁顶的长度，非抗震设计时不应小于 1.6l a ，抗 震设计时不应小于 1.6l aE 。做法见图 7.3.2，图中 括号内为相应的非抗震设计规定。 （ a） （ b） 图 7.3.2 框架顶层柱纵向钢筋的锚固 1-异形柱； 2-框架梁； 3-柱的纵向钢筋； 4-纵向钢筋直径≥ 22mm 时，设置的 3φ 10 角部附加钢筋； 5-纵向钢筋弯折要求， r=4d（ 6d） ，括号内为框架顶层端节点要求 7.3.3 框架 梁的截面宽度与异形柱截面肢厚相等， 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 坡度的条件下向本柱肢纵筋的内侧弯折伸入 梁柱节点核心区内（图 7.3.3-1a） 。 26 （ a） （ b） 图 7.3.3-1 框架梁纵向钢筋伸入节点核心区的构造 1-异形柱； 2-框架梁； 3-附加封闭箍筋（不少于 2φ 8） ； 4-梁的纵向受力钢筋 图 7.3.3-2 梁宽大于柱肢宽时箍筋构造 1-异形柱； 2-框架梁； 3-梁箍筋 当梁的截面宽度的任一侧凸出柱边不小于 50mm 且不大于 75mm 时 ， 则 该侧梁角部的纵向受力钢筋可 在本柱肢纵筋的外侧伸入节点核心区（图 7.3.3-1b） 。 在梁筋进柱弯折处应设置不少于 2φ 8 的附加封闭箍筋。 当上部、 下部梁角的纵向钢筋在本柱肢纵筋的外侧伸入节点核心区时， 梁箍筋应延长设置到另一向框 架梁相交处 （图 7.3.3-2） ，且节点处 一倍梁高范 围内梁的侧 面应设置纵 向构造钢筋 并伸至柱外 边，钢筋 直 径可同梁的腰筋或不小于 8 mm，间距不应大于 100mm。 7.3.4 框架 中间层端节点， 框架梁上部和下部纵向钢筋可采用直线锚固方式锚入端节点， 其锚固长度非抗 震设计时不应小于 l a ； 抗震设计时除不应小于 l aE 外，尚应伸至柱外边。当水平直线段的锚固长度不足时， 梁上部和下部纵向钢筋应伸至柱外边并分别向下、上弯折。其构造做法见图 7.3.4a。框架顶层端节点的构 造做法见图 7.3.4b。对于 框架梁纵向钢筋在柱筋外侧伸入节点情况，图 7.3.4 中 0.4l aE （ 0.4l a ）应 取 0.5l aE （ 0.5l a ） 。 27 （ a） （ b） 图 7.3.4 框架梁的纵向钢筋在端节点内的锚固 1—异形柱； 2—框架梁； 3—梁的纵向钢筋； 4—纵向钢筋的弯折要求 r＝ 4d（ 6d） ，括号内所注为顶层端节点要求 7.3.5 中间层中间节点框架梁纵向钢筋尚应满足下列要求： 1 抗震设计 时， 一级和二、 三级抗震等级的节点， 梁纵向钢筋直径分别不应和不宜大于该方向柱截面 高度（即图 7.3.5a 中的柱 截面肢高 h c ）的１ /30， 当混凝土的强度等级取用 C40 及以 上时，可取 1/25，且 纵向钢筋的直径不宜大于 22mm，及不应大于 25mm； 2 两侧高度 相等的梁， 其上部及下部纵向钢筋各排应分别采用相同的钢筋直径， 并均应贯穿中间节点； 若两侧梁的下部钢筋根数不相等时，差额钢筋伸入中间节点的总长度，非抗震设计时不应小于 l a ；抗震 设 计时不应小于 l aE ， 且 伸 过柱中心线不应小于 5d，见 图 7.3.5a。 两侧高度不相等的梁， 其上部纵向钢筋仍应 贯穿中间节点， 下部纵向钢筋伸入中间节点的总长度， 非抗震设计时不应小于 l a ； 抗 震 设计时不应小于 l aE ， 见图 7.3.5b。 框架梁纵向钢筋在柱筋外侧伸入节点核心区时， 图 7.3.5b 中 0.4l aE （ 0.4l a ）应 取 0.5l aE （ 0.5l a ） 。 （ a） （ b） 图 7.3.5 框架梁纵向钢筋在中间节点核心区的锚固 注： 1-异形柱； 2-框架梁； 3-梁内上部纵向钢筋； 4-梁内下部纵向钢筋； 5-纵筋弯折要求 r=4d 3 抗震设计 时，对一、二、三级抗震等级的框架梁，梁端的纵向受拉钢筋百分率不应大于表 7.3.5 所 列数值。 28 表 7.3.5 梁端纵向受拉钢筋最大配筋百分率限值（％） 抗震等级 混凝土 C25 C30 C35 C40 C45 C50 HRB335 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 1.8 一级 钢筋 HRB400 0.8 1.0 1.2 1.4 1.5 1.5 HRB335 1.4 1.7 2.0 2.2 2.4 2.4 二、三级 钢筋 HRB400 1.1 1.4 1.7 1.9 2.1 2.1 7.3.6 节点 核心区应设置水平箍筋， 水平箍筋的配置应满足核心区受剪承载力的要求， 并应符合下列规定： 1 非抗震设计时，箍筋的最小直径、最大间距与本规程第 7.2.9 条第 1 款规定相同； 2 抗震设计时，同《建筑抗震设计规范》 GB50011 第 6.3.14 条规定。 8 异形柱结构的施工 8.0.1 异形 柱结构的施工， 除应按照现行国家标准 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB 50204 执行外， 还应与设计单位密切配合， 针对异形柱结构的特点， 结合施工技术装备及施工工艺， 对结构方案、 构造 处 理等全面考虑，严格按图施工，以保证异形柱结构特别是节点核心区的施工质量，确保安全。 8.0.2 异形 柱结构所选用的模板及其支架应根据工程结构的形式、 荷载大小、 地基土类别、 施工设备和材 料供应等条件进行设计。 模板及其支架应具有足够的承载能力、 刚度和稳定性， 能可靠地承受浇筑混凝土 的重量、侧压力以及施工荷载。 8.0.3 异形 柱结构的纵向受力钢筋， 除应符合 《 混凝土结构设计规范》 GB50010 第 4.2.1 条～第 4.2.3 条的 规定外， 按一、 二级抗震等级设计的框架梁和异形柱纵向受力钢筋， 其检验所得的强度实测值， 尚应符 合 下列要求： 1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25。 2 钢筋的屈服强度实测值与钢筋的强度标准值的比值不应大于 1.3。 8.0.4 结构 施工中， 不宜以强度等级较高的钢筋代替原设计中强度等级较低的纵向受力钢筋。 当需要替换 时， 应征得设计人员的同意； 对于抗震设计的异形柱结构， 除应按钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算， 并满足正常使用极限状态外，尚应满足抗震构造措施的要求。 8.0.5 异形 柱框架的受力钢筋采用对接焊接或机械连接接头时， 接头的类型及质量应分别符合 《钢筋焊接 及验收规程》 JGJ18、 《钢筋机械连接通用技术规程》 JGJ107 的有关规定，操作人员应考核合格。 8.0.6 异形 柱混凝土粗骨料宜采用碎石，其最大颗粒粒径不宜大于 30mm，并应符 合《普通混凝土用碎石 或卵石质量标准及试验方法》 J153 的有关规定。 8.0.7 每层 异形柱混凝土应连续浇筑、 分层振捣且不得留置施工缝。 框架节点核心区的混凝土应振捣密实， 并应采用相交构件混凝土强度等级的最高值。 8.0.8 异形 柱结构施工时， 应特别注意加强混凝土的养护； 冬季施工应符合国家现行标准 《建筑工程冬期 施工规程》 JGJ 104 和施工技术方案的规定。 8.0.9 异形柱结构的施工偏差，应符合表 8.0.9 的规定。 29 表 8.0.9 异形柱结构的施工允许偏差 项次 项目 允许偏差 (mm) 梁、柱 6 1 轴线位置 剪力墙 4 层高不大于 5m 6 层间 层高大于 5m 8 2 垂直度 全高（ H） H/1000 且≤ 30 3 标高 层高 全高 ± 10 ± 30 4 截面尺寸 抹灰 不抹灰 +8 +5 5 表面平整 抹灰 不抹灰 6 3 预埋件 8 6 预埋设施 中心线位置 预埋螺栓、预埋管 4 7 预留孔洞中心线位置 10 注：允许偏差的检验方法按《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204 的规定执行。 8.0.10 当需 要替换 原设 计的轻 质墙 体材料 时， 应征得 设计 人同意 ，且 墙体材 料自 重不得 超过 设计要 求， 填充墙与框架柱、梁均应有可靠拉结。 8.0.11 异形 柱肢体及节 点核心区内 不得预留或 埋设水、电 、煤气等管 道、线缆， 水、电、煤 气等管道安 装时，不应损伤柱体。 附录 A 底部大空间带转换层异形柱结构的设计规定 A.0.1 采用 异形柱结构体系的房屋当底部需要布置大空间、 上部楼层部分异形柱不能直接连续贯通落地时 （底部 抽柱） ，应设 置结 构转换 层， 在结构 转换 层布置 转换 结构构 件， 转换结 构构 件宜采 用梁 ，即采 用 梁 式转换。 A.0.2 底部 大空间带转换层的异形柱结构适用于非抗震设防以及抗震设防烈度 6 度、 7 度（ 0.10g）及 7 度 （ 0.15g，Ⅰ、Ⅱ类场地）的房屋建筑。 A.0.3 底部 大空间带转换层的异形柱结构在地面以上大空间层数： 非抗震设防时不宜超过 3 层， 抗震设防 时不宜超过 2 层。 