论述建筑框架结构异形柱设计

姜军

摘 要：要想全面提升建筑物自身质量，就需要在进行建筑施工的时候选取合理的技术手段和施工材料，减少建筑施工中出现的问题，对于促使建筑施工质量提升起到非常重要的作用。在目前对建筑施工中采取的框架结构异形柱设计，其对于提升建筑物整体质量起到非常重要的作用。但是在对这个过程中的框架结构异形柱设计本身还存在一些问题，针对于这一点就要对其中存在的问题进行全面分析，并提出有效方法来提升异形柱自身性能。

关键词：异形柱框架结构；性能；结构设计；要点

随着社会不断发展，人们对建筑物结构稳定性的重视程度也有很大的提升，这就需要在建筑施工的时候进行合理的框架设计，借以提升建筑物自身质量。在对建筑物进行框架设计的时候还要对其自身的异形柱进行全面分析，保证异形柱在建筑施工中发挥自身最大的作用。在对异形柱进行研究的时候发现，这种结构自身造价较低，在进行施工的时候能够有效减少企业的资金投入，对于提升建筑单位的经济效益也起到非常重要的作用。

1 异形柱自身结构特点行业应用范围

由于异形柱结构在我国发展的时间还不是很长，因此异形柱自身还存在一些问题，针对于这一点就需要对异形柱自身结构和其自身在建筑行业的应用范围进行全面分析，有效提升异形柱结构在建筑施工中的作用。在对异形柱整体结构进行研究的时候，发现这种结构不仅仅能促使建筑框架施工更加顺利的进行，还能有效提升建筑物自身抗震能力，因此这种异形柱结构多用于地震频发的地区。加上现在我国人口不断增长，用地面积也面临紧缺的困境，因此一些地区为了提升土地使用效率，经常采取建设高层建筑的方法，这种高层建筑自身稳定性本身就处于一定劣势，因此这就需要在进行高层建筑施工的时候，选取合理的框架异形柱结构，减少高层建筑因为自身结构原因和外界因素造成稳定性降低的现象，有效提升高层建筑的使用寿命和健康程度。

在目前进行异形柱框架施工的时候，还需要对异形柱整体结构进行全面分析，减少施工中出现短柱的现象。另外对异形柱框架进行拉筋处理的时候，应该保证异形柱自身结构与建筑物整体能够达到全面衔接的状态，这样不仅仅能够提升建筑物自身质量和稳定性，还能有效减少地震对建筑物造成的影响。在对异形柱进行全面分析中，发现其自身本身就存在较好的延性特点，因此这就应该对异形柱各个方位的钢筋和肢端等进行有效分析，明确异形柱和矩形柱的穿插特点，这样对于提升建筑施工中异形柱自身功能和适用范围起到非常重要的作用。

对现在建筑行业施工中使用的异形柱结构进行全面研究中，了解到这种结构的使用范围主要在于地震频发且震幅较小的区域。对于建筑物高度方面，保证建筑物高度不超过27m也是非常有必要的，只有这样才能保证建筑施工中选取的异形柱框架结构发挥自身最大的作用。另外在进行异形柱框架施工的时候，还要对整个建筑物结构和所处的环境进行全面分析，使得其自身高度和抗震性能符合异形柱施工要求。

2 异形柱框架结构的设计要点

对于异形柱框架结构来说，要想保证其在建筑施工中发挥自身最大的作用，还应该在进行建筑施工的时候对异形柱矿机结构进行全面分析，减少其在建筑施工中出现的问题。在实践研究的时候发现对异形柱框架进行设计的时候需要考虑的因素非常多，为了保证异形柱框架自身质量，还需要对异形柱框架设计中应该考虑的因素有一个全面了解，这样对提升异形柱框架结构在建筑施工中的应用，提高建筑物整体质量都起到非常重要的作用。

2.1 异形柱框架结构布置

2.1.1 框架结构扭转肯定会带来不利影响，因此，设计时结构平面要对称，平面与刚度尽量做到一致，柱上两个主轴方向的布置要协调对称，否则要充分分析扭转对结构受力的影响。

2.1.2 异形柱框架结构应该进行双向设置，对齐框架柱，拉通框架梁，纵横框架梁不要相互支撑，确保结构空间受力，保证结构的承载力、刚度、抗震性及稳固度，形成良好的统一整体。

2.1.3 不要出现错层，这样能有效预防建筑楼层出现竖向的刚度突变，而且竖向的体型规则布置。

2.1.4 对于个别部位，其受力较为复杂的，应改为选用一般框架柱。

2.2 建筑最大适用的高度与高宽

异形柱框架结构最大适用高度与宽度：（1）抗震设防烈度为6度（0.05g）时，最高为24m，高宽比应<4；（2）抗震设防烈度为7度（0.10g）时，高度要求<35m，层数<12层，高宽比应<5；（3）抗震设防烈度为8度（0.20g）時，高度<25m以，高宽比应<4；（4）柱净高与截面长边之比应>4且<8。因为比4小容易出现脆性剪切破坏现象，而比8大则会框架会失稳。

2.3 明确抗震等级

异形柱框架结构对抗震性能有严格的要求，抗震等级高低的确定，影响着计算、结构延性及其变形能力，通过抗震等级制定相关必要措施。抗震等级的确定由当地的抗震设防烈度、结构类型及其高度来决定。异形柱框架结构的延性比矩形柱框架的要低，所以，异形柱框架结构的抗震等级相对较高。

2.4 异形柱结构的计算

异形柱结构的截面尺寸除了考虑主要的轴压比外，也要综合考虑其他相关影响因素。异形柱结构设计其计算内容主要有：计算截面承载力；计算结构的延性及其刚度；计算结构的抗震性能等。异形柱的两种计算方法：

（1）在异形柱框架结构规范中规定，当异形柱断面剪力墙的墙肢长与墙肢宽之比<4时，应配筋应按柱进行计算。例如墙宽为220cm，则4×20=80cm，也就是说，当墙肢长<80cm时，可以按框架柱计算钢筋混凝土墙（但面不按剪力墙对待）。目前，我国计算异形柱的电算程序主要有两种：①中国建科院的空间分析程序TBSA和TAT；②广厦新开发的GSCAD结构计算。目前广厦的GSCAD软件被应用的不多，大多数设计单位把异形柱作为剪力墙输入，计算后再根据结果进行异形柱配筋。

（2）可以先假设异形柱的断面尺寸，再根据异形柱的面积和惯性矩等量的原则，计算为矩形断面B×H，然后再按照矩形柱计算整个结构的配筋，最后再把按矩形柱计算的结果转换成异形柱结构的配筋。

结束语

在对现在建筑行业进行研究中，发现建筑施工的时候采取合理的异形柱框架结构对于提升建筑物整体质量和稳定性起到非常重要的作用。针对于这一点就需要对建筑施工中选取的异形柱框架结构进行全面分析，促使其在建筑施工中发挥自身最大的作用。在这个过程中还要对异形柱自身受力能力和损坏机理有一个全面了解，并选取合理的施工方案来进行框架机构布置，采取合理的计算程序对异形柱框架结构进行计算，使得异形柱框架结构在建筑施工中有更加稳定的存在。

参考文献

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