对异形柱结构设计的几个问题的分析

异形柱框架结构设计中的相关问题分析摘要结合多年工作实践,通过对多层住宅异形柱框架结构的分析和比较,阐述异形柱框架结构的使用范围、受力分析、结构布局、结构计算、构造措施等方面,供结构设计人员参考。

关键词异形柱框架;结构设计;构造措施随着人们对住宅使用功能、空间划分上的要求不断提高,要求有较大的厅,甚至挑空跃层,房间的开间越来越大,平面布置要求灵活,传统的砖混结构的住宅己经越来越不能满足人们的需要了,于是框架结构被逐渐运用于多层住宅中。

异形柱框架住宅以其室内不露梁柱、增大使用空间、填充墙可采用新型轻质材料、改善建筑热能性、减轻建筑自重使地震作用减小、节省基础投资等优点,得到了普遍推广及应用。

笔者结合工程设计中一些体会阐述如下:1异形柱的受力性能异形柱(L、T、+)是从短肢剪力墙向矩形柱过渡的一种结构构件。

试验和分析表明,异形柱作为压剪构件其破坏形态有弯曲、小偏压、粘接、高压剪以及剪压、剪拉和斜拉破坏,与其破坏形态相关的主要因素有轴压比、柱净高与截面肢长之比、纵筋配筋率、体积配箍率。

异形柱因多柱肢的存在,其剪力中心往往与形心不重合。

在受力状态下,各肢产生翘曲正应力和剪应力,使得异形柱混凝土与普通矩形压剪构件相比更宜出现裂缝即产生腹剪裂缝,导致异形柱脆性变形明显,使异形柱较普通矩形柱变形能力降低。

另外,在异形柱住宅设计中,层高大多在2.8～3m之间,对于柱肢多在600～800mm的异形柱来讲,不可避免地存在短柱现象。

故在水平力作用下剪切变形占有相当大的比例,构件明显呈现脆性破坏。

框架结构中梁桥构件应有足够的延性,以保证主体结构在各种荷载作用下具有良好的变形能力,结构设计中柱轴压比限制就是最为直观地反映这一性能的指标之一。

《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)规定了钢筋混凝土柱轴压比限值。

该限值主要是基于框架柱出现受拉钢筋屈服为先导的大偏心受压破坏理论,防止小偏心受压脆性破坏,针对矩形截面柱计算分析而得出的。

颖 的 空 间要 求 的建 筑 结 构形 式 的 出现 。这就 促 使 了一 种 新 的 结构 形 式 — — 异 形 柱 框 架 结 构 的 产 生 与应 用 。 这 种 结 构 的 出 现 是 在 承 受 建 筑 物 相关 荷载 的同时满足 居 民的建筑 空 间要 求， 使得 建筑空 间逐 步趋于 多样 化、 个 性 化 发 展 。异 形 柱 框 架 结 构 在 设 计 的过 程 中 是 基 于建 筑 安 全 为 基 础进行 综合性 设计 的过程 ， 是 将建筑 的整体性 与安全性 作为统 一的指 导 思想来进 行全 面的总结与深入 的分 析。 ２ 、 异 形柱 的受力特 点 在 目前的建筑 工程设 计 ｝ ｌ Ｉ异 形柱 与普通 的框 架结构 相 比较而言 ， 存在着 以下几点受力特 点： ２ １ ．在设 计的过程 中 ， 根据建 筑物上 部荷载 需要 ， 异形 柱在 房 间的 设置通 常部 是早分 隔墙 交 点处进 行布 置 ，同时平 面刚 度的 疏散较 为均 匀， 经 常会 出现各 种粱 纵、 衡 不管 同的局 面， 这就 造成 了结构计算 中难 以 简化为平面 结构进行计 算。 ２ ． ２ ．在设 计 与布局 的过程巾对于 结构 内部 刚度分布 较为均 匀， 异形 柱与轻质 砌体填 充墙在弹 性阶段 都存在着 一 个共 同的作业 面， 这就 使得 工 作性能较好 。 ２ Ｉ ３ 、 就 目前 的建筑 工程项 目而言 ， 在施 工的过 程 中最为常 见 的柱形 结 构主要有Ｔ形、 Ｌ 形、 十字 形等多种复杂 的截 面形式， 其 中在设计 的过程 中对 于肢 宽厚 比在２ ． ５ － ， ４ － ． ５ 之 间，使得柱肢呈 现 出一种 薄而狭 长的 结构 ， 同时还具备着双 向压 弯效应 明显的现象 。 ２ ． ４ ． 异形截 面仅 有一根 对称轴或 没有对称轴 ，对荷载 的方 向角敏 感， 抗扭刚度 较差 ， 相应地 也造成异 型柱结构 的荷载方 向敏感性 ， 且稍 有 不对称或 偏心 ， 抗扭 能力 降低较 大。 三、 异型 柱框架结构 设计 中的有 关问题 １ ． 结 构 平 面 布 置 异型 柱框架 结构的平 面布置 ，除应 遵 守一般框 架结构 的构造 措施 、 相关规 定 、 设 计要求外 ， 还 应 考 虑 自身 的特 点 ， 注 意 以下 几 点 ： （ １ ） 平面 布

