本篇文章给大家谈谈钢结构异形设计，以及异性钢构件对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。异形柱的设计中面临的另一问题，就是异形柱框架在地震作用下破坏严重，异形柱框架在设计中存在很多的问题：1）异形柱框架结构不对称时，扭转对其受力的影响2）异形柱框架结构在地震作用下的弹塑性分析3）异形柱框架结构在截面设计方面的软件的开发。由于钢结构本身的一些特点，将会越来越多的运用到高层住宅中去，由于住宅的特殊要求和审美观念的要求，我们相信异形框架柱将在高层钢结构住宅中担当重要的结构体系，异形柱也将的到更高的认识和研究。
本篇文章给大家谈谈钢结构异形设计，以及异性钢构件对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
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异形钢结构的材料有什么要求
异形钢结构一般用于商场、综合楼、宾馆、体育场馆、城市雕塑、门楼造型、收费站、大楼屋顶、大型钢结构楼梯等。
异形钢结构也叫空间任意钢结构，结构的空间三维模型一般不能简单的用函数表达，需要结构师花普通结构几倍乃至几十倍的时间进行建模，边界条件要仔细斟酌，荷载输入及工况组合更加复杂，后期修改也比较复杂，往往外形上的一些貌似简单的修改会造成结构师的工作重新再来，故要求业主与结构师在前期定方案时要反复推敲，不能随心所欲，以免不必要的工期延误(2010上海世界气象组织馆网架结构前期建模就整整一个月，后期随便一个简单的修改都要3~5天才能完成，这在计算机技术高度发达的今天，这种建模时间是不可想象的)。一旦异形钢结构施工图完成后，后期深化设计也是特别费时，构件规格会特别多，也有碰到有些构件图很难用图纸表达，这要求深化设计师到车间一线指导工人放样。现场安装也比较复杂，需要结构师、深化设计师、项目经理、技术员、一线安装工人详细制定方案，利用科学手段共同完成。
异形钢结构工程结构形式一般采用型钢结构、网架结构、膜结构、管桁架等，围护结构面层材料一般采用铝板、铝塑板、不锈钢板等。
钢结构异型柱框架的应用和发展
结构设计的基本任务是在结构的可靠度和经济之间选择一种合理的平衡，力求以最低的代价，使建造的结构在规定的条件和使用期内，能够满足预定的安全性，适用性和耐久性等功能要求，这就要求设计人员在安全和经济综合考虑，合理的结构体系之关重要，目前的主要的是混凝土结构和钢结构，由于混凝土结构很多缺点，和科技的进步和环保意识的提高，钢结构得到了很大的发展。
钢结构作为建筑体系的优势在于，钢结构有利于工业化和产业化的生产，钢结构是绿色建筑，节能建筑，钢结构提高了空间的利用率，钢结构建筑的重量轻，体量小，而且本身有良好的延性，因此钢结构的抗震性能非常好，钢结构的施工周期短，提高了资金投资的效益和施工现场文明。
所谓异型柱框架体系是指全部或部分采用L字型，+字型，Z字型及一字型等非矩形截面柱与矩形或T型截面组成的梁柱结构体系。
1 异型框架的结构应用
1．1 异型柱的框架主要优点
1）柱的平面布置很灵活，异型柱结构的围护墙都是非承重的轻质隔墙，受建筑的限制较少，可以满足业主对大开间建筑的需求。
2）异型柱框架与矩形框架相比，抗震性能有明显的提高，质量减轻是其抗震提高的主要原因，此外，抗侧刚度对抗震性能的提高也有一定的影响。
3）钢结构异型柱框架避免了混凝土的阴角和阳角部位存在应力集中现象和地震时的破坏严重。
1．2 异型柱的框架的结构布置
随着生活水平的提高，人们对住房的要求越来越高，由于异型柱框架具有室内无柱楞，不妨碍家具的摆设，可增加使用面积4%—8%，可选择填充墙的墙体材料等优点。
1．3 异型柱的构造措施
异型柱框架的构造应满足现行国家结构设计，施工规范的基本要求。考虑到异型柱的特点，应采取下面的构造措施，在结构体系上，应从严把握概念设计的原则要求，力求结构平面规整，结构刚度均匀，构件传力直接,明确，不做错层结构，柱的轴压比应满足一定的要求，并应当适当修改。
异型柱框架的构造，T型柱的可以采用一个工字钢和T型钢焊接成，根据具体的墙体的厚度，采用适当的填充材料，使柱体和墙体形成有机的整体，在美观的同时不会出现应力的集中的现象。，
2 异形柱的计算方法
2．1 刚度等效原则
对于多高曾框架来说，对结构内力分析影响的是柱子的形心主轴惯性矩，而截面面积和抗扭矩影响很小，因此只要保证异形柱形心主轴惯性矩正确进入电算程序中局部坐标系下的单元刚度矩阵，就能较准确的计算出异形柱框架的内力和变形，为了使现有的高层钢结构分析软件在计算异形柱框架能够反应这一要求，应该按照等效刚度的原则。
2．2 采用中国建科院刚结构软件STS和SATWE-8程序直接对异形柱进行计算。
3 各种异形柱的比较
