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摘要：异形柱框结构在现代民用住宅中的应用下，不仅能够使得住宅小区显得更加个性化与美观，还能够提升住宅建筑的质量水平和稳定性，有效满足了日益增长的人们对居住环境水平的要求。所以本文将针对异形柱框架结构设计来进行具体分析，希望能够为相关的从业人员提供一定具有参考价值的意见。
关键词：异形柱；框架结构；民用住宅；设计
引言
在建筑行业飞速发展的当下，先进的工程技术不仅能够为住宅建筑的质量水平提供保障，还能够美化人们的日常生活环境。从布局、性能以及质量等方面运用异形柱框架结构设计来进行创新，不仅能够帮助实现人们对室内空间的自由规划，能够将各种高性能的建筑材料与施工工艺进行采用，为现代住宅建筑工程设计奠定了一定的基础。
一、异形柱框架结构相关概念
（一）定义
异形柱与常用的矩形柱不同的是柱截面区，异形柱是由剪力墙演变而来的运用多个小墙肢的组合截面柱子。在柱肢截面中所有墙肢的肢高和肢厚之比的比值都不能超过4，常见的异形柱有l形、十字形以及t形和z形等[1]。在建筑结构中l形截面柱通常会用在墙体的转角部位，t形和十字形截面柱则一般会被用在纵横墙交接处。此外柱肢宽度也会使用与填充墙体一致的厚度，大约在20厘米到25厘米之间，一般来说不会超过30厘米，肢长则会在60厘米到80厘米之间。
（二）优点与应用前景
异形柱框架能够弥补原本框架结构简单无法满足空间使用需求的缺陷，在住宅屋面的平面布置方面有了更灵活的使用空间，提升了住宅本身的利用价值，帮助建筑项目实现更为理想的后续操作，并且对住宅设计的抗震能力与稳定性方面都有改良作用，是一种非常值得推广的建筑框架。从应用前景来说，异形柱框架使得围护墙的建设也更加的轻巧，确保结构功能的在建筑中得到有效发挥，不断的满足现代人的审美需求并且丰富了现代民用住宅建筑类型[2]。
（三）受力性能特点
从受力性能特点来看，在现代的民用建筑当中，异形柱框架结构设计比起传统的框架结构设计从结构特点上来看是比较复杂，所以在工程质量的控制上，就需要更加注重异形柱的受力性能与轴压比上的控制问题[3]。例如在建筑结构上的偏压构件以及受压区域上，一般情况下都是矩形区域，但是在异形柱建筑结构中的受压区域就会相对而言更为多样化，所以就需要进行具体分析和严格控制，针对截面与构件之间的受力情况来进行改进，从而保证工程的质量[4]。
此外，因为异形柱上存在多个墙肢，所以剪力中心与截面形心会存在不符的情况，在受力状态下的各个墙肢在这种情况下容易产生翘曲正应力与剪应力的情况，剪应力也会是的柱肢砼比传统框架中使用的矩形柱要更早的出现裂缝，也就是被称之为腹剪裂缝的情况，最终使得异形柱出现脆性明显，那么异形柱的变形能力也就比普通矩形柱要更低，所以在对受力性能方面进行改进的过程中，异形柱框架结构需要考虑的地方往往是更多的，需要设计人员在设计过程中不断地进行完善。
二、异形柱框架结构在民用住宅设计中的具体应用
（一）框架柱设计控制
首先要从设计形式上来说，到目前为止，相关研究显示异形柱框架结构中柱子的纵筋与箍筋之间的设计形式上一般分为t字型、l字型以及十字形三种，到了设计要求较高的异形柱框架结构当中，设计人员就需要在选用纵向受力钢筋的过程中保证钢筋之间的直径是相同的。针对钢筋直径的允许范围可以设置在1.4厘米到2.5厘米之间，当结构中相邻的两根钢筋之间的间距大于25厘米的时候，就需要根据现场环境与施工条件等为其设置纵向的构造钢筋，其中纵向构造钢筋的直径不能小于1.2厘米。最后在截面较大的框架柱面前，根据其结构特点和现场情况添加适当的拉筋，拉筋的设置上需要保持间距是两倍的箍筋间距。
