異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系在住宅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

左丹

摘 要：建筑行業(yè)在不斷的發(fā)展，人們的生活水平在不斷地提高，對(duì)生活的要求在逐漸的提高，尤其是在住宅設(shè)計(jì)上，既要美觀，還要實(shí)用，這樣的建筑才是人們所需要的，如果沒(méi)有將住宅建設(shè)做好，那么建筑行業(yè)是無(wú)法長(zhǎng)期的發(fā)展的?，F(xiàn)在的建筑物中，有很多的都是高層建筑，在住宅建筑中也是如此，如果沒(méi)有將住宅建筑設(shè)計(jì)工作做好，也會(huì)影響著建筑行業(yè)的整體發(fā)展，在住宅設(shè)計(jì)中，要重視異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系，這一體系在住宅設(shè)計(jì)中是十分重要的。本文就是對(duì)異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系在住宅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行具體的闡述，為相關(guān)的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：異形柱框輕結(jié)構(gòu)；住宅設(shè)計(jì)；實(shí)際應(yīng)用

住宅型建筑在建筑行業(yè)中變得十分重要，如果沒(méi)有將住宅建筑工作做好，就會(huì)影響著建筑行業(yè)的整體發(fā)展。在住宅設(shè)計(jì)中，需要將異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用在建筑中，這一結(jié)構(gòu)在建筑中非常重要，異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系就是一種肢寬和肢高都不對(duì)超過(guò)4.0m的一種異形柱構(gòu)成的框架，這種框架體系在住宅設(shè)計(jì)中被廣泛的應(yīng)用，在住宅的設(shè)計(jì)中主要是在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的較為頻繁，這樣就會(huì)對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展有著一定的限制，在異形柱框架體系的建設(shè)中，需要使用的是材質(zhì)較為輕便的材料，這種結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中常見(jiàn)，需要重視。

1 異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)闡述

異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系在建設(shè)的過(guò)程中，并沒(méi)有過(guò)多的要求，主要是在應(yīng)用范圍上進(jìn)行重視，不同的房屋、不同的建筑對(duì)異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系的要求也不同，這樣就會(huì)出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象，在住宅設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要注意，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)整體的建筑體系就是致命的。這種建筑體系并不是適合于全部的建筑，僅僅適合于高層建筑，因?yàn)楫愋沃蜉p結(jié)構(gòu)體系，對(duì)高度有著較高的要求，本文就是對(duì)高層的異形柱框輕結(jié)構(gòu)住宅體系進(jìn)行闡述，對(duì)建設(shè)工程進(jìn)行具體的分析：在工程的施工中，不同的地區(qū)有著不同的規(guī)定，需要將具體的工程與區(qū)域性規(guī)定相結(jié)合，不能與區(qū)域建筑規(guī)范沖突，這樣就是違背了相關(guān)的建筑法律，因此使用異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系對(duì)住宅是十分重要的，需要有足夠的重視。

如果是柱網(wǎng)，在最大尺寸上某地區(qū)的要求是在7.2m這一范圍內(nèi)，有的地區(qū)是在標(biāo)準(zhǔn)上更加的嚴(yán)格，需要在4.5m這一范圍內(nèi)，而且在進(jìn)深上也有著要求，不能超過(guò)6.0m，這樣柱網(wǎng)在尺寸上就有著較高的要求，如果沒(méi)有加以處理，就會(huì)給之后的工作帶來(lái)極大的困難，對(duì)建筑工作是十分不利的。一旦柱網(wǎng)超過(guò)了規(guī)定的限度，那么異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，就需要通過(guò)相應(yīng)的措施進(jìn)行趕緊，可以利用增加異形柱的肢長(zhǎng)的方法來(lái)建設(shè)結(jié)構(gòu)剪力墻，在結(jié)構(gòu)剪力墻體系的建設(shè)中可以根據(jù)具體的區(qū)域進(jìn)行建設(shè)，將這一建設(shè)工作做好，就可以解決柱網(wǎng)超限這一問(wèn)題。

異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系在施工的過(guò)程中需要按照具體的原則進(jìn)行施工，異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系要遵循的原則主要是與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行對(duì)標(biāo)，這樣就可以知道這一體系的優(yōu)缺點(diǎn)，一定要將原則性問(wèn)題做好，主要是體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）在結(jié)構(gòu)平面上要保持對(duì)稱(chēng)性，在剛度上也要注意，在對(duì)稱(chēng)性上要進(jìn)行具體的研究，在這兩個(gè)主要的方向上進(jìn)行具體的研究和控制，將對(duì)稱(chēng)性調(diào)整好，就可以將扭轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的解決，對(duì)住宅設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有著極其重要的影響，尤其是在質(zhì)量上，便面較多問(wèn)題的出現(xiàn)。