A.0.4 底部 带转换层的异形柱结构所采用的结构体系： 7～ 9 层的建筑宜 采用框架—剪力墙结构； 10 层及 10 层以上或高度大于 28m 的建筑应采用框架—剪力墙结构。 A.0.5 转换层结构布置应符合以下要求： 1 转换层结构平面布置宜简单、规则、对称，刚度分布均匀，减少偏心。不应采用严重不规则的平面 布置； 2 底部带转换层的框架一剪力墙结构中的剪力墙应全部落地，并贯通房屋的全高。抗震设计时，在基 30 本振型地震作用下，剪力墙部分承担的地震倾覆力矩应大于结构总地震倾覆力矩的 50%； 3 长矩形平面建筑中剪力墙的间距 l 宜符合以下规定： 非抗震设计： l≤ 3B，且 l≤ 36m； 抗震设计： l≤ 2B，且 l≤ 24m。式中 B－楼盖宽度。 4 框架结构的转换层底部框架应设计成双向梁柱抗侧力体系，不应采用单跨框架结构； 5 落地异 形 柱应连 续贯 通房屋 的全 高，不 落地 的上部 框架 异形柱 （以 下统称 “不 落地柱” ）应 连续贯 通转换层以上楼层，不落地柱的数量不宜超过转换层相邻上部楼层异形柱总数的 30%； 6 转换层底部的异形柱（即落地柱）应优先采用矩形柱； 7 转换层上 部不落地柱应直接落在转换层的主结构上， 转换梁应双向布置 （双向均为托柱梁； 或一方 向为托柱梁，另一方向为托柱次梁） 。 A.0.6 转 换 层上部结构与下部结构的侧向刚度比宜接近 1。 抗震设计时不宜大于 1。 侧向刚度比按《高层 建筑混凝土结构技术规程》 （ JGJ3-2002）附录 E 的规定计算。 A.0.7 托 柱 梁的宽度不 宜大于梁下 托柱相应方 向的截面宽 度，不应小 于梁上不落 地柱相应方 向的截面 宽 度。托柱梁截面的高度，非抗震设计时不宜小于计算跨度的 1/8；抗震设计时不宜小于计算跨度的 1/6。 托柱次梁应沿垂直于托柱梁方向布置， 托柱次梁中心线应与异形柱在托柱次梁方向柱肢厚度的中心线 重合，梁的宽度不应小于 400mm。 A.0.8 转换层楼面结构应符合以下要求： 1 转换层楼面应采用现浇楼板，且不应错层布置，混凝土强度等级不应低于 C30； 2 转换层楼 板厚度不应小于 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 中钢筋应锚固在边梁或墙体内。异形柱内拐角与楼板相交部位宜加设呈放射形布置的板面钢筋进行加强。 楼板边缘和较大洞口周边应设置边梁， 其宽度不宜小于板厚的 2 倍， 纵向钢筋配筋率不应小于 1.0%，钢 筋 接头宜采用机械连接或焊接。与转换层相邻楼层的楼板也应适当加强。 A.0.9 转换层上部异形柱向底部框架矩形柱转换时，应符合下列规定： 1 上部异形柱截面外轮廓尺寸不宜大于底部矩形柱截面的外轮廓尺寸。转换层上部异形柱截面形心与 底部框架矩形柱截面形心宜重合，当不重合时，应考虑偏心影响。 当上部异形柱截面外轮廓尺寸大于底部框架矩形柱截面的外轮廓尺寸时， 异形柱各柱肢超出矩形柱截 面的长度不宜大于该柱肢高度的 1/6。异形柱与矩形柱重叠的截面面积不宜小于异形柱截面面积的 70%。 2 上部异形柱纵向钢筋应全部锚入下部矩形柱内，超出下部矩形柱截面范围的钢筋应弯折延伸后锚入 下部矩 形柱 内，弯 折坡 度不应 大于 1/6。异形柱 纵向钢 筋锚 入下部 矩形 柱内的 竖直 投影长 度， 从楼板 顶 面 算 起 ， 非抗震设计时不应小于 1.50 l a ，抗震设计时不应小于 1.50 l aE （图 A.0.9） 。 31 图 A.0.9 上部异形柱与下部矩形柱的连接 1-底部异形柱； 2-上部异型柱； 3-转换层楼面结构； 4-上部柱内纵向受力钢筋； 5-附加箍筋二道 （图中括号内数值用于抗震设计） A.0.10 不落地柱与托柱梁的连接节点构造应符合下列规定： 1 托柱梁上不落地柱的纵向受力钢筋应全部插入托柱梁底部，钢筋的锚固长度，非抗震设计时不应小 于 l a ，抗震设计不应小于 l aE ，钢筋端部宜做成直钩，直钩长度不小于钢筋直径的 12 倍。当钢筋直线段锚 固长度不足时， 应伸到托柱梁底后弯折， 弯折前锚固段的竖直投影长度， 非抗震设计不应小于 0.5l a 、抗 震 设计不应小于 0.5 l aE （图 A.0.10） 。 2 不落地柱与托柱梁相连接的节点，应按框架梁柱节点核心区要求设置水平箍筋。抗震设计时，不落 地柱上、下两端的箍筋应满足异形柱柱端加密区箍筋的设计要求。 图 A.0.10 不落地柱与托柱梁的连接 1-托柱梁； 2-梁上不落地柱； 3-梁上不落地柱纵向受力钢筋； 4-箍筋 （图中括号内数值用于抗震设计） A.0.11 底部 大空间带转换层的异形柱结构的结构布置、计算分析、截面设计和构造要求，除本规程 规 定 者外， 尚应符合现行 《混凝土结构设计规范》 GB50010 和 《 高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3 的相关规 定。 32 附录 B 异形柱结构的楼、屋盖 B.0.1 现浇混凝土板，按下列原则进行计算： 1 两对边支 承的板以及长边与短边长度之比大于或等于 3.0 的板，应按沿对边方向或沿短边方向受力 的单向板计算； 2 四边支承的板，当长边与短边长度之比小于或等于 2.0 时，应按双向板计算； 3 四边支承 的板，当长边与短边之比大于 2.0 但小于 3.0 时，宜按双向板计算；当按短边方向受力的 单向板设计时，应沿板的长边方向配置足够数量的构造钢筋。 B.0.2 采用 热轧 HRB400、 HRB335、 HPB235 级钢 筋作纵向受力钢筋的现浇混凝土板， 其承载能力极限状 态可采用塑性分析方法进行内力计算： 1 对连续单向板可采用考虑塑性内力重分布的弯矩调幅方法； 2 对周边支承的双向板可采用塑性极限分析的塑性铰线法或条带法。 B.0.3 现浇混凝土板宜采用分离式配筋。 当多跨单向板、 多跨双向板采用分离式配筋时， 跨中正弯矩钢筋宜全部伸入支座； 支座负弯矩钢筋向 跨内延伸的长度应覆盖负弯矩区域并满足钢筋锚固的要求。 B.0.4 在温度、收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取 150～ 200mm.。 在板的未配 筋表面应布 置温度、收 缩钢筋。板 的上、下表 面沿纵、横 两个方向的 配筋率均不 宜小 于 0.10%。 温度、 收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置， 也可另行设置构造钢筋网， 并与原有钢筋按受拉钢筋的要 求搭接或在周边构件中锚固。 B.0.5 用作 楼、 屋盖的叠合板楼盖宜采用预制的预应力薄板做为叠合板的底板， 兼作底模并与上部现浇叠 合层形成整体而共同工作。 预应力薄板的厚度不小于跨度的 1/100， 且不小 于 50mm。 施 工阶段有可靠支撑 。 设计计算及构造措施按现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010 的规定执行。 B.0.6 异形 柱结构的楼、 屋盖可采用装配整体式楼板， 宜采用预制预应力圆孔板， 但应符合下列构造要求： 1 预制板的 侧边应采用双齿边或半圆槽边，齿（槽）深度不小于 10mm，不得采用 斜平边或单齿边， 板面应做成粗糙面； 2 板侧拚缝 宽度不宜小于 40mm， 不 应小于 30mm 。 应采用强度等级不低于 C20 的细 石混凝土灌筑密 实，不得采用砂浆灌缝。宜采用膨胀混凝土灌缝； 3 拼缝宽度大于 40mm 时，缝中宜配置构造钢筋；当宽度大于 100mm 时应按板缝梁设计考虑； 4 预制板端 在支承结构上的搁置长度，对梁应不小于 35mm，对墙应不 小于 25mm。预制圆孔板孔中 应有堵头，堵头外应有不小于 50mm 的孔腔，以不低于 C20 的混凝土灌筑密实； 5 板端应有 伸出钢筋 （胡子筋） 长度不小于 100mm； 支承结构上应有伸出的连系筋， 钢筋应互相扭结 ， 并灌筑混凝土。 B.0.7 对有抗震设防要求的装配整体式楼、屋盖，尚应采取以下加强整体抗震性能的构造措施： 1 板面应有 钢筋混凝土现浇层，其厚度不小于 50mm，混凝 土强度等级不应低于 C20，但也不宜 高于 C40； 2 现浇层内 应配置双向钢筋网片，其直径为 6~8mm，间距 150~200mm，端部应伸入支座锚固或伸过 支座作负弯矩钢筋； 33 3 板缝中应配置构造钢筋，并与现浇层钢筋网绑扎连接； 4 预制板面宜设置吊钩，并在安装就位后以横向连系筋穿越吊环连成整体。 本规程用词用语说明 1 为了便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下： 1） 表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须” ；反面词采用“严禁” 。 2） 表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应” ，反面词采用“不应”或“不得” 。 3） 表示允许稍有选择，在条件允许时首先这样做的词： 正面词采用“宜” ；反面词采用“不宜” 。 