異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用研究

郭瑞鋒

(烏海市英信建筑設計有限責任公司 內蒙古 烏海 016000)

異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用研究

郭瑞鋒

(烏海市英信建筑設計有限責任公司 內蒙古 烏海 016000)

在現代民用住宅的設計當中，異形柱框架結構已經成為一種比較常見的建筑結構形式，因為其自身具備了很多的優點，受到了設計人員的深深喜愛，在應用方面也比較廣泛。同時，因為當前人們對居住環境的要求在逐步提高，所以對住宅在設計方面的要求更加嚴格，更加時尚，更加美觀。這也是設計人員面臨的重要挑戰。異形柱框架結構不僅僅能夠是建筑物的結構穩定性得到保障，還能夠是建筑物具有相當美麗的結構，使客戶的滿意程度非常高。

異形柱；框架結構；民用住宅；應用

引言

我國目前的建筑行業已經取得了一定的成績，并且實現了跨越式的發展，使很多先進的工程不斷涌現出來并在具體施工中得到了非常廣泛的應用，也為我國建筑行業的長遠發展奠定了一定的基礎。在人們日常住宅中，被人們關注對打的無疑是民用住宅的建筑，民用住宅的質量將直接影響到人們生活質量的高低，給生活的舒適性帶來直接影響。所以民用住宅的設計人員為了有效提高居住的環境，滿足不同人群的住宅需求，不斷將異形柱框架結構設計到當中去，使小區更有獨特的魅力，更加個性化，是我國建筑的水平在一定程度上有所提高。

一、異形柱結構的概述

我國建筑行業的快速發展導致建筑結構的種類越來越多，使建筑市場的資源得到了很好的豐富，另外對現代化建設也起到了促進作用?，F代人們的審美眼光和過去已經有了很大的區別，眼光在不斷提升，對民主住宅的需求日益增大，對質量的要求越來越高。而傳統建筑行業使用的矩形架已經不能夠滿足人們審美的要求，沒有異形柱框架結構受到的青睞大，同時傳統矩形框架也非常不利于建筑行業的多元化發展[1]。

（一）異形柱框架結構的分析

隨著異形柱框架結構的不斷推廣，這種結構的優勢逐漸贏得了大眾的贊美，在建筑中被關注的程度越來越高，也成為了很多民用住宅設計中不可或缺的因素。最早的民用住宅設計比較受歡迎的是矩形柱框架結構，這種結構的形式偏于簡單，對于目前人們的要求已經很難滿足。當自動異形框架結構開始被應用以后，在使得住宅屋面平面布置達到了很理想的效果的同時，也給居民帶來了更大的利用價值，并且為后續操作也帶來了一定的便利。有關人員在經過對次結構的研究后得出的結論也符合人們的需求，這種結構無論是在穩定性方面，還是在抗爭能力方面都有很強的效果，值得推廣和應用。

（二）異形柱框架結構的應用前景

異形柱框架結構擁有很多的優點，在使得平面布置得到了優化的同時，還能夠使得維護強的建設變得更加輕巧，當這種結構在應用時需要考慮的建設條件和和要求應該更加徹底，這樣才能夠使得其結構的功能得到有效發揮。異形柱框架結構可以在很大程度上使人們不斷提高的審美眼光得到滿足，使民用建筑的類型更加豐富[2]。然后，異形柱框架結構的受力能力比較強，有效將利用率提高，將優勢互補，使綜合性的建筑形成。因此，未來建筑發展的主要方向也是異形柱框架結構，式建筑的風格不斷更新、個性得到張揚、滿足人民的需求，成為建筑行業發展的主要動力。

二、異形柱的受力特點

（一）承重能力強

異形柱框架的承重能力比較強，并且具有較強的抗震性，這與異形柱的自身特性有很大關系，因為這種結構存在異性的橫截面，受到雙向壓彎的作用時異形柱框架結構的荷載力彎度的變化而變化，受壓部分的變化也是之前沒有發生過的。所以目前的異形柱在工作時的延續性將比較復雜，在設計的時候需要考慮的因素比較多，嚴格控制其結構的軸壓比，防止出現短柱的情況。

