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1、刍议异形柱框架结构设计刍议异形柱框架结构设计摘 要：柱框架结构在进行布置的过程中，呈现出了远比普通矩形结构更高的灵活性，并且能够充分的满足建筑工程之上大部分的共鞥需求，有着极大的发展应用空间。本篇文章主要针对异形柱框架结构设计进行了全面详细的探讨，以期为我国的柱框架结构发展作出贡献。关键词：异型柱设计方法；框架计算1 概述近几年来，我国建筑行业飞速发展，再加上人们生活的不断提升，促使人们对于住宅建筑的使用要求越来越高，尤其是建筑的内部结构，传统的矩形框架柱往往会给家具布置以及室内装修带来一定的影响，这方面的缺陷导致人们的结构需求无法得到充分的满足。而要如何才能偶更加合理的对于建筑内部空间面积进
2、行有效利用，就成为了人们对于住宅结构所提出的新要求。异形柱框架结构体系本身从某种程度上来说，切实有效的满足了以上的要求，因此，该结构形式将成为未来发展的趋势，但是在设计过程中必须要加以注意。2 异型框架柱的优点当梁和柱的连接为铰接时称为铰接框架，梁和柱的连接为刚接时称为刚接框架。现浇的钢筋砼框架一般都是刚接结构，习惯上称为框架结构。梁和柱是框架结构的主要受力构件，竖向力由楼板传给梁再传给柱，水平力是由楼板直接传给柱。梁对柱起着约束作用，使柱在竖向力作用下不致失稳，在水平力作用下不致产生较大的侧移。因此在布置框架结构方案时，有两个基本要求：其一，约束性。在框架结构柱的接点处正交方向应有约束，也就
3、是在相互垂直的方向上应有梁与之相连，以保证柱在竖向的稳定性。其二，连续性要求。保证框架柱在竖向的连续性，以及楼板在水平力方向的连续性。柱本身的平面布置极为灵活，在异形柱结构中的围护墙体，都是使用的非承重轻质个墙体，从某种程序上来说，是允许进行随意穿洞操作的，在有需要的情况下甚至可以拆除重砌。其结构本身所呈现出的限制性较少，能够最大限度的满足业主对于大空间建筑的需求。异性框架结构所的质量要远比矩形框架结构质量药效，因此其自身所具有的抗震性能也式极强的。相同面积之下的异形柱抗弯性、刚性，要远远大于矩形柱，同时异形结构梁本身的净跨度也较小，在梁本身的线条刚度得到提升之后，结构的整体性也就得到了较大的
4、强化，如此以来，也就促使结构本身的抗震性能随着抗侧刚度的提升而得到强化。在异形框架柱之中的配筋，可以依据要求的不同来进行湿度的降低，这主要是由于大量的试验数据证明了，箍筋本身的抗剪强度在框架结构之中实际上并没有切实有效的起到作用，板箍筋自身的最大应力作用在结构的核心区域仅仅只是为箍筋的屈服强度提到了提升 35%作用的作用。异形柱结构则可以完全依据需求的不同，来选择不同的建筑材料填充到其中，如此以来，便能够促使的资中最大限度的降低，减少各个方面所产生的造价费用。如果说业主还有所需要，那么还能够针对墙体的厚度进行削减，从而提升建筑物所能够的免检，促使经济效益得到极大的提升。异型柱框架的使用能在建筑
5、结构设计中，有效地解决房屋超高、超层问题。比如结构规范中规定，处于 7 度区的砌体结构不能达到 35m 的高度，可当我们使用了异型柱结构以后，在 7 度抗震设防区房屋最大高度是可以达到这个高度的。隔声、隔热效果优于砌体结构，改善了建筑物的物理特性。3 异型柱框架的结构设计结构的布置异形框架结构在进行布置的过程中，其异形柱的所设置的隔墙交叉点，必须要充分的满足要求。不仅仅要对结构的合理布置进行考虑，还必须要最大限度的确保柱子所分布的均匀性，并且保证良好的改造余地。同时，对于跨度也应当要合理的进行调整，不要在客厅以及主卧室之中进行梁设置。如果在某些特殊情况下，客厅和阳台卧室需要进行梁设置，那么可以
6、采取在板内进行暗梁的方式。同时在有阳台的卧室、客厅之中，可以直接向阳台的两侧进行异形柱的翼柱外伸设置。如果说建筑结构的单元强和建筑的刘体检不是出在一个共同的轴线位置之上，那么在对于拒不应力进行解决的过程中，就需要对 T、L、Z 型柱进行的设置。在一个结构单元之中，要的进行矩形柱设置，只要能够设置都要进行设置。如果说在建筑之上有部分柱子需要进行错位，那么为了避免过多柱体的错位变换而出现薄弱环节的可能性，就需要保证变截面位置能够形成极大的应力集中性，不采取下手上扩的形式来进行，仅仅知识在上层进行收应力处理。为了加强刚度可以把电梯和四周连接成筒，对平面刚度的对称也要注意。刚度分布如果不均匀，在结构计
7、算的时候要考虑因扭转耦联造成的影响。设计方法现在异型柱结构设计方面国家还没有统一的规范，只有天津和广东两个省对其有一定的施工标准可以供设计人员进行参考。在设计过程中不能简单的把异型柱当作矩形柱的计算方法来计算，因为矩形柱和异型柱的截面形式差异性很大。现阶段国内异型柱截面计算和设计软件有天津大学的钢筋硷异型柱结构配筋计算程序 CRSC、 ，广东省建院的 SS、SSW 程序和建研院的 TAT、SATWE 程序。在设计的时候考虑到上述仅仅是地方的标准，则还需考虑一下部分：对柱的净高与柱截面长边尺寸之比小于 4 的异形柱，应沿柱高全高加密箍筋，以减小地震作用下柱剪切脆性破坏的危险性和改善柱的变形性能；
8、位于 l 形柱角处的纵向受力钢筋为双向共用；因荷载方向角的任意性，在异形柱内折角处也应设置相同直径的受力筋；按肢长与肢宽之比定义异形柱或短肢墙很大程度是为了学术上的便利。但用TAT 程序进行结构整体计算时，按异形柱模式可能导致结构刚度下降，应适当增加抗地震力；施工过程中对异形柱及其节点区应加以重视，采用骨料粒径较小的混凝土进行浇筑，以确保施工质量框架的计算异型框架比较特殊，在截面对称轴收到作用力时，其挠曲应力在弹性分析时比较小，这时候就相当于承受水平力的偏压构件，还可以按混凝土设计规范和平面假定分析计算。如果框架柱水平作用力较小的时候，仍可以按偏压柱分析计算，此时误差很小。异型柱可以通过面积和
9、刚度相等的原则换算成矩形柱进行整体的分析和计算。水平力作用不是在主轴方向，水平作用力如果很大，那么挠曲应力就不能忽略，就需要对其进行有限元分析，来计算出配筋、内力的位置和大小。对内力和配筋计算时，选择的软件要能计算异型柱。4 结语综上所述，在人们生活水平不断提升的情况下，对于住宅环境的要求在不断提升，传统的普通住宅结构形式已经无法充分的满足人们需求，这也就直接促使异形框架柱开始作为一种未来结构体系的新趋势被应用到建筑工程中。但必须要加以重视的是，结构设计人员本身应当要充分的对于异形柱特性加一张我，充分的了解到设计期间的要点，最大限度的保证结构本身的经济性、合理性，持续不断地完善异型柱框架结构设计工作。
