黑龙江省冶金设计规划院
摘要：一直以来，在建筑工程结构当中，异形柱都是一个较为重要的组成部分，可以有效提高结构安全性，但同时其在观赏性上也可以起到一定的作用，现在如何在其设计过程中将实用性和美观性结合起来，就成为了一个非常重要的问题。本文针对建筑框架结构中的异形柱设计进行了简要分析，首先说明其特点，之后总结了一些施工要点，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
关键词：建筑框架；结构；异形柱
现在随着我国建筑行业的发展进步，建筑工程结构类型越来越多样，框架结构一经出现就因为其优势得到了人们的喜爱，其布置应用较为灵活，所以可以说是我国建筑行业至关重要的一项新技术。将短肢剪力墙和矩形框架结合起来，主体特征介于二者之间，具备很好的承重能力和稳定性。所以相关工作人员应当对这项技术给予足够的重视，找到其技术应用中存在的不足，这样才能不断提高其应用水平。本文针对这项技术进行了简要分析。
一、异形柱框架体系的优势
（一）布置具有较高的灵活性
异形柱框架结构和普通墙壁结构相比，其承重作用明显较强，所以可以在施工过程中改变施工用料，采用一些更加轻便的材料。除此之外，结构异形柱也不会受到过大的拘束，所以布置过程中灵活性出色，一方面可以拓宽内部使用空间，提高空间利用率，也可以给用户带来足够的便利。
（二）强度较高
异形柱框架结构的稳定性较强，在抗震性上，和普通的矩形框架结构相比，其要优秀数倍，其原因在于异形柱施工所用的材料质地轻巧，同时材料强度也有明显优势。现在自然灾害高发，所以抗震性能也已经成为人们对建筑工程质量评定的一个关键要素，所以在未来，异形柱结构的应用范围会越来越广泛，而现在人们也更加重视建筑工程的安全性和舒适性，所以其市场前景非常广阔。
（三）性价比优势
在建筑结构设计和施工过程中，应用了异形柱结构后，虽然其难度有所增加，但是施工过程中可以有效降低工程成本，节约室内空间，增加内部空间使用率，更可以延长使用年限，所以这样综合算来，异形柱结构的应用性价比非常明显，可以大大增加建筑工程的经济效益，并且提高用户满意度也有助于自身社会效益的获得，这些对于良好企业形象的树立来说非常重要。
建筑结构框架异形柱的施工到现在已经经历了较长的发展历程，经过技术的不断革新完善，现在施工条件和技术都已经较为成熟，并且随着技术的持续改进，现在也已经可以在美观性上满足人们的需要，大大拓展室内空间。另外这种结构也具有砖混结构的优势，所以可以直接替代砖混结构，并且解决了砖混结构应用中的一系列技术难题。
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二、异形柱框架结构设计要点
（一）异形柱结构的应用范围
现在我国很多城市的人口越来越多，所以城市建设当中，高层建筑的比重越来越大，但是高层建筑在稳定性上存在一定的不足，所以这就需要选用合适的框架异形柱结构，避免由于自身结构的问题而导致失稳，并保证其使用年限。
就现阶段建筑施工过程中异形柱结构分析来看，其在地震多发但振幅较小的地区具有较好的应用效果，另外异形柱框架结构设计过程中，也要全方位分析自身所处的环境以及抗震性能的要求，来有针对性地进行设计。
（二）布置异形柱框架结构
（1）首先，框架结构出现了扭转，必然会大大影响工程稳定性，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）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。
（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。
（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。
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，高宽比应小于4；②抗震设防烈度为7度（0.10g）时，高度要求约35m，层数小于12层，高宽比应小于5；③抗震设防烈度为8度（0.20g）时，高度小于25m，高宽比应小于4；④柱净高与截面长边之比应大于4且小于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。
（三）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。
（四）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小于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，当墙肢长约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）。
（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。
（四）如何减轻扭转力对建筑的影响
异形柱框架结构的设计要尽量使结构平面对称，使建筑平面和刚度达到更高的均匀度，在设计过程中，异形柱框架结构的两个主轴方向应协调布置，并宜纵向交联，这样是为了避免扭转对整体异形柱框架结构带来的不利影响，如果已经发生了明显的不对称，一定要及时评估扭转对于结构受力的不利影响，及时修正，让建筑结构更加具有性价比和安全性。
三、结语
经过前文所谈，我们不难发现，框架异形柱的设计和施工难度较大，工序较为复杂，所以异形柱的建设过程中，应当充分考虑建设效果、分析各种元素，保证设计质量后才能开展施工，进而确保建筑工程的稳定性和耐用性，同时也可以优化建筑工程的内部空间，这对推动我国建筑行业的发展而言非常有利。本文针对上述问题进行了简要分析，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
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论文作者:李楠
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
标签：异形论文; 结构论文; 框架结构论文; 框架论文; 矩形论文; 过程中论文; 刚度论文; 《防护工程》2019年9期论文;