吴开国
（贵州建工集团第七建筑工程有限责任公司，贵州，贵阳，550000）
【摘 要】随着科学技术日新月异和社会经济的高速发展，人们的生活生产水平显著提高，从而促使了我国住宅建筑的发展。而在现代社会中随着人们的生活水平提高，人们对房屋建筑也提出了更高的要求。在现代的建筑工程中，随着建筑行业的蓬勃发展，建筑材料质量和施工工艺水平都有了大幅度提升，从而为现代的建筑工程建设打下了坚实的基础。在现代的建筑工程中，通常会应用到异形柱框架结构。异形柱框架结构在保证建筑工程质量的同时，还能够满足人们对建筑平面和空间的要求。本文通过对异形柱框架结构的深入研究，并对其在现代民用住宅设计中的应用进行了深入分析，然后提出了异形柱框架结构在民用建筑设计中应该注意的问题进行了详细的阐述。
【关键词】异形柱框架结构；民用住宅；设计
在科学技术高速和社会经济高速发展的当代，人们的生活生产水平不断提高，因此人们对建筑的布局、性能、质量也提出了更高的要求。随着城市化建设进程不断加快，在现代的城市中各种一栋栋民用住宅如雨后春笋般涌现出来。在现代的民用住宅建筑工程中，采用传统的框架结构进行建筑施工已经不能满足人们对建筑结构布局的要求，是因为传统的框架结构严重影响了人们对室内空间的自由规划。并且随着建筑行业的高速发展，在现代的建筑工程中，建筑材料的质量和施工技术水平都得到了大幅度的提升，并且各种高性能的建筑材料和高水平的施工工艺也层出不穷，从而为现代的建筑工程建设奠定了坚实的基础。但是为了满足人们对建筑设计布局的新要求，在民用住宅设计中还必须对传统的框架结构进行改进创新，从而使得异形柱框架结构应运而生。异形柱框架结构能够有效的满足人们对建筑设计布局的要求。本文从异形柱结构的定义出发，对异形柱框架结构在民用住宅设计中的应用进行了深入研究，并对异形柱框架结构在设计时应该注意的问题进行了详细的阐述，希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为我国异形柱框架结构在民用建筑设计中的应用发展起到重要作用。
一、异形柱的定义
异形柱是指柱截面区别于常用的矩形柱，而采用多个小墙肢的组合截面柱子，是由剪力墙演变而来的。柱肢截面中各肢的肢高与肢厚比不大于4，常用的有l形、t形和十字形，也有的采用z形。l形截面柱多用于墙的转角部位，而t形和十字形截面柱多用于纵横墙交接处。柱肢宽度一般使用与填充墙体相同的厚度，为200～250mm，不大于300mm。肢长较大，一般为600～800mm。
二、异形桩受力性能特点及轴压比控制
（1）在现代的民用住宅设计中，异形柱框架结构设计比传统的框架结构设计更加复杂，因此，为了保证建筑工程的质量，必须要科学合理的控制异形柱受力性能特点及轴压比，在异形柱受力性能特点及轴压比控制时，对于建筑结构中的偏压构件，其受压区域总是矩形区域。而建筑结构中异形柱的受压区域较为复杂，其受压区域呈多样性，因此，如果不对其进行严格控制，就很容易对整个截面以及构件产生影响。
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（2）异形柱由于多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状态下各肢将产生翘曲正应力和剪应力，剪应力使柱肢砼先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，导致异形柱脆性明显，使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。
三、异形柱框架结构设计构造
3.1框架柱
（1）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，其直径不应大于25mm，且不小于14mm。纵筋间距大于250mm时，应设置纵向构造筋，其直径可采用12mm，并设拉筋，拉筋间距为箍筋间距的两倍。
（2）柱截面厚度小于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，必要时可分二排设置，二排钢筋之间的净距不应小于50mm。 （3）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、边柱不应小于0.7%，角柱不应小于0.9%；抗震等级为3级时，中柱、边柱不应小于0.6%，角柱不应小于0.8%。框架柱中全部纵向钢筋的配筋率，抗震设计时，对ii、iii级钢筋不宜大于3%。
（4）框架柱应采用复合箍，严禁采用具有内折角的箍筋，箍筋必须做成封闭式。箍筋未端做成不小于135°的弯钩，弯钩端头直段长度不应小于10d（d为箍筋直径）。
3.2框架节点
（1）框架梁的截面宽度与异形柱的肢宽相等或梁截面宽度每侧凸出柱边小于50mm时，在梁四角上的纵向受力钢筋应在离柱边大于800mm处，且满足小于l/25坡度的条件下向柱筋内侧弯折伸入框架节点内。
（2）当框架梁的截面宽度的任一侧凸出柱边大于等于50mm时，则该侧梁角上的纵向受力钢筋可在本肢柱筋外侧伸入梁柱节点内。
3.3柱与填充墙的连接
（1）异形柱框架结构的填充墙应采用轻质墙体材料，并必须与框架可靠地连接。当采用砌体填充墙时，在框架与填充墙的交接处，沿高度每隔500mm或砌体皮数的适当倍数，用钢筋与柱拉接，钢筋由柱的每边伸出。
（2）填充墙长度大于5m时，墙顶部与梁宜有拉结措施；填充墙高度超过4m时，宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋砼水平墙梁。
四、异形柱框架结构在设计时应该注意的问题
（1）由于异形柱的柱肢较长，梁柱重叠部分较大，因此在电算时需点取“梁柱重叠部分作为刚域”选项进行计算；建议采用双向偏心受压、双向偏心受拉、正截面承载力计算。
（2）在一般的矩形柱的多层框架结构中侧移多不起控制作用，而对于异形柱框架结构，由于侧向刚度较小，有时侧移会超过规范允许值。
（3）因为异形柱荷载方向角具有任意性，所以在异形柱内折角处应设置同样直径的受力筋。
综上所述，随着社会的发展，人们的生活生产水平不断提高，在现代社会中人们对建筑的布局、性能、质量也提出了更高的要求。在现代的建筑工程中，由于传统的框架结构制约了人们对室内面积的自由规划，所以在现代的民用住宅设计中应用传统的框架结构已经不能满足人们对建筑的要求。而异形柱框架结构的平面布置比传统的框架结构更加灵活，能够很好的满足人们对建筑平面和空间的新要求，因此，异形柱框架结构在民用住宅设计中得到了广泛的应用。通过本文对异形柱框架结构在民用住宅设计中应用的详细阐述，相信读者对其也有了进一步的认识，总而言之，随着社会的发展，可以预见异形柱框架结构在民用住宅中的应用必定会更加广泛，并且相关工艺更加成熟。
论文作者:吴开国
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/2
标签：异形论文; 框架结构论文; 截面论文; 钢筋论文; 框架论文; 住宅论文; 不应论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;