異形截面柱的建筑結(jié)構(gòu)

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在工程設(shè)計實踐中，異形截面柱較多的采用L形、T形、十形，亦有采用Z形。L形截面柱多用于墻的轉(zhuǎn)角部位，T形截面柱多用于縱橫墻交接處. 柱肢寬度最適宜用與墻體相同的厚度，一般為200~250mm。 
    異形截面柱的受力特點及抗震性能與工程中常用的矩形截面柱有很多不同之處，現(xiàn)階段對這方面理論分析和試驗研究的資料不多，截面承載力計算還不能完全套用規(guī)范中的有關(guān)計算公式。 
    采用有異形截面柱的框架結(jié)構(gòu)、框—剪結(jié)構(gòu)，其整體變形特征與普通矩形截面柱相接近。與相同截面積的矩形柱比較，異形截面柱的自身剛度大，因而在框架結(jié)構(gòu)和框—剪結(jié)構(gòu)中采用異形截面柱后，結(jié)構(gòu)的整體剛度增大，結(jié)構(gòu)側(cè)移減少；雖然結(jié)構(gòu)的自振周期變短，水平地震作用加大，但結(jié)構(gòu)的整體剛性好，抗震性能不會減低。
    當(dāng)梁寬與異形截面柱肢寬度相同時，樓蓋的豎向荷載是從柱肢端部傳至柱子上去的。對L形截面柱，其截面形心與柱肢中軸線不重合，柱子為雙向偏心受壓構(gòu)件。當(dāng)水平荷載作用時，水平力也是從框架梁傳至柱肢中軸線上，使柱產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩。當(dāng)柱肢較長時（肢長與肢寬之比大于4），應(yīng)按開口薄壁桿件分析其受力狀態(tài)，在柱肢軸線不通過柱截面彎曲中心的情況下，由彎曲扭轉(zhuǎn)力矩的作用，柱截面產(chǎn)生扇性剪應(yīng)力及扇性垂直應(yīng)力（翹曲應(yīng)力），扇性剪應(yīng)力通常很小，可以忽略不計；而扇性垂直應(yīng)力則相對較大，需要考慮，若達(dá)到很大的數(shù)值時，按平截面假定去分析柱面應(yīng)力可能會有一定的誤差。因此，異形截面柱的截面應(yīng)力要比一般矩形截面柱復(fù)雜得多，若用精確方法計算，計算工作量十分大。
    采用有異形截面柱的高層住宅建筑，若層高為2.80~3.00m，則層間凈高與柱肢長之比約為3，屬短柱。這就使異形截面柱變形能力比矩形柱低，易產(chǎn)生脆性破壞，須從構(gòu)造上采取加強(qiáng)措施。廣東省建委批準(zhǔn)試行的《鋼筋混凝土異形柱設(shè)計規(guī)程》對異形截面柱的軸壓比限值規(guī)定較嚴(yán)，按有關(guān)規(guī)范對普通矩形柱的規(guī)定限值減小0.05取用。對L形、T形截面柱的配筋構(gòu)造也有一些規(guī)定，如：縱向受力鋼筋：直徑25mm≥d≥14mm，間距≤300mm；箍筋：最小直徑Φ8，最大間距200mm，有抗震設(shè)防要求時，在柱上下兩端的規(guī)定范圍加密區(qū)最大間距100mm。
    考慮到梁柱節(jié)點處鋼筋錨固構(gòu)造，厚度為200mm的柱肢每排鋼筋宜設(shè)置2根，便于施工澆搗混凝土。各層樓蓋豎向荷載都通過梁作用于柱肢端部，使該部位局部壓力較大，宜設(shè)置暗柱。 
    隨著異形截面柱在工程實踐中的使用，相關(guān)的結(jié)構(gòu)計算理論將得到不斷的積累和發(fā)展。近而異形截面柱結(jié)構(gòu)會更好的服務(wù)于建筑設(shè)計。