異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用研究

于浩

摘 要：在我國建筑工程行業(yè)不斷發(fā)展的當今，人們對于建筑的需求也從只注重功能性向著美觀實用雙重標準發(fā)展，異形柱結構的應用使建筑更具獨特的審美價值，因此在很多建筑工程得到了應用，本文就異形柱的特點和優(yōu)勢進行了分析，并探討了其在民用住宅設計中應用的情況。

關鍵詞：異形柱框架結構；民用住宅設計；應用研究

異形柱框架結構在我國民用建筑中應用較為廣泛，它不僅可以使建筑更具美觀性，同時還可以提升建筑的穩(wěn)定性，使建筑承重能力得到提升，因此很多建筑設計中都會應用異形柱框架結構，但是由于異形柱的受力特點與柱體截面形狀有關，因此在進行異形柱框架結構設計與應用中要根據(jù)民用住宅的實際情況進行規(guī)劃。

1 現(xiàn)代民用住宅建筑應用異形柱框架結構的優(yōu)勢

我國傳統(tǒng)的框架結構中通常采用矩形柱來作為受力支撐，但矩形柱存在形式單調(diào)、美觀性不強的缺點，同時對于空間布局也會常常產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感，因此很多現(xiàn)代民用住宅建筑中都開始應用異形柱框架結構，異形柱的應用不僅可以使建筑空間得到最佳利用，同時還能升華建筑的審美價值，提升建筑框架結構的穩(wěn)定性，使建筑更加宜居。

2 異形柱框架結構在建筑中的受力特點分析

2.1 異形柱具有更強的承重能力

異形柱在實際的建筑工程應用中所表現(xiàn)出的承重能力比傳統(tǒng)的矩形柱要強，同時異形柱還表現(xiàn)出了更強的抗震能力，這是異形柱的形狀特性決定的，因為異形柱的橫截面不同于以往的矩形，其形狀特異，因此在受到來自不同方向的壓彎力作用就會造成不同于矩形柱的彎度變化，受壓部分在承載壓力的條件下會發(fā)生的變化情況也要根據(jù)柱形而定，通常情況下圓形柱的承壓效果較好。而在設計中要對異形柱的延續(xù)性因素進行綜合探討，避免發(fā)生短柱的現(xiàn)象。

2.2 立面剛度易于控制

進行異形柱框架結構的相應立面剛度把控較為容易，因為其相對均勻，而針對異形柱的短柱現(xiàn)象，在進行建筑設計時要進行充分的勘察工作，同時要根據(jù)建筑整體要求與標準進行設計。

3 民用住宅設計中應用異形柱框架結構的要點

3.1 結構平面布置的優(yōu)化

異形柱框架結構在民用住宅設計中進行平面布局時要依照現(xiàn)有的國家相應的設計要求與規(guī)范來進行，同時要結合建筑本身的需求，利用異形柱的自身優(yōu)勢來進行合理設置，我們在進行平面設計和規(guī)劃時首先要針對異形柱的特點，盡量做到設計對稱，也就是利用軸向協(xié)調(diào)因素來進行布局與設計，盡力將合理中心和剛度中心進行重合，或者盡量減小偏心距，只有這樣才能最大限度地將住宅建筑建成后的扭轉裂縫出現(xiàn)的可能降低，避免建筑出現(xiàn)不穩(wěn)定因素，并且我們還要盡量綜合考慮雙向軸重體系的運用，在進行各柱肢設計時要盡量保持對齊。我們在民用住宅中應用異形柱主要是為了合理利用房屋的空間，因此異形柱的主要布局位置可以放在角落中。

3.2 民用住宅中應用異形柱結構的設計方法

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(shù)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(guī)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(diào)整配筋。其次，通常情況下，多數(shù)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(fā)生側移也會超過了規(guī)定的允許值。

3.3 民用住宅中應用異形柱結構的構造設計

進行構造設計時應該參照規(guī)范和實踐經(jīng)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(jié)點處的鋼筋有時比較密集，所以不適合變薄。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(shù)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(shù)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 結語

總之，異形柱框架結構的應用對民用住宅建筑的美觀性與穩(wěn)定性的提升具有很好的促進作用，如果我們在進行民用住宅建筑設計與規(guī)劃時根據(jù)實際情況靈活應用異形柱框架結構，就可以使建筑的功能性與審美價值大大提升。

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