肢 交 界 断 面 的 柱肢 角 部 ， 力 集 中严 重 。 应
综上所述 ， 在结构设计 中应充 分 了解 异形 柱的受力 特点和破 坏机理 ， 结构布置合理 ， 正确使用计算机分析 ， 这样才能更好 的把 握 设计要点 ， 保证异形柱框架结构的安全适用性 。
截面几何形状为 Ｌ形 、 Ｔ形 和十字形 ， 且截 面各 肢 的肢 高与
直径 的受力筋。４ 抗震设 计时 ， ） 扭转不 规则 的异形柱结 构， 楼层
肢厚之 比（ 柱肢 截面 高度与厚度 的 比值 ） 大 于 ４的柱 。Ｌ形 截 竖 向构件 的最大水 平位移 和层 间位 移与该 楼层两端 弹性水平位 不 ．５ 而矩形框架 的该 比 面 柱 多 用 于墙 的转 角 部 位 ， 和 十字 形截 面 柱 多 用 于 纵 横 墙 交 移和层间位移的平均值 的比值不应大于 １ ４ ， Ｔ形 ． 。５ － 抗震设计和抗震设计的异形柱结构均应对梁柱节 １ 接处 。所谓异形柱框架结构是 由异形柱形成 框架 ， 和轻质填 充墙 值为 １ ５ ）￣ 点进行受剪承载力计 算 ， 而矩形框 架柱结 构只有抗 震等级为 一、 组成 的结构 。根据建 筑 布置 及结 构受力 的需要 ， 在异 形 柱结构 中， 框架柱可全部采用异形柱 ， 也可部分采用一般框架柱。 二级框架 ， 才要求 必须进行梁柱节点 受剪承载力验算。６ 异形柱 ）
应 适 当调 整 配 筋 。
给承载力带来 的影响不容忽视 ， 双向压弯效应较 明显 。
４ 仅有一根对称轴或无对称轴 的异形柱截面 ， ） 对荷载的方 向 较敏感 ， 扭刚度 比较 差。因此 ， 形柱框架结 构也具有荷 载方 抗 异 向敏感性 ， 尤其是在不对称或偏心 时， 其抗扭 能力 明显降低 。 ５ 异形柱截面的薄弱部位在其柱肢角部 ， ） 特别是 在梁底 和柱

浅议如何对异形柱框架进行结构设计摘要：本文笔者结合多年的设计实践经验,针对钢筋混凝土异形柱框架结构设计及其一些要点进行了分析探讨。

关键词：异形柱框架结构设计计算分析1、前言随着人们对房屋平面与空间布置的要求越来越高,从而对建筑设计布局有了新的要求。

普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间的分隔己越来越不能被房屋使用者所接受,因为它直接影响到室内家具的布置及空间的使用。

建筑师要求结构工程师配合解决这个问题,因而在框架结构中以异形截面柱代替矩形柱。

所谓异形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。

钢筋混凝土异形柱框架结构是指仅由异形柱作为竖向构件组成的结构体系,它有如下特点:(1)具有一般矩形柱框架结构整体性较强,抗震延性好的优点。

(2)兼有砖混结构的优点,且又有效解决了砖混房屋超高的技术问题。

因此特别适用于联排别墅、高档多层住宅等。

(3)因墙体厚度一般与异形柱肢厚相同,室内不出现柱楞不露梁,使用面积能增加8%～10%。

既改善了建筑功能,也提供了大空间及住户拆改装修的便利条件。

(4)由于填充墙推荐采用粉煤灰、加气混凝土砌块等非粘土质新型轻质墙体材料,使得造价能低于普通框架结构约10%～15%。

与消耗耕地的粘土砖混结构体系相比,异形柱框架结构体系优势明显,是砌体结构较好的替代品,因此具有很好的推广价值和广阔的市场前景。

但是,在结构设计中,目前现行国家规范或规程中尚未给出异形柱框架结构设计的专门条款,供设计人员参考的资料也很有限。

笔者在对省《钢筋混凝土异形柱框架结构技术规程》（以下称作《规程》）的理解基础上,参考有关文献,结合工程实践,进行归纳总结,提出建议。

2、异形柱框架结构体系布置2.1 适用条件本着安全适用、技术先进、经济合理的设计原则,异形柱框架结构型式适用于地震烈度7度及以下地区的民用房屋,尤其适用于带错层、跃层的多层复杂住《规程》关于异形柱框架结构的适用条件为:7度区总高度不超过24m,宅和小高层。

