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摘要：异形柱框架结构在应用过程中容易受到很多其他因素的影响，使得自身的稳定性下降，因此相关建筑设计人员在进行设计的过程中应当结合实际情况找出最佳设计方案，从而保证异形柱框架结构的设计能够稳定、高效而又经济。
关键词：异形柱；施工工法；高层建筑；施工应用
1异形柱框架结构设计的特点
异形柱框架结构与传统结构形式最显著的一个不同点就是柱子的截面形式不同，因此在设计方面也呈现出以下几个方面的特点。其一就是这种结构的柱子都为异形，因此其在双向压弯的作用下，荷载角也在发生变化，因此其受压区的形状也会随之发生变化。而从以往的设计经验来看，也会使得柱子截面受压区的高度出现增大的情况，进而出现脆性破坏，而这也为结构设计人员提出了要求，就是在自身设计的过程中要严格控制柱子的轴压比，从而最大程度上避免短柱的情况发生。其二就是通过实验发现，异形柱在周期反复荷载的作用下更容易发生破坏情况。我国混凝土设计规范当中明确指出，柱子的剪跨比不应小于1．5，这一规定的目的是为了避免短柱情况发生，最大程度上减少地震作用下发生脆性粘结破坏的情况，因此为了能够提高设计的便捷性，当柱子的反弯点位于层高范围之内的话，柱子的净高与柱肢截面高度的比值应当大于4，在一些有抗震要求的地区，比重应当大于3。其三就是对于异形柱来说，其柱肢截面相对来说比较薄，因此在框架主梁与其连接的过程中应当沿着平行于柱肢的方向插入到柱肢当中，而如果由于空间等因素的影响需要沿着垂直方向插入到柱肢当中的话，则需要保证框架梁纵向钢筋的水平锚固长度要符合相关规范的要求。
2构造设计
2.1异形柱轴压比的控制
异形柱在单调荷载，特别在低周反复荷载作用下，粘结破坏较矩形柱严重，延性比普通矩形柱差，因此，异形柱的轴压比限值比矩形柱严格得多。《异规》轴压比较矩形柱结构的柱轴压比限值低很多。所以，在程序试算后，应按上述条件初步确定出各柱的轴压比具体限值，并在配筋简图中仔细查看各层柱的计算轴压比是否有超限的。因为此时异形柱的实配纵筋和箍筋还是未知的，老版PKPM程序无法判断每个柱的轴压比具体限值，只有在轴压比超过矩形柱结构的轴压比限值时，程序才会报告轴压比超限。因此，异形柱的轴压比超限，必须逐一手工核算。
2.2异形柱结构框架梁柱配筋率的控制
为了保证异形柱有更高的安全度，节点有更好的延性和粘结强度，同时也减小节点钢筋配置的困难，异形柱结构的框架柱全部纵向受力钢筋（不包括纵向构造钢筋）的最大总配筋率为3％，普通矩形柱结构的框架柱最大总配筋率却为5％。
3异形柱施工在高层建筑施工中的应用
3.1施工准备阶段
与其他施工一样，异形柱在施工之前也需要完善的准备工作。首先要选择质量过关的材料，包括双拉螺栓、双面胶带、钢管和方木等。准备普通的引用水、水泥等材料。另外，要准备相关的施工设备，如配料机、搅拌机、输送泵等设备。
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3.2施工具体过程
3.2.1钢筋工程
在高层建筑的异形柱施工中，钢筋工程是一个重要的组成部分。钢筋的尺寸、质量以及锚固长度等都对钢筋工程的质量有重要的影响。在施工过程中，工作人员要密切关注这些因素，对施工过程进行严格的管理与控制，结合高层建筑的相关标准要求，正确的连接钢筋，通常可以采用焊接方式或机械连接的方式。在连接钢筋的过程中，要严格的控制异形柱的质量，从整体上提高高层建筑的工程质量。
3.2.2模板计算与设计