（二）立面剛度在控制中分布均勻

異形柱結構的立面剛度在控制中分布十分均勻，同時異形柱與輕質砌體填充墻相比是極其重要的工作模式。當進行設計的時候，需要有效避免出現極短住的現象和抗震性能不良的情況，那么設計人員應該進行深入和系統的設計，使得設計工作比較全面、合理，并且能夠達到這幾的標準和預想中的工作要求

（三）多種力共同作用

通常來說，在目前的異形柱設計過程中能夠影響框架結構和短肢剪力墻破壞形態比較多，對于這些因素進行完善和控制在當前的建筑工程項目中逐漸成為了大眾關注的核心與重點。目前，在異形柱的設計中，對異形柱造成變動和破壞的主要原因是彎曲壓力破壞、粘貼破壞和高壓剪切破壞等。

三、異形柱框架結構設計中的相關問題

（一）結構平面布置

異性框架結構的平面在布局和設置的過程當中應該遵守目前應用的多種設計要求及相關的規定，滿足當前社會發展中的發展趨勢，應該考慮自身的相關特點。首先，當進行平面設計時，盡量做到平面對稱，主要通過對兩個軸方向的協調統一因素進行設計及分析，盡量使合力中心盡量和剛度中心完全重合，使偏心距在最大程度上減少，這樣一來，可以使建筑物在使用過程中的扭轉裂縫和其他不利的因素發生。其次，需要考慮采用雙向軸重體系，并縱橫向相連接。最后，各柱肢應盡量對齊，使主肢和橋梁共同構成比較規則、多跨的抗側力體系。異形柱的設計的主要目的是使小面積房屋得到合理使用。應將重點布置在房間使用的墻角位置，其他位置從受力合理及經濟性方面來分析。使異形柱充分發揮使用和受力的特點創造出用鋼的最低。

（二）設計方法

異型柱的截面與矩形柱的截面存在很大的差異，因此，對于異型柱的計算不能完全的按照矩形柱的計算方法。所有的程序都用數值積分的方法，實行正截面配筋的設計，這樣的方法實施準確性比較高，在通過大量的工程的校算，便可以及時的適應結構達到安全性的需求。把上面的兩種規程看做是地方的標準，含有不足之處，所以在設計時還應該注意一下兩方面：

首先，為了方便學術，都要按肢長和肢寬二者的比來対異型柱或者短肢進行定義。可是，在用TAT程序實行整體結構的計算時，依靠異型柱的模式有時會致使結構的剛度降低，所以，要適宜的加強抵抗地震的力度，另外，當依照短肢剪力墻的模式進行計算時，可能會使梁配筋偏小，應該適宜的調整配筋。其次，通常情況下，多數的矩形柱的多層框架的結構里側移一般都不起控制的作用，但是對于異型柱的框架結構來說，因為側向的剛度比較小，偶爾會發生側移也會超過了規定的允許值。

（三）構造設計

進行構造設計時應該參照規范和實踐經驗來看，柱肢的厚度應該大于160mm，通常情況下采用200mm比較合適。對于大于8層的框架其下面兩層梁柱節點處的鋼筋有時比較密集，所以不適合變薄[3]。當梁跨度比較大時，柱子通常會截面不足，使軸的壓力過大，鋼筋過度密集。當選用縱向鋼筋時，數量不應該過多，直徑應該大一些，一般直徑只要不大于25mm，就應該選較大的直徑，使根數減少，同時每邊的鋼筋最合適保持在兩根，多的情況下應該做兩排配置[4]。

結束語

異形柱框架結構的平面布置相對靈活，這也是這種結構比普通矩形框架結構好的主要表現。設計時應該充分考慮設計因素，將異形柱框架結構的優勢發揮到最大程度，使其在民用住宅建設中不斷發展，為人們提供更好的利用價值。

[1]姚驥華.淺談異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用[J].科技致富向導,2013,(4)∶151.

[2]潘小霞,郭洪巖.淺談異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用[J].科技致富向導,2015,(2)∶291-291.

[3]徐玉谷.淺談異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用[J].科技致富向導,2015,(5)∶357-357.

[4]彭治.淺談異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用[J].科技資訊,2009,(7)∶73-73.

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1007-6344（2017）01-0320-01

郭瑞鋒（1978-04），男，烏海市英信建筑設計有限責任公司