浅谈异形柱框架结构在民用住宅设计中的应用

摘要：近几年来，随着科学技术的飞速发展和建筑行业的升级，人们在生活中能够对建筑结构提出了新的要求，尤其是住宅建筑结构要求，更是成为业内人士关注的重点话题。本文就异形柱框架结构特点和构成入手分析，着重对其在民用住宅建筑设计工作要点进行分析，并提出了相关注意事项，仅供同行工作参考。

关键词：民用建筑；框架结构；异形柱

自改革开放以来，我国国民经济飞速发展，建筑事业也取得了长足的进展。住宅建筑作为建筑工程领域的重要组成部分，在社会发展的现阶段已成为建筑行业的主流，深受着社会各界人士的关注。尤其是在近年来，以个性、舒适、新颖为要求的居住模式日益完善，为建筑发展指明了新方向，也促使了建筑工程技术的完善。

一、异形柱框架结构分析

随着人们生活水平的提高，对于住房需要越来越高，普通的矩形框架柱由于室内装饰的影响而出现了众多不符合时展和人们生活需求的现象，因此，在工作中如何合理的利用建筑物的有效面积是住宅结构设计工作中的一项新难题，也是整个建筑领域工作人员研究的焦点话题。基于这种社会发展背景，异形柱框架结构以平面布置灵活、围护墙轻巧的优势受到业内人士的关注，成为一种经济、常见的建筑材料。

1、异形柱框架结构分析

异形柱框架结构是目前建筑工程项目中采用最多的一种建筑结构体系，也是较为常见的一种工程布置方式。随着社会的发展，人们对于室内结构也提出了新要求。异形柱框架结构的出现与存在使得住宅房屋布置更加规整，不仅有效的增加了室内使用面积，而且还有着墙体分布灵活，方便了装饰工程的开展与进行，同时，这种住宅结构的抗震性能也远远高于传统的砖混结构，具备着良好的经济效益和环境效益，且愈来愈发挥出其良好的发展前景和优势。

2、异形柱框架结构应用前景

在目前的异性框架结构设计中，由于其平面布置灵活、围护墙和非承重墙都是一种轻质隔墙，因此极容易受到建筑条件的限制影响来进行统计和分析，同时也可以在工作中做到有效满足业主对大开间建筑的需要与需求。就结构受力的角度去分析，异形柱建筑结构在设计中对于空间利用极为重要，同时是集剪力墙和框架结构双重优势为一体的综合性建筑结构，这也就给目前我们的工作与施工设计提供了良好的发展动力与发展前景，在剪力墙设计章，其里面在布置中综合了主力墙结构与框架结构，并且是一种综合性措施和管理工作模式，其格局布置也是一种不拘于形、张扬个性的设计模式。这对于室内空间的发挥和建筑装饰工作的顺利开展有着至关重要的作用与意义。

二、异型柱受力特点

异形柱与传统的剪力墙和框架结构相比较而言，存在着以下几方面优势和特点。

1、由于异形柱框架结构在应用的过程中其横截面是一种异性结构，在双向压弯的作用下其荷载力随着荷载角度和弯度的变化而发生了明显的变化，其受压区域的形状也成呈现出前所未有的变动。在某些情况下，荷载角度在一定的情况下极容易出现柱截面受到压力影响而出现变动，其表现出极大的脆性变化模式。因此在目前的异形柱工作中，其延性比之一般的柱体结构要差的多，因此在设计工作中我们影单更严格控制异形柱结构的轴压比，并且在工作中尽可能的避免出现短柱现象。

2、异形柱结构在立面刚度在控制的过程中分布较为均匀，同时其异形柱与轻质砌体填充墙相比较而言是一个极为关键的工作模式和工作性能要求。在单调的负荷要求下，凡符合在作用会造成异形柱结构整体性粘接出现破坏现象，同时更是较为矩形柱而言更为严重。因此来说，在设计的过程中为了有效的避免出现极短柱现象和抗震性能不佳的问题，就需要我们在工作中进行深入系统的设计，从而使得设计工作能够全面、合理的达到相关的设计标准和预计工作要求，从而发挥预计的设计标准和应力作用。

3、一般来说，在目前的异形柱设计的过程中，影响框架结构与短肢剪力墙破坏形态较多，对于这些因素进行控制与完善在目前的建筑工程项目中已成为人们关注的重点和核心话题。在目前的异形柱设计工作中，造成异形柱出现变动与破坏的现象主要是由于：弯曲压力破坏、粘接破坏以及高压剪切破坏等等。这些破坏形态和破坏结构存在的主要因素是通过轴压比、设计剪力破坏模式以及柱体结构净高还存在着一定的问题。

三、异型柱框架结构设计中的有关问题

目前，我国人们生活水平的提高使得住房条件得到了极大的改善，美观性、空间性、布置多样性已成为众多居民的追求，也是整个建筑工程领域中备受人们关注和重视的环节。矩形柱在布置的过程中，由于经常会出现各种棱角而影响到室内的美观性，同时也为住户室内空间的使用带来了不便，这就使得在工作中为了弥补这一缺陷而采用了众多的异形柱结构，这种框架结构的应用为工程施工建设质量的提高提供了扎实的基础前提。在异形柱框架结构设计中，主要的设计工作要点有以下方面：

1、结构平面布置

在异形柱框架结构设计工作中，平面布置工作尤为关键，在工作中应当遵守当前各种设计规范和工作要求，从而满足当前社会发展需要，顺应时展潮流。一般在设计中需要注意以下方面工作要求：（1）在平面设计的过程中尽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。

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。

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

[1] 辛杏君. 刍议异形柱框架结构设计[J]. 黑龙江科技信息. 2008（27）

[2] 张少华. 应用异形柱结构设计体会[J]. 黑龙江科技信息. 2009（04）