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可” 。 2 规程中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为： “应符合……的规定”或“应按……执行” 。 中华人民共和国行业标准 《混凝土异形柱结构技术规程》征求意见稿 主要条文说明 1 总则 1.0.1 混凝 土异形柱结构就是以 T 形、 L 形、 十 形等异形截面柱 （以下简称异形柱） 代替传统的矩形截面 柱 （以下简称矩形柱） 组成的结构， 以避免框架柱在室内凸出、 少占建筑空间、 改善建筑观瞻， 为居住建 筑设计及使用功能带来灵活性和方便性； 同时结合墙体改革， 采用隔热、 保温、 轻质、 高效的墙体材料作 为框架填充墙及内隔墙， 代替传统的烧结粘土砖墙， 以贯彻国家关于节约能源、 节约土地、 利用废料、 保 护环境的政策。 混凝土异形柱结构体系与矩形柱结构体系间既存在着一般的共性， 也具有各自的特性， 但就是由于异 形柱与矩形柱二者在截面特性、 内力和变形特性、 抗震性能等方面显著的差异， 导致在异形柱结构设计与 施工中一些不容忽视的问题， 这些方面在目前我国规范、 规程中尚未得到反映。 随着异形柱结构在各地逐 渐推广应用， 迫切需要异形柱结构的全国行业标准作为指导异形柱结构设计施工、 工程审查及质量监控的 规程依据。 近年来我国异形柱结构的科学研究成果不断充实， 工程实践经验不断积累， 一些省市纷纷制订 异形柱结构的地方标准， 至此， 异形柱结构技术从科学研究、 工程应用及实践经验等方面都已基本具备了 编制国家行业标准的基础。 为了在混凝土异形柱结构设计与施工中贯彻执行国家技术经济政策， 做到安全 适用、技术先进、经济合理、确保质量，特制订《混凝土异形柱结构技术规程》作为全国统一行业标准。 34 1.0.2 异形 柱结构体系原来主要用于住宅建筑， 近年来逐渐扩展到用于平面及竖向布置较为规则的宿舍建 筑等，工程实践表明效果良好。异形柱结构体系也可用于类似的较为规则的建筑。 采用异形柱结构的适用的房屋最大高度应符合第 3.1.6 条的规定，详见该条说明。 由于我国目前尚无在 8 度（ 0.30g）及 9 度抗震 设防地区建造异形柱结构的工程实践经验， 也没有相应 的可资依据的研究成果， 故未将抗震设防烈度为 8 度 （ 0.30g） 及 9 度抗震 设计的建筑列入本规程适用范围。 1.0.3 本规 程遵照我国现行标准 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068、《建筑结构荷载规范》 GB5009、 《混凝土结构设计规范》 GB50010、 《 建筑抗震设计规范》 GB50011、 《高层 建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3、 《混凝土结构工程施工及验收规范》 GB50209，并根据异形柱结构有关试验、理论研究成果和工程实践经 验编制而成。 本规程内容突出异形柱结构方面内容， 在有些章节部分为了设计人员使用方便及保持规程条 文完整性、联系性等的需要，也适当引用了有关标准的条文内容。 3 结构设 计的 一般规定 3.1 结构体系 3.1.1 本规 程所列适用的结构体系是现浇混凝土异形柱框架结构和异形柱框架—剪力墙结构体系， 这两种 结构体系应用较广，积累工程经验较多 ,具备制订规程的基础。 长期以来在工程实际应用的主要是以 T 形、 L 形 和十字形截面的异形柱构成的框架和框架－剪力墙结 构体系。对其它截面形式由于问题的复杂性及目前缺乏充分研究依据而暂未列入。 3.1.2~3.1.4 影响建 筑结 构安全 的因 素有三 个层 次：结 构方 案、内 力效 应分析 和截 面设计 。结 构方案 虽属 概念设计的范畴， 但由此所决定的整体稳定性对结构安全的重要意义远超过其它因素。 在异形柱结构设计 中，应根据是否抗震设防、抗震设防烈度、场地类别、房屋高度和高宽比，施工技术等因素，通过技术、 经济、 安全和使用条件的综合分析比较， 选用合理的结构体系， 并宜通过增加结构体系的多余约束和超静 定次数；考虑传力途径的多重性；避免采用脆性材料；加强结构的延性等措施来加强结构的整体稳定性， 使结构当承受自然界的灾害或人为破坏等意外作用而发生局部破坏时， 不致于引发连续倒塌而导致严重恶 性后果。 异形柱结构体系应符合的要求， 主要是根据 《建筑抗震设计规范》 GB50011 及 《高层建筑混凝土结构 技术规程》 JGJ3 的有关规定制定的。 3.1.5 采用 异形柱结构体系的房屋， 当由于建筑功能需要在底部布置大空间、 上部楼层的部分框架异形柱 不能直接连续贯通落地时， 需要设置转换层， 使上部楼层小开间异形柱结构转换为下部大空间异形柱结构。 由此， 形成了底部大空间带转换层异形柱结构。 有关底部大空间带转换层异形柱结构设计应符合的要求见 附录 A 说明。 3.1.6 对现 浇混凝土异形柱结构， 从结构安全和经济合理等方面综合考虑， 其适用的房屋最大高度应有所 限制， 以作为结构设计中的宏观控制。 我国及行业标准中还没有对异形柱结构适用的房屋最大高度做出专 门规定。 本规程主要针对混凝土异形柱框架及框架－剪力墙两种结构体系的一批代表性典型工程， 考虑： ①非 抗震设计；②抗震设防烈度为 6 度、 7 度（ 0.10g， 0.15g） 、 8 度（ 0.20g）的抗震设计；③不同场地类别； ④不同开间柱网尺寸条件； 根据本规程及、 行业标准的有关规定， 进行了大量的弹性计算分析， 并对 8 度 （ 0.20g）设 防情形用弹塑性分析进行了抗震变形验算，考虑现有的理论及试验研究成果及工程实践经验， 由此归纳总结得到异形柱结构适用的房屋最大高度。 在异形柱结构设计中应综合考虑不同结构体系、 结构设计方案、 抗震设防烈度、 场地类别、 结构平均 自重、开间、进深及结构布置的规则性等影响因素，正确使用本规程适用的房屋最大高度规定。 建于Ⅳ类场地的异形柱结构；平面和竖向均不规则的异形柱结构及 7 度（ 0.15g） 时底部大空间带转 35 换层的异形柱结构，适用的房屋最大高度宜适当降低，一般可降低 20％左右。 异形柱框架－剪力墙结构在基本振型地震作用下， 框架部分承受的地震倾覆力矩若大于结构总地震倾 覆力矩的 50％， 其最大适用高度不宜再按框架－剪力墙结构的要求执行， 但可比框架结构的要求适当放松。 《住宅设计规范》 GB50096 中规定 ： “ 住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过 16m 以上的住 宅必 须设置 电梯” ，在异 形柱 结构的 设计 中宜充 分利 用电梯 间混 凝土墙 体的 的有利 作用 。当然 ，在 结构平 面 中 设置的电梯井混凝土墙体应与建筑师协调， 应布置在合理的位置， 以避免由此增大偏心扭转效应的不利影 响。 3.1.7 异形 柱结构适用的最大高宽比系根据 《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3 的有关规定 制定的， 并 取用 7 度（ 0.10g）与 8 度（ 0.20g） 最大高宽比限值之平均值作为 7 度（ 0.15g）的 最大高宽比限值； 7 度 （ 0.15g）Ⅲ、Ⅳ类场地情况采用 8 度（ 0.20g）的限值，列于括号中。 3.1.8 此条 规定系参照《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3 第 6.1.6 条的强制性条文，框架结构与砌体 结构在抗侧刚度、 变形能力、 抗震性能方面有很大差异， 将这两种不同的结构混合使用于同一结构中， 将 对结构的抗震性能产生不利的影响。 3.1.9~3.1.11 在异形柱结 构中异形柱 的肢厚尺寸 较小，相应 地梁宽尺寸 及梁柱节点 核心区尺寸 均较小，为 保证异形柱结构的整体安全， 对主要受力构件—梁、 柱、 剪力墙应采用现浇的施工方式。 对于楼盖、 屋盖 可以采用现浇方式， 也可采用半预制半现浇的叠合板， 或采取加强整体性措施后的装配整体式板。 有抗震 设防要求时， 异形柱结构的楼盖、 屋盖应采用现浇板或叠合板以满足整体性的要求， 也可以采用在面层中 有配置钢筋的具有较好整体性的装配整体式板。 3.1.12 积极 发展和 大力 推广应 用新 型墙体 材料 ，禁止 使用 烧结粘 土砖 ，是当 前墙 体材料 革新 的一项 主要 任务。 异形柱结构体系就是二十世纪七十年代以来墙体材料革新推动下促进结构体系变革的产物， 它属于 框架—轻墙 （填充墙、 隔墙） 结构体系， 应优先使用轻质高效的墙体材料。 由此带来的效益不仅是改善建 筑的隔热、保温性能，而且减轻了结构的自重，有利于节约基础建设投资，有利于改善结构的抗震性能； 采用工业废料制做轻质墙体，有利于利用废料，有利于环境保护，其综合效益值得重视。 异形柱 结构 的主要 特点 就是柱 肢厚 度与墙 体厚 度取齐 一致 ，在工 程实 用中尚 应综 合考虑 墙身 满足 保 温、 隔热、 节能、 隔声、 防火、 防水、 防潮等要求， 以满足建筑功能的需要。 