異形柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計問題分析

李紅

摘要：文章深入的分析了異形柱以及短肢剪力墻的區(qū)別，異形柱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)定、受力特點及軸壓比控制，并且講解了在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要遵循的方法體系等，而且提出了一些個人的看法。

關(guān)鍵詞：異形柱；短肢剪力墻；長細比；短柱；軸壓比；構(gòu)造

1 概述

在過去的時候，建筑普遍的使用多層的框架體系，然而最近的一段時間開始朝著異性柱樣式的發(fā)展。它可以更好地合乎建筑體的使用規(guī)定，而且合乎其構(gòu)造等的特征，所以被大范圍的使用。它一般是用到多層的建筑體中，填充墻采用粉煤灰加氣混凝土砌塊，厚度與異形柱肢厚相同，屋中沒有柱楞，它的特征有以下的一些：

（1）有著常見的體系具有的整體性，而且它的抗振性非常好。

（2）還具有磚混體系的獨特性，它的使用規(guī)模變大了。而且又能夠合理的應對磚混體系面對的不利現(xiàn)象。

（3）其具有非常寬的空間，而且非常的方便使用者進行改裝等活動。

現(xiàn)在，我國的規(guī)定和條例中還沒有對其進行詳細的論述，設(shè)計者在開展工作的時候，唯一可以分析的是區(qū)域性的內(nèi)容，他們在開展活動的時候經(jīng)常性的會遇到一些在條例中沒有提到的內(nèi)容，此時就要靠他們長久的工作知識，進行合理的分析。

2 其在構(gòu)造設(shè)計中的常見規(guī)定內(nèi)容

2.1 關(guān)于構(gòu)造的布局

當平面布局的時候，通常按照如下的理念進行活動：對于其單獨的結(jié)構(gòu)來講，應該確保平面的狀態(tài)以及剛度等是勻稱的，如果很顯然的失衡的構(gòu)造要分析扭轉(zhuǎn)力對于構(gòu)造的干擾，要確保其是雙向存在。

對于垂直方向的布局：它的垂直體型要確保勻稱，防止有太大的外挑以及內(nèi)收等現(xiàn)象發(fā)生。

2.2 關(guān)于其何時的尺寸等的論述

2.2.1 異形柱根架在7度抗震設(shè)防烈度區(qū)，要求房屋高度不大于35m，高寬比不宜超過5；8度區(qū)房屋高度不大于25m，高寬比不宜超過4。

2.2.2 柱凈高與截面長邊之比即長細比不宜小于4且不大于8.結(jié)合結(jié)構(gòu)內(nèi)容，長細比小于4即短柱，一般短柱容易被影響，在設(shè)計的時候最好別存在短柱。

2.2.3 根據(jù)長細比不直小于4，在梁高為600mm的前提下，當標準層層高為3.0m時，其肢的長度最長可以達到600mm；底層層高為4、2m時，肢長可為900mm。所以，它的柱肢不能太長了，而且要掌握好各個比例問題，且異形柱截面肢厚對多層建筑不應小于150mm；對高層建筑不應小于200mm。

2.3 關(guān)于抗震級別

一般來講，結(jié)構(gòu)要結(jié)合其種類以及屋高和抗震度等來明確它的抗震的級別，要確保合乎有關(guān)的運算以及規(guī)定。結(jié)合我省相關(guān)條例中，明確：抗震設(shè)防烈度為7度，房屋高度<22m時，為三級抗震，高度≥22m時，為二級抗震；抗震設(shè)防烈度為8度，房屋高度≤25m時，為二級抗震，這種構(gòu)造一般適合那種烈度不超過7度的區(qū)域。

該構(gòu)造對于屋高有著非常嚴苛的規(guī)定，通常只是適合用到多層中，不過因為其布局非常靈便，屋中沒有梁外漏等，所以其比較受歡迎，不管是何種形式的建筑，開發(fā)單位都想要將其設(shè)計成這種模式。設(shè)計者要認真的分析，不能單純的隨大流，要分析具體的數(shù)值。

3 關(guān)于其受力性和軸壓比相關(guān)的內(nèi)容

3.1 其比對一般的設(shè)計來講，非常的繁瑣，對于偏壓構(gòu)件，矩形截面的受壓區(qū)總是矩形，內(nèi)力臂較大；但是對其來說，圖形非常的繁瑣，或許是兩邊形，又或是多邊的。針對那些受壓而且是多邊的，其壓區(qū)附近的力過分的聚集到一起，如果上升到一定的高度的話，力就會作用，此時截面等的延性就會受到影響。

3.2 因為它是多肢形式，它的剪力區(qū)和截面區(qū)是不在一起的，當受到力的影響的時候，所有的肢都會出現(xiàn)一定的反應力。此時柱肢砼最先出現(xiàn)縫隙，使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。

