异形柱框架结构设计概述
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摘 要 本文对异形柱框架结构体系进行了简单介绍，针对建筑工程异形柱框架结构设计展开了深入研究分析，希望可以对建筑工程异形柱框架结构设计起到一定的参考和帮助，提高异形柱框架结构设计有效性，更好地满足建筑实际需要，取得理想的应用效果，为我国建筑行业的持续稳定发展提供重要支撑。
关键词 建筑工程;异形柱;框架结构;设计
当前我国住宅产业迅猛发展，人们在住宅建筑方面要求也更为严格，以往普通的矩形柱框架结构以及外露框架结构对室内空间布局和使用有较大影响，已经很难满足业务实际需要。在多层框架结构发展过程中，异形柱框架结构的出现，能够结合建筑物房间情况不知异形柱，在柱肢宽度方面基本与填充墙一致，室内不存在有柱棱角等，能够提高布置灵活性，更好地满足当前人们在建筑结构性能等方面实际需要，应用范围越来越广，本文就此展开了研究分析。
1 异形柱框架结构体系
异形柱框架结构属于一种特殊结构体系，在住宅建筑有广泛应用，因为其自身的受力情况和使用功能，具有以下几个特点：第一，柱肢厚度一般在180～200mm。基本与填充墙厚度相一致，框架梁的宽度同样与填充墙宽度接近，室内不存在有凸出的梁和柱，不仅方便使用，同时有较高美观性，能够使房间使用面积有一定的增加，与砖混形式相比，建筑室内使用面积增加约8%～10%;第二，在柱平面布置方面有着较大的灵活性，异形柱节后围护墙一般属于轻质墙，不承担荷载，不容易受到建筑限制，能够提高整个房间布置灵活性，更好地满足当前业主在房屋布置方面需要;第三，相比于矩形框架，异形柱框架质量轻，有着非常强抗震性能，同时其刚度的增大对抗震性同样有重要影响;第四，虽然异形柱框架的应用会一定限度上增加工程施工难度，但是会增大建筑使用面积，自重轻，基础成本得到控制，能够取得较为理想的经济效益[1]。
2 异形柱框架结构设计要点
2.1 异形柱框架结构布置
相比于钢筋混凝土框架结构，异形柱框架结构的布置需要注意以下几个方面问题：第一，为了避免扭转方面因素影响，尽量保证结构平面对称，确保其有着均匀的刚度和平面，注意主轴方向的协调性，如果存在不对称问题，需要考虑扭转方面影响;第二，在异型框架设置方面尽量选择双向设置方式。保证框架柱对齐，避免纵横框架梁之间相互支撑，确保结构形成有效空间，刚性、稳定性等满足要求，有着非常好整体性以及抗震性;第三，为了避免出现过多内收和外挑等问题，还需要注意竖向布置的均匀性和规整性，注意错层问题控制;第四，针对受力较为复杂的异形柱，可考虑框架柱形式[2]。
2.2 抗震等级
抗震等级主要与对抗震性能要求程度有关，属于控制结构延性和变形能力的一项关键性措施。在抗震等级选择方面，一般要结合地区抗震设烈度、结构类型等因素分析考虑。因为异形柱框架相比于矩形柱框架，其延性有一定的下降，在抗震等级方面，与同高度矩形柱框架结构相比要求更为严格。
2.3 结构计算
在计算异形柱框架结果的位移和内力等参数时，需要结合弹性方法展开，对抗侧力结构作用有从分分析考虑。一般可先将异形柱截面换算为矩形截面柱，之后利用空间分析程序方式做好结构和位移方面计算。异形柱截面尺寸计算需要对轴压比有充分考虑，同时考虑到其他几个方面因素。在计算内容设计方面，需要涉及异形柱结构截面承载力、结构延性和刚度等内容。
3 建筑工程中异形柱框架结构的设计
3.1 异形柱节点
节点指的是梁与柱之间的交点，根据节位置划分，可将其分为顶层中间节点、端节点，中间层中间节点、端节点。框架结构中节点主要是将本层以及上层荷载有效传递至下层柱，因为节点这一特点，其受力存在有非常大复杂性。根据被连接结构受力情况分析，能够将节点划分为两种，一种是承受重力荷载和风荷载，根据承载性能极限展开连接构件设计，确保节点满足承载力方面需要，另一种是结构承受地震作用，节点需要保证能够在不断变形情况下能够维持一定程度承载力[3]。
3.2 受力性能
在变形特性方面，一般建筑层高2.8～3.1m，异形柱肢厚度在0.2m左右，为了确保其有良好承載力，其肢长一般不会过小，柱剪跨比会有一定的下降，出现短柱问题，降低整个构件变形性能。矩形柱与异形柱还存在有较大的差异性，异形柱由多肢构成，在截面高度和柱肢宽度方面比例一般在2.5～4，墙肢在平面方向存在有较大的刚度差，在不同方向承载性方面也会出现一定的差异。
3.3 结构设计
第一，在混凝土方面，所选择的混凝土强度在C25-C50，确保受力钢筋在纵向有足够高强度，同时控制异形柱肢厚比、肢高比不超过4，同时避免选择一字型以Z字形异形柱;第二， 在相同截面，确保纵向受力钢筋直径相同，如果纵筋之间距离超过0.25m，还需要设置纵向构造筋，注意拉筋距离的控制;第三，如果框架梁截面高度以及异形柱肢宽相一致，或者梁截面宽度超出柱边，需要在满足坡度要求等情况下适当弯折向柱筋内侧，伸至框架节点内;第四，如果选择轻质型框架结构填充墙材料，当填充墙长度超过5m情况下，需要在墙顶部以及梁位置选择有效拉结措施处理[4]。
4 结束语
当前民用建筑市场需求有明显增加，呈现出大开间以及大空间方向发展，异形柱框架体系结构有着广泛应用和发展前景。尤其在地震烈度不超过7级地区，异形柱框架结构体系属于一种经济、安全的结构方案。异形柱框架结构在实际应用中还存在有一定的问题，必须要在设计中严格按照设计理念执行，明确异形柱受力情况和破坏机理，合理选择布置方式，才能够更好地满足其使用要求，提高结构的经济性和安全性。
参考文献
[1] 刘霞.异形柱框架结构与等面积矩形柱框架结构抗震性能分析[J].福建质量管理，2019，（1）：137.
[2] 陈海彬，曹伟，葛楠，等.L形截面钢管混凝土异形柱框架结构推覆分析[J].工程抗震与加固改造，2018，40（4）：53-58.
[3] 陈卓锋.关于异形柱框架结构在居民住宅小区的结构设计研究[J].建材与装饰，2018，（26）：67-68.
[4] 张健.建筑框架结构异形柱设计[J].科学与财富，2018，（2）：193.
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