（2）在框架柱的使用上，也要注意，需要雙向的設(shè)置，讓這一結(jié)構(gòu)形成一種較為流通的一種結(jié)構(gòu)體系，可以更好的保持建筑的剛性和穩(wěn)定性，這樣對(duì)建筑體系來(lái)說(shuō)是十分有利的，可以提高住宅建筑的抗震能力，在施工中可以解決眾多的問(wèn)題。

（3）還要進(jìn)行豎向的布置，這樣可以最大程度的保證體形的均勻性，從遠(yuǎn)處觀看，可以讓高層建筑的美觀性得以體現(xiàn)，對(duì)建筑物有著十分重要的影響。

2 異形柱框輕結(jié)構(gòu)住宅體系的計(jì)算

在異形柱框輕結(jié)構(gòu)住宅體系的使用中，需要將計(jì)算問(wèn)題解決好，因?yàn)橛?jì)算在整體的建筑中有著十分重要的作用，對(duì)整體的建筑有著十分重要的影響，對(duì)建筑是十分有利的，這樣要想保證建筑的質(zhì)量和穩(wěn)定性，就要進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。某大學(xué)試驗(yàn)表明，異形柱框架結(jié)構(gòu)的破壞特征與矩形柱框架結(jié)構(gòu)類(lèi)似，底層柱的上下端為柱的危險(xiǎn)截面，破壞時(shí)異形柱及梁柱節(jié)點(diǎn)均無(wú)明顯裂縫。異形柱長(zhǎng)細(xì)比較大，滯回曲線比較豐滿，具有較好的變形能力和層間變形能力，其力學(xué)性能與矩形柱接近，故在進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析時(shí)，可利用基于柱模型的分析軟件。

由于異形柱結(jié)構(gòu)體系構(gòu)件截面形式較多，其結(jié)構(gòu)分析應(yīng)采用空間三維分析方法，適用的軟件可以為T(mén)BSA，TAT或SATWE等。一般情況下，其地震作用計(jì)算可在結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，地震作用的計(jì)算方法一般可采用振型分解反應(yīng)譜法。對(duì)于質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)影響。

3 異形柱的延性及軸壓比限值

異形柱截面的延性主要與軸壓比、箍筋的直徑與間距、荷載角等4個(gè)因素有關(guān)，增大縱筋直徑或增大箍筋直徑，減小箍筋間距都能提高異形截面雙向壓彎柱的截面曲率延性。箍筋間距的影響遠(yuǎn)大于箍筋直徑的影響，加密箍筋可以顯著地提高截面延性。軸壓比大小是決定異形截面雙向壓彎柱破壞特征的重要指標(biāo)；隨著軸壓比增大，截面的曲率延性下降，截面由延性較好的受拉破壞發(fā)展為界限破壞受壓破壞。另外，異形截面柱的延性由于荷載角的不同而存在差異，不同截面形式差異較大，因?yàn)楫愋谓孛嬷幸砭壍拇嬖冢?dāng)荷載角變化時(shí)有可能出現(xiàn)單純翼緣受壓，這時(shí)是延性最差的情況，在設(shè)計(jì)中應(yīng)予以足夠的重視。

4 異形柱框輕結(jié)構(gòu)住宅體系設(shè)計(jì)中需要注意的事項(xiàng)

異形柱框輕結(jié)構(gòu)由于柱為扁柱，而框架梁寬度一般同柱肢寬度，從而形成梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋過(guò)密，混凝土澆注質(zhì)量難以保證，因此要求梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的箍筋要在水平方向加密，這樣也可以增加節(jié)點(diǎn)延性，框架梁在兩個(gè)方向要拉通。

根據(jù)試驗(yàn)研究表明，異形柱框輕結(jié)構(gòu)接近破壞時(shí)樓板與梁的交接處出現(xiàn)大量貫通裂縫，樓板破壞嚴(yán)重，設(shè)計(jì)中一定要加強(qiáng)樓板的承載能力。異形柱框輕結(jié)構(gòu)體系的樓蓋一般采用肋形樓蓋、大跨度板或密肋樓蓋。肋形樓蓋中應(yīng)注意肋梁宜布置在隔墻位置，如果板跨較大可以設(shè)置適當(dāng)?shù)拇瘟?。采用大跨度板有利于房間進(jìn)行輕質(zhì)隔斷，如果跨度較大，有條件時(shí)盡量采用預(yù)應(yīng)力大板樓蓋。密肋樓蓋整體性能好，剛度大而且承載力較高，自重較輕，抗震性能也比較好，目前在多高層框輕結(jié)構(gòu)住宅體系中應(yīng)用也比較廣泛，其靜力分析可以采用交叉梁系模型。

5 結(jié)論

異形柱軸壓比及配箍率是影響結(jié)構(gòu)延性的主要指標(biāo)，由于異形柱梁節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋密集，為了保證結(jié)構(gòu)的延性要求，要嚴(yán)格控制軸壓比，并且嚴(yán)格滿足柱梁端箍筋加密區(qū)的長(zhǎng)度和間距要求。

參考文獻(xiàn)

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