（异形柱）设计总结一、计算前准备工作1. 确定异形柱（短肢剪力墙）尺寸《江异》6.1.2条：“异型柱截面各肢肢高于肢宽之比不应大于4，不宜小于2.5，不应小于2。

肢宽不宜小于200mm，不应小于180mm。

一字形异型柱的肢宽不得小于300mm。

对于角柱：6度区H≤6层时，肢高不宜小于500mm；6度区H>6层以上及7度区肢高不宜小于600mm”。

在拿到建筑条件图后，根据建筑平面布置柱网。

角柱单肢的高宽比取3；中柱的单肢的高宽比取2.5~3。

布置剪力墙时，若垂直于墙长方向有框架梁连接时，应与建筑协商，尽量争取在此方向设一小段墙肢（不小于1倍的墙厚）。

2. 确定框架梁尺寸《江异》6.1.3条：框架梁截面高度可取（1/12～1/18）Ln，（Ln为梁的计算跨度，即异型柱翼缘中心轴线之间的距离），且梁高不宜小于350mm。

主梁截面宽度不宜小于200mm及柱肢宽度。

3. 确定楼（屋）面板厚度《上异》3.2.5条：现浇钢筋混凝土异形柱结构的顶层楼板厚度不宜小于130mm；地下室顶板厚度不宜小于180mm；一般楼层现浇楼板的厚度不宜小于110mm，且不应小于100mm。

屋面板厚取130mm；一般楼板取110mm。

对于跨度大于3.3m楼板，板厚按1/30（单块板）及1/35（连续板）取用。

转换层的板厚由专业负责人统一确定后取用。

4. 统一计算原则在着手计算前，应对计算软件（SATWE或TAT）的参数取值进行统一。

此外，对于结构信息（抗震等级、场地类别、砼等级）、结构布置原则、荷载取值原则及计算步骤也应进行统一。

在同一项目的同一类型的结构中，应对上述要点做到统一。

二、计算中的要点1. 计算软件根据《江异》4.2.2条，异形柱框架结构的计算优选TAT软件，也可采用SATWE软件。

使用TAT软件，梁、柱的计算配筋会比SATWE稍大。

2. 异形柱的输入在PM中，异形柱可选择“十”字形的模型输入，可以适应“L”“T”及“十”等形状的要求。

角有关，其 承载力由最不利加载 角确定。在采用相 同的截面面积、配筋 异形柱破坏形态及延 性的2个重 要因素。由上面提到 的异形柱受力特征
率和材料强度等级的情况下，异形柱双向受压构件正截面的总体承载力可知，异形柱由于截面形状往往不对称，则其剪切中，b 与截面形心不重
比方形截面柱高或者相当。2) 异形住‘T，形截面的受剪承载力高于同
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论异 形柱 结构 设计的 问题 及处 理措 施
周翠章
( 化州市建筑设计院，广东茂名525100)
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；7睛要j 异形柱框架因柱肢与墙同厚，室内空问不显粱柱R寸，再加上相对低的造价，将成为小高层住宅建筑的主要结构体系。
变形能力，剪跨比增大时，剪压比减小，延性提高：反复加载条件下的
长比， 避免高长比<4，更不允许出 现高长比<3的 极短柱。为此 在设
。r 形柱受剪承 载力为单调加 载条件下受 剪承载力的0Bo翼缘的 存在 有利于增加柱的受剪承载力。3 ) 在相同条件下，节点水平截面相等的
计中应避免采用错层的结构，控制过大的柱网尺寸和梁高控制轴压比的
之相比。而矩形截面柱匕的梁往往不通过剪切中心，因此，在这点上，
目称之为。设定梁端塑性弯矩法”。根据上述思路，设计时完全可以人
异形 住反而 优于 矩形柱 。
为地设定1 个梁端弯矩，只要使此弯矩作用下的梁端配筋在正常使用荷
2异形柱结构设计中的几个问题载作用下出现舶裂纹宽度不超过允许值。在地震作用时，梁端能产生符
7陕键词] 并形柱；结构设计
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２ 异形 柱 的受 力性 能
２１承载 能力 ．
异 形柱不 同于矩 形柱 ， 由多肢组成 ， 它 柱肢截面 高度与柱 肢宽度 的 比值 一般在 ２ ４ 墙肢平面内外 ２个 方向刚度对 比相差较大 ， ～， 导致各 向刚 度不一致 ， 其各 向承载 能力也有较大 。 差异
一
大的翘 曲应力和剪应力 。 而该剪应力的存在， 使柱肢极易先出现裂缝， 即产 生腹剪裂缝， 使得各肢 的核心混凝土处于三 向剪力状态， 导致异形柱脆性 增加 ， 使得异形柱较普通截面柱变形能力低 。 同时， 异形柱存在着单纯翼缘 柱肢受压的情况， 其延性更差， 不对称截面导致不对称延性。 当荷载作用在 腹板平面内， 翼缘在受拉侧， 异形柱小偏压脆性破坏 ； 翼缘在受压侧时， 异 形柱大偏压延性破坏 。由国内外大量 的试验资料和理论分析表 明， 异形柱 的破坏形态为： 弯曲破坏、 小偏压破坏 、 压剪破坏等。影响其破坏形态的因 素有： 荷载角 、 轴压 比、 剪跨 比、 配箍率 以及箍筋问距 Ｓ与纵筋直径 ｄ的比 值等。 异形柱由于其截面 的特殊性及受力性能的复杂性， 在设计中， 必须通 过可靠 的计算分析和必要的构造措施 ， 来保证其强度和延性 。
建材发展 导向 ２ １ 年 １ ０１ ２月
园林 、 建筑 、 规划与结构设计
论异 形柱 结构 设计 中的一些 问题
熊 军
（ 江西 同济建筑设计咨询有限公司）
摘 要： 异形柱结构 由异形柱或异形柱 加剪力墙、 框架梁组成 ， 共同承受水平荷 载和竖向荷载 ， 剪力墙 已有现行规范可依 ， 框架梁除截面有特殊要求及
・
一 ＿
工 质 量 等 各 种 原 因 ， 成 烟 气 通 过 风 管 涌 入 楼 梯 间 或 前 室 ， 显 然 与 防 造 这 排 不然会影响防火 分隔物 的分隔效用。

