異形柱框架結構設計問題分析

李紅

摘要：文章深入的分析了異形柱以及短肢剪力墻的區(qū)別，異形柱框架結構設計的一般規(guī)定、受力特點及軸壓比控制，并且講解了在開展結構設計的時候，要遵循的方法體系等，而且提出了一些個人的看法。

關鍵詞：異形柱；短肢剪力墻；長細比；短柱；軸壓比；構造

1 概述

在過去的時候，建筑普遍的使用多層的框架體系，然而最近的一段時間開始朝著異性柱樣式的發(fā)展。它可以更好地合乎建筑體的使用規(guī)定，而且合乎其構造等的特征，所以被大范圍的使用。它一般是用到多層的建筑體中，填充墻采用粉煤灰加氣混凝土砌塊，厚度與異形柱肢厚相同，屋中沒有柱楞，它的特征有以下的一些：

（1）有著常見的體系具有的整體性，而且它的抗振性非常好。

（2）還具有磚混體系的獨特性，它的使用規(guī)模變大了。而且又能夠合理的應對磚混體系面對的不利現象。

（3）其具有非常寬的空間，而且非常的方便使用者進行改裝等活動。

現在，我國的規(guī)定和條例中還沒有對其進行詳細的論述，設計者在開展工作的時候，唯一可以分析的是區(qū)域性的內容，他們在開展活動的時候經常性的會遇到一些在條例中沒有提到的內容，此時就要靠他們長久的工作知識，進行合理的分析。

2 其在構造設計中的常見規(guī)定內容

2.1 關于構造的布局

當平面布局的時候，通常按照如下的理念進行活動：對于其單獨的結構來講，應該確保平面的狀態(tài)以及剛度等是勻稱的，如果很顯然的失衡的構造要分析扭轉力對于構造的干擾，要確保其是雙向存在。

對于垂直方向的布局：它的垂直體型要確保勻稱，防止有太大的外挑以及內收等現象發(fā)生。

2.2 關于其何時的尺寸等的論述

2.2.1 異形柱根架在7度抗震設防烈度區(qū)，要求房屋高度不大于35m，高寬比不宜超過5；8度區(qū)房屋高度不大于25m，高寬比不宜超過4。

2.2.2 柱凈高與截面長邊之比即長細比不宜小于4且不大于8.結合結構內容，長細比小于4即短柱，一般短柱容易被影響，在設計的時候最好別存在短柱。

2.2.3 根據長細比不直小于4，在梁高為600mm的前提下，當標準層層高為3.0m時，其肢的長度最長可以達到600mm；底層層高為4、2m時，肢長可為900mm。所以，它的柱肢不能太長了，而且要掌握好各個比例問題，且異形柱截面肢厚對多層建筑不應小于150mm；對高層建筑不應小于200mm。

2.3 關于抗震級別

一般來講，結構要結合其種類以及屋高和抗震度等來明確它的抗震的級別，要確保合乎有關的運算以及規(guī)定。結合我省相關條例中，明確：抗震設防烈度為7度，房屋高度<22m時，為三級抗震，高度≥22m時，為二級抗震；抗震設防烈度為8度，房屋高度≤25m時，為二級抗震，這種構造一般適合那種烈度不超過7度的區(qū)域。

該構造對于屋高有著非常嚴苛的規(guī)定，通常只是適合用到多層中，不過因為其布局非常靈便，屋中沒有梁外漏等，所以其比較受歡迎，不管是何種形式的建筑，開發(fā)單位都想要將其設計成這種模式。設計者要認真的分析，不能單純的隨大流，要分析具體的數值。

3 關于其受力性和軸壓比相關的內容

3.1 其比對一般的設計來講，非常的繁瑣，對于偏壓構件，矩形截面的受壓區(qū)總是矩形，內力臂較大；但是對其來說，圖形非常的繁瑣，或許是兩邊形，又或是多邊的。針對那些受壓而且是多邊的，其壓區(qū)附近的力過分的聚集到一起，如果上升到一定的高度的話，力就會作用，此時截面等的延性就會受到影響。

3.2 因為它是多肢形式，它的剪力區(qū)和截面區(qū)是不在一起的，當受到力的影響的時候，所有的肢都會出現一定的反應力。此時柱肢砼最先出現縫隙，使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。

