探讨异形柱框架结构的设计

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1、探讨异形柱框架结构的设计　　摘要：异形柱在房屋建筑中有着很多优点，其最重要的表现在节省室内的空间，房间结构规整，便于装修以及布置家具。因此异形柱的结构是一种良好的建筑结构，适合应用以及推广，本文分析了异形柱框架的结构设计特点，以及相应的施工要点，以供有关人士参考。关键词：异形柱；结构设计；结构特点；施工参数　　异形柱结构就是在房屋支撑结构中不是采用传统立方体或者圆柱体结构，而是采用一些其他的结构比如T型、十字形等为建筑的框架，这种结构的特点就是能使使用面积更大，室内的空间较好，菱角较少，所以在我国住宅楼或者仓库用途的建筑中使用广泛。　　1

2、异形柱框架结构体系的特点　　同时节点区较大而薄，在弹塑性阶段，应计入节点区变形对结构变形的影响。异形柱结构的剪力墙与常规支撑框架之间的一种特殊结构，因为其支撑有着重要的优点，所以在我国建筑上大面积采用。肢高与肢厚的比例更加科学。一般的异形柱结构的柱厚度一般在18cm～20cm之间，与填充墙保持一致，因此能与填充墙相连，同时看不出来承重墙的感觉，节省了空间。房屋空间比较美观，突出的墙体少，于一般的支撑结构的墙体相比能为室内增加10%左右的面积。异形柱的另一个特点就是质量较轻，因此在抗震效果更好，相比较质量较大的矩形支柱，异形柱是更良好的支持

3、结构，适合学校等场所使用，抗震效果好另一方面是因为异形柱，尤其是十字形异形柱抗侧压力的能力很强。异形柱墙体同样具有一定的缺点特性，其特性就是在柱的角部位置应力集中，如果外力处理的不好就会产生裂缝，对结构造成巨大影响。因为异形柱有着延伸的特性，所以异形柱与梁的接触面积更大，所以理论上支撑能力更好，应力更充分。　　2异形柱结构的设计要点　　异形柱的设计应该与建筑的主体造型相互呼应，是按照建筑造型的特点选择合理的支持结构。在异形柱的设计中需要计算保建筑的应力，建筑支撑结构的设计的主要方面就是要注意建筑的安全问题。我们采用从建筑的平面布置以及高度

4、等因素阐述设计德尔要点。　　结构平面和竖向的布置　　建筑的平面布置需要满足总体的结构的要求，应该注意结构的对称性，建筑的结构设计讲究左右协调，虽然采用不同的机构可能有着同样的支撑效果，但是不同结构的沉降效果不同，受力方式也不同，所以容易造成相应的问题。保护建筑结构的稳定性。在建筑支撑结构的设计中应该注意相互对齐，形成组合的结构，提高异形柱的稳定性，保护异形柱结构建筑的安全。竖向布置应该注意结构的合理性，异形柱的结构容易在角部位出现断裂所以需要避免在角部位受到破坏，在异形柱的截面面心上应该可以与每层异形柱的中心相互重合。　　异形柱的高度和宽

5、度设计要点　　异形柱的高度与宽度的设计应该结构建筑的抗震指数来设计，在抗震等级为6度的区域内，异形柱的结构一般异形柱高与宽的比一般小于4。在抗震等级为7的地区，高宽之比不高于5。另一方面异形柱的高度与横截面积通过中心最远的比应该小于8，同时大于4，否则异形柱容易发生结构问题，带来严重的机构安全隐患。　　结构应力分析　　在结构的应力的计算上，可以利用软件进行应力的分析，采用模拟的方式，计算确切的承重。其主要的内容包括应力的整体分析，通过整体的分析之后在进行分析局部的应力，尤其在角的应力计算上十分重要。　　结构整体计算分析　　先求出各异形柱截

6、面在主轴的惯性矩和方向角，并建立主轴的单元刚度，与梁刚度、墙刚度一起参与整体分析。　　整体分析后，把异形柱作用于形心的弯矩、轴力、剪力参照材料力学公式进一步分解到异形柱截面上每一关键点的应力，通过积分即得每一段柱肢在平面内的弯矩、轴力和剪力，柱肢平面外不考虑。　　然后以每段墙肢为一矩形截面，按照对称配筋计算它的配筋。　　构造设计　　异形柱轴压比控制　　在抗震设计中，对框架结构、框剪结构，柱的延性对于耗散地震能量，防止框架的倒塌，起着十分重要的作用。轴压比反映构件的变形能力，是影响混凝土柱延性的一个关键指标，对异形柱的抗裂和抗剪能力影响较大

7、，是影响柱破坏形态的重要因素。由试验结构分析，柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降。在高轴压比情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，因而轴压比大小会直接影响到柱的延性，特别是异形柱结构剪力中心与截面形心不重合，剪应力使混凝土柱肢先于普通矩形压剪构件出现裂缝，产生腹剪破坏，加上异形柱多属短柱，这些导致异形柱脆性明显，使异形柱的延性普遍低于矩形柱，因而对异形柱的轴压比更要严格控制。　　柱壁厚度和砼标号的选择　　按照相关规范标准，从以往的实践经验来看，柱肢的厚度最小不少于200mm，宜采用200-250mm比较合理。对于10层及以上

8、框架，其下面两层梁柱节点处的钢筋有时显得比较密集，因此不宜减薄。在梁跨度较大时，柱子往往显得截面不足，轴压比太大，钢筋过分密集。因此最好把一、二层柱砼标号提高到C40左右，避免采用加大壁厚的方