(异形柱)设计分析及总结
(完整版)异形柱技术总结
异形柱技术总结去年年底做了一个异形柱结构的检测鉴定，虽然之前很少接触异形柱，但经过这个工程后，还是学到了不少有关异形柱方面的知识和技术。
一、异形柱的基本概念现代住宅建筑要求大开间，平面及房间布置灵活、方便，室内不出现柱楞、不露梁等。
异形柱与短肢剪力墙结构能较好地满足现代住宅建筑的要求，因而逐渐得到了推广应用。
我们先来了解异形柱的定义。
《混凝土异形柱结构技术规程》(JGJ1 49—200 6)对异形柱的定义是：截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。
规程中目前仅列入了L形、T形和十字形三种界面形式的异形柱，因为对此三种截面积累的工程经验较多。
未列入的还有一字形，Z字形等。
一形柱和Z形柱截面类似，即两个主轴方向抗弯能力相差甚大。
目前，此两种类型的柱尚未列入规程中，以后经过大量的试验研究后，应该也会经入规程的控制。
下图为几种异形柱及其钢筋配置：异形柱各肢肢长可能相等，也可能不等。
我们在抗震设计时宜采用等肢异形柱，当不得不采用不等肢异形柱时，两肢的肢高比不宜超过1.6，且肢后差不大于50mm（详见《规程》条文说明第6.1.4条）。
柱截面肢高肢厚比是指异形柱柱肢截面高度与厚度的比值，柱的肢高肢厚比不同时，柱的性能也会有不同的差异。
规程规定肢高肢厚比不大于4，试验表明，在此情况下，异形柱在偏心受压状态下的应变基本符合平截面假定。
二、异形柱与矩形柱的限值对比异形柱和矩形柱相比，在设计中差异时比较明显的，我们来看看这些差异：1.当建筑物构形式相同且所处地域的抗震烈度相同时，异形柱的最大适用高度要明显低于矩形柱的最大适用高度，详见下表：矩形柱：异形柱：2.在风荷载、多遇地震作用下，异形柱结构的弹性层间位移角限值比起相同结构类型的矩形柱要严格一些，详见下表：异形柱：矩形柱：3.在罕遇地震作用下，异形柱结构的弹塑性层间位移角限值比起相同结构类型的矩形柱要严格一些，详见下表：异形柱：矩形柱：4.在相同结构形式及相同抗震等级条件下，异形柱的轴压比限值要明显严于同种结构类型的矩形柱，详见下表：异形柱：矩形柱：5.界定“扭转不规则类型”的控制点更严，抗规规定当结构的扭转位移比大于1.45时可界定为扭转不规则结构，而异规界定1.2。
异形柱框架结构设计要点分析
异形柱框架结构设计要点分析摘要：异形柱具有良好的承载、抗震、变形能力，在工程中应用较为广泛。
笔者介绍了异形柱结构的概念、力学性能，总结出异形柱框架结构设计的常见问题及设计要点，对于同行具有一定的参考价值。
关键词：异形柱、异形柱框架结构、结构设计1异形柱结构异形柱是指在满足结构刚度和承载力等要求的前提下，根据建筑使用功能、建筑设计布置的要求而采取不同几何形状截面的柱。
异形柱框架结构是指全部或部分柱截面为L 形、T 形、十字形(以L 形柱作角柱，T 形柱作边柱，十字形柱作中柱)，截面高与肢厚之比小于或等于 4 的框架结构(见图1)。
2异形柱具有的性能2.1 承载能力异形柱是由多肢构成的，柱肢截面高度与其宽度之比在2.5～4 范围，墙肢平面内向刚度不同于外向刚度，两者相差较大，刚度也不同，因此，各向的承载能力也不相同。
2.2 抗震能力异形柱框架结构的抗震等级，应根据建筑的结构类型、高度和地区的抗震设防烈度进行选择，而且要达计算要求及设计构造标准，设计规定：(1)三级抗震：抗震设防烈度为7 度且建筑高度＜22 m；(2)二级抗震：①抗震设防烈度为7 度且建筑高度≥22 m；②抗震设防烈度为8 度且建筑高度≤25 m。
一般来说，异形柱框架结构只适用的地区：抗震设防烈度≤7 度，建筑高度＜35 m。
2.3 变形能力大多数建筑层高为 2.8～3.1 m，异形柱肢厚约为0.2 m，一般为了确保足够的承载力，异形柱肢长不能太小，否则会出现太小的柱剪跨比值，造成短柱现象，出现剪切变形，降低了构件的变形能力。