２ １ 结 构 布 置
柱 ．天 津人 学 的试验研 究 结果 表 明 ： 轴乐 比对 异形 柱 的影 响远远 超过 对普 通 矩 形柱 的影响 ， 闲此异 形柱 的参数 控 制应 比框 肢 柱更 为严 格 。
４异形柱 框 架结构 设 计构 造
４ １框架 柱 （ １）柱 纵 筋 与 箍筋 设 置形 式 有 “ 、“ 、“ ’算 及 双 排布 置等 Ｌ” Ｔ” 形 式 ． 同一截面 内， 向受力钢 筋宜 采用相 同直 径， 卣径不 应大 ２ ｔ 在 纵 其 ５Ｉｌ ｉ， ｌ ｌ 且 小 于 １ ｍ ： ４ ｍ 纵筋 问距人 于 ２ ０ ｍ ５ ｍ时， 应 设置纵 向构造 筋， 直径 可采用 其 １ ｍ ， ２ ｍ 并设拉 筋， 拉筋 间距 为箍 筋间 距的 两倍 。 （） ２ 柱截 面厚度 小 Ｊ ２ ０ ｍ时， 向受力 钢筋 每排 不应 多于 ２ ： ０ｍ 纵 根 肢厚在 ２ ０ ５ Ⅲ 每排 钢筋 不应 多于 ３ ， 要 时可分 二排设 置， ０ ￣２ ０ ｍ 时， 根 必 二排 钢筋之 问 的净 距 不应 小 于 ５ ｍ 。 ０ ｍ （） ３ 框架 柱 中全部 纵 向受力钢 筋 的配筋 率 ： 震等 级为 ２级时， 抗 中柱 、边 柱 不应 小 ｊ０ ７ ， 柱不 应小 ： ． ％ ： ： ． 角 ０ ９ 抗震 等级 为 ３级时， 中柱 、边柱不 应 小于 ０ ６ 角柱不 应小 于 ０ ８ ． ％， ． ％．框架柱 中全 部纵 向钢 筋的配 筋率 ， 抗震 设 计 时，对 Ｉ、Ｉ 级 钢筋 不 宜 大 ｊ３％。 Ｉ Ｉ Ｉ （） ４ 框架柱 应采用 复合箍， 严禁采 用具有 内折角 的箍筋， 箍筋必 须做成封 闭 式 ．箍筋 未端 做成 小于 １ ５ 的弯钩 ， 钩端 头直 段长 度不 应小 １ ｄ（ 。 ３ 弯 Ｏ ｄ 为 箍 筋 直径 ）。 （ ） 筋加 密区 长度 取柱 截面 的长 边尺 寸 、层 ＾柱 净 高的 １／６和 ５ ０ ５箍 ＝ 日 Ｊ ０ ｍｌ 中 的最 大 值 ．在加 密区 内， ｉ者 ｌ 箍筋 的直 变， 间距 １ ０ ｉ。 ｍｌ ０ ｌ ４ ２ 框架 节点 （） １ 框架梁 的截面 宽度 与异形柱 的肢宽相 等或梁截 而宽度每侧 凸 出柱边 小

