異形截面柱的建筑結(jié)構(gòu)

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在工程設(shè)計(jì)實(shí)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(diǎn)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(yàn)研究的資料不多，截面承載力計(jì)算還不能完全套用規(guī)范中的有關(guān)計(jì)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(shí)，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(shí)，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(shí)（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(jì)；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(shí)，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(jì)算，計(jì)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(jì)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(shí)，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(diǎn)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(shí)踐中的使用，相關(guān)的結(jié)構(gòu)計(jì)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(jì)。