淺談異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用

摘要：異形柱框架結構是一種常見的民用建筑結構類型，其有著較多的優點，可以提高建筑施工的效率，可以更很好的滿足人們對民用建筑美觀性要求。當前設計對建筑的需求量比較高，由于我國的人口數量比較多，所以，高層建筑在建筑行業中有著良好的發展前景。高層建筑多采用的異性柱框架結構，在應用施工的過程中，施工單位需要提高異形柱框架結構的穩定性，保證建筑使用的安全性，這樣才能促進建筑行業更好的發展。本文對異形柱框架結構的特點進行了分析，還對異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用情況進行了探討，以供參考。

關鍵詞：異形柱；框架；結構；民用建筑；設計

異形柱框架結構在應用的過程中，一定要保證結構的穩定性，其在民用建筑中應用比較多，常見的異形柱形狀主要有三種，分別是T型、L型以及十字型，采用異形柱結構，可以保證建筑設計的靈活性，可以擴大建筑空間，提高建筑的美觀性。常見的建筑框架一般為圓柱形或者矩形，在應用的過程中，要保證柱的承載力，要保證建筑設計達到質量安全標準。應用異形柱框架結構，可以保證室內裝修的效果。將異形柱框架結構應用在民用住宅設計中，要在保證建筑美觀性的同時，提高建筑結構的穩定性。

1、異形柱框架結構的特點

異形柱在空間布局的應用中，有著較大的靈活性，將其應用在民用建筑設計中，需要合理利用異形柱的特性。異形柱框架結構的建筑一般美觀性比較強，其可以擴大建筑空間的面積，可以保證建筑室內裝修的美觀性。在現代化的民用建筑中，異形柱框架結構應用比較多，其可以增加室內空間的利用面積，可以提高用戶的滿意度，所以，異形柱框架結構在建筑設計中有著良好的應用前景，在應用的過程設計人員需要做好優化工作，要結合建筑的功能以及業主的需求，對住宅設計進行優化。異形柱在應用的過程中，要保證建筑結構的抗震性，要做好柱網的優化工作，還要做好平面布置工作。異形柱與傳統圓形、矩形柱相比，有著較多的優點，其可以節省建筑設計的成本，可以提高建筑的實用性。

異形柱在應用時，還要做好尺寸設計工作，要保證其寬度與圍護墻厚度一致，框架梁與墻體的寬度需要保證一致，這有利于保證框架結構的穩定性。在室內裝修中，異形柱可以創造出更大的室內空間面積，可以為室內裝修提供更加的空間，有利于提高建筑室內的美觀性。圍護墻結構一般都屬于自承重隔墻類型，所以，在打洞的過程中，一定要做好設計的工作，避免影響承重墻的功能。在對建筑墻體的結構進行優化時，異形柱框架結構發揮著靈活性的優點，所以，異形柱框架結構在應用中得到了廣泛的好評，這要使得這種結構得到了良好的推廣。

2、異形柱框架結構的設計

建筑行業在發展的過程，采用的技術以及設備越來越多，采用的結構類型也越來越豐富，設計人員要保證結構的穩定性，還合理優化設計方案，保證異形柱框架結構的建筑工程可以高效、安全的順利進行。

2.1結構布置

合理的結構布置是指平面布置及豎向布置均要實現科學合理，結構的平面和豎向布置宜簡單、規則、均勻，兼顧建筑功能與結構功能的合理性。在工程設計中，應根據結構的平面布置和受力特點，結合具體的建筑平面布置L形、T形、和十字形等異形柱，以充分發揮異形柱在建筑使用上和結構受力上的優點，從而得到良好的技術經濟指標。結構布置在平面和沿結構高度上剛度和質量要均勻布置，以減小結構在地震過程中的扭轉影響和防止出現薄弱層。

另外，L形、T形和Z形截面異形柱的截面配筋具有非常明顯的不對稱性，試驗表明就單個異形柱構件而言，其延性有較大缺陷。但是由對稱布置的異形柱所組成的框架，則具有較好結構延性，所以結構的平面布置上組成框架的異形柱應盡可能對稱。異形柱的肢厚較薄，其中心線宜與梁中心線對齊，盡量避免由于二者中心線偏移對受力帶來的不利影響，平面節點處（軸線交叉點處）應盡可能設柱，避免主次梁搭接；在多層住宅中，異形柱宜布置在房間中影響使用的墻角處，其他部位從受力合理和施工方便考慮宜布置成矩形柱。

2.2計算要點

由于異形柱框架結構或異形柱框-剪結構的受力特征與普通框架或框-剪結構相同。異形柱框架結構的工作特點仍類似于豎向懸臂剪切梁，其變形曲線為剪切形，越向上其撓度增加越慢，但其抗側移剛度通常要比普通框架小。而對于異形柱框-剪結構同一個結構單元中，既有框架又有剪力墻，兩者之間仍然必須通過平面內剛性無限大的樓板使之在同一樓層變形協調一致，共同抵抗由風或地震引起的水平作用，其變形曲線仍然是一條反S形的曲線。故在進行異形柱框架結構或框-剪結構設計時，可采用經省級和省級以上組織鑒定通過的計算軟件進行受理分析和配筋計算，有時梁、柱之間不可能完全對齊。故一般要求采用空間三維桿系分析模型程序來進行整體受力分析，如TAT、SATWE等多、高層三維空間分析程序。

3、異形柱結構的構造措施

異形柱結構設計應用，需要不斷的改進與完善結構設計與施工方法，使異形柱結構能夠更好的發揮其優越性，為城市現代化建設做出更大的貢獻。

3.1采用高強度等級混凝土，可降低軸壓比，對異形柱的延性也有好處。

3.2異形柱結構的顯著特點是截面和配筋不對稱，導致異形柱在兩個方向強度和延性不對稱。為了盡量降低這種影響，腹板端部配筋應在合理范圍內盡可能多，而采用Ⅲ級鋼筋能起到類似的作用。

3.3在實際工程中，異形柱的寬厚比一般均大于2.5；當異形柱截面肢厚小于200mm時，將會造成粘結強度不足及梁柱節點的鋼筋設置困難，基于施工和外墻保溫隔熱等要求，故限制異形柱肢厚也不應小于200mm。同時考慮到穩定性等問題，柱肢厚度不宜小于樓層高度的1/20；對于二級抗震設計要求的底層異形柱，由于其計算長度較大，為了保證足夠的側向剛度和穩定性，故柱肢的厚度不應小于樓層高度的1/16。

3.4異形柱柱端箍筋加密區的箍筋應根據受剪承載力計算，同時滿足體積配箍率條件和構造要求確定。對箍筋合理配置的研究中發現，當體積配箍率p相同時，要在箍筋間距s對受壓縱筋支撐長度達到一定要求時，增大體積配箍率p，才能達到提高延性的目的。

4、結語

建筑行業在不斷發展的過程中，施工質量以及效率越來越高，這有利于滿足人們日益增長的對民用建筑的需求量。隨著社會的不斷發展，人們的審美眼光有所提高，對民用建筑的設計質量也提出了更高的要求，設計人員需要提高技術水平，要合理應用異形柱框架結構。異形柱框架結構是一種新型的結構類型，其有著較大的靈活性，可以保證建筑室內裝修的效果。異形柱框架結構在現代化的民用建筑中有著良好的應用效果，其可以保證建筑的質量以及安全，可以促進我國建筑行業今后更好的發展。

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