关于异形柱框架结构设计中几个问题的思考摘要：为了适应建筑物平面的灵活布置需求，异形柱框架结构作为一种良好的结构形式广泛的应用在各种建筑结构中。

其在目前的建筑工程项目中以承载力强、布置灵活方便等优势受到人们的广泛关注。

本文主要从异形柱框架结构的自身受力特点着手分析，结合过去经验提出了异形柱结构在目前住宅工程设计中常见的问题，并提出需要注意要点措施与预防处理方法。

关键词：异型柱框架结构设计方法一、概述新世纪，国民经济的发展促使我国住宅产业蓬勃发展，与此同时人们生活水平的提高对于住宅建筑提出了新的使用要求。

基于这种社会现状，传统的普通矩形框架柱由于对室内装饰和家具布置有着极大的影响而成为人们研究与探索的重点。

在目前的工程项目中，如何合理的利用建筑物的室内面积，这对于住宅工程结构设计而言是一项新的要求、新理念。

异形柱框架结构的应用在一定程度上满足了人们对室内空间要求，也符合住户对室内装饰与家具陈列要求，因而受到人们的广泛关注。

就异形柱框架结构受力角度去分析来说，异形柱框架结构是一种博采了框架结构与剪力墙结构体系的共同优势，在平面布置中又类似于框架结构，使得柱的截面形式不拘泥于矩形，可以将柱截面设置成为各种复杂的结构形式，同时由于其在使用的时候混凝土材料应用少而刚度大，更是可以和其他的填充墙体相互配合使用，这就促使其在目前的建筑结构中受到人们的重视与关注。

二、异型柱概念与受力特点1、异形柱概念异形柱是随着人们对住宅、特别是高层和多层住宅平面与空间结构要求而出现的一种新的结构形式。

在近年来社会发展中，随着人们生活水平的提高，无论是物质生活还是精神生活都提出了新要求，这就使得普通框架结构由于对空间的严格限制而无法满足人们新颖、个性的建筑空间要求。

基于这种社会现状，人们迫切需求一种能够满足人们个性、新颖的空间要求的建筑结构形式的出现。

这就促使了一种新的结构形式——异形柱框架结构的产生与应用。

这种结构的出现是在承受建筑物相关荷载的同时满足居民的建筑空间要求，使得建筑空间逐步趋于多样化、个性化发展。

异形柱结构设计问题分析探讨【摘要】在结构设计中，异形柱结构将建筑美观、使用功能的灵活性与建筑结构合理的受力性能有机地结合起来，因此，得到了广泛应用。

本文阐述了异形柱设计中应注意的问题。

【关键词】异形柱；设计；问题随着多层和中高层的民用住宅建筑在我国城镇中越来越多，而这些住宅设计多因建筑上要求平面的灵活性和结构设计上的抗震要求而大多采用钢筋混凝土框架结构体系，由于普通钢筋混凝土框架柱多采用矩形断面的型式，且柱断面较墙断面宽，常常使柱子突出房间内墙，形成墙角，在使用上产生诸多的不便，也使房间的实际建筑使用面积减小，影响环境美观，住宅用户和开发商对此颇有意见，为解决这个日益突出的实际设计在使用过程出现的矛盾，钢筋混凝土异形柱的设计自然而然地被一些设计人员所采用，这种异形柱的框架体系能较好地解决目前住宅框架体系设计中的矛盾。

1、异形柱结构的受力分析1.1 由于截面的特殊性，使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大，导致各向刚度不一致，其各向承载能力也有较大差异。

1.2 对于长柱可以不考虑剪切变形的影响，控制轴压比较小时，受力明确，变形能力较好。

而对短柱，剪切变形占有相当比例，构件变形能力下降。

异形柱通常在短柱范围，且属薄壁构件，即使发生延性的弯曲形破坏，也因截面曲率 m/ ei 或εcu/ x （εcu为混凝土的极限压应变，x 为截面受压区高度）较小，使弯曲变形性能有限，延性较差。

1.3 异形柱剪切中心往往在平面范围之外，受力时要靠各柱肢交点处核心混凝土协调变形和内力，这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力，导致柱肢易先出现裂缝，也使得核心混凝土处于三向剪力状态，造成异形柱变形能力低，脆性破坏明显；特别是异形柱存在着单纯翼缘柱肢受压的情况，其延性更差。

由国内外大量的试验资料和理论分析，异形柱的破坏形态为：弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等，影响其破坏形态的因素有：荷载角、轴压比、柱净高与截面肢长比（剪跨比），配箍率以及箍筋间距 s 与纵筋直径 d 的比值等。