在此前提下， 根据不同条 件 ， 选用合理经济的墙体形式—砌体或板材。 各地应根据当地实际条件， 大力推进住宅产业现代化， 解决好与 异形柱结构体系配套的墙体材料产品，以确保质量，提高效率和降低成本。 3.1.13~3.1.14 抗震设计时异形柱结构的砌体填充墙、 隔墙及框架外墙板连接件应符合的要求， 系根据 《建 筑抗震设计规范》 GB50011 及《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3 的有关规定制定的。 3.2 结构布置 3.2.1 合理 的结构布置 （包括平面布置及竖向布置） 无论在非抗震设计还是抗震设计中都具有非常重要的 意义， 提倡平面和立面简单、 对称， 这就需要结构工程师与建筑师密切协调配合， 兼顾建筑功能与结构 功 能的合理性。 本规程提出 “异形柱结构宜采用规则的设计方案， 不应采用特别不规则和严重不规则的设计 方案。 抗震设计的异形柱结构应符合抗震概念设计的要求， 对结构平面布置及竖向布置应予以严格控制。 ” 这是针对异 形柱结构抗 震性能特点 ，关于结构 布置中的结 构规则性问 题提出比《 建筑抗震设 计规 范 》 GB50011 第 3.4.1 条的规定更严的要求。 这里 “规则的设计方案” 是指体型 （ 平面和立面形状） 简单， 抗侧力体系的刚度和承载力上下连续均 匀地变化， 平面布置基本对称。 即在平面、 竖向的抗侧力体系或计算图形没有明显的实质的不连续 （突变） 。 36 这里 “特别不规则的设计方案” 是指多项不规则指标均超过本规程表 3.2.7-1 及 3.2.7-2 规定， 或 某 一 项超过规定指标较多，具有较明显的抗震薄弱部位，将会导致不良后果者。 这里 “严重不规则的设计方案” 是指体形复杂， 多项不规则指标超过表 3.2.7-1 及 3.2.7-2 规定 的上限 值，或某一项大大超过规定值，具有严重的抗震薄弱环节，将会导致地震破坏的严重后果者。 3.2.2 对于 异形柱框架 ——剪力墙结构中横向剪力墙沿长方向的间距，提出宜符合表 3.2.2 规定的要求， 表中数据系主要根据《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3 表 8.1.8， 本规程对 7 度（ 0.15g） 情形的相应 间距值做了补充（ 3.2.2 条之 3） 。 3.2.2 、 3.2.4、 3.2.6 本 规程针对 异 形柱结构 的 特点，提 出 了结构平 面 布置，竖 向 布置宜符 合 的要求。其 中较有特点者为：异形柱肢厚度中心线与框架梁及剪力墙中心线宜对齐（ 3.2.2 条之 2） 。此外 尚规定，非 抗震设计的异形柱结构不宜采用楼层错层的设计方案； 抗震设计的异形柱结构不应采用楼层错层的设计方 案（ 3.2.6 条） 。本规程在 异形柱当涉及楼层错层的设计方案时，对抗震设计提出了比非抗震设计采取更严 的区别对待规定。 3.2.5 本条 中规定： “异 形柱结构体系中， 框架柱宜上下对齐连续贯通” ， 但是除一般异形柱上下对齐连续 贯通落地的框架结构之外， 尚有底部大空间带转换层异形柱结构， 这种结构上部楼层的一部分异形柱根据 建筑功 能的 要求， 未能 上下连 续贯 通落地 ，而 是落在 转换 层大梁 上， 以形成 底部 大空间， “但 剪力墙 应 上 下对齐连续贯通房屋全高” 。 3.2.7～ 3.2.8 抗震设计时 对平面不规则 （扭转不规则、 凹凸不规则、 楼板局部不连续） 及竖向不规则 （ 侧 向刚度不规则、竖向抗侧力物件不连续、楼层承载力突变）的定量划分界限（第 3.2.7 条）及 相应设计要 求（第 3.2.8 条）均按照《建筑抗震设计规范》 GB50011 第 3.4.2 条及 3.4.3 条的有关规定制定的。 3.2.9 抗震 设计时当房屋层数超过 10 层或高度超 过 28m 时异 形柱结构布置应符合的要求系根据《高层建 筑混凝土结构技术规程》 JGJ3 第 4.3.5、 4.4.2 及 4.4.3 条的有关 规定制定的。本规程第 3.2.9 条的前 2 款是 对结构的扭转效应从两方面加以限制； 其中第 1 款是为限制 结构平面布置之不规则性， 避免产生过大的偏 心而导致结构产生较大的扭转效应， 规定了扭转变形的下限和上限； 第 2 款是限 制结构的抗扭刚度不能太 弱， 使结构具有必要的抗扭刚度。 当周期比 T t /T 1 不能满足规 定的上限值时， 应调整抗侧力结构的布置， 增 大结构的抗扭刚度。 第 3 款是侧向刚 度不规则的限制； 第 4 款是楼层承载力突变的限制， 具体数值指标均 与《建筑抗震设计规范》 GB50011 表 3.4.2 相应项规定的数值一致。 3.3 结构抗震等级 3.3.1 抗震 设计的钢筋混凝土建筑结构应根据抗震设防烈度、结构类型、房屋高度分为不同的抗震等级， 有区别地分别采用相应的抗震措施， 包括内力调整和抗震构造措施。 抗震等级的高低， 体现了对结构抗震 性能要 求的 严格程 度。 本规程 的结 构抗震 等级 系针对 异形 柱结构 的抗 震性能 特点 及抗震 设计 的要求 制定 的。 本征求意见稿在条文部分列出了划分抗震等级的两种方案。 两种方案在抗震等级划分的界限高度是相 同的， 当框架结构高度低于 18m、 框架 —剪力墙结构高度低于 30m 时， 两种 方案所取的抗震等级是一致的。 当框架结构、 框架—剪力墙结构的高度分别超过上述界限高度时， 方案一对异形柱、 梁－柱节点与梁采取 区别对待的办法， 即异形柱、 梁－柱节点的抗震等级根据其自身特点要求制定， 比梁的抗震等级提高一级 采用； 方案二则是将梁的抗震等级按异形柱、 梁－柱节点的抗震等级取为一致。 方案一、 方案二对剪力 墙 的抗震等级则是一致的。 对于 I 类建筑场地， 除 6 度外， 应允许按本地区抗震设防烈度降低一度所对应的抗震等级采取抗震构 37 造措施； 但相应的计算要求不应降低； 对于 7 度（ 0.15g） 时建于Ⅲ、 Ⅳ类场地的结构， 应按 8 度（ 0.20g） 时相应结构体系的要求采取抗震构造措施； 对于 8 度（ 0.20g） 时建于Ⅳ类场地的结构， 其抗震等级应予以 提高，采用括号内所示的抗震等级。 4 荷载和地震作用 4.1 竖向荷载 4.1.1 异形柱结构的楼、屋面均布活荷载系引自《建筑结构荷载规范》 GB50009 的有关规定。 4.2 风荷载及雪荷载 4.2.1～ 4.2.3 异形柱结构的风荷载及雪荷载系根据《建筑结构荷载规范》 GB50009、分别根据《全国基本 风压分布图》及《全国基本雪压分布图》取值，并按有关规定的方法进行计算。 4.3 地震作用 4.3.1 抗震 设防烈度的设计地震动参数， 应根据 《中国主要城镇抗震设防烈度、 设计基本加速度和设计地 震分组》确定，地震作用计算和结构抗震验算应按《建筑抗震设计规范》 GB50011 的有关规定。 4.3.2 对地 震作用计算应符合的规定， 主要考虑了异形柱结构的特点。 国内外历次大地震的震害、 试验及 理论研究均表明， 平面不规则， 质量与刚度偏心及抗扭刚度太弱的结构， 扭转效应可能导致结构严重的震 害， 对异形柱结构尤其需要注意增强其抗扭能力。 本规程除了在结构布置的条文中作了有关规定外， 还在 本节中专门规定了异形柱结构的地震作用计算应符合的规定： 属于规则类型的异形柱结构， 应允许在结构 两个主 轴方 向分别 计算 水平地 震作 用并进 行抗 震验算 ，各 方向的 水平 地震作 用应 由该方 向抗 侧力构 件承 担； 当楼层的最大弹性水平位移 （或层间位移） 大于该楼层两端弹性水平位移 （或层间位移） 平均值的 1.2 倍时，异形柱结构的水平地震作用计算应计入双向水平地震作用下的扭转影响。 根据一批异形柱结构住宅实际工程计算结构的分析， 不少异形柱结构住宅楼层最大弹性水平位移超过 楼层两端弹性水平位移平均值的 1.2 倍（下限） ， 但大都能满足本规程 3.2.9 条规定的小 于 1.35 倍（ 上限 ） 的要求， 这就意味着实际工程中有必要在异形柱结构水平地震作用计算中计入双向水平地震作用下的扭转 影响， 按 《 建筑抗震设计规范》 GB50011 第 5.2.3 条之 3） 款所列计算公式 （ 5.2.3-7）及 （ 5.2.3-8） 进行计 算。根 据强 震观测 记录 的统计 分析 ，两个 水平 方向地 震加 速度的 最大 值不相 等， 二者之 比约 为 1∶ 0.85； 而且两个方向最大值不一定发生在同一时刻， 故采用平方和开方计算二个方向地震作用效应的组合。 按 此原则所得计算结果进行异形柱的抗震验算，有利于增强异形柱结构的抗扭性能。 4.3.3 异形 柱结构地震作用计算应采用的方法， 系根据 《建筑抗震设计规范》 GB50011 的规定 ， 其中振型 分解反应谱法和底部剪力法仍是基本方法。 考虑到现今在结构设计计算中计算机应用日益普遍以及实际工 程中大都存在着不同程度的不对称、不均匀等情况，本条文中将振型分解反应谱法列在优先考虑的地位， 而对底部剪力法列在次要地位。 仅对以剪切变形为主、 且质量与刚度沿高度分布均匀的异形柱框架结构才 采用底部剪力法。 