文档介绍：住宅建筑异形结构柱设计方法研究
【摘要】中国城镇化进程推进城市住宅建设的发展。在建筑结构的设计中,异形结构柱设计具有不凸出墙面的优点,而且在房间的布置的过程中不必考虑墙面的处理,摆放家具具有随意性,因此在目前的建筑结构设计中被广泛使用。本论文针对住宅建筑异形结构柱设计方法进行探究。
【关键词】住宅建筑;异形结构柱设计;框架结构
建筑构造采用普通的框架结构,梁柱会在房屋的墙面上凸显出来,妨碍的美观,而且为房屋的装修设计带来了诸多的不便,更重要的是在房屋装修中提高了成本。鉴于普通的框架结构对于建筑平面和空间存在着局限性,而且影响到房屋的分隔,因此而逐渐被淘汰。在建筑结构设计中,使用异型结构,可以很好地解决传统框架结构所出现的问题,其不会凸出墙面,因此在家具的布置和空间视觉效果上都较为理想。
一、异形结构柱及其受力特点
(一)异形结构柱的概念
异形结构柱区别于矩形柱,从建筑结构上来看,其是借鉴剪力墙设计转变而来的。在建筑结构设计上,采用了组合截面柱,以确保构造的强度和延展性。在建筑框架结构设计中,常用的异形结构柱有十字形、L 形、T 形和Z 形,柱肢截面中各肢的设计标准为:肢高与肢厚均小于(等于)4。在异形结构柱的使用上,墙的转角部位多使用L 形的异形结构柱,在纵横墙的交接处,通常会选用十字形或者T 形的结构柱。柱肢的宽度要等同于填充墙体的厚度,。如果肢长较大,。
(二)异形结构柱的受力特点
异形结构柱的柱截面存在着自身的特点,并不会因为由剪力墙转变而来而完全带有剪力墙结构的特点,也不会与普通的框架结构相似。
首先,由于异形结构柱截面设计上的特殊性,会导致墙肢平面向内的刚度和向外大刚度差距拉大的情况下,形成了各向的刚度出现了不一致的现象,因此不同方向的承载力也会有所不同。
其次,异形结构柱属于多肢结构,剪切中心在受力的时候,要使变形力和内力得以协调,就要依赖于各个柱肢之间的交点处来实现,从而使各个柱肢当中都出现了一定程度的剪应力和翘曲应力。这种现象的存在,很容易导致柱肢出现破裂,使得核心砼处出现了三向剪力状态,导致异形结构柱出现了明显的脆性破坏。出现这种状况的主要原因,就是异形结构柱的剪切中心往往并不处在结构柱的平面范围内。
再次,与矩形柱有所不同,异形结构柱具有较差的延性,主要是基于其在受力的时候,会有单纯翼缘柱肢受压的状况存在。异形结构柱遭到破坏是在荷载角、剪跨比、轴压比、箍筋间距( S )与纵筋直径(D)之间的比值和配箍率等等因素的促动下形成的,其所呈现出来的形态为弯曲破坏、压剪破坏以及小偏压破坏等等。在实际应用中,受力的性能会更为复杂,那么在设计中就要多方面因素考虑,建筑异形结构柱面布置合理,在计算程序和结构措施上,都要选取得当的方法,以确保建筑异形结构柱的承载力。
二、住宅建筑采用异形结构柱设计原则
目前城市建筑鳞次栉比,以高层建筑为主。建筑框架结构采用异形结构柱设计,在高层建筑中要受到局限。安全起见,框架结构的层数低于12层的小高层建筑最宜采用异形柱框架结构设计。建筑筑的平面布置,在不对称结构上,考虑到出现扭转后对于建筑结构会出现不利的影响,因此采用异形结构柱设计,要确保平面结构的