在高层建筑中，为了保证异形柱施工能够有效的进行，在加工模板的过程中，首先要进行设计与计算，能够有效的加固模板。在计算前，要根据柱子的高度划分模板，降低柱子在加工过程中发生变形的机率，让模板制作更加规范。在异形柱施工中，要保证每一节模板的高度都要满足相关要求，各部位的尺寸都合格，有利于曲面模板的设计。还有一点需要注意，在设计曲面模板的过程中，应将变化缝与水平缝相结合，为后续施工提供有利的条件。在模板设计中，要考虑各种影响因素，保证曲面模板的刚度能够满足设计的要求，提高高层建筑的质量。高层建筑的异形柱体积比较大，在施工过程中，要准确的把握模板制作的相关因素，在此基础上采用冷压曲面的方式，钢板的选择以及板面的规格都要符合施工标准，在分块工作中，要掌握好间隔距离，确保分块均匀。通常情况下，高层建筑中的异形柱模板制作都采用双排连接孔或水平接缝的方式，这样能够减少组合应用过程中出现的麻烦，提升设计效果和质量。在模板施工中，拆除钢筋之后，模板的安装和加固也是一项重要的工作。在安装模板之前，需要对模板进行除锈、打蜡以及抛光等相关工作，同时，还要准确的进行定位，校正模板的安装位置与垂直度。在安装的过程中，要注意模板的清洁。混凝土异形柱模板是竹胶材质，厚度大约在10毫米左右，加工应选择80mm×20mm的方木，同时，要依据柱宽设置行间距。另外，要注意柱箍的选择，采用单根钢管，以外围的最大尺寸为依据，将异形柱组成方形，在对阴角进行定位时要采用较短的钢管，并将钢管的另一端固定在垂直柱箍上。
3.2.3混凝土施工要点
异形柱施工对混凝土有较高的强度要求，在施工过程中，要保持混凝土基础的强度符合要求，包括基础垫、过梁砼以及剪力墙的强度。采用泵送混凝土方式，控制好塌落度，使其保持在160－180mm之间。要对各层异形柱进行连续的浇筑，并且要进行分层振捣，避免缝隙的出现。另外，在拆模的过程中，要保证混凝土的强度符合相关的施工要求，按照规定进行拆除。进行分层浇筑:在进行砼分层浇筑的过程中，要根据柱子的高度，在柱顶直接进行下料浇灌，然后进行分层振捣，保证每层的厚度在50cm之内。对于框架柱要采用错花浇筑的方式，不能从一边往另一边浇筑，防止过大的施工荷载造成模板移位的现象。在浇筑过程中，不能随意挪动钢筋，应派专门的负责人对钢筋进行加固工作，保证预埋件和预计保护层厚度符合标准要求，并保证位置的准确性，从而确保钢筋的牢固性。施工缝应留在主梁下;如果楼面梁板浇筑良好，则不应留施工缝。单独浇筑梁时，施工缝要留在板下20mm到30mm处。科学合理的振捣:在混凝土工程中，振捣是一项重要的工作，对施工工艺有严格的要求。在振捣的过程中，工人要对混凝土表面的状态进行仔细的观察，如果混凝土表面出现水泥浆，并且长时间不沉落，就可以结束振捣工作。在施工结束后，各方应合作验收，保证钢筋工程施工的有效性。确认质量合格后，可以进行混凝土浇筑工作，避免因质量问题而返工。施工人员需要对模板进行清理，检查钢筋、模块和预埋位置等工作，确认条件齐备然后再施工。在混凝土浇筑结束后，要进行科学的养护，按照规定的要求进行浇水工作，掌握好浇水的次数和频率，提高混凝土工程的质量，从而为整个建筑的质量提供一定的保障。
结论
总之，异形柱框架结构有着较大的市场需求，在设计中根据其受力特点，充分了解其破坏机理，选用合理的柱网布置形式，正确掌握计算机分析方法加上人为分析，合理配置截面钢筋，使结构具有可靠的安全保证。
参考文献：
［1］陈建强．民用住宅设计中异形柱框架结构的应用［J］．建材与装饰，2017，(46):117－118．
［2］陈明．异形柱框架结构在民用住宅设计中的应用［J］．低碳世界，2017，(09):155－156．
论文作者:张渤
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/28
标签：异形论文; 钢筋论文; 模板论文; 过程中论文; 混凝土论文; 柱子论文; 矩形论文; 《防护工程》2018年第22期论文;