4.3.4 系根 据《建筑抗震设计规范》 GB50011 第 5.2.4 条的 规定，考虑到本规程主要用于住宅，突出屋面 的大都为面积较小、 高度不大的屋顶间、 女儿墙或烟囱， 故在采用振型分解法时此类突出屋面部分可简化 为一个质点来计算； 当采用底部剪力法时， 此类突出屋面部分的地震作用效应宜乘以增大系数。 当结构顶 部有小塔楼且采用振型分解反应谱法时， 无论是考虑或是不考虑扭转耦联振动影响， 小塔楼宜每层作为一 个质点参与计算。 38 4.3.6 出于对结构安全的考虑，在《建筑抗震设计规范》 GB50011 第 5.2.5 条中作为强制性条文规定了楼 层最小地震剪力系数值 （即剪重比） 的要求， 此最小地震剪力系数值与 0.2 max α 是相应的， 对于扭转效应 明显或基本周期小于 3.5S 的结构， 剪力系数取 0.2 max α 以保证足够的抗震安全度。 当计算所得地震作用标 准值的剪力效应不满足（ 4.3.6）式的要求时，就应进行相应调整。 4.3.8 框 架 结构中 非承 重填充 墙体 对结构 的计 算自振 周期 有减小 的影 响，为 反映 这种影 响， 《 高层建 筑混 凝土结构技术规程》 JGJ3 第 3.3.17 条 对非承重墙体为填充砖墙时，规定采用计算自振周期折减系数 T ψ ： 对框架结构取 0.60~0.70，对框架—剪力墙取 0.70~0.80。考虑 到异形柱结构采用轻质填充墙体，对异形柱 结构计算自振周期的降低影响比采用普通实心粘土砖时相对较小， 故异形柱结构考虑非承重填充墙体影响 的折减系数 T ψ 宜比前述规定数值适当加大。由于目前异形柱结构中使用的轻质填充墙体品种 甚多，性能 出入较大，目前尚难以给出统一的数据，具体可根据实际情况并考虑上述分析，适当确定周期折减系数。 5 结构计算 5.1.1 无论 是非抗震设计还是抗震设计， 在重力荷载、 风荷载、 多遇地震作用下混凝土异形柱结构的内力 和位移均可按弹性方法计算。 但在截面设计时则考虑材料的弹塑性性质。 在竖向重力荷载作用下框架梁及 连梁等构件可以考虑梁端部塑性变形引起的内力重分布。 5.1.2 本规 程适用的异形柱， 其柱截面的肢高与肢宽比限制在不大于 4 的范围， 与 矩形柱相比， 其柱肢一 般相对较薄， 但这样尺度比例的异形柱， 并不满足薄壁杆件的基本条件， 大量试验研究成果证实了异形柱 的内力和变形性能具有一般杆件的特征。 故在计算分析中， 异形柱应按杆系模型计算， 而剪力墙可按薄壁 杆系或墙板元模型计算。 关于计算模型的选择方面， 在当今计算机使用普及和讲求计算分析精度的情况下， 应优先采用基于空 间工作的计算机分析方法及相应软件。 平面结构空间协同计算模型虽然计算简便， 但它只能一定程度上反 映结构整体工作性能的主要特征， 其缺点是对结构空间整体的受力性能反映的不完全， 故平面结构空间协 同计算模型现已较少应用，仅在平面、立面布置简单规则的结构情形才用。 异形柱与矩形柱相比， 具有不同的截面特性， 以往由于有关异形柱的基本概念尚未充分普及， 以及软 件发展水平所限， 在进行异形柱框架结构计算时， 将异形柱截面沿其两个柱肢方向按惯性矩等效的原则化 为等代矩形柱， 再用普通矩形性的电算程序按空间杆件的柱单元对两个柱肢方向分别进行配筋， 这样的处 理是不妥当的。 现有某些大型的通用计算软件， 已能直接按异形截面进行结构内力和变形的计算， 但按异 形柱截面设计的专用软件编制尚未跟上。 本规程颁布实施后， 应当从结构内力和变形计算到异形柱截面设 计、 构造措施 ， 全面遵照本 规程的要求来编制异形柱结构设计软件， 以确保设计符合规程， 确保设计质量。 5.1.3 在有 侧移框架中，二阶效应主要是指竖向荷载在产生了侧移的框架中引起的附加内力，也可称为 P － 效应，此效应会增大柱端控制截面中的弯矩。本条文系根据《建筑抗震设计规范》第 3.6.3 条，规定 应考虑重力二阶效应的条件。一般情况下，可按本规程第 6.1.5 条的规 定近似考虑二阶效应的影响，且应 遵守《混凝土结构设计规范》第 7.3.9 条及第 7.3.11 条的有关 规定。但应注意，异形柱考虑多遇地震作用 产生的重力二阶效应的内力时，不应与承载力计算时考虑的重力二阶效应重复。 ? 5.1.4 进行 结构内力和位移计算时， 可采取楼板在其自身平面内为无限刚性的假定， 以使结构分析的自由 度大大减少， 从而减少计算工作量。 但这时应在设计中采取必要措施以保证楼盖的整体刚度。 绝大部分异 39 形柱结构的楼板采用现浇钢筋混凝土楼板， 能够满足该假定的要求， 但还应在结构平面布置中注意避免楼 板局部削弱 或不连续（ 本规程表 3.2.7-1） ，当楼板会出现产 生较明显的 面内变形时 ，计算时应 考虑楼板 的 面内变形，或对采用楼板面内无限刚性假定的计算方法的计算结果进行适当调整，并采取楼板局部加厚、 设置边梁、加大楼板配筋等措施。 5.1.5 按空 间模型进行结构分析时， 柱与梁均考虑弯曲、 剪切及扭转变形， 二者的差异是， 柱还应考虑 轴 向变形； 而梁一般不考虑轴向变形， 仅当有必要考虑楼板面内变形时才考虑轴的变形。 当采用有限元模型 分析剪力墙时， 应考虑弯曲、 剪切、 轴向及扭转变形。 而当采用空间杆—薄壁杆系模型分析剪力墙时， 除 考虑弯曲、剪切、轴向及扭转变形外，还应考虑翘曲变形。 5.1.6、 5.1.7 及 5.1.8 分 别根据 《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3 的第 5.1.7 条、 第 5.2.1 条及 第 5.2.2 条。 5.1.10～ 5.1.12 非抗震设 计中风荷载作用下的异形柱结构处于正常使用状态， 此时结构应避免产生过大的 位移而影响结构的承载力、 稳定性和使用要求。 为此， 应 保证结构具有必要的刚度， 对层间位移的控制实 际上是对构件截面大小、 刚度大小的控制， 从而达 到： 保证主体结构基本处于弹性受力状态： 保证填充墙、 隔墙的完好，避免产生明显损伤。 抗震设计是根据抗震设防三个水准的要求， 采用二阶段设计方法来实现的。 要求在多遇地震作用下主 体结构不受损坏， 填充墙及隔墙没有过重破坏， 保证建筑的正常使用功能； 在罕遇地震作用下， 主体结 构 遭受破坏或严重破坏但不倒塌。 本规程根据 《建筑抗震设计规范》 GB50011 中关于 弹性、 弹塑性层间位移 角限值分别作为多遇地震作用阶段、 罕遇地震作用阶段异形柱结构抗震变形验算的控制指标， 用以判别是 否满足建筑抗震设防的要求。 表 5.1.12 中对异形 柱框架结构的弹塑性层间位移角限值， 本规程定为 1／ 65， 这是针对异形柱结构的特点制定的， 系根据已有的异形柱框架结构水平往复荷载试验结果。 并留有适当的 安全储备。 7 度、 8 度抗 震设计中， 对不超过 12 层且刚度无突变的异形柱框架结构， 当其楼层屈服强度系数小于 0.5 时， 可按 《建筑抗震设计规范》 GB50011 第 5.5.4 条规定的简 化计算方法进行罕遇地震作用下弹塑性水 平位移验算。对异形柱框架－剪力墙结构，可采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法。 6 截面设计 6.1 异形柱正截面承载力计算 6.1.1 通过 对 28 个 L 形、 T 形、十形柱在轴力与双向弯矩共同作用下的试验研究，结果表明：从加载至 破坏的全过程，截面平均应变保持平面的假定仍然成立。混凝土受压应力～应变曲线、极限压应变 ε cu 及 纵向受拉钢筋极限拉应变 ε su 的取用，均与《混凝土结构设计规范》 GB50010 一致。 6.1.2～ 6.1.4 采用数值积分方法编制的电算程序，对 28 个 Ｌ形、Ｔ形、十字形截面双向偏心受压柱正截 面承载力进行计算， 结果表明： 试验值与计算值之比的平均值为 1.1981， 变异系数为 0.0866， 彼此吻合 较 好。又通过对５个矩形截面双向偏心受拉试件承载力及矩形截面偏心受压构件 M~N 相关曲线 的核算，均 有很好的一致性。表明所提出的计算方法正确可行。 由于荷载作用位置的不定性， 混凝土质量的不均匀性以及施工的偏差， 可能产生附加偏心距 e a 。本 规 程 e a 的取值基本与《混凝土结构设计规范》 GB50010 中 e a 的取值相协调。 6.1.5 试验 研究及理论分析表明， 在截面、 混凝土的强度等级以及配筋已定的条件下， 柱的长细比 、 α rl / 0 40 相对偏心距 e 和荷载角 α r/ 0 α 是影响异形截面双向偏心受压柱极限承载力及侧向挠度的主要因素。为此， 针对实际工程中常见的等肢 L 形、 T 形、 十形柱 ， 以两端铰接的基本长柱作为计算模型， 对各种不同情况 的 350 根 L 形、 T 形、十形截面双向偏心受压长柱（变化 10 种荷载角、 5 种长细比 l 17.5～ 90.07， 5 种相对偏心 距 0.3464～ 2.4249） 进 行 了非线性全过程计算机分析， 得到了等肢异形柱承载力及 侧 向挠度的规律。 电算分析表明： 对于同一截面柱在相同的荷载角下， 异形柱的正截面承载能力及侧向挠度 随计算长度 及偏心距 e 的变化而变化 ；在相同 及 情况下，由 于各荷载角 方向截面的 受力特性及 回 转半径的差异， 承载力及侧向挠度迥然不同。 