其次就要从柱截面宽度上来进行说明，如果柱截面宽度不大于20厘米的情况下，就要使得每排安装的纵向受力钢筋的数量在两根以上，在柱截面宽度在20厘米到25厘米之间的情况下，每排所安装的纵向受力钢筋数量就要在两根一下。此外，在结构形式中存在特殊要求的情况下，柱截面上可以按照具体情况设置两排钢筋。
然后，要说的就是钢筋配筋率计算与安置的问题，计算过程中需要注意如下要点：
第一，针对民用住宅设计6级地震设防烈度方面，对于中柱和边柱的钢筋配筋率上的设置要在0.7%以上，针对角柱的配筋率则是要在0.9%以上。
第二，如果对于民用住宅的抗震烈度上的设置在7°时候，对于柱子与边柱的钢筋配筋率的要保证在0.6%以上，角柱的配筋率也要在0.8%以上，抗震设计的过程中，建筑结构内部的二三级钢筋不能够安排过多，基本上的比例要在百分之三左右。
最后，谈到框架柱箍筋，在异形柱箍筋中所选用的箍筋应当要选用复合箍筋，而绝对不能使用带有内折角的钢筋，同时还要运用相应的措施来保证封闭效果。箍筋的末端，要注意将其设置成大于135度的弯钩，并且在弯钩端头的垂直长度设置的过程当中，也要保证其长度要比钢筋直径的长度大10倍。
（二）框架节点设计
在框架节点上的设计要注重两个方面，第一，在框架梁的截面宽度与异形柱墙肢宽度相等的情况下，或者梁截面宽度比起柱截面宽度要小并且差值在5厘米范围内的时候，就可以在梁四角上的纵向受力钢筋对柱子边的距离设置在80厘米以上。第二，在框架梁的截面宽度上的任意出现侧凸的地方，在边柱不小于5厘米的情况下，框架梁的纵向受力钢筋就可以在梁柱节点的内部伸入。
（三）柱与填充墙之间的连接
填充墙的材料选择上尽可能选用材质比较轻的材料，这样就能够有效保证柱子与填充墙之间的连接性，并且从整体结构上提升建筑的稳定性。此外，在设计的过程中也能够针对框架与填充墙的交接处，从其高度方向每相隔50厘米就要设置一条钢筋，这也是为了柱与填充墙之间的良好连接。如果存在填充墙长度大于五米的情况，填充墙的顶部与框架梁之间也要做好相关的拉结措施，这对于柱与填充墙之间的连接性能上来说是具有一定的帮助的。
（四）设计过程中需要注意的一些问题
因为异形柱本身柱肢较长，并且梁柱重叠部分也较大，所以在电算时就需要点取“梁柱重叠部分作为刚域”的选项来进行计算，建议相关的设计人员可以采取双向偏心受压、正截面承载力以及双向偏心受拉这三种方法来进行计算。
在住宅建筑结构设计的过程中，在传统框架结构中往往会遇到矩形柱多层框架结构的侧移过多则起不到控制作用的情况，而在异性柱框架结构中则会出现侧向刚度较小，甚至侧移超出规范允许范围值的情况。
为了保证异形柱框架结构的承重能力与抗震性，需要针对异形柱的横截面商所收到的双向压弯作用进行要就，因为荷载力度往往会因此发生一定的变化，这种情况因为相关的经验上还存在一定的不足，所以为了能够解决类似的问题以保证结构的延续性，就需要设计人员在设计过程中针对结构的轴压比进行控制，防止出现短柱的情况。
最后，在异形柱何在方向上因为方向角本身具有一定的任意性，所以异形柱内的折角处，设计人员也应当对其设置相同直径的受力钢筋。
三、结束语
传统的框架结构使得人们在针对室内面积进行自由规划的过程中受到了多方条件的限制，所以在现代住宅设计中人们就会更加倾向于异形柱的框架结构设计。相信在不断的进行广泛应用的前途下，一定能够使得异形柱框架结构在民用住宅中的相关工艺能够得到发展与完善，从而推动我国建筑行业的发展。
参考文献：
[1]陈明.异形柱框架结构在民用住宅设计中的应用[J].低碳世界，2017，09：155-156.
[2]邵亚峰.浅谈异形柱框架结构在民用住宅设计中的应用[J].科技与企业，2013，08：168.
[3]李沫.浅谈异形柱框架结构在民用住宅设计中的应用[J].中国新技术新产品，2015，05：147.
[4]王利，李波.异形柱框架结构在民用住宅当中的应用分析[J].居业，2018，03：122-123.