3.3 當期處在平衡力影響下的時候，其出現(xiàn)的雙向的偏心力就會發(fā)生反應。所以，要結(jié)合空間體系來分析，最好是采用具有異形柱單元的計算程序進行內(nèi)力與位移分析。

不過上述的知識都有一個大的前提，平截面設(shè)定，沒有分析到翹曲性等內(nèi)容，針對異形柱來講，就會發(fā)生許多肢獨自活動的現(xiàn)象。所以，之前的設(shè)定理論就不是非常的嚴謹，針對其開展的分析探索等未形成綜合化的體系，所以使得其設(shè)計活動非常繁瑣，因此要在進行強化。

3.4 對于其延性的維護方法，要認真的掌控軸壓比例。要確保柱有非常大面積，這樣就能夠避免不良現(xiàn)象，符合抗震性規(guī)定。在設(shè)計的時候，對于框支柱等在多方面的規(guī)定都要比一般的要嚴格許多。

4 關(guān)于其設(shè)計構(gòu)造相關(guān)的內(nèi)容

4.1 框架柱

4.1.1 柱縱筋與箍筋設(shè)置形式有“L”、“T”、“十”及雙排布置等形式.當截面是一樣的時候，豎向的受力鋼筋應該使用一樣的尺寸，一般在14至25mm之間：縱筋間距大于250mm時，應設(shè)置縱向構(gòu)造筋，其直徑可采用12mm，并設(shè)拉筋，拉筋間距為箍筋間距的兩倍。

4.1.2 柱截面厚度小于200mm時，縱向受力鋼筋每排不應多于2根；肢厚在200～250mm時，單排的鋼筋要控制在三根之內(nèi)，如果需要的話還可以設(shè)置雙排，而且要控制好其間距。

4.1.3 框架柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率：抗震等級為2級時，中柱、邊柱不應小于0.7%，角柱不應小于0.9%；抗震等級為3級時，中柱、邊柱不應小于0.6%，角柱不應小于0.8%.框架柱中全部縱向鋼筋的配筋率，抗震設(shè)計時，對Ⅱ、Ⅲ級鋼筋不宜大于3%。

4.1.4 框架柱應采用復合箍，嚴禁采用具有內(nèi)折角的箍筋，箍筋必須做成封閉式，箍筋未端做成不小于135°的彎鉤，彎鉤端頭直段長度不應小于10d。

4.1.5 箍筋加密區(qū)長度取柱截面的長邊尺寸、層間柱凈高的1/6和500mm者中的最大值。

4.2 框架節(jié)點

4.2.1 框架梁的截面寬度與異形柱的肢寬相等或梁截面寬度每側(cè)凸出柱邊小于50mm時，在梁四角上的縱向受力鋼筋應在離柱邊大于800mm處，且滿足小于1/25坡度的條件下向柱筋內(nèi)側(cè)彎折伸入框架節(jié)點內(nèi)。

4.2.2 當框架梁的截面寬度的任一側(cè)凸出柱邊大于等于50mm時，則該側(cè)梁角上的縱向受力鋼筋可在本肢柱筋外側(cè)伸入梁柱節(jié)點內(nèi)。

4.3 關(guān)于柱和墻之間的連接性要素

4.3.1 它的填充物料，一般是比較輕的，而且要確保和框架穩(wěn)當?shù)倪B到一起。如果使用的是砌體形式的，在它們的連接地方，沿高度每隔500mm或砌體皮數(shù)的適當倍數(shù)，用鋼筋與柱拉接，鋼筋由柱的每邊伸出，進入墻內(nèi)的長度：2級抗震時沿填充墻全長設(shè)置；3級時不小于填充墻長的1/5及700mm，填充墻的砌筑砂漿強度等級不應低于M2.5。

4.3.2 如果墻的高度超過5m，在它的上方應該和梁有拉結(jié)方法。如果減少一米的話，宜在墻高中部設(shè)置與柱連接的通長鋼筋砼水平墻梁。

5 結(jié)束語

由于建筑不斷的向著產(chǎn)業(yè)化等的層次發(fā)展，對于其構(gòu)造的設(shè)計活動來講，面對的規(guī)定將會更加的嚴苛。該項設(shè)計活動在現(xiàn)在來講，還未形成綜合的規(guī)定，其表示著有很多的基建活動未開展好，不過在具體項目中其結(jié)構(gòu)卻被大范圍的使用，因此就規(guī)定設(shè)計者要站在體系的常見特征的層次上來分析，認真地分析構(gòu)造內(nèi)容，確保體系穩(wěn)定，進而確保相關(guān)的理論知識等也可以獲取非常顯著的進步。

參考文獻

[1]GB50010-2002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[2]GB50011-2001，建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].