３、异 形 柱 框 架 结 构 对 梁 纵 筋 的 锚 固 能 力 比 矩 形 柱 差 ， 所 以 抗 震 设
用的 房屋 最大 高度 ２ｍ ， 形柱 框架 结 计 时 ， 对二 、 三级 抗 震 等级 ， 贯 穿 中 １ 矩 况 下 承 受 和 上 下 水 平 肢 方 向 一 致 的 构适 用的 房屋 最大 高度 ５ ｍ；异 形柱 框 柱 的 梁 纵 向 钢 筋 直 径 不 宜 大 干 该 方 ５ ／３０， 力 ， 即 由 上 下 两 根 梁 传 来 的 拉 力 或 架 结构 的 轴压 比限 值 Ｌ形 为 ０ ６ ． 、Ｔ型 向柱 肢 截 面 高 度 的 ｌ 当混 凝 土 ／ 压 力 ， 这 些 力 将 通 过 中 间 肢 的 受 扭 为 ０ ６ 、十 字形 为 ０ ７ ．５ ． ，矩 形柱 框架 结 的 强 度 等 级 为 Ｃ４０及 以 上 时 可取 ｌ ２ ５ ，且 纵 向 钢 筋 的 直 径 不 应 大 于 来 传 递 ， 受 力较 大 时 易 在 中 间 肢 劈 构 的轴 压 比限值 为 ０ ９ ．。
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异 形 柱 ；结 构 设 计 ； 与普 通 矩 形柱 比较
四 ．异 形柱 结构 配 筋 时应 注意 的一些 问题
１、 与矩 形 柱 结 构 相 比 ，异 形 柱 结 构 柱 全 部 纵 向 受 力 钢 筋 的 最 小 配 筋 百 分 率 有 所 提 高 ， 矩 形 框 架 柱 结 构 的 最 小 配 筋 百分 率 为 ０． ６，异 形框 架 柱 结 构 的 最 小 配 筋 百 分 率 为 ０． ８； 柱 全 部 纵 向 受 力 钢 筋 的 最 大 配 筋 百 分 率 有 所 减 小 ，矩 形 柱 抗 震 时 不 应 大 于 ５ ，非抗 震 时 不 应 大于 ６ ，异 ％ ％ 形 柱 结 构 抗 震 时 不 应 大 干 ３％ ，非 抗 震 时 不 应 大 于 ４％ 。 ２、与 矩 形 柱 相 比 ，柱 箍 筋 加 密 区 略 有 不 同 ： 矩 形 框 架 柱 一 级 及 二

异形柱框架结构设计中的几个问题【摘要】：主要介绍异形柱框架结构设计中，异形柱框架结构受力钢筋的保护层、一字形异形柱及框架结构布置等问题。

【关键词】：异形柱；框架结构[ Abstract ] : This paper mainly introduced the design of special-shaped column frame structure, frame structure with special-shaped columns bearing steel bar protection layer, a font of special-shaped column frame structure and layout problems.[ Key words ]: special-shaped column; frame structure近年来工程设计中采用了大量的异形柱结构，异形柱结构本身截面形状（特性）、内力、变形及抗震性能与矩形截面柱比有较大差别。

砼和钢筋用量比矩形柱结构大4～9%，但异形柱结构房屋的有效使用面积比矩形柱结构净增约0.60～1.20%，且房间内无柱角，更能被用户接受。

然而在以往的设计中，有些设计者不能很好理解《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006有关内容，不了解异形柱结构受力特点，仍然按一般钢筋砼框架结构设计，以致于留下很多安全隐患。

一、关于“一”字形柱《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006第6.1.4条规定，肢高不应小于500㎜，柱两肢的肢高比不宜超过1.6，且肢厚相差不大于50㎜。

工程设计中，由于使用功能要求，在门窗处布置异形柱，异形柱肢高在200㎜～500㎜之间，最不利时仅剩“一”字形柱，为了承重墙，布置受力框架梁垂直于“一”字形柱，我们知道“一”字形柱平面外刚度及承载力很小。

当“一”字形柱与平面外方向梁连接时，会造成柱平面外弯矩。

浅谈异形柱结构设计需要注意的一些问题摘要：近年来，随着居民对房屋建筑使用要求的不断提高，普通矩形框架结构已经越来越不能满足人们的要求，异形柱结构在剪力墙基础上融合了框架结构的优点，形成一种全新的结构形式有效的满足了使用者的需求，被广泛应用于我国住宅建筑之中。

本文针对异形柱结构设计中需要注意的一些问题进行了探讨，以供同行借鉴。

【关键词】异形柱结构，受力特点，框架结构，建筑结构设计Abstract: in recent years, as residents of housing construction requirements of the use of improved, the ordinary rectangular frame structure has been more and more cannot satisfy the requirement of people, special-shaped columns in the shear wall structure based on the advantages of the frame structure fusion, forming a new form of the structure effectively meet the user’s needs, which has been widely used in residential construction of our country. This article in view of the unusual column in the structural design of the need for attention to some problems, the paper discusses the reference for peer.【key words 】special-shaped columns structure, mechanical characteristics, the frame structure, building design1 引言近年来，随着国家经济发展和人民生活水平的不断提高，传统的矩形框架结构和剪力墙结构由于影响室内空间的有效使用和家具的布置，已经不能满足新时期人们的要求。

