异形柱在房屋建筑设计中的特点及运用论文_李晴薇

异形柱在房屋建筑设计中的特点及运用论文_李晴薇

深圳市广泰建筑设计有限公司武汉分公司 湖北武汉 430000

摘要:建筑物通常用来居住和办公较多,近年来的发现,异形柱在房屋建筑支撑上起了很大的作用,通常异形柱为”T”形“Z”形“L”形。异形柱通俗而言是指支撑建筑物的集合支体,异形柱比普通支体更坚固,所承受的力更大,异形柱的抗震能力也比一般支体好很多,异形柱在建筑物中应用较多,尤其是房屋中,所以异形柱的制作,比一般支体要繁琐,一般使用的异形柱材质为混凝土异形柱,并且在我国已经广泛应用。

关键词:高层建筑;异形柱;设计

由于异形柱的接触面积大,在正常受力的状态下,各个接触面积会产生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,在受力状态下翘曲正应力和剪应力比较明显,容易导致异形柱明显的变化,使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低了很多。但正常情况下作为异形柱延伸性的保证措施,必须严格控制轴压比例,以便于繁殖出现破坏,提高异形柱的支撑能力,达到可以抗震的需求。

一、异形柱框架结构构造设计措施

1、异形柱轴压比的控制

现行规范中轴压比限值的实质是,希望通过限制轴压比使框架柱发生延性较好的大偏心受压破坏,从而保证框架柱有足够的变形能力。柱的轴压比直接影响着柱的破坏形态和变形能力,是混凝土柱设计时的主要控制因素。根据前文异形柱的受力特点,异形柱的脆性较矩形柱更加明显,导致异形柱的变形能力较矩形柱差,且异形柱多为短柱,使异形柱的延性普遍低于矩形柱,因而必须严格控制柱的轴压比,同时避免短柱的出现。另外,截面形式不同的柱在相同的水平侧移下,具有双向对称截面和双向对称配筋的十字形柱延性性能最好,同时伴随着因其截面的非对称性所产生的附加扭矩作用,延性性能最差。因此,截面形式不同的柱,轴压比限值也各不相同。

2、异形柱钢筋配置要求

异形柱纵筋配置形式有L 形、十字形及双排布置等形式。在同一截面内,纵向受力钢筋宜采用相同直径,直径范围14~25mm。由于梁和柱肢的宽度较小,因此,为了保证砼的施工质量,便于混凝土浇筑、振捣,施工图在根据计算结果进行配筋时必须注意钢筋的直径、根数,钢筋的间距和净距也应满足规范要求。当根据钢筋根数较多时,建议分两排设置纵向受力钢筋。

二、异形柱工法的特点及适用范围

1、异形柱工法的特点

异形柱是在满足建筑物承载力和结构力度等要求的前提下按照建筑物使用的具体情况以及分布情况来选择异形柱所需要支撑的形态,并且建筑物不同对于异形柱的界面要求也就不同,例如:”T”形“Z”形“L”形的使用情况就各不相同,并且异形柱使用的各个界面的高度,厚度要求也不同,但是厚度和高度在标准规定中不得小于4(4为参考数据)。同一个建筑物对于异形柱的使用,异形柱的长度可能会相同,也可能不同,像地震多发区,异形柱就是要满足抗震设计,最好是用等肢的异形柱,这样对建筑物的防震效果会有比较明显的提高,如果房屋建筑物不能使用等肢的异形柱,根据有关科学测量那么异形柱的高度不适合超过160cm,而且各个肢厚也不适合超过50mm。在我们通常中所说的异形柱也会有缺点,它的主要缺点就是界面肢比较薄,这样在对比矩形柱的构件性能上出现了很大的差异,例如:受力的特征改变、异形柱的机理变形、建筑物的构造方式改变等等,从异形柱的出现到发展为普遍使用,对于异形柱的主要问题还是在异形柱的结构设计方面,以及异形柱在空间布置上所出现的问题,对于异形柱在建筑施工过程中容易出现的一些问题,比如:异形柱的操控问题、美观度问题、以及质量问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆异形柱的主要功能也就是通过施工对建筑物进行有限固定,并且控制建筑物中混凝土的浇筑质量、养护措施。异形柱的施工方法是从模板施工、钢筋绑扎、混凝土浇筑等几个步骤来完成的。通过对异形柱的施工方法进行了解,建筑行业针对异形柱形成了一套完整的施工方法,并且这对于建筑业的施工质量也有大幅度提升。

2、异形柱工法的适用范围

异形柱的适用范围非常广泛,异形柱的主要特点也就是防震,在现如今的建筑物中都比较常见,例如:普通住宅房、高层建筑等等。

三、模板设计及组装

1、模板的计算和设计

模板设计主要考虑以下几方面:

模板可以按照柱子的高度来进行操作,这样做有利于将原来的变数比例缩小至较小的变数,这样有利于模板制作,每个模板都是按照每一节高度、模板块数以及实体变化的尺寸来确定的,模板还分为曲面模板,曲面模板主要是依据水平缝隙和变化缝隙来进行分配的,一般在清水混凝土施工时会留有立缝和错缝进行清洁。

(2)曲面模板要保证能够满足设计要求,在模板的制作过程中要考虑很多因素,同时还要考虑柱子本身体积大和自身的特性,模板制作的基础上,采用宽100mm,肋为10mm,面板为6mm钢板冷压成曲面,然后按照间距300~350mm左右,均匀进行分块。水平接缝为了保证周转时组合比较方便,采用双排连接孔,错开设置。

(3)模板的设计一定要具有灵活性,以便于在施工过程中方便展开和拆卸,接缝式的模板有利于弧形门,或者有弧度的建筑交接处在周转时方便拆卸,这样在模板放置或者提出是比较方便。

(4)模板在在制作之后一定要进行调试组装,使其在没有任何外界因素干扰下,让模板符合设计的要求。

2、模板的组装与加固

在建筑业任何在组装之前都要进行调试,以免出现漏洞,首先要进行模板安装测试,在测试好之后在进行模板安装,同时也要保证模板的清洁,然后进行模板安装:

(1)设计模板的异形柱为清水混凝土。

(2)在进行模板组装之前,对模板进行打蜡、除锈、抛光处理。

(3)考虑到该异形柱模板的特性,在进行模板的拼装组合的时候容易将产生的误差累计。

总结

异形柱在房屋建筑物中起到了非常大的作用,在设计之前要进行好测量,对异形柱的规格要求也要有所保证,异形柱的设计也是比较复杂的,在设计时要对异形柱的模板进行规范测量,根据不同要求,对间隙做好掌控,在设计之后也要反复修正,以免出现漏洞,现代的建筑物设计的不同,对于异形柱的要求也不同,每个企业都有每个企业的方法,但在设计过程中还是要仔细谨慎。

参考文献

[1]底部加强异形柱框架结构的抗震性能研究[D].叶乾.山东建筑大学 2012.

[2]罕遇地震下异形柱框架结构抗渐次倒塌性能研究[D].管中彪.安徽理工大学 2012.

[3]钢筋混凝土异形柱框架结构抗震性能分析[D].刘红飞.河北工程大学 2016.

论文作者:李晴薇

论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期

论文发表时间:2017/9/28

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