（乌海市英信建筑设计有限责任公司 内蒙古 乌海 016000）
【摘 要】我国科技水平正在大幅度提高，异形柱结构作为一种新型的结构而诞生，并在建筑业中广泛应用。异形柱结构，能够确保建筑物的安全与稳固，并使得空间布局与建筑物造型等需求得到满足。本文针对异形柱结构特点的基础上，在异形柱结构等方面的计算进行了分析，进而提出其配筋的设计方案。
【关键词】异形柱结构；建筑业；配筋设计
Design of structural reinforcement shaped columns
Guo Rui-Feng
【Abstract】Our technological level is greatly improved, shaped column structure as the structure of a new birth, and widely used in the construction industry. Shaped column structure, it is possible to ensure the safety and stability of the building, and so that the spatial layout of the building modeling, and other needs are met. In this paper, based on the structural characteristics of special-shaped column, calculated in terms of special-shaped column structure for analyzes, puts forward its reinforcement design.
【Keywords】Column shaped structure; Construction; Reinforcement Design
【中图分类号】TU398.9 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2016）20-0008-02
随着我国经济水平不断提高，城市化建设的进程已经成为人们炙手可热的话题。在城市的建筑过程中，人们对建筑设计的需求越加扩大，在建筑造型、功能以及空间分布等有着严格的要求，基于上述原因，诸多新型的建筑结构被提出来，并被应用。其中就包括异形柱结构，但由于其是新型的建筑结构，设计人员再设计计算或是受力特性方面，都没有对其深刻的认知，因此，为了保证异形柱结构能够有效、科学的在建筑中，本文以自身工作的经验，将其进行一下分析。
1.异形柱结构的特点及基本设计规定
异形柱结构，指的是截面的形式与常规矩形面不同的柱结构。异形柱结构的截面形状分为T形、L形和十字形，其截面各肢肢厚与墙面的厚度相等，此外，如果异形柱结构各肢长度也相等，又可以将其分为不等肢、等肢两种形式。其中等肢可在抗震设计中适用，此种结构的应用，能够达到空间布置与建筑物功能的要求，但前提是，其需要满足承载能力与结构刚度等要求。
异形柱的柱肢高度与肢厚不一，所以使其无法具备良好的抗扭性，当力集中于相交点时，容易造成极其严重的翘曲变形，因而，在平面压力的布置中需要采取简单对称的方法，均匀的分布承载力以及刚度，并且将纵横向框架柱对其拉通，以达到有效的降低地震时造成的扭曲效应。此外，在“混凝土异形柱结构技术规程”中针对不规则异形柱结构的严格要求，对一般框架柱或部分剪力墙的薄弱部位进行合理的布置。
异形柱结构的肢厚度并不大，与普通的矩形柱相比，其延性略显不足，轴压比便是影响异形柱形态延性的最关键因素。由于异形柱的形态为多肢体，通常很难使截面的形心与剪力中心进行重合，各柱肢需要同时承受剪应力与正应力，因此，异形柱在剪应力的作用下，发生腹剪裂缝的几率要远远高于普通矩形柱，以致异形柱多数呈脆性，并且在变形能力上无法高于普通矩形柱[1]。基于上述原因，在异形柱结构的设计工程中，为了最大化的提高异形柱变形能力，必须严格按照规程要求执行对轴压比的控制，从而减少异形柱发生腹剪裂缝的问题，最后达到抗震设计的要求。
