浅析框架结构中异型柱的设计

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1、浅析框架结构中异型柱的设计武汉华夏理工学院湖北省430223摘要：异型柱结构的应用是主要是在高层建筑框架结构设计当中，它从多方面满足的住房用户的需求。异型柱以其结构灵活多样的优点，在建筑行业有很好的发展前景，尤其是在人们对住宅要求越来越高的今天。高层建筑混凝土的异型柱结构主要为T形和L形等异型截面柱，在一定程度上降低建筑空间，为建筑工程项目的设计与运用功能带来一定的灵活性与便捷性。关键词：框架结构；异型柱；设计刖S异形柱框架结构设计在解决住宅建筑问题中起到了很大的作用，只有在工程中加强住宅建筑异形柱

2、框架结构设计，分析其击现的问题并制定解决措施，对住宅建筑异形柱框架结构设计的现状和发展趋势进行分析，才能够使框架结构设计的作用得到更大的发挥。1异型框架柱结构设计的优点异型框架柱结构在设计中具有以下几点的优点：该体系以轻质砌体作为填充墙，质轻不仅节约上部结构的质量，乂可降低基础的造价并有利于抗震。相同面积之下的异形柱抗弯性、刚性，要远远大于矩形柱，同时异形结构梁木身的净跨度也较小，在梁木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强化，如此以来，也就促使结构木身的抗震性能随着抗侧刚度的提升

3、而得到强化;柱木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。其结构木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；异型柱框架的使用能在建筑结构设计中，有效地解决房屋超高、超层问题。在异形框架柱之中的配筋，可以依据要求的不同来进行适度的降低，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，板箍筋自身的最人应力作用在结构的核

4、心区域仅仅只是为箍筋的屈服强度起到了提升35%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，从而促使经济效益得到极大的提升。2异形柱的受力特点异形柱与矩形柱具有不同的截面特性及受力特性，其受力特性比矩形柱要复杂得多，可归纳为：相比于常规的建筑结构形式而言，异形柱框架的承重性能有着明显的优势，这也是深受建筑业喜爱的重要因素之一。并且，由于该类结构类型属于具有以异性特点，在

5、受到双向压弯作用力下，其荷载力将会随着弯度变化而发生改变，但受压部分的几何形态并不会有所变动。所以，在实际的异形柱框架结构应用过程中，设计人员需要对其结构进行合理设计，以免出现短柱的现象,最终影响建筑设计质量；对于偏压构件，矩形截面的受压区总是矩形，内力臂较大；而对异形柱，受压区图形通常比较复杂，可能为二边形，也可能为多边形。对于受压区呈多边形分布的截面，受压区边缘混凝土应力过于集中，一旦达到受压强度极限，破坏区域往里渗透得过快，不利于外边缘的混凝土纤维经历下降段,从而影响整个截面和构件的延性；在相

6、同条件下，异形柱框架梁柱节点核心区的受剪承载力低于截面面积相同的矩形柱框架梁柱节点的受剪承载力，是异形柱框架的薄弱环节，正因为如此，异形柱结构设计吋，异形柱节点核心区受剪承载力经常不满足设计要求。3异型柱在整体设计异型柱结构的设计在符合建筑标准的前提下是否也能满足用户的需求对于设计师来说是很关键的一点。3.1基本的平面设计有时候异型柱的结构使用不足以支撑楼房给予的压力，所以在设计中设计师可以采用异型结构和方形结构想结合的办法，这样既可以保证质量又不影响整体的美感。由于异型柱的承受外力的能力有限，主要

7、支架还是以方形为主，因为这些结构在一些外力较强的例如地震作用下就容易发生损坏，i般在这些灾害多发区不建议设计这样的结构。-•般情况下在一些不能建造标准楼房的地方使用比较多，例如地震带错层地区、复杂的住宅楼区。3.2合理布置柱距以常用的框架（梁高为500mm＞梁宽为200mm）为例，一般保持梁跨度在313〜515m之间较为合理。跨度过大容易导致梁柱节点钢筋过密。3.3严格控制轴压比众所周知，在混凝土抗震设计中，耗散地震的能量以防止框架倒塌，框架结构中柱的延性起着十分重要的作用，轴压比则是影响混凝土柱延

8、性的一个关键指标。在高轴压比的情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，因而轴压比大小的控制对延性影响至关重要，特别当异形柱结构剪力中心与截面形心不重合时，剪应力使混凝土柱肢先于普通矩形压剪构件出现裂缝,产生腹剪破坏，加上异形柱属短柱时,这些导致异形柱脆性明显，使异形柱的延性普遍低于矩形柱，因而对异形柱的轴压比要严格控制。3.4构造问题在正确的结构选型及计算后，截面内钢筋的构造也是保证异形柱受力性能的重要因素。由于异形柱截面的特点，柱肢端部会出现较大的应力，加上梁