浅谈异形柱框架结构在民用住宅设计中的应用

2014-05-30李长青

决策与信息·中旬刊 2014年8期

李长青

【摘要】随着我国建筑水平的不断提高，异形柱框架的结构也广泛的应用到了民用住宅设计中，提高了建筑的质量和稳定性，并为人们提供了一个安全舒适的居住环境。本文主要通过对异形柱框架结构的介绍，分析了其在民用住宅设计中的应用，旨在为我国的相关建筑行业提供参考。

【关键词】异形柱框架结构民用建筑

随着时代的不断发展，我国的经济的发展水平也有了很大的提高，人们的生活质量也更高饿了，对住宅的需求也更多了。城市化的发展使得居民的建筑占用了更多的土地，土地资源是有限的，要想在有效的资源力建设处更具有稳定性和安全性的建筑就需要不断的提高建筑的技术水平，制定合适的建筑方案。近些年来异形柱框架结构在民用建筑住宅中的应用比较多，给我国的建筑行业的发展带来了新的契机，同时也满足了人们对民用建筑的不同需求。所以本文主要对异形柱建设做了详细的介绍，分析了其具体的施工方式。

一、异形柱结构概述

在我国的建筑工程中对异形柱框架结构的使用要考虑到其应用的具体方式上，对异形柱框架结构进行充分的了解，可以提高我国的建筑水平。异形柱框架结构主要是利用建筑的外墙狗仔来实现对有限面积的充分使用，并可以从视觉上提高这个空间的广度，保证了建筑的质量和合理性。所以在民用住宅设计中使用异形柱框架结构的设计方式可以为施工人员提供一个有效的施工方案，方便施工人员进行施工，施工人员可以通过对外墙以及整个建筑框架的施工来完成一个大概的结构，使得整个建筑物的稳定性以及可靠性增加了，这样才能有效保证我国建筑工程的质量。通过对我国异形柱框架结构的分析我们知道，该建筑设计方式可以实现对空间的有效的利用，还可以提高整个建筑的整体性，使得人们的生活环境更加的有空间感和视觉美，并能够满足人们对于建筑空间以及建筑结构的需要，保证人们的生活质量，为人们提供了一个具有现代化和设计感的新型的民用建筑。所以设计人员在对民用建筑进行设计的过程中可以对异形柱框架结构进行充分的利用，结合施工的实际，确定科学合理的施工方案。

二、异型柱受力特点

通过对使用异形柱框架结构在建筑工程中的调查我们知道，其具有很大的优越性，可以有效的提高我国民用住宅建筑的质量。

1.建筑工程中异形柱是一种整体性的框架结构，和一般的建筑结构不同，其形状不是固定的，是根据建筑物的不同要求和设计外形进行设计的，在对异形柱框架结构进行设计式，我们应该考虑到建筑的施工实际，从建筑的特点以及具体的要求出发，提高整个框架的承重能力，有效的保证建筑的质量。所以在很多的现代建筑中，该设计方案都得到了广泛的应用，相对于其他框架设计方式的定式，其更具有灵活性和可变性，满足了人们对于承载力的需求，提高了我国的建筑设计水平，同时也能够保证建筑结构的安全性。

2、在我国的建筑设计中采用异形柱结构可以保证建筑框架的稳定性，使得每一个框架所承受的重力都具有一定的均匀性，保证了我国建筑的整体性和可靠性，满足了人们对于建筑框架的稳定性的要求。如果建筑的框架设计成单一的框架结构复杂，那么就会导致该结构在承受多种来自于不同方向的压力过程中，容易出现损害的情况，这种情况不但降低了建筑的质量更无法保证建筑的安全性，使得整个建筑的水平大幅度的下降。因此，在现代的建筑工程设计中采用异形柱框架结构的设计可以有效的提高我国的建筑质量，提高框架的承重力，所以适合用于有震感的地区，保证了人们的生命安全和财产安全，同时也使得民用建筑的设计水平有了很大的提高。