假如异形柱的轴压比较小，但当柱壁构件太薄时，截面曲率就会较小，也会导致异形柱出现弯曲变形性，降低了异形柱的延性。
3异形柱框架结构设计的常见问题3.1 结构计算方面(1)进行柱的配筋计算时，单偏压、双偏压计算均适用于一般框架结构，但单偏压计算不适用于异形柱结构，因此，只能选用双偏压计算。
(2)两个主轴方向除了计算水平地震作用，还要验算抗震验算，此外，7 度与8 度还要验算与主轴成45°方向。
探讨异形柱框架结构的设计
探讨异形柱框架结构的设计随着建筑行业的发展，各种新颖的建筑结构形式不断出现，各种框架结构也在不断地演变。
其中，异形柱框架结构被广泛地应用于建筑中，并且在实际工程中取得了很好的效果。
下面，我们将从设计的角度来探讨异形柱框架结构的设计。
1. 异形柱的设计异形柱一般由矩形、梯形、T形、L形等几何形状构成，其设计包括截面尺寸、支撑顶点的位置、柱的截面形状等方面。
异形柱的设计要考虑到其受力性能，确保其在受到荷载时能够充分发挥其承载能力。
同时，还需考虑其构件的制作和安装要求，保证其在实际应用中的可行性。
2. 框架结构的设计框架结构是由柱、梁、支撑体系等构成，它是建筑中应用最为广泛的结构形式之一。
对于异形柱框架结构的设计，往往需要考虑柱与梁的相交方式、承载结构的力学性质、整体稳定性等方面。
同时，还要考虑到结构的运作效率，确保其能够满足设计的要求，同时保证结构的经济性。
3. 钢结构的优势异形柱框架结构一般采用钢材构建，相较于传统的混凝土结构，钢结构具有自重较小、抗震性好、施工方便、构件连接可预制等优点。
此外，钢结构还具有可拆装性、可循环使用性等特点，符合现代保护环境的理念，更加适应现代建筑的发展。
4. 异形柱框架结构的设计特点我们可以发现，异形柱框架结构在设计和建造中都有其独特的特点。
首先，异形柱的结构形态多样，这需要在设计时充分考虑其受力性能；其次，异形柱的构造复杂，施工难度较大；最后，异形柱框架结构的设计需要深入研究结构的应力特性和变形特征。
综上所述，异形柱框架结构是一种非常实用的结构形式，在设计过程中应充分考虑到其多要素特点，确保在实际应用中具有较好的稳定性和经济性。
由于是钢结构，施工方便，建造速度快，非常符合现代建筑的发展趋势，相信它的应用将会越来越广泛。
异形柱框架结构设计问题分析
异形柱框架结构设计问题分析摘要：文章深入的分析了异形柱以及短肢剪力墙的区别，异形柱框架结构设计的一般规定、受力特点及轴压比控制，并且讲解了在开展结构设计的时候，要遵循的方法体系等，而且提出了一些个人的看法。
关键词：异形柱；短肢剪力墙；长细比；短柱；轴压比；构造1 概述在过去的时候，建筑普遍的使用多层的框架体系，然而最近的一段时间开始朝着异性柱样式的发展。
它可以更好地合乎建筑体的使用规定，而且合乎其构造等的特征，所以被大范围的使用。
它一般是用到多层的建筑体中，填充墙采用粉煤灰加气混凝土砌块，厚度与异形柱肢厚相同，屋中没有柱楞，它的特征有以下的一些：（1）有着常见的体系具有的整体性，而且它的抗振性非常好。
（2）还具有砖混体系的独特性，它的使用规模变大了。
而且又能够合理的应对砖混体系面对的不利现象。
（3）其具有非常宽的空间，而且非常的方便使用者进行改装等活动。
现在，我国的规定和条例中还没有对其进行详细的论述，设计者在开展工作的时候，唯一可以分析的是区域性的内容，他们在开展活动的时候经常性的会遇到一些在条例中没有提到的内容，此时就要靠他们长久的工作知识，进行合理的分析。
2 其在构造设计中的常见规定内容2.1 关于构造的布局当平面布局的时候，通常按照如下的理念进行活动：对于其单独的结构来讲，应该确保平面的状态以及刚度等是匀称的，如果很显然的失衡的构造要分析扭转力对于构造的干扰，要确保其是双向存在。
对于垂直方向的布局：它的垂直体型要确保匀称，防止有太大的外挑以及内收等现象发生。
2.2 关于其何时的尺寸等的论述2.2.1 异形柱根架在7度抗震设防烈度区，要求房屋高度不大于35m，高宽比不宜超过5；8度区房屋高度不大于25m，高宽比不宜超过4。