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2.异形柱结构建筑的配筋设计
2.1 设计要点
与普通的矩形柱明显不同的是，异形柱结构的特点更突出，因此相比较而言，异形柱结构于地震设防方面差异更大，时常会受到如风荷载、地震等水平荷载作用的影响，基于其截面不对称从而进入双向偏心受压的状况，导致结构构件，承载能力大幅度的降低。
基于此种原因，设计人员在对异形柱结构设计过程中，需将其视为空间体系。要注意的是，在对其分析及计算结构位移与内力时，需着重选用自带异形柱单元的程序或是设计软件。对于设计人员来讲，假设在设计程序、软件时，没有为其提供自带的异形柱单元，可以采取薄壁杆件模型来处理异形柱结构。在设计框架时，要处理异形柱结构的构件刚度，可采取等效折算的方法，一般情况下，都是利用自带异形柱单元进行设计。在进行实际设计的计算过程中，扩大异形柱与矩形柱的柱面面积，取比值进行计算，简单来说，取得正确的轴压比是尤为重要的。
2.2 配筋设计
2.2.1 框架柱设计
简单来说，在对同一截面内的框架柱进行设计时，纵向受力钢筋可采取相同直径的钢筋，但要注意拉筋的设计，将其间距控制在柱截面厚度的箍筋间距两倍左右，按照间距设置纵向受力钢筋数量，且要保证弯钩端头的长度符合要求，最后，需要使柱截面层间的柱净高与长边尺寸间的最大值控制为箍筋加密区长度[2]。
2.2.2 框架节点设计
在进行框架节点的设计过程中，若发生框架梁截面宽度与异形柱肢宽相等时，或者柱边大于其一定宽度时，需要在梁四角立柱边一定位置设置纵向受力钢筋，并且在坡度满足要求的情况下，框架节点内，要弯折伸入纵向柱筋。在其任意一侧的突出大于等于柱边一定长度时，纵向受力钢筋深入梁柱节点内的话，可以直接在该侧梁角上又外侧将本肢柱筋伸入。
2.2.3 最后的设计
当进行填充墙与柱的连接时，最好采取轻质墙体材料进行可靠地链接，当进行砌体填充墙的连接时，框架与其交界处必须沿一定要顾的极其进行相应倍数的柱与钢筋拉结。另外，由柱每边进入伸出墙内的钢筋长度需要特别注意并计算好。
2.3 其他相关的设计要点
基于实际施工场地不同等因素，在选取材料，如钢筋等，也可不同，选取材料可视实际情况而定，但多数都是采取HRB400钢筋[3]。在设计过程中，设计柱及梁板时，所选取的混凝土强度应与符合异形柱结构的有关规定。在抗震设计时，为了扭转其不规则的结构，需要使其水平位移的平均值比值达到要求，位移平均值比值是指，楼层层间的位移比值以及楼层两端弹性水平，与楼层竖向构件的最大水平，需要按其规范所规定的比值更小，以此来实现扭转效应。
在进行梁与柱的截面构造设计时，需要将异形柱面的肢厚设计控制在合理的范围内，因此，想要达到要求，则需要在设计过程中确保柱面与梁面的宽度相等。
3.结论
综上所述，在我国当下的建筑业中，由于人们的需求等因素，异形柱结构是目前应用最为广泛的一种，异形柱的应用前景要远远超过普通的混凝土矩形柱，因而，懂得审时度势是建筑设计师所应当具备的本能，根据市场需求来不断突破，对异形柱结构的特点、概念以及相关的知识点等做到深入的了解，要重点注意影响异形柱结构破坏的机理，进而严格控制，并且对相关的设计软件进行建模以及计算的结果，进行分析，达到有效利用以确保实用、安全、美观的设计。
参考文献
[1]业春瑞.浅谈建筑异形柱结构配筋的设计[J].建筑工程技术与设计,2015(27).
[2]梅神兵,李学芳.建筑异形柱结构配筋设计研究[J].江西建材,2015(17):28-28.
[3]李宗渊.建筑异形柱结构配筋设计研究[J].中国建材科技,2015(S2):37-37.
论文作者:郭瑞锋
论文发表刊物:《建筑知识》2016年20期
论文发表时间:2017/6/1
标签：异形论文; 结构论文; 截面论文; 钢筋论文; 矩形论文; 框架论文; 比值论文; 《建筑知识》2016年20期论文;