经分析： 沿偏心方向的偏心距增大系数 = α r/ 0 α = α r/e 0 0 l 0 0 l 0 e α η fe / 0 +1= 主要 与 l 及 有关，将 350 个数 据拟合回归得到偏心距增大系数 α r/ 0 α re / 0 α η 的计算公式（ 6.1.5-1） 、 （ 6.1.5-2） ， 其相关系数γ＝ 0.905。当 时，应考虑侧向挠度的影响。 5.17> α r/ 0 l ' α η 5.17≤ α r 0 70/ α r 按公式（ 6.1.5-1） 、 （ 6.1.5-2）计算的偏 心距增大系数 α η 与 350 个 等肢异形柱电算 之比，其平均值 为 1.013279， 均方差为 0.04533； 与 38个 不等肢异形柱电算 之比， 其平均值为 1.014247， 均方 差为 0.02456。 因此式 （ 6.1.5-1） 、 （ 6.1.5-2） 也适用于 一般不等肢异形柱 （指短肢不小于 500mm， 长 肢 不大于 800mm，肢 厚为 200～ 250mm 的异形柱） 。 ' α η 当 l 时， 构件截面中由二阶效应引起的附加弯矩平均不会超过截面一阶弯矩的 4.2%，满 足 《混凝土结构设计规范》 GB50010 的要求。 当 l 时， 属于细长柱， 破坏时接近弹性失稳， 本规程 不适用。 / 0 > 6.1.6 框架 柱节点上、 下端弯矩设计值的增大系数， 与 《混凝 土结构设计规范》 GB50010 的有关规 定相同， 以保证强柱弱梁机制的要求。 6.1.7 为了 推迟异形柱框架结构底层柱下端截面出现塑性铰， 设计中对此部位柱的弯矩设计值应乘以增大 系数， 以增大其正截面承载力。 考虑到异形柱较薄弱， 其增大系数略大于 《混凝土结构设计规范》 GB 50010 的规定值。 6.1.8 考虑 到异形柱框架结构的角柱为薄弱部位， 扭转效应对其内力影响较大， 且受力复杂， 因此规定对 角柱的弯矩设计值按第 6.1.6 条和 6.1.7 条调整后的 弯矩设计值再乘以不小于 1.1 的增大 系数，以增大其正 截面承载力，推迟塑性铰的出现。 6.1.9 承载力抗震调整系数按《混凝土结构设计规范》 GB 50010 第 11.1.6 条规定采用。 6.2 异形柱斜截面受剪承载力计算 6.2.3 本条 规定了异形柱的受剪承载力上限值， 即受剪要求提出的截面尺寸限制条件， 设计计算公式不考 虑另一正交柱肢的作用，与《混凝土结构设计规范》 GB50010 第 7.5.11 条和第 11.4.8 条规定相同。 6.2.4 L 形 柱和荷载作用方向与腹板方向一致的 T 形柱的 试验表明， 外伸翼缘可以提高柱的斜截面受剪承 41 载力。 根据 《混凝土结构设计规范》 GB50010 适当提高框架柱受剪可靠度的原则， 并为简化计算， 本规 程 采用了与 《混凝土结构设计规范》 GB50010 相同 的计算公式， 即按矩形柱计算而不考虑与荷载作用方向正 交柱肢的作用。 按公式 （ 6.2.4-1） 计算与 52 个单调加 载的 L 形、 T 形和十形柱试件试验结果比较， 计算值与试验值之 比的平均值为 0.696，变异系数为 0.148，且公式（ 6.2.4-1）满足可靠指标 β 不小于 3.7 的要求。 11 个低周反 复荷载作用的 L 形和 T 形柱试件的试验结果表明，公式（ 6.2.4-2） 是 足 够安全的， 11 个 试件的计算值与试验值之比的平均值为 0.621，变异系数为 0.261。 公式（ 6.2.4-3）和公式（ 6.2.4-4）中 轴向拉力对异形柱受剪承载力的影响项，由于缺乏试验资料，取 与《混凝土结构设计规范》 GB50010 相同的规定。 6.3 异形柱框架梁柱节点核心区受剪承载力计算 6.3.1 试验 研究表明， 异形柱框架梁柱节点核心区的受剪承载力低于截面面积相同的矩形柱框架梁柱节点 的受剪承载力， 是异形柱框架的薄弱环节。 为确保安全， 对抗震设计的一、 二、 三、 四级抗震等级的梁柱 节点核心区以及非抗震设计的梁柱节点核心区均应进行受剪承载力计算。 方案一 的条文说明 6.3.3、 6.3.4 公式（ 6.3.3-1）和公式（ 6.3.3-2） 为规定的节点核心区截面尺寸限制条件，它是为了防止节 点核心区截面太小，混凝土承受过大的斜压力，导致核心区混凝土首先被压碎而破坏。 公式（ 6.3.4-1）和公式（ 6.3.4-2）是 节点核心区受剪承载力设计计算公式，取其受剪承载力有混凝土 项和水平箍筋项， 并根据试验谨慎地考虑了柱轴压力的有利作用。 针对异形柱框架的特点， 由于正交方向 梁的截面宽度相对较小且偏置（对 T 形、 L 形柱 ） ，正交梁 对节点核心区混凝土的约束作用甚微，公式均 未引入正交梁对节点的约束影响系数。 研究表明， 异形柱框架 梁柱节点核 心区的水平 截面面积可 表达为 )( cffccjjf bbhhbhb ?+=ζ ，取 和 ，则 有 cj bb = cj hb = jj cff f hb bbh )( 1 ? +=ζ ， f ζ 为翼缘全部有效利用时的翼缘影响系数。 对于本规程建 立计算公式的基本试验试件，有 L 形、 T 形和十形三种截面，其 ) c b( f b ? 值分别为 300mm、 270mm 和 320mm，计算求得的 f ζ 分别为 1.62、 1.56 和 1.54。 试验表明，在相同条件下，与节点核心区水平截面相等的矩形柱节点比较， L 形、 T 形和十形柱的节 点核心区受剪承载力分别降低 33%、 17.5%和 8%左右， 这主要是节点核心区外伸翼缘面积 （ b f -b c ） h f 在节 点破坏时未充分发挥作用所致。为 此在公式（ 6.3.3-1） 、 （ 6.3.3-2）和公式 （ 6.3.4-1） 、 （ 6.3.4-2）中， 当（ b f -b c ） 等于 300mm 时， 表 6.3.3-1 中翼缘 影响系数 f ζ 分别取为 1.05、 1.25 和 1.40。 对于 T 形柱 节点， 当 （ b f -b c ） 值 由 270mm 增加到 570mm 时， 试验 得到的受剪承载力提高约 30%， 而 用有限元分析得到的受剪承载力仅 提高约 12%。据此当（ b f -b c ）等于 600mm 时， f ζ 分别取为 1.10、 1.40 和 1.55。 试验还表明，十形柱中间节点在轴压比为 0.3 时的节点核心区受剪承载力较轴压比为 0.1 时 的提高约 10%左右，但在轴 压比 为 0.6 时， 其受剪 承载 力反而 降低 并接近 轴压 比为 0.1 时 的数值 。为 此计算 公式 （ 6.3.3-2）和公式（ 6.3.4-2）引用轴压比影响系数 N ζ 来反映轴压比对节点核心区受剪承载力的影响。 42 根据节点试件 h j 为 480mm 和 550mm 的试验结果比较， 以及 h j 由 480～ 1200mm 的有限 元计算分析说 明， 节点核心区的受剪承载力并不随 h j 呈线性 增加的变化规律。 为保证计算公式应用的可靠性， 公式通过 节点核心区截面高度影响系数 h ζ 予以调整。 通过对 116 个 T 形柱节点（ f cu =10～ 50N/mm 2 ， ρ v =0～ 1.3%， b f 和 h f 为 480mm～ 1200mm）进行的 有 限元分析， 并考虑试验结果及反复加载的影响， 求得节点核心区混凝土首先被压碎而破坏的受剪承载力计 算 公 式 为 ： ( ) jjchfvcyvvu hbffffV ζζρ 349.056.0232.0 ++= 。 若考虑在使用阶段节点核心区的裂缝 宽度不宜大于 0.2mm；根 据 12 个试 件的试验数据得到的 P 0.2 /P u 变化范围 在 0.387～ 0.692 之间， 平 均 值 为 0.354，变异 系数为 0.157，假定按正态分布分析，取 95%保 证率，则得 P 0.2 /P u =0.396，使用阶段用荷载和 材料强度的标准值， 在承 载力计算时应乘以荷载和材料分项系数， 合并近 似取 1.55， 则得 1.55× 0.396=0.613。 最后将上式右边乘以 0.613，并考虑试验情况及引入承载力抗震调整系数 RE γ 综合得到公式（ 6.3.3-2） 。 对于无地震作用组合情况的公式（ 6.3.3-1）和公 式（ 6.3.4-1）系取地震作用组合情况考虑反复荷载作 用的受剪承载力为非抗震情况的 80%条件得出，且不考虑轴压比影响。此外，对于公式（ 6.3.4-1） ，还不 考虑反复荷载作用对箍筋项的降低。 对低周反复荷载作用的 31 个异形柱 框架节点试件试验结果分析证明，本《规程》的考虑翼缘等因素 的作用和影响的设计计算公式是可靠的。 方案二 的条文说明 6.3.3 公式 （ 6.3.3-1） 和公式（ 6.3.3-2）为规定 的节点截面尺寸限制条件，它是为了防止节点核心区截面 太小，混凝土承受过大的斜压力，导致核心区混凝土首先被压碎而破坏。 对于有地 震 作用组合 情 况，异形 柱 框架节点 的 截面限制 条 件采用了 与 《混凝土 结 构设计规 范 》 50010 第 11.6.3 条规定相同的表达式，但根据试验取值降低了 17%。 