3.3 當期處在平衡力影響下的時候，其出現的雙向的偏心力就會發(fā)生反應。所以，要結合空間體系來分析，最好是采用具有異形柱單元的計算程序進行內力與位移分析。

不過上述的知識都有一個大的前提，平截面設定，沒有分析到翹曲性等內容，針對異形柱來講，就會發(fā)生許多肢獨自活動的現象。所以，之前的設定理論就不是非常的嚴謹，針對其開展的分析探索等未形成綜合化的體系，所以使得其設計活動非常繁瑣，因此要在進行強化。

3.4 對于其延性的維護方法，要認真的掌控軸壓比例。要確保柱有非常大面積，這樣就能夠避免不良現象，符合抗震性規(guī)定。在設計的時候，對于框支柱等在多方面的規(guī)定都要比一般的要嚴格許多。

4 關于其設計構造相關的內容

4.1 框架柱

4.1.1 柱縱筋與箍筋設置形式有“L”、“T”、“十”及雙排布置等形式.當截面是一樣的時候，豎向的受力鋼筋應該使用一樣的尺寸，一般在14至25mm之間：縱筋間距大于250mm時，應設置縱向構造筋，其直徑可采用12mm，并設拉筋，拉筋間距為箍筋間距的兩倍。

4.1.2 柱截面厚度小于200mm時，縱向受力鋼筋每排不應多于2根；肢厚在200～250mm時，單排的鋼筋要控制在三根之內，如果需要的話還可以設置雙排，而且要控制好其間距。

4.1.3 框架柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率：抗震等級為2級時，中柱、邊柱不應小于0.7%，角柱不應小于0.9%；抗震等級為3級時，中柱、邊柱不應小于0.6%，角柱不應小于0.8%.框架柱中全部縱向鋼筋的配筋率，抗震設計時，對Ⅱ、Ⅲ級鋼筋不宜大于3%。

4.1.4 框架柱應采用復合箍，嚴禁采用具有內折角的箍筋，箍筋必須做成封閉式，箍筋未端做成不小于135°的彎鉤，彎鉤端頭直段長度不應小于10d。

4.1.5 箍筋加密區(qū)長度取柱截面的長邊尺寸、層間柱凈高的1/6和500mm者中的最大值。

4.2 框架節(jié)點

4.2.1 框架梁的截面寬度與異形柱的肢寬相等或梁截面寬度每側凸出柱邊小于50mm時，在梁四角上的縱向受力鋼筋應在離柱邊大于800mm處，且滿足小于1/25坡度的條件下向柱筋內側彎折伸入框架節(jié)點內。

4.2.2 當框架梁的截面寬度的任一側凸出柱邊大于等于50mm時，則該側梁角上的縱向受力鋼筋可在本肢柱筋外側伸入梁柱節(jié)點內。

4.3 關于柱和墻之間的連接性要素

4.3.1 它的填充物料，一般是比較輕的，而且要確保和框架穩(wěn)當的連到一起。如果使用的是砌體形式的，在它們的連接地方，沿高度每隔500mm或砌體皮數的適當倍數，用鋼筋與柱拉接，鋼筋由柱的每邊伸出，進入墻內的長度：2級抗震時沿填充墻全長設置；3級時不小于填充墻長的1/5及700mm，填充墻的砌筑砂漿強度等級不應低于M2.5。

4.3.2 如果墻的高度超過5m，在它的上方應該和梁有拉結方法。如果減少一米的話，宜在墻高中部設置與柱連接的通長鋼筋砼水平墻梁。

5 結束語

由于建筑不斷的向著產業(yè)化等的層次發(fā)展，對于其構造的設計活動來講，面對的規(guī)定將會更加的嚴苛。該項設計活動在現在來講，還未形成綜合的規(guī)定，其表示著有很多的基建活動未開展好，不過在具體項目中其結構卻被大范圍的使用，因此就規(guī)定設計者要站在體系的常見特征的層次上來分析，認真地分析構造內容，確保體系穩(wěn)定，進而確保相關的理論知識等也可以獲取非常顯著的進步。

參考文獻

[1]GB50010-2002，混凝土結構設計規(guī)范[S].

[2]GB50011-2001，建筑抗震設計規(guī)范[S].