由于应用的结构具体的位置不同，各种异形柱的所受外力有很大的区别，各异形柱的承受的极限形式又不相同，对于比较各异形柱的经济性相对比较困难，在实际应用中只有根据工程的特点来具体选择，本文只简单比较各异形柱的力学性能，应离集中部位对不同作用方向的不同柱有很大的不同，L形的柱截面的绝对剪应力的位置稍微偏离截面突变处，对于T形柱截面，当外力作用在对称方向时，剪应力的位置稍微偏离截面突变处，而外力作用在非对称方向时，的剪应力仍在截面突变处，+字柱面的剪应力总在截面突变处。
4 异形柱设计的存在问题
异形钢柱是在一般是在工字形截面上增加一个T形截面，相应增加了弱轴方向的截面特性，特别是将钢梁与钢柱弱轴的刚性连接节点转化为与柱翼缘连接，优于常见设计中工字钢柱在弱轴方向设外伸连接板的刚性连接，加强了工字钢柱的弱轴稳定，对结构安全有有利影响，但是在异形柱在结构分析中还存在问题，要解决的问题有：1）弱轴上增加T型构件后，截面特性的确定，2）异型钢柱局部稳定性计算，3）梁柱节点与钢柱形心轴偏离时整体受力分析（普通杆系计算软件你能解决），理想的计算模型应该采用有限元整体建模进行内力分析，可以解决上述的问题，但是建模的工作量太大。
异形柱的设计中面临的另一问题，就是异形柱框架在地震作用下破坏严重，异形柱框架在设计中存在很多的问题：1）异形柱框架结构不对称时，扭转对其受力的影响2）异形柱框架结构在地震作用下的弹塑性分析3）异形柱框架结构在截面设计方面的软件的开发。异形柱在地震的破坏的主要原因可归纳为：1）异形柱框架结构的设计方法不完善，2）异形截面柱的强度有别别于普通的规则柱，3）异形截面柱的破坏形态不同于规则的钢结构柱。
5．异形柱框架的发展
我国自1949年后，钢结构就在大跨重型工业厂房，大型公共建筑和高耸结构中就得到了应用，尤其在近20年来，钢结构更加应用于土木工程中，随着我国科研和设计人员的不断探索和研究，出现了新的结构类型，异形框架柱就是其中的一种。在科技的进步和人民生活水平的提高，钢结构被应用于高层住宅中，得到了较好的效果。由于钢结构本身的一些特点，将会越来越多的运用到高层住宅中去，由于住宅的特殊要求和审美观念的要求，我们相信异形框架柱将在高层钢结构住宅中担当重要的结构体系，异形柱也将的到更高的认识和研究。为了更好的应用该结构体系，我们认为应该做到以下几点：1）通过回访，及时总结已建成的运用该结构体系的住宅经验2）加快相关技术标准，规范，规程的制定和修改，使与钢结构异形柱有关的所有部门和人员工作起来有据可依，3）重视有关钢结构住宅的技术人员的教育和培训，提高专业队伍的素质。
6．结束语
钢结构住宅是今后发展的一个方向，随着科技的进步，审美观念改变必然使的钢结构住宅建筑不断的去扩展自身的表达语汇而寻求发展。我们提倡的是抛弃风格，从结构的理性主义出发，从现代和传统的建筑结构中吸取精华，创造出技术和艺术有机融合的钢结构住宅的精品建筑。我们要分清楚，钢结构异形柱框架是建筑中承重体系和服务部分，它不是建筑使用中的主要部分，钢结构住宅的设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则，然后才是发挥钢结构的优势。
参考文献
1．陈志勇.异型柱框架结构在高层建筑中的应用和计算.广东水利水电 .2004.10
2.夏志斌.钢结构设计原理.北京：中国建筑工业出版社.1994
3．陈云霞，刘超等T型，L型截面承载力试验及设计方法研究。建筑结构学报22（5），2001：37-4 4．曹万林，刘玉彬等异型柱框架模型抗震性能试验研究《工程力学》增刊1997，308-312
请教，有关异形建筑的结构问题
3．3 建筑形体及结构布置的规则性
3．3．1 高层民用建筑钢结构的建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑方案应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证，采用特别的加强措施；严重不规则的建筑方案不应采用。
3．3．2 高层民用建筑钢结构及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度沿高度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，应避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。建筑形体及其结构布置的平面、竖向不规则性，应按下列规定划分：
1 高层民用建筑存在表3．3．2-1所列的某项平面不规则类型或表3．3．2-2所列的某项竖向不规则类型以及类似的不规则类型，应属于不规则的建筑。
2 当存在多项不规则或某项不规则超过规定的参考指标较多时，应属于特别不规则的建筑。
表3．3．2-1 平面不规则的主要类型