异形柱框架结构设计问题分析文章深入的分析了异形柱以及短肢剪力墙的区别，异形柱框架结构设计的一般规定、受力特点及轴压比控制，并且讲解了在开展結构设计的时候，要遵循的方法体系等，而且提出了一些个人的看法。

标签：异形柱；短肢剪力墙；长细比；短柱；轴压比；构造1 概述在过去的时候，建筑普遍的使用多层的框架体系，然而最近的一段时间开始朝着异性柱样式的发展。

它可以更好地合乎建筑体的使用规定，而且合乎其构造等的特征，所以被大范围的使用。

它一般是用到多层的建筑体中，填充墙采用粉煤灰加气混凝土砌块，厚度与异形柱肢厚相同，屋中没有柱楞，它的特征有以下的一些：（1）有着常见的体系具有的整体性，而且它的抗振性非常好。

（2）还具有砖混体系的独特性，它的使用规模变大了。

而且又能够合理的应对砖混体系面对的不利现象。

（3）其具有非常宽的空间，而且非常的方便使用者进行改装等活动。

现在，我国的规定和条例中还没有对其进行详细的论述，设计者在开展工作的时候，唯一可以分析的是区域性的内容，他们在开展活动的时候经常性的会遇到一些在条例中没有提到的内容，此时就要靠他们长久的工作知识，进行合理的分析。

2 其在构造设计中的常见规定内容2.1 关于构造的布局当平面布局的时候，通常按照如下的理念进行活动：对于其单独的结构来讲，应该确保平面的状态以及刚度等是匀称的，如果很显然的失衡的构造要分析扭转力对于构造的干扰，要确保其是双向存在。

对于垂直方向的布局：它的垂直体型要确保匀称，防止有太大的外挑以及内收等现象发生。

2.2 关于其何时的尺寸等的论述2.2.1 异形柱根架在7度抗震设防烈度区，要求房屋高度不大于35m，高宽比不宜超过5；8度区房屋高度不大于25m，高宽比不宜超过4。

2.2.2 柱净高与截面长边之比即长细比不宜小于4且不大于8.结合结构内容，长细比小于4即短柱，一般短柱容易被影响，在设计的时候最好别存在短柱。

2.2.3 根据长细比不直小于4，在梁高为600mm的前提下，当标准层层高为3.0m时，其肢的长度最长可以达到600mm；底层层高为4、2m时，肢长可为900mm。

３２ 混 凝 土标 号 的选 择 ．
２１ 异 形 柱 不 同 于 矩 形 柱 ， 由多 肢 组 成 ， 肢 截 面 高 度 与 柱 肢 宽 度 ． 它 柱
由 于 异形 柱 截 面尺 寸 薄 ， 强 度 等 级 小 于 Ｃ ５的话 可 能 达 不 到 其 砼 ２ 的 比 值一 般 在 ２１－ ，墙 肢 平 面 内外 ２个 方 向 刚 度 对 比相 差 较 大 ， ．５ ４ 导 与 钢筋 之 间保 证 粘 结 的 要 求 ：５ Ｃ ０以 上 的 异 形 柱 构 件 及 结 构 科 学 研 究 致 各 向 刚度 不 一 致 ， 各 项 承 载 能 力 也 有 较 大差 异 。 其 相 对 较 少 。 在 设 计 时 应 使 混 凝 土 强 度 等 级 在 Ｃ ５ Ｃ ０之 间 。 故 ２～ ５ ２２ 对 于 长 柱 （ ｈ ４） 以不 考 虑 剪 切 变 形 的影 响 ． 制 轴 压 比较 小 ３３ 内力 分 析 计 算 方 法 的选 择 ． Ｈ／＞ 可 控 －
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２１ ０ ０年
第３ ３期
关于异形柱结构设计中几个 问题的探讨
潘 永 杰 （ 山东建 工 集团 山东 济 南
【 摘
２０１） ５ ０ ４
要】 形柱结构 由于柱截面形式的灵活性在 国内多高层住 宅中广泛应用 。通过对异形柱结构特点及受力性 能的分析 ， 究探讨 了结 异 研
构 设 计 过 程 中 应 注 意 的 几 个 问题 ． 以便 在 工 程 设 计 中准 确 的加 以 应 用 。
【 关键 词】 异形柱结构 ； 剪切 变形 ； 承载能力 ； 刚度 １ 异形 柱 结 构 概 述