鉴于异形柱框架正交方向梁的截面宽度相对较小且偏置（对 L 形、 T 形柱） ，正交 梁对节点核心区混 凝土的约束作用甚微，公式未引入正交梁对节点的约束影响系数。 对于无 地震 作用组 合情 况的公 式（ 6.3.3-1）系取地震作 用组 合情况 考虑 反复荷 载作 用的受 剪承 载力约 为非抗震情况 80%的条件给出。 6.3.4 公式 （ 6.3.4-1） 和公式 （ 6.3.4-2） 为节点核心区受剪承载力计算公式， 取由混凝土项和水平箍筋项 ， 并适度计入了柱轴压力的有利作用项组成。根据异形柱框架特点，与第 6.3.3 条 规定相同，计算公式未引 入正交梁对节点的约束影响系数。 对 31 个异形柱框架梁柱节点试件的试验结果分析表明：对于有地震作用组合情况，为简化计算，节 点核心区的受剪承载力， 可忽略另一正交柱肢的作用和影响， 遵照 《混凝土结构设计规范》 50010 第 11.6.4 条规定并取 η j =1，采用的按矩形柱框架梁柱节点（截面为 b j × h j ）计算公式（ 6.3.4-2）是可靠的。 对于无地震作用组合情况的公式 （ 6.3.4-1） ， 系 取 地震作用组合情况公式 （ 6.3.4-2） 的 第 一项和第二项， 考虑反复荷载作用的影响约为非抗震情况 80%的条件给出。 6.3.5 当框 架梁的宽度大于柱肢截面宽，梁角部的纵向钢筋在本柱肢纵筋的外侧伸入梁柱节点核心区时， 节点核心区的受剪承载力验算， 可偏安全地采用本规程第 6.3.1 条至第 6.3.4 条规定的 方法， 亦可采用本条 规定的较准确的方法。 本条文主要是参考 《建筑抗震设计规范》 GB50011 扁梁框架 的梁柱节点的规定并根据类似的异形柱框 架梁柱节点试验结果给出的。 43 7 结构构造 7.1 一般规定 7.1.1 同本规程第 1.0.3 条的条文说明。 7.1.2 混凝 土强度等级不应超过 C50 的规定， 主 要是考虑到 C50 级以上 的混凝土在力学性能、 本构关系等 方面与一般强度混凝土有着较大的差异。 由这类混凝土所建造的异形柱的结构性能、 计算方法、 构造措施 等方面还缺乏深入的研究，故未列入采用范围。 7.1.3 梁截 面高度太小会使节点核心区柱纵向钢筋锚固长度不足， 引起锚固失效从而使柱受压纵向钢筋受 拉，所以对框架梁截面最小高度给出了规定。 7.1.4 根据 近年来异形柱结构的的实践，异形柱柱肢厚度小于 200mm 时 ，会造 成梁柱节点核心区的钢筋 设置困难及钢筋与混凝土的粘结强度不足， 故限制肢宽不应小于 200mm， 以保证结构的安全及施工的方便。 7.1.6 较高 的混凝土强度具有较好的密实性，且考虑到本规程第 8.0.9 条异形柱 截面尺寸不允许出现负偏 差的规定，给出一类环境且混凝土强度等级不低于 C40 时，保护层最小厚度应允许减小 5mm 的规定。 7.2 异形柱 7.2.1 试验 表明， 异形柱在单调荷载特别在低周反复荷载作用下粘结破坏较矩形柱严重。 对柱的净高与柱 肢截面长边尺寸之比不应小于 3 的 要求， 是为了避免极短柱的出现， 减小地震作用下发生脆性粘结破坏的 危险性。 7.2.2、 7.2.7 根据对 2320 根Ｌ形、Ｔ形、十形截面双向压弯柱截面曲率延性比 φ μ 的电算分析数据，拟合 得到了它们的 φ μ 计算公式。分析表明：对于Ｌ形、Ｔ形及十形截面双向压弯柱，其 φ μ 不仅与轴压比 、 箍筋间距 s 与纵筋直径之比 s/d、箍 筋直径 d N μ v 有 关，而且荷载角 α 有极重要的影响，因为在相同轴压比及 配筋条件下， 荷载角不同， 混凝土受压区图形及高度差异很大， 致使截面曲率延性相差甚多。 若对抗震 等 级为一、二、三、四级框架柱的截面曲率延性比 φ μ 分别取 12、 10、 8、 6，根据不同的 s/d、 d v 、 α 可由拟 合的 φ μ 公式反算出相应的轴压比 。表 7.2.2 的轴压比 限值系根据各种荷载角时轴压比的较低值取用， 以 保证异形柱在不利荷载角时也具有足够的延性。 N μ 对于一般纵筋及箍筋配置的 L 形、 T 形柱， 在一些荷载角区域， 即使轴压比较低时， 仍不能满足 φ μ =12 的要求。 研究表明： 柱肢厚度不小于 250mm、 带暗柱的异形柱， 由于增加了端部纵筋及箍筋约束， 可较好 地提高异形柱的曲率延性； 当 φ μ =12 时 ， Ｌ形、 Ｔ形、 十形柱的轴压比限值可分别达到 0.45、 0.50、 0.55， 使得异形柱可用于一级抗震等级的异形柱结构中。 7.2.3 对Ｌ 形、 Ｔ形、 十形截面双向偏心受压柱截面上的应变及应力分析表明： 在不同荷载角时， 截面任 一端部的钢筋均可能受力最大，为适应荷载角的任意性，纵向受力钢筋宜采用相同直径；当轴压比较大， 受压破坏时（承载力由 ε cu =0.0033 控制） ，在诸 多荷载角情形，内折角处钢筋的压应变可达到甚至超过屈 服应变， 受力也很大。 同时还考虑此处应力集中的不利影响， 所以内折角处也应设置相同直径的受力钢筋。 异形柱肢厚有限， 当纵向受力钢筋直径太大 （＞ 25mm） ， 会造成粘结强度不足及节点核心区钢筋设置 的困难。当纵向受力钢筋直径太小时（＜ 14mm） ，在相同的 箍筋间距下，由于 s/d 增 大，使柱延性下降， 44 故也不宜采用。 7.2.4 参照《混凝土结构设计规范》 GB50010 第 10.3.1 条规定采用。 7.2.5 异形柱纵向受力钢筋最小总配筋率的规定，是根 据《混凝土结构设计规范》GB5001 0 第 11.4.12 条的规定并考虑异形柱的特点做了一些调整。 7.2.6 异形 柱的柱肢厚度薄， 柱中纵向受力钢筋的粘结强度较差， 因此将纵向受力钢筋的总配筋率由不应 大于 5%降为 不应大于 4%（非抗震设计）和 3%（ 抗震设计） ， 以减少粘结破坏和节点处钢筋设置的困难。 7.2.9～ 7.2.11 异 形柱柱 端箍筋加密 区的箍筋应 根据受剪承 载力计算， 同时满足体 积配箍率条 件和构 造 要 求确定， 加密区的体积配箍率和构造要求主要根据 《建筑抗震设计规范》 GB50011 的有关条文 给出。 但根 据大量计算、 分析， 异形柱箍筋加密区的最小配箍特征值与矩形柱有着较大的差异， 为满足不同抗震等级 异形柱的延性要求，做了调整。 7.3 异形柱框架梁柱节点 7.3.2 根据 《混凝土结构设计规范》 50010 第 11.6.7 条规定 并考虑异形柱的特点，顶层端节点柱外侧纵向 钢筋沿节点外边和梁上边与梁上部纵向钢筋的搭接长度增大到 1.6l aE （ 1.6l a ） ， 但 伸 入梁内的柱外侧纵向钢 筋截面面积调整为不得少于柱外侧全部纵向钢筋截面面积的 50%。 7.3.3 当梁 的纵向钢筋在本柱肢纵筋的内侧弯折伸入节点核心区内时， 若该纵向钢筋受拉， 则在柱边折角 处会产生垂直于该纵向钢筋方向的撕拉力。 折角越大， 撕拉力越大。 为此， 条文对折角起点位置和弯折 坡 度给出了规定， 并采用增添封闭箍筋来承受该撕拉力。 当上部、 下部梁角的纵向钢筋在本柱肢纵筋的外侧 伸入节点核心区时， 为保证节点核心区的完整性， 要求节点处一倍梁高范围内的梁侧面设置纵向构造钢筋 并伸至柱外边， 同时为保证梁纵向钢筋在节点核心区的锚固， 要求梁的箍筋设置到与另一向框架梁相交处。 7.3.4 异形 柱的柱肢截面宽度小， 为了保证梁纵向钢筋锚固的可靠性， 采用直线锚固方式时， 梁纵向钢筋 要求伸至柱外边。 当水平直线段锚固长度不足时， 梁纵向钢筋向上、 下弯折位置应设置在柱翼缘内。 若 梁 纵向钢筋在柱筋外侧伸入节点核心区时，由于锚固条件较差，其水平锚固段由 0.4l aE （ 0.4l a ）增 加到 0.5l aE （ 0.5l a ） 。 7.3.5 条文规定了框架梁纵向钢筋在中间节点处的构造尚应满足的其他要求： 1 矩形柱框 架的框架梁纵向钢筋伸入节点后，其相对保护层一般能满足 c/d≥ 4.5，而异形柱的 c/d 大 部分为 2.0 左 右 ， 根据变形钢筋粘结强度公式分析对比可知， 后者的粘结能力约为前者的 0.7。 为此， 规 定 抗震设计时， 梁纵向钢筋直径不应和不宜大于该方向柱截面高度的１ /30。 由于粘结强 度随混凝土强度的提 高而提高，当采用混凝土强度等级在 C40 及以 上时，可放宽到 1/25。 且纵向钢筋的直径不宜大于 22mm， 及不应大于 25mm； 2 考虑异 形 柱肢厚 度小 ，若中 间柱 两侧梁 高度 相等时 ，梁 的下部 钢筋 均在节 点核 心区内 分别 满足 l aE （ l a ）后切断的做法会使节点区下部钢筋过于密集，造成施工困难并影响节点核心区的受力性能 ，为此采 取梁的上部和下部纵向钢筋均贯穿中间节点的规定； 3 在地震作 用组合内力作用下， 梁支座处纵向钢筋有可能在节点一侧受拉， 另一侧受压， 对于异形柱 框架梁柱节点更易引起纵向钢筋在节点核心区的锚固破坏。 为保证梁支座截面有足够的延性， 设计时不考 虑纵向钢筋的受压作用。 为此， 对一级和二、 三级抗震等级的框架梁可根据单筋梁分别满足 x≤ 0.25h 0 和 x ≤ 0.35h 0 的条件来确定梁纵向受拉钢筋最大配筋率。 