表3．3．2-2 竖向不规则的主要类型
3．3．3 不规则高层民用建筑应按下列要求进行水平地震作用计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施：
1 平面不规则而竖向规则的建筑，应采用空间结构计算模型，并应符合下列规定：
1)扭转不规则或偏心布置时，应计入扭转影响，在规定的水平力及偶然偏心作用下，楼层两端弹性水平位移(或层间位移)的最大值与其平均值的比值不宜大于1．5，当最大层间位移角远小于规程限值时，可适当放宽。
2)凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型；高烈度或不规则程度较大时，宜计入楼板局部变形的影响。
3)平面不对称且凹凸不规则或局部不连续时，可根据实际情况分块计算扭转位移比，对扭转较大的部位应采用局部的内力增大。
2 平面规则而竖向不规则的高层民用建筑，应采用空间结构计算模型，侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变的楼层，其对应于地震作用标准值的剪力应乘以不小于1．15的增大系数，应按本规程有关规定进行弹塑性变形分析，并应符合下列规定：
1)竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等，乘以1．25～2．0的增大系数；
2)侧向刚度不规则时，相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规程第3．3．10条的规定；
3)楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65％。
3 平面不规则且竖向不规则的高层民用建筑，应根据不规则类型的数量和程度，有针对性地采取不低于本条第1、2款要求的各项抗震措施。特别不规则时，应经专门研究，采取更有效的加强措施或对薄弱部位采用相应的抗震性能化设计方法。
3．3．4 高层民用建筑宜不设防震缝；体型复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础等因素，确定是否设防震缝；当在适当部位设置防震缝时，宜形成多个较规则的抗侧力结构单元。
3．3．5 防震缝应根据抗震设防烈度、结构类型、结构单元的高度和高差情况，留有足够的宽度，其上部结构应完全分开；防震缝的宽度不应小于钢筋混凝土框架结构缝宽的1．5倍。
3．3．6 抗震设计的框架-支撑、框架-延性墙板结构中，支撑、延性墙板宜沿建筑高度竖向连续布置，并应延伸至计算嵌固端。除底部楼层和伸臂桁架所在楼层外，支撑的形式和布置沿建筑竖向宜一致。
3．3．7 高层民用建筑，宜采用有利于减小横风向振动影响的建筑形体。
3．3．8 高层民用建筑钢结构楼盖应符合下列规定：
1 宜采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板、现浇钢筋桁架混凝土楼板或钢筋混凝土楼板，楼板应与钢梁有可靠连接；
2 6、7度时房屋高度不超过50m的高层民用建筑，尚可采用装配整体式钢筋混凝土楼板，也可采用装配式楼板或其他轻型楼盖，应将楼板预埋件与钢梁焊接，或采取其他措施保证楼板的整体性；
3 对转换楼层楼盖或楼板有大洞口等情况，宜在楼板内设置钢水平支撑。
3．3．9 建筑物中有较大的中庭时，可在中庭的上端楼层用水平桁架将中庭开口连接，或采取其他增强结构抗扭刚度的有效措施。
3．3．10 抗震设计时，高层民用建筑相邻楼层的侧向刚度变化应符合下列规定：
1 对框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ1可按式(3．3．10-1)计算，且本层与相邻上层的比值不宜小于0．7，与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0．8。
式中：γ1——楼层侧向刚度比；
Vi、Vi+1——第i层和第i＋1层的地震剪力标准值(kN)；
△i、△i+1——第i层和第i＋1层在地震作用标准值作用下的层间位移(m)。
2 对框架-支撑结构、框架-延性墙板结构、筒体结构和巨型框架结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ2可按式(3．3．10-2)计算，且本层与相邻上层的比值不宜小于0．9；当本层层高大于相邻上层层高的1．5倍时，该比值不宜小于1．1；对结构底部嵌固层，该比值不宜小于1．5。
式中：γ2——考虑层高修正的楼层侧向刚度比；
hi、hi+1——第i层和第i＋1层的层高(m)。
如果可心，请采纳！！
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