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关于异形框架结构设计的探讨 　　摘 要：本文首先对异形框架结构设计做了简单介绍，然后结合实例详细阐述了异形柱结构构造措施、异形柱框架的受力性能，分析了异形柱结构设计的计算方法，仅供广大工程设计人员参考 　　关键词：异形框架；受力性能；计算分析；设计构造 　　1 异形框架结构定义及结构体系 　　1.1异形框架结构定义 　　一般普通框架结构梁柱截面尺寸均比墙体及楼面屋面板厚度大，这样的建筑，室内墙角和顶棚处均有阳角凸出，既不美观也不方便使用。为克服这一问题，将框架梁柱截面设计成L形、T形及十字形，就较好地解决了这个问题。传统框架梁柱多为矩形，相对于此，以上所说的就是异形框架了。 　　1.2异形框架结构体系 　　异形框架结构系主要包括异形框柱与异形框梁。其中：异形框柱其实和剪力墙带端柱约束边缘挂件从截面角度看是非常的相似，我们把它称为带边缘壁柱的异性框架柱，水平剪力和竖向力主要由主框柱承担，边缘壁柱辅助框柱只承担了少量的竖向力，大多数承担的是水平剪力。边缘壁柱可以依据下面四个情况进行设置：在中间的框柱两侧同一个方向上设置；框柱的四面同时进行设置；在框柱的一侧进行设置；取用框柱的三个方向进行设置。异形框梁为在主框梁上边（ 下边， 或者上下边）加设边缘壁梁的框架梁， 框梁承担大部分剪力和弯矩， 边缘壁梁提高框梁的抗弯刚度， 承担部分竖向荷载引起的弯矩和水平荷载引起的剪力。根据计算和平面布置要求可以布置在框梁上边、下边， 或上下边同时设置。 　　2 异形框架结构设计要求 　　2.1节点设计要求 　　按满足被连接构件的受力特性要求，节点可分为两类：类型 1：结构承受重力荷载和一般风荷载，所连接的构件（梁、柱）主要按承载能力极限状态设计，要求节点满足所连接构件的承载力要求；类型 2：结构承受地震作用情况，要求节点满足所连接的构件在反复变型下进入非弹性而又必须维持一定的承载力的要求。对于矩形截面柱框架，一般情况下，1 类节点不要求对节点核心区进行受剪承载力验算，只须满足构造要求和配置一定数量的水平箍筋，2 类节点，对一、二级抗震等级必须对节点核心区进行受剪承载力验算并应满足抗震构造措施要求，对三、四级抗震等级则只须满足抗震构造措施要求。 　　2.2异形柱的设计要求 　　一是材料设计要求。⑴混凝土的强度等级不应低于 C25，且不应高于C50。⑵纵向受力钢筋宜选用高强的 HRB400、HRB500 级钢筋。二是截面设计要求。⑴异形柱截面各肢肢高、肢厚比不应大于 4，肢厚不应小于 200mm。⑵异形柱不应采用一字形和 Z 字形。⑶尽可能地避免短柱和极短柱，异形柱的剪跨比宜大于 2，不应小于1.5，减小地震作用下发生脆性粘结破坏的危险性。三是框架柱设计要求。⑴柱纵筋与箍筋设置形式有“L”、“T”、“十”及双排布置等形式。在同一截面内，纵向受力钢筋宜采用相同直径，其直径不应大于 25mm，且不小于 14mm，纵筋间距大于 250mm 时，应设置纵向构造筋，其直径可采用 12mm，并设拉筋，拉筋间距为箍筋间距的两倍。⑵柱截面厚度小于 200mm 时，纵向受力钢筋每排不应多于 2 根；肢厚在 200～250mm 时，每排钢筋不应多于3 根，必要时可分两排设置，两排钢筋之间的净距离不应小于 50 mm。⑶框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率：抗震等级为Ⅱ级时，中柱、边柱不应小于 0.7%，角柱不应小于0.9%；抗震等级为Ⅲ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Ⅱ级、Ⅲ级钢筋不宜大于 3%。⑷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。箍筋末端做成不小于 135的弯钩，弯钩端头直段长度不应小于 10d（d 为箍筋直径）。⑸箍筋加密区长度取柱截面的长边尺寸、层间柱净高的 1/6 和 500mm 者中的最大值。在加密区内，箍筋的直径不变，间距为 100mm。 　　2.3框架顶层柱纵向钢筋的设计要求 　　由于异形柱柱肢宽度与梁相当，所以存在着梁筋与柱筋交接处较密集的问题。《规程》根据国家标准《混凝土结构设计规范》第 11.6.7 条规定并考虑异形柱的特点，顶层端节点柱外纵向钢筋沿节点外边和梁上边与梁上部纵向钢筋的搭接长度增大到 1.6 LaE（1.6 la），但伸入梁内的柱外侧纵向钢筋截面面积调整为不宜少于柱外侧全部纵向钢筋截面面积的 50%。在目前没有异形柱结构标准图集的情况下，设计人员应在结构设计总说明中予以注明，以免发生施工错误。 　　2.4轴压比的设计要求 　　在目前设计过的工程中，由于各地建筑主管部门的严格控制，异形柱结构的适用高度一般不高，异形柱的轴压比不会太大，一般可控制在比普通柱结构规范规定的限值小 0.3 的水平。另外，不同的柱