王利 李波

[摘要]隨著最近幾年我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對于民用住宅的需求也呈現(xiàn)出了顯著增長的態(tài)勢，而其中異形柱框架結構使用的頻率也正在逐漸升高。本文在研究過程中首先分析了異性柱框架結構的應用局限性，并對其優(yōu)化措施進行了探討，希望能夠在最大程度上為相關設計人員今后的設計起到良好的幫助作用。

[關鍵詞]異性柱框架結構；民用住宅；應用分析

文章編號：2095 -4085（2018）03 - 0122 - 02

異形柱框架結構在應用過程中容易受到很多其他因素的影響，使得自身的穩(wěn)定性下降，因此相關建筑設計人員在進行設計的過程中應當結合實際情況找出最佳設計方案，從而保證異形柱框架結構的設計能夠穩(wěn)定、高效而又經(jīng)濟。

1 異形柱框架結構設計的特點

異形柱框架結構與傳統(tǒng)結構形式最顯著的一個不同點就是柱子的截面形式不同，因此在設計方面也呈現(xiàn)出以下幾個方面的特點。其一就是這種結構的柱子都為異形，因此其在雙向壓彎的作用下，荷載角也在發(fā)生變化，因此其受壓區(qū)的形狀也會隨之發(fā)生變化。而從以往的設計經(jīng)驗來看，也會使得柱子截面受壓區(qū)的高度出現(xiàn)增大的情況，進而出現(xiàn)脆性破壞，而這也為結構設計人員提出了要求，就是在自身設計的過程中要嚴格控制柱子的軸壓比，從而最大程度上避免短柱的情況發(fā)生。其二就是通過實驗發(fā)現(xiàn)，異形柱在周期反復荷載的作用下更容易發(fā)生破壞情況。我國混凝土設計規(guī)范當中明確指出，柱子的剪跨比不應小于1.5，這一規(guī)定的目的是為了避免短柱情況發(fā)生，最大程度上較少地震作用下發(fā)生脆性粘結破壞的情況，因此為了能夠提高設計的便捷性，當柱子的反彎點位于層高范圍之內的話，柱子的凈高與柱肢截面高度的比值應當大于4，在一些有抗震要求的地區(qū)，比重應當大于3。其三就是對于異形柱來說，其柱肢截面相對來說比較薄，因此在框架主梁與其連接的過程中應當沿著平行于柱肢的方向插入到柱肢當中，而如果由于空間等因素的影響需要沿著垂直方向插入到柱肢當中的話，則需要保證框架梁縱向鋼筋的水平錨固長度要符合相關規(guī)范的要求。

2 異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用意義

從最近幾年的實際情況來看，雖然異形柱框架結構在民用住宅當中的使用頻率已經(jīng)有了十分顯著的提高，但是從本質上來看其自身應有的特性并沒有真正得以有效發(fā)揮，尤其是在如今建筑形式不斷朝著多元化方向不斷發(fā)展的大背景下，異形柱框架結構在應用過程中的難度也在逐漸加大，主要體現(xiàn)在選用的材料、設備以及技術應用等幾個比較重要的方面。異形柱框架結構與傳統(tǒng)混凝土框架結構相比有著十分多的優(yōu)勢，例如其結構的布置形式較為特別，由此能夠有效提高住宅屋面平面布置的科學性和合理性，能夠為相關用戶提供更大的可利用面積。尤其是在最近幾年，百姓對于裝修的要求也越來越高，因此這種框架結構也能夠為裝修提供一定的便利。通過以上的論述就能夠十分清楚的看到，如果能夠對異形柱框架結構進行有效研究，并將其更多的應用到實際工程當中去，無疑就會創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟價值。

