論述建筑框架結(jié)構(gòu)異形柱設(shè)計

姜軍

摘 要：要想全面提升建筑物自身質(zhì)量，就需要在進行建筑施工的時候選取合理的技術(shù)手段和施工材料，減少建筑施工中出現(xiàn)的問題，對于促使建筑施工質(zhì)量提升起到非常重要的作用。在目前對建筑施工中采取的框架結(jié)構(gòu)異形柱設(shè)計，其對于提升建筑物整體質(zhì)量起到非常重要的作用。但是在對這個過程中的框架結(jié)構(gòu)異形柱設(shè)計本身還存在一些問題，針對于這一點就要對其中存在的問題進行全面分析，并提出有效方法來提升異形柱自身性能。

關(guān)鍵詞：異形柱框架結(jié)構(gòu)；性能；結(jié)構(gòu)設(shè)計；要點

隨著社會不斷發(fā)展，人們對建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重視程度也有很大的提升，這就需要在建筑施工的時候進行合理的框架設(shè)計，借以提升建筑物自身質(zhì)量。在對建筑物進行框架設(shè)計的時候還要對其自身的異形柱進行全面分析，保證異形柱在建筑施工中發(fā)揮自身最大的作用。在對異形柱進行研究的時候發(fā)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)自身造價較低，在進行施工的時候能夠有效減少企業(yè)的資金投入，對于提升建筑單位的經(jīng)濟效益也起到非常重要的作用。

1 異形柱自身結(jié)構(gòu)特點行業(yè)應(yīng)用范圍

由于異形柱結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展的時間還不是很長，因此異形柱自身還存在一些問題，針對于這一點就需要對異形柱自身結(jié)構(gòu)和其自身在建筑行業(yè)的應(yīng)用范圍進行全面分析，有效提升異形柱結(jié)構(gòu)在建筑施工中的作用。在對異形柱整體結(jié)構(gòu)進行研究的時候，發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)不僅僅能促使建筑框架施工更加順利的進行，還能有效提升建筑物自身抗震能力，因此這種異形柱結(jié)構(gòu)多用于地震頻發(fā)的地區(qū)。加上現(xiàn)在我國人口不斷增長，用地面積也面臨緊缺的困境，因此一些地區(qū)為了提升土地使用效率，經(jīng)常采取建設(shè)高層建筑的方法，這種高層建筑自身穩(wěn)定性本身就處于一定劣勢，因此這就需要在進行高層建筑施工的時候，選取合理的框架異形柱結(jié)構(gòu)，減少高層建筑因為自身結(jié)構(gòu)原因和外界因素造成穩(wěn)定性降低的現(xiàn)象，有效提升高層建筑的使用壽命和健康程度。

在目前進行異形柱框架施工的時候，還需要對異形柱整體結(jié)構(gòu)進行全面分析，減少施工中出現(xiàn)短柱的現(xiàn)象。另外對異形柱框架進行拉筋處理的時候，應(yīng)該保證異形柱自身結(jié)構(gòu)與建筑物整體能夠達到全面銜接的狀態(tài)，這樣不僅僅能夠提升建筑物自身質(zhì)量和穩(wěn)定性，還能有效減少地震對建筑物造成的影響。在對異形柱進行全面分析中，發(fā)現(xiàn)其自身本身就存在較好的延性特點，因此這就應(yīng)該對異形柱各個方位的鋼筋和肢端等進行有效分析，明確異形柱和矩形柱的穿插特點，這樣對于提升建筑施工中異形柱自身功能和適用范圍起到非常重要的作用。

對現(xiàn)在建筑行業(yè)施工中使用的異形柱結(jié)構(gòu)進行全面研究中，了解到這種結(jié)構(gòu)的使用范圍主要在于地震頻發(fā)且震幅較小的區(qū)域。對于建筑物高度方面，保證建筑物高度不超過27m也是非常有必要的，只有這樣才能保證建筑施工中選取的異形柱框架結(jié)構(gòu)發(fā)揮自身最大的作用。另外在進行異形柱框架施工的時候，還要對整個建筑物結(jié)構(gòu)和所處的環(huán)境進行全面分析，使得其自身高度和抗震性能符合異形柱施工要求。

2 異形柱框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

對于異形柱框架結(jié)構(gòu)來說，要想保證其在建筑施工中發(fā)揮自身最大的作用，還應(yīng)該在進行建筑施工的時候?qū)Ξ愋沃V機結(jié)構(gòu)進行全面分析，減少其在建筑施工中出現(xiàn)的問題。在實踐研究的時候發(fā)現(xiàn)對異形柱框架進行設(shè)計的時候需要考慮的因素非常多，為了保證異形柱框架自身質(zhì)量，還需要對異形柱框架設(shè)計中應(yīng)該考慮的因素有一個全面了解，這樣對提升異形柱框架結(jié)構(gòu)在建筑施工中的應(yīng)用，提高建筑物整體質(zhì)量都起到非常重要的作用。