3.异形柱在民用建筑的设计中还存在一定的局限性，这种局限性主要表现在民用建筑的设计中，因为异形柱的设计都是比较复杂了，为了提高其框架的称重能力，很多框架都设计成了曲线的形态，这种形态虽可以保证承重能力，但是还是会导致框架的质量问题，如果框架的质量不过关的话，就很容易导致建筑的局部塌陷问题严重降低了外墙的质量，以至于在一些震感比较多的地区很容易倒塌，所以为了保证建筑的的质量，保护人们的生命安全，就必须要保证建筑设计的合理性，设计的框架的弯曲角度也不能太大，不然很容易出现故障问题，这一点我国的建筑设计人员应该多加注意。

三、异型柱框架结构设计中的有关问题

1.结构平面布置

异性框架结构平面在布局和设置的过程中应当遵守当前应用的各种设计要求和相关的规定行使，满足当前社会发展中的发展趋势。应考虑自身的特点，注意以下几点：

（1）在平面设计的过程中盡量做到平面对称因素，主要通过对两个轴方向的协调统一因素进行设计和分析，使合力中心尽可能和刚度中心重合，减少偏心距，这样能够保证建筑物在使用中的扭转裂缝和其他不利的因素产生。

（2）考虑采用双向承重体系，并纵横向相连接。

（3）各柱肢应尽量对齐，使柱肢与梁一起构成较规则、多跨的抗侧力体系。笔者认为，异型柱设计的目的主要是合理解决小面积房屋的使用问题，应重点布置在房屋中影响房间使用的墙角部位，其它部位从受力合理和施工方便两个方面考虑宜采用矩形截面柱。这样兼顾了使用和经济两个方面，充分发挥了异型柱使用和受力的特点创造出每平方米建筑面积用钢量较低的好指标。

2.设计方法

异型柱和矩形柱的截面形式差异很大，不能简单把矩形柱的计算方法应用到异型柱中。这些程序均用数值积分法进行正截面配筋设计，准确性较高，经过大量工程校算，能有效地满足结构安全性要求。考虑到上述两种规程作为地方标准，具有一定局限性，在设计中还应注意以下几个问题：

（1）按肢长与肢宽之比定义异形柱或短肢墙很大程度是为了学术上的便利。但用TAT程序进行结构整体计算时，按异形柱模式可能导致结构刚度下降，应适当增加抗地震力；当按短肢剪力墙模式计算可使梁配筋偏小，应适当调整配筋。

（2）在一般的矩形柱的多层框架结构中侧移多不起控制作用，而对于异形柱框架结构，由于侧向刚度较小，有时侧移会超过规范允许值。

3.构造设计

（1）柱壁厚度和砼标号的选择

参照规范及实践经验来看，柱肢的厚度最小不少于160mm，一般常采用200mm比较合理。对于8层及以上框架其下面两层梁柱节点处的钢筋有时显得比较密集，因此不宜减薄。在梁跨度较大时，柱子往往显得截面不足，轴压比太大，钢筋过分密集。因此最好把一二层柱砼标号提高到C30左右，避免采用加大壁厚的方案。

（2）纵向钢筋和箍筋

纵向受力钢筋选用时，数量宜少，直径宜大，一般只要不大于Ф25均应选较大的直径减少根数，而每边钢筋的数量宜用2根，多则做两排配置。底层每边钢筋的数量也可以用3根，但穿出楼面的柱筋每边单排配筋还是不要多于2根为宜，否则节点施工困难。

四、结束语

异型柱框架结构的平面布置比普通矩形柱框架灵活，可以在应用中满足当前建筑物的功能要求，更是结合当前设计发展需求良好综合利用的主要基础。结构设计人员应充分了解异型柱的受力特点，正确把握设计要点，确保工程结构安全可靠，经济合理。

参考文献