3 異性柱框架結構在民用住宅設計中的應用措施研究

3.1 框架柱的設計控制

（1）設計形式。首先很多研究學者都對異形柱框架結構中柱子的縱筋與箍筋之間的設置形式進行了研究，從目前的實際情況來看，主要形式有以下幾種，即t字型、1字型以及十字形三種，而在一些設計要求比較高的結構當中還可以采用雙排布置的方式。對于截面相同的框架柱，設計人員在選用縱向受力鋼筋的過程中應當保證其直徑是相同的，筆者建議可以使用的鋼筋直徑范圍應當在14mm～25mm之間。另外，如果相鄰鋼筋之間的間距大于250mm的時候，建議要根據(jù)實際情況考慮設置縱向的構造鋼筋，并保證縱向構造鋼筋的直徑最小為12mm，同時對于一些截面相對來說比較大的框架柱，還應當視情況添加拉筋，拉筋之間的間距要保證是箍筋間距的兩倍。

（2）柱截面寬度。其次從柱子截面厚度的角度上來看，當柱子截面的寬度小于200mm的時候，其縱向受力鋼筋的數(shù)量應當保證每排大于2根，而當柱肢的厚度在200mm～ 250mm之間的時候，則應當保證設計鋼筋的數(shù)量要小于2根，而當結構形式有特殊要求的時候還可以在柱子截面當中設置兩排鋼筋。

（3）鋼筋配筋率。在進行配筋率計算的過程中要著重注意以下幾個方面。其一就是當民用住宅設計為6級地震設防烈度的時候，要保證中柱與邊柱的鋼筋配筋率在0.7%以上，而對于角柱來說，其配筋率也應當保持在0.9%以上。而當民用住宅的抗震烈度為70的時候，也應當保證柱子與邊柱的鋼筋配筋率在0.6%以上，而角柱的配筋率要在0.8%以上。同時在進行抗震設計的過程中，還應當對二、三級鋼筋進行有效的控制，保證其比例不超過3%。

（4）框架柱箍筋。而從箍筋的角度上來看，對于異形柱框架結構來說，其在設計過程中應當選用復合箍筋，嚴厲禁止使用具有內折角的鋼筋，并采取有效措施保證其封閉效果符合要求。而對于箍筋的末端，應當將其設置成為大于1350的彎鉤。而在設計人員設計彎鉤端頭垂直長度的過程中，要保證長度大于10倍的鋼筋直徑。

3.2 框架節(jié)點設計

其次從框架節(jié)點設計的角度上來說，應當注意以下兩個方面。首先就是當框架梁的截面寬度與異形柱肢寬相等或者梁截面寬度小于柱子截面，且兩者的差值在50mm以內的時候，在設置梁四角上的縱向受力鋼筋的時候要保證其余柱子邊之間的距離在800mm以上。其次就是當框架梁的截面寬度上的任意側凸處，其邊柱大于等于50mm時，框架梁的縱向受力鋼筋就可以伸人到所在梁柱節(jié)點的內部。

3.3 柱與填充墻連接

最后一點就是要采取有效措施保證柱子與填充墻之間能夠有效連接在一起，在填充墻材料的選擇上應當盡量選用一些材質比較輕的材料，從而最大程度上提高整體結構的穩(wěn)定性，在進行設計的過程中應當在框架與填充墻的交接處，沿著高度方向每隔500mm設置鋼筋，從而保證鋼筋與柱子之間能夠有效的連接。同時還需要注意的一點就是當填充墻的長度大于Sm的時候，填充墻的頂部與框架梁之間還應當采用必要的拉結措施.從而最大程度上提高柱與填充墻之間的連接性能。

4 結語

本文在研究過程中對異形柱框架結構在民用住宅當中的應用進行了有效分析，通過研究發(fā)現(xiàn)，在異形柱框架結構當中比較容易出現(xiàn)短柱與局部受彎的情況，這種情況可能會對整體結構的穩(wěn)定性以及最終的設計效果產生一定影響。因此從這個角度上來說，相關設計人員在進行日常設計的過程中應當集合項目的具體情況對框架柱設計、框架節(jié)點設計以及柱與填充墻之間的連接設計進行綜合性考慮，也只有通過這種方式才能最大程度上發(fā)揮異形柱框架結構應有的作用。

參考文獻：

[1]陳建強，民用住宅設計中異形柱框架結構的應用[J].建材與裝飾，2017，（ 46）：117 - 118.

[2]陳明.異形柱框架結構在民用住宅設計中的應用[J].低碳世界，2017，（ 09）：155 - 156.