探析异形柱结构设计中存在的若干问题分析了异形柱结构体系发展的背景，介绍了异形柱结构体系的特点，结合工程实践经验提出了异形柱结构设计中应注意的相关问题，可供工程设计人员借鉴和参考。

标签：异形柱；异形柱结构；倾覆力矩；单跨框架；刚域引言异形柱结构是一种由竖向支承构件而构成的结构，通常采用截面为L形、T 形以及十字形的异形柱代替一般框架柱。

在工程项目设计中，可以依据建筑设计对建筑布置以及建筑功能的要求，在不同的结构部位，选用截面形状不同的异形柱，从而避免框架柱在室内空间凸出、占用建筑空间，继而改善建筑观瞻，为居住建筑的设计及使用功能带来灵活性和方便性。

近年来，随着我国住宅产业的迅速发展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高。

如何合理地利用建筑物的有效面积，这对住宅结构设计提出了一项新的要求.异形柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求，工程实践表明效果良好。

1 异形柱结构体系发展的背景一般混凝土矩形柱结构体系与异形柱结构体系之间既相互矛盾又存在共性。

因为异形柱和矩形柱两者在抗震性能、变形特性和内力、截面特性等方面存在着显著的差异，所以在异形柱结构设计与施工中存在着一系列尚未解决的问题，目前，我国法律法规、施工规程中尚反映这些问题。

由于异形柱结构自身拥有很多优点，在世界各地广泛的推广与应用，这就迫切需要建立健全一个完善的異形柱结构行业规范与行业标准，指导并监督异形柱结构的设计、施工、竣工验收以及工程审查等。

近年来，对于异形柱结构的工程应用、构造措施、设计方法及基本性能等方面，国内的各设计、研究单位以及高等院校已经投入了大量的人力物力，进行了大量的工程实践与科学研究，包括：异形柱的斜截面、正截面、梁柱节点的试验以及理论研究、异形柱结构模型的地震作用模拟试验研究、异形柱结构的抗震性能研究、异形柱结构的专业设计软件研究以及异形柱结构的设计标准研究等。

同时，有些省市制订并实行了异形柱结构地方性标准，一些国家级的住宅示范小区中也有建造异形柱结构的住宅建筑，我国异形柱结构的研究不断深入，异形柱的设计与施工方法不断完善。

对异形柱结构设计的几个问题的分析田剑峰(张家界市城市规划设计服务中心,湖南张家界　427000) 摘　要:本文对异形柱结构设计中容易出现的一些问题进行分析,并探讨相应的对策和解决方案。

以供同行参考借鉴。

关键词:异形柱;结构设计;问题的分析 中图分类号:T U37513文献标识码:B文章编号:1672-4011(2010)02-0027-021　前　言在异形柱结构设计中,规范要求应优先采用能准确反映异形柱结构各构件实际受力状况、基空间工作的计算程序进行内力与位移分析。

中国建筑科学研究院的T AT 、S AT W E 结构设计软件是应用比较成熟,又满足以上要求的适用程序,可以很好地进行建模和计算分析。

但是,目前版本的计算程序都远没有充分考虑异形柱结构的众多构造要求在程序中的具体实现。

所以,这就要求设计人员需要进行很多构造措施的条件校核和配筋调整。

设计中不进行认真、全面的手工比照和手工调整,往往容易产生错漏。

2　异形柱结构设计的几个问题211　异形柱轴压比的控制异形柱在单调荷载,特别在低周反复荷载作用下,粘结破坏较矩形柱严重,延性比普通矩形柱差,因此,异形柱的轴压比限值比矩形柱严格得多。

《规程》根据截面类型、箍筋间距与纵筋直径比s/d 、箍筋直径d 和抗震等级确定,在013～017之间波动,比矩形柱结构的柱轴压比限值低很多。

所以,在程序试算后,应按上述条件初步确定出各柱的轴压比具体限值,并在配筋简图中仔细查看各层柱的计算轴压比是否有超限的。

因为此时异形柱的实配纵筋和箍筋还是未知的,PKP M 程序无法判断每个柱的轴压比具体限值,只有在轴压比超过矩形柱结构的轴压比限值时,程序才会报告轴压比超限。

因此,异形柱的轴压比超限,必须逐一手工核算。

212　异形柱结构框架梁柱配筋率的控制为了保证异形柱有更高的安全度,节点有更好的延性和粘结强度,同时也减小节点钢筋配置的困难,异形柱结构的框架柱全部纵向受力钢筋(不包括纵向构造钢筋)的最大总配筋率为3%,普通矩形柱结构的框架柱最大总配筋率却为5%;异形柱结构的框架柱全部纵向受力钢筋最小总配筋率的要求见表1,异形柱结构的框架柱各肢端受力纵筋配筋率不应小于012%。