论述建筑框架结构异形柱设计

论述建筑框架结构异形柱设计

苏贺娇

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摘要：随着城镇化建设的不断推进，我国的建筑行业正处在一个飞速发展阶段，建筑质量对人们的日常生活有着直接的影响，受到人们的广泛关注。异形柱的设计工作在框架结构里有着非常重要的作用和影响，直接影响整个建筑的稳定性能，需要加以高度重视。在进行异形柱的设计之前，需要对建筑的整体结构进行了解，根据整体结构的实际情况结合设计要求，才能保证异形柱的设计质量，本文对异形柱的设计工作进行具体的研究分析。

关键词：建筑框架；结构设计；异形柱

异形柱框架结构在我国已经有了多年的应用历史，为解决普通框架结构出现的问题，我国出台了很多政策进行异形柱框架结构的推广，经过近几十年的发展应用，我国的异形柱框架结构已经形成了比较成熟的设计体系。异形柱框架结构的应用具有很多优势，主要有节能环保、增大使用面积、提升美观性、减少重量等等。本文对异形柱框架结构的设计特点和要点进行具体的分析和研究，希望可以为建筑异形柱框架结构今后的发展进步提供参考。

1框架结构异形柱

随着人们生活水平的不断提高，对居住环境也提出了更高的需求，建筑物的结构形式越来越多元化，普通的框架结构无法满足多元化的建筑架构设计需求，影响室内的美观性能，还减少了室内的使用空间，为了对这种现象进行合理解决，出现了异形柱框架结构。异形柱框架结构的应用，不断可以扩大人们的居住空间，还能够避免框架棱角出现在室内设计中，大幅度增加了室内的美观性能。异形柱的应用不但提升人们的居住的舒适度，还给建筑的设计工作带来帮助，使设计工作更加简单方便。

我们在进行建筑物的设计工作时，需要设计适合的支撑系统，才能满足建筑的稳定需求，框架结构设计就是比较常见的一种支撑结构，随着时代的发展进步，高层建筑的数量不断增加，砖墙已经无法承载建筑物的载荷，需要我们设计适合的框架结构才能保证建筑物的稳定和安全。异形柱的设计就是框架结构的一种，与普通框架结构具有一定的区别，主要是异形柱具有不规则的形状。

2异形柱的设计特点

异形柱的设计不同于普通的框架结构，具有两个主要的设计特点，一个就是设计结构的轻便型和灵活性，另一个就是设计的经济效益，下面进行具体的分析研究。

第一，异形柱框结构的主要优势就是具有轻便、灵活的特点，普通的框架结构无法满足房屋中不规则区域的框架支撑需求，通过异形柱设计可以满足房屋整体的支撑设计要求。为了保证建筑整体具有足够的抗震性能，需要在异形柱的实际设计过程中，将刚度和硬度的设计作为设计要点，根据抗震需求和建筑物的实际情况，设计出最适合的结构。通过刚度和硬度的合理设计，可以提升异形柱整体的支撑能力，保证建筑物具有足够的承载能力。异形柱还有一个主要的特点就是质量比较轻，减少了施工的难度。第二，性价比高根据实际的调查研究发现，框架结构异形柱设计性价比较高，可以降低工程的施工成本，提升了工程的经济效益。

3建筑框架结构异形柱设计的要点

3.1高度比、肢长比和长细比

在异形柱框架上利用7度抗震来设立防烈度区，整个房屋的高度一定要小于35m，如果是8度区的房屋高度，那么高度需要小于25m，高宽比上也不能够超过4，这就是基本的要求。柱的净高和截面之间的长细比一定要小于8，但是不能够小于4，否则是无法达到相的标准的。还要根据砼的结构进行合理的规范，如果在长细比上小于4，那么就属于短柱，短柱容易被破坏，基于这种情况，建筑框架异形柱设计要尽量避免出现短柱，这样的结构设计才是合理的，在整个建筑结构设计中需要将整个建筑结构设计做好。如果异形柱在长细比上大于8，易引起附加偏心矩，对轴压构件及小偏心受压构件承载力影响较大。根据长细比宜<4，在梁高为600mm的前提下，当标准层层高为3.0m时，异形柱的最大肢长可为600mm；底层层高为4.2m时，肢长可为900mm因此，异形柱的柱肢不应过长，各肢高与肢厚比不应>4，且异形柱截面肢厚对多层建筑不应<150mm；对高层建筑不应<200mm。

3.2异形柱框架结构设计构造

柱纵筋与箍筋设置形式有“L”、“T”、“十”及双排布置等形式在同一截面内，纵向受力钢筋宜采用相同直径，其直径应≥14mm，且小于25mm：纵间距>250mm时，应设置纵向构造筋，其直径可采用12mm，并设拉筋，拉筋间距为箍筋问距的两倍。柱截面厚度<200mm时，纵向受力钢筋每排不应多于2根；肢厚在200～250mm时，每排钢筋不应多于3根，必要时可二排设置，二排钢筋之间的净距不应<50mm。框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率：抗震等级为2级时，中柱、边柱不应<0.7%，角柱不应<0.9%；抗震等级为3级时，中柱、边柱不应<0.6%，角柱不应<0.8%。框架柱中全部纵向钢筋的配筋率，抗震设计时，对Ⅱ、Ⅲ级钢筋不宜>3%。框架柱应采用复合箍。箍筋末端做成≥135°的弯钩，弯钩端头直段长度不应<10d。

3.3抗震等级对异性柱框架设计的影响

异形柱框架结构应根据结构类型、房屋高度及抗震设防烈度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。根据规定：抗震设计防烈度为7度，房屋高度<22m时，为三级抗震，高度>22m时，为二级抗震；抗震设防烈度为8度，房屋高度≤25m时，为二级抗震。有些地区的《规程》还规定了异形柱框架结构只适用于抗震设防烈度为7度及7度以下的地区且房屋高度不超过35m。

3.4如何减轻扭转力对建筑的影响

在异形柱框架结构的设计过程中，扭转力的平衡工作也是一个设计的关键，如果没有进行扭转力的平衡，会导致建筑内部架构整体受力不均衡，严重时甚至会出现建筑结构的破坏，严重威胁了人们的生命健康安全，为此需要我们通过合理的方式进行避免扭转力对建筑结构产生过大的影响。具体的方法如下：首先需要结构的整体进行合理的布局和设计，让所有的建筑结构尽量遵循着对称的原则，这样可以使建筑整体受力均衡，避免出现扭转力的影响。扭转力对框架结构也会产生较大的影响，为了避免这种情况，我们一般选择纵向交联的方式进行主轴的布置工作。再设计工作结束后，需要进行合理的检验和数据分析，如果出现结构的不对称，很容易导致扭转力对建筑结构产生较大的影响，这时候就需要我们进行合理的数据分析，计算扭转力对于建筑的影响情况，如果影响较大，需要我们进行设计的分析和改进，直到将扭转力的影响降到合理的范围内，才能保证建筑整体的安全性能和稳定性能。

4结语

时代的发展进步，建筑结构出现了巨大的变化，越来越多造型奇特的建筑不断涌现，普通的框架结构已经无法满足现代的建筑结构设计要求，异形柱框架结构的出现有效的解决了这个问题，不但可以避免室内出现框架的棱角结构，增加了室内的使用面积，而且还具节能环保的特点。为了保证异形柱框架结构的质量，需要我们从设计阶段入手，本文对异形柱框架结构的设计进行了具体的分析研究，重点分析了设计要点部分，希望可以提供一些参考作用。

参考文献：

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