建筑设计职称范文浅论异型柱框架结构的几点体会

　　摘要：通过对异形柱框架结构受力特点和优缺点的分析，根据异形柱的特点，从抗震方面分析了如何增强异形柱框架结构的延性和抗震性能，从剪跨比、轴压比、配筋率等方面入手，提出了具体措施，并指出异形柱框架结构设计应注意的问题随着研究的深入，异形柱框架结构在民用建筑中的应用将会越来越广泛。

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　　近年来，异型柱框架结构在唐山地区的多层民用建筑建设中得到了非常普遍的应用。异型柱的采用，避免了采用矩形框架柱在房间内部形成凸角而影响使用及美观的缺陷，可以为用户提供更适用、更舒适的生活和工作环境，从而收到明显的经济和社会效益。

　　一、混凝土异形柱结构的研究现状及优点

　　所谓异型柱是相对于通常的矩形截面柱而言的，是指截面各肢长与肢厚之比不大于4 的截面形状为“T”形、“十字”形、“L”形、“Z”形的钢筋混凝土柱。天津市建材工业设计院，轻工业设计院等设计单位，在上个世纪七十年代，第一次提出了异型柱框架结构体系，并将其进行具体工程设计。即使在当时异型柱框架结构缺乏一定的论证，尤其是在理论研究方面，即使这样，在使用上仍体现出前所未有的优越性能，使其被业内人士广泛关注。在二十世纪八十年代初，由于一系列节约能源、废渣利用等环保政策被国家推出，异型柱框架结构体系得到了长足的发展。房屋结构设计人员在异型柱的推广和应用方面做出了很大贡献，形式新颖的住宅结构不仅被设计了出来，并且，在设计中出现的许多问题，也进行了初步的探讨与研究。进一步将异型柱结构形式，与其他结构形式进行了对比分析，对异型柱框架结构进行深入而系统的研究，提供了参考资料并积累了宝贵的实践经验。据统计，全国目前已建成的异型柱体系住宅面积已超过 2200 万平方米。

　　异型柱结构体系主要具有如下优点：

　　1)良好的使用性能，异型柱框轻结构具有便于住户拆改装修，开间布置灵活等的优点 ，能完全消除室内突出棱角，便于家具布置和室内装饰。

　　2)良好的结构性能，减轻结构自重，可使结构的地震作用减小，有利于结构抗震;在软土地基地区使用，还有利于减少基础投资。

　　3)异型柱框轻结构用于六、七层的多层建筑，或十多层的小高层建筑时，能提高“容积率”，有利于改善居住环境的质量。高层住宅居住密度高而且节约用地，但存在工程造价高，工程周期长，且有视线被干扰，通风不畅，采光受限等问题。超高的尺度，使人们有置身在钢筋混凝土丛林之中的感觉。

　　4)可用轻质墙体材料，比如粉煤灰砌块、粉煤灰加气混凝土砌体、蒸压加气混凝土等，与国家的“节能’、“环保”政策相协调。

　　二、混凝土异形柱结构的不足

　　异型柱结构从其面世伊始，就开始受到一些业内人士的质疑，有些科研人员甚至认为这种结构形式的广泛应用，是对人民生命财产安全极度的不负责任，甚至在有些地区，根本不允许异型柱结构形式在建筑中使用。异型柱结构在拥有大量优势的同时，确实也存在一些问题，主要表现在以下方面：

　　1、混凝土保护层的脱落会使截面削弱相对严重，主要是因为截面周长明显大于等面积的方形或矩形柱的周长。

　　2、在多维地震的作用下会带来严重，应力集中。如受扭时在内折角处，出现应力集中。

　　3、受力时会出现翘曲现象，主要是因为肢长和肢厚比较大。

　　4、轴压比限制过于严格会使建筑物高度受限，这是异型柱结构发展遇到的最实际的问题。

　　5、纵横钢筋及箍筋摆放过于拥挤，节点核心区较为薄弱，不容易满足“强节点”的延性设计要求。

　　6、异型柱结构在截面处，棱角薄且多，会造成施工时的破损。

　　7、截面的不对称性，会导致结构沿工程轴正反两个方向水平受力时，两方向构件的强度，刚度，延性性能具有不对称性。

　　三、增强混凝土异形柱框架结构构造措施

　　1)采用高强度等级混凝土，能够很好的改善异形柱的延性，有效降低轴压比。

　　2) 在实际工程中，异形柱的宽厚比一般均大于2.5：当异形柱截面肢厚小于200mm时，将会造成粘结强度不足及梁柱节点的钢筋设置困难，基于施工和外墙保温隔热等要求，故限制异形柱肢厚也不应小于200mm。同时考虑到稳定性等问题，柱肢厚度不宣小于楼层高度的1/20;对于二级抗震设计要求的底层异形柱，由于其计算长度较大，为了保证足够的侧向刚度和稳定性，故柱肢的厚度不应小于楼层高度的1/16。

　　3) 异形柱结构的显著特点是截面和配筋不对称，导朔异形柱在两个方向强度和延性不对称。为了尽量降低这种影响，腹板端部配筋应在合理范围内尽可能多，而采用Ⅲ级钢筋能起到类似的作用。采用HRB400和RRB400钢筋在同样的外力作用下，钢筋用量较少，方便施工，更好的保证混凝土浇质量。

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