8 异形柱结构的施工 45 8.0.1～ 8.0.6 依据《混凝土结构施工质量验收规范》 GB50204，针对异形 柱结构的特点，为了保证施工质 量和结构的安全，对模板、混凝土用粗骨料、钢筋和钢筋的连接提出了要求。 8.0.7 异形 柱结构节点核心区较小， 且钢筋密集混凝土不易浇筑， 在施工中要特别注意； 并强调当柱、 楼 盖、 剪力墙的混凝土强度等级不同时， 节点核心区混凝土应采用相交构件混凝土强度等级的最高值， 以确 保结构安全。 8.0.8 考虑 异形柱结构截面尺寸较小、 表面系数较大的特点， 强调施工中应采取有效的养护措施和冬季施 工的防冻措施。 8.0.9 由于 异形柱结构截面尺寸较小， 为保证结构的安全储备和钢筋的保护层厚度， 要求截面尺寸不允许 出现负偏差。 8.0.10 本规 程编制 的基 础之一 为促 进墙体 改革 ，减轻 建筑 物自重 ，因 此施工 中遇 有框架 填充 墙体材 料需 替换时，必须征得设计人的同意。 有抗震设防要求的异形柱结构，其墙体与框架柱、梁的拉结应注意满足抗震构造要求。 8.0.11 异形 柱框架柱肢 尺寸较小， 柱肢的损坏 对结构的安 全储备影响 较大，在水 、电、煤气 等管道、线 缆的施工安装过程中应特别注意，不应损伤异形柱体。 附录 A 底部大空间带转换层异形柱结构的设计规定 A.0.1 国内 已有不少采用梁式转换的底部大空间带转换层异形柱结构的试验研究资料， 且积累了一定的设 计经验。本规程对其它形式的转换结构构件没有做出相应的规定。 A.0.2 由于 缺乏足够的研究和工程实践经验，本规程没有将抗震设防烈度 7 度（ 0.15g，Ⅲ、Ⅳ 类场地） 、 8 度及以上的地震区的建筑纳入使用范围。 A.0.3 高位 转换对结构抗震不利， 必须对地面以上大空间层数予以限制。 考虑到工程实际情况， 因此规定 底部带转换层的异形柱结构在地面以上的大空间层数， 抗震设计时不宜超过 2 层 ； 非抗震设计时不宜超过 3 层。 A.0.4 带转换层异形柱结构属不规则结构，因此适用的最大高度比表 3.1.6 的要求控制得严格。 A.0.5 振动 台试验表明， 异形柱结构在地震作用下的破坏呈现明显的梁铰机制， 但由于平面布置不规则导 致异形柱结构的扭转效应对异形柱较为不利， 因此对底部大空间带转换层异形柱结构的平面布置要求应更 高。 本规程不允许剪力墙不落地， 即仅允许底部抽柱转换。 落地柱应优先采用矩形柱， 也可根据建筑外 形 需要采用圆形或六（八）角形截面。 A.0.6 由于 本规程仅允许底部抽柱转换， 且抽柱数量限制在 30%以下 ， 故上、 下结构侧向刚度相差不甚悬 殊。 同时由于上下柱的截面形式不同， 上、 下 结构侧向刚度的差异会导致转换层上、 下部结构构件的受力 更加复杂，因此对抗震设计时上、下结构的侧向刚度比作了较严格的规定。 A.0.7 由于 异形柱结构适用的房屋最大高度并不很大， 柱的尺度也不会很大， 为避免梁刚度过大， 故条文 规定了托柱梁、柱线刚度之比不宜大于 4 的限制。 A.0.8 转换 层楼板是重要的传力构件， 振动台试验显示楼板角部裂缝严重， 故本条给出了该部位构造措施 要求，并做出了保证楼板面内刚度的相应规定。 A.0.9～ A.0.10 上部异形 柱、 下部矩形柱连接时既要使得上下截面形心尽量重合， 又要保证上部异形柱 的 受力钢筋的受力性能良好，同时保证有可靠的锚固。 46 附录 B 异形柱结构的楼、屋盖 B.0.1 当现 浇混凝土板的形状 （长宽比） 不同时， 会呈现出不同的受力状况。 两边支承的板按沿板对边方 向的单向板计算内力并进行设计；对于长宽比不小于 3.0 的四边支承板，经分析表明其主要受力方向仍为 沿短边方向，因此仍按单向板计算设计；对于四边支承而长宽比不大于 2.0 的板，经分析表明任何一个受 力方向都不能忽视， 因此应按双向板分析计算其内力进行设计； 对于长度比介于 2.0～ 3.0 之间 的四边支承 现浇混凝土板， 宜按双向板进行内力计算及设计， 也可以简化地按短边方向的单向板计算设计， 对于与其 垂直的长边方向，仍应配置足够数量的构造钢筋。 B.0.2 热轧 钢筋（ HRB400、 HRB335、 HPB235） 具有很好的 延性，钢筋 屈服以后具 有足够的承 载受力性 能而不致于发生脆断等破坏， 因此可考虑进行塑性设计。 对于超静定的现浇混凝土楼板而言， 可考虑以下 两种承载能力极限状态的设计方法： 对连续单向板可考虑塑性内力重分布的弯矩调幅方法计算内力， 详见 《钢筋混 凝 土连续梁 和 框架考虑 内 力重分布 设 计规程》 CECS51；对周 边支承的 双 向板可采 用 塑性铰线法 或条带法进行内力计算及配筋设计。 B.0.3 现浇 混凝土楼板的配筋可有弯起式及分离式两种。 弯起式配筋虽较节约但施工麻烦， 近年多已不用， 渐趋淘汰。 分离式配筋施工方便， 已成为目前混凝土现浇楼板的主要配筋形式。 规程反映分离式配筋的主 要构造原则共三条： 板底的正弯矩钢筋宜不切断而全部伸入支座内加强其整体性； 板顶的负弯矩支座钢筋 向跨内伸长的长度应能覆盖负弯矩区域； 钢筋切断后应满足锚固长度的要求。 工程实践证明， 上述要求是 合理且能够做到的。 B.0.4 由于 混凝土生产的商品化及泵送、 免振等工艺的推广， 近十年来混凝土的组成成分有了很大的变化 ， 体积稳定性变差， 收缩有很大增长。 因此现浇混凝土楼板因收缩和温度变化而引起的约束应力很大， 往往 引起裂缝。此类温度－收缩裂缝往往是贯通截面的通缝，影响观感及使用功能，而且容易引起钢筋锈蚀， 不利于结构的耐久性，必须加以控制。 设置温度－收缩钢筋可以改变裂缝的分布形态， 有效地控制裂缝， 减少裂缝引起的各种问题。 根据调 查分析 及工 程经验 ，沿 现浇混 凝土 楼板表 面 (板 面、板 底 )沿 纵、横 两个 方向都 配置 不小于 截面 面积 0.10% 的温度－收缩钢筋， 可以起到减少裂缝的作用。 而受力钢筋和分布钢筋也可以起到一定的抵抗温度－收缩 应力的作用，因此也可以计入温度－收缩钢筋的配筋率中。 温度－收缩钢筋宜沿楼板表面通长布置， 并在周边支座处锚固； 也可以利用原有的受力钢筋和分布钢 筋， 在未配筋表面布置钢筋而与其搭接； 锚固和搭接均按受拉钢筋考虑以使其真正起到控制约束拉应力的 作用。 近年钢筋网片应用逐渐增多， 可以利用其作温度－收缩钢筋以减小施工工作量并保证钢筋的连接质 量。 由于板中温度－收缩引起的约束应力目前尚很难准确计算，故本条也只能给出最低限度的构造要求。 在温度－收缩应力比较集中的区域和方向还应适当调整钢筋的配置量。 如有计算温度－收缩应力的可靠经 验，也可根据计算结果作为配置此类钢筋的参考。 B.0.5 现浇 楼盖的跨度 和承载力有 限，且经常 由于温度－ 收缩引起裂 缝，影响使 用功能 (观 感 、渗漏 )及耐 久性。采用半预制半现浇的叠合板结构可以较好地克服这个弱点。预制的叠合楼盖底板已基本完成收缩， 一般不会再引起收缩裂缝， 而施加预应力则具有更好的抗裂性能。 传统的叠合板是单向受力的， 板侧拼接 处往往产生裂缝。 近年通过预制底板横向配筋伸出互相搭接并伸入对边后浇层中锚固， 实现了叠合底板的 侧向传力， 这种整体式的拼缝不仅避免了传统叠合底板的板侧拼接裂缝而且形成双向受力的楼盖体系， 大 大提高了其承载力及抵抗变形、裂缝的能力。 47 叠合板结构的另一好处是简化施工， 缩短工期， 预制底板在施工阶段可兼作模板在有可靠支撑甚至无 支撑的情况下浇筑叠合层混凝土， 并在其达到强度以后与其形成整体， 共同努力， 从而大大提高其结构性 能并有很好的整体性。 《混凝土结构设计规范》 GB 50010 第 10 章第 10.6 节对施工阶段有可靠支撑及不加支撑的叠合式受弯 构件详细规定了设计计算方法及构造措施。 可作为异形柱结构体系中叠合板楼盖、 屋盖的设计依据。 另据 近期试验研究及工程经验， 采用高强钢丝、 钢绞线作预应力配筋的叠合底板， 其厚度不宜小于跨度的 1/100， 且不小于 50mm，叠合层后浇混凝土厚度不宜小于 50mm。 B.0.6 根据 《混凝土结构设计规范》 GB50010 及有关的科研试验， 对传统的圆孔板构件进行产品换代， 新 的国家标准图集已经公布。 其配以相应的构造措施， 克服了传统圆孔板的缺陷， 使装配整体式楼盖可成为 未来楼盖可选择的形式之一。 除采用强度为 1570MPa 高强钢 丝螺旋肋作预应力配筋外， 本条提出了消除拼 接裂缝和加强整体性的构造措施。 具体设计时的计算及构造做法可参考 《混凝土结构设计规范》 GB 50010 及新版的国家标准图集 03G4351-1 及 03G435-2 的有关规定。 B.0.7 本条 对有抗震设防要求的异形柱结构中的装配整体式楼盖、 屋盖提出了加强整体性以提高抗震设防 能力的措施， 包括在板面设置后浇层以及在后浇层中配筋的要求； 现浇层中配筋与支座连结的措施； 板缝 构造钢筋与现浇层中钢筋连接的做法以及利用预制板吊钩设置横向钢筋， 钢筋增强横向联系的做法。 根据 抗震等级的不同， 可以参考 《建筑物抗震构造详图》 97G329 的具体做法 ， 按照结构工程的具体情况确定。 48