2.1 異形柱框架結(jié)構(gòu)布置

2.1.1 框架結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)肯定會帶來不利影響，因此，設(shè)計時結(jié)構(gòu)平面要對稱，平面與剛度盡量做到一致，柱上兩個主軸方向的布置要協(xié)調(diào)對稱，否則要充分分析扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)受力的影響。

2.1.2 異形柱框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該進行雙向設(shè)置，對齊框架柱，拉通框架梁，縱橫框架梁不要相互支撐，確保結(jié)構(gòu)空間受力，保證結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、抗震性及穩(wěn)固度，形成良好的統(tǒng)一整體。

2.1.3 不要出現(xiàn)錯層，這樣能有效預(yù)防建筑樓層出現(xiàn)豎向的剛度突變，而且豎向的體型規(guī)則布置。

2.1.4 對于個別部位，其受力較為復(fù)雜的，應(yīng)改為選用一般框架柱。

2.2 建筑最大適用的高度與高寬

異形柱框架結(jié)構(gòu)最大適用高度與寬度：（1）抗震設(shè)防烈度為6度（0.05g）時，最高為24m，高寬比應(yīng)<4；（2）抗震設(shè)防烈度為7度（0.10g）時，高度要求<35m，層數(shù)<12層，高寬比應(yīng)<5；（3）抗震設(shè)防烈度為8度（0.20g）時，高度<25m以，高寬比應(yīng)<4；（4）柱凈高與截面長邊之比應(yīng)>4且<8。因為比4小容易出現(xiàn)脆性剪切破壞現(xiàn)象，而比8大則會框架會失穩(wěn)。

2.3 明確抗震等級

異形柱框架結(jié)構(gòu)對抗震性能有嚴格的要求，抗震等級高低的確定，影響著計算、結(jié)構(gòu)延性及其變形能力，通過抗震等級制定相關(guān)必要措施。抗震等級的確定由當?shù)氐目拐鹪O(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型及其高度來決定。異形柱框架結(jié)構(gòu)的延性比矩形柱框架的要低，所以，異形柱框架結(jié)構(gòu)的抗震等級相對較高。

2.4 異形柱結(jié)構(gòu)的計算

異形柱結(jié)構(gòu)的截面尺寸除了考慮主要的軸壓比外，也要綜合考慮其他相關(guān)影響因素。異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計其計算內(nèi)容主要有：計算截面承載力；計算結(jié)構(gòu)的延性及其剛度；計算結(jié)構(gòu)的抗震性能等。異形柱的兩種計算方法：

（1）在異形柱框架結(jié)構(gòu)規(guī)范中規(guī)定，當異形柱斷面剪力墻的墻肢長與墻肢寬之比<4時，應(yīng)配筋應(yīng)按柱進行計算。例如墻寬為220cm，則4×20=80cm，也就是說，當墻肢長<80cm時，可以按框架柱計算鋼筋混凝土墻（但面不按剪力墻對待）。目前，我國計算異形柱的電算程序主要有兩種：①中國建科院的空間分析程序TBSA和TAT；②廣廈新開發(fā)的GSCAD結(jié)構(gòu)計算。目前廣廈的GSCAD軟件被應(yīng)用的不多，大多數(shù)設(shè)計單位把異形柱作為剪力墻輸入，計算后再根據(jù)結(jié)果進行異形柱配筋。

（2）可以先假設(shè)異形柱的斷面尺寸，再根據(jù)異形柱的面積和慣性矩等量的原則，計算為矩形斷面B×H，然后再按照矩形柱計算整個結(jié)構(gòu)的配筋，最后再把按矩形柱計算的結(jié)果轉(zhuǎn)換成異形柱結(jié)構(gòu)的配筋。

結(jié)束語

在對現(xiàn)在建筑行業(yè)進行研究中，發(fā)現(xiàn)建筑施工的時候采取合理的異形柱框架結(jié)構(gòu)對于提升建筑物整體質(zhì)量和穩(wěn)定性起到非常重要的作用。針對于這一點就需要對建筑施工中選取的異形柱框架結(jié)構(gòu)進行全面分析，促使其在建筑施工中發(fā)揮自身最大的作用。在這個過程中還要對異形柱自身受力能力和損壞機理有一個全面了解，并選取合理的施工方案來進行框架機構(gòu)布置，采取合理的計算程序?qū)Ξ愋沃蚣芙Y(jié)構(gòu)進行計算，使得異形柱框架結(jié)構(gòu)在建筑施工中有更加穩(wěn)定的存在。

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