2.2.2 柱净高与截面长边之比即长细比不宜小于4且不大于8.结合结构内容，长细比小于4即短柱，一般短柱容易被影响，在设计的时候最好别存在短柱。
2.2.3 根据长细比不直小于4，在梁高为600mm的前提下，当标准层层高为3.0m时，其肢的长度最长可以达到600mm；底层层高为4、2m时，肢长可为900mm。
(异形柱)设计分析及总结
（异形柱）设计总结一、计算前准备工作1. 确定异形柱（短肢剪力墙）尺寸《江异》6.1.2条：“异型柱截面各肢肢高于肢宽之比不应大于4，不宜小于2.5，不应小于2。
肢宽不宜小于200mm，不应小于180mm。
一字形异型柱的肢宽不得小于300mm。
对于角柱：6度区H≤6层时，肢高不宜小于500mm；6度区H>6层以上及7度区肢高不宜小于600mm”。
在拿到建筑条件图后，根据建筑平面布置柱网。
角柱单肢的高宽比取3；中柱的单肢的高宽比取2.5~3。
布置剪力墙时，若垂直于墙长方向有框架梁连接时，应与建筑协商，尽量争取在此方向设一小段墙肢（不小于1倍的墙厚）。
2. 确定框架梁尺寸《江异》6.1.3条：框架梁截面高度可取（1/12～1/18）Ln，（Ln为梁的计算跨度，即异型柱翼缘中心轴线之间的距离），且梁高不宜小于350mm。
主梁截面宽度不宜小于200mm及柱肢宽度。
3. 确定楼（屋）面板厚度《上异》3.2.5条：现浇钢筋混凝土异形柱结构的顶层楼板厚度不宜小于130mm；地下室顶板厚度不宜小于180mm；一般楼层现浇楼板的厚度不宜小于110mm，且不应小于100mm。
屋面板厚取130mm；一般楼板取110mm。
对于跨度大于3.3m楼板，板厚按1/30（单块板）及1/35（连续板）取用。
转换层的板厚由专业负责人统一确定后取用。
4. 统一计算原则在着手计算前，应对计算软件（SATWE或TAT）的参数取值进行统一。
此外，对于结构信息（抗震等级、场地类别、砼等级）、结构布置原则、荷载取值原则及计算步骤也应进行统一。
在同一项目的同一类型的结构中，应对上述要点做到统一。
二、计算中的要点1. 计算软件根据《江异》4.2.2条，异形柱框架结构的计算优选TAT软件，也可采用SATWE软件。
使用TAT软件，梁、柱的计算配筋会比SATWE稍大。
2. 异形柱的输入在PM中，异形柱可选择“十”字形的模型输入，可以适应“L”“T”及“十”等形状的要求。
异形柱在房屋建筑设计中的特点及运用
摘要：建筑物通常用来居住和办公较多，近年来的发现，异形柱在房屋建筑支撑上起了很大的作用，通常异形柱为”T”形“Z”形“L”形。异形柱通俗而言是指支撑建筑物的集合支体，异形柱比普通支体更坚固，所承受的力更大，异形柱的抗震能力也比一般支体好很多，异形柱在建筑物中应用较多，尤其是房屋中，所以异形柱的制作，比一般支体要繁琐，一般使用的异形柱材质为混凝土异形柱，并且在我国已经广泛应用。
二、异形柱工法的特点及适用范围
1、异形柱工法的特点
异形柱是在满足建筑物承载力和结构力度等要求的前提下按照建筑物使用的具体情况以及分布情况来选择异形柱所需要支撑的形态，并且建筑物不同对于异形柱的界面要求也就不同，例如：”T”形“Z”形“L”形的使用情况就各不相同，并且异形柱使用的各个界面的高度，厚度要求也不同，但是厚度和高度在标准规定中不得小于4（4为参考数据）。同一个建筑物对于异形柱的使用，异形柱的长度可能会相同，也可能不同，像地震多发区，异形柱就是要满足抗震设计，最好是用等肢的异形柱，这样对建筑物的防震效果会有比较明显那么异形柱的高度不适合超过160cm，而且各个肢厚也不适合超过50mm。在我们通常中所说的异形柱也会有缺点，它的主要缺点就是界面肢比较薄，这样在对比矩形柱的构件性能上出现了很大的差异，例如：受力的特征改变、异形柱的机理变形、建筑物的构造方式改变等等，从异形柱的出现到发展为普遍使用，对于异形柱的主要问题还是在异形柱的结构设计方面，以及异形柱在空间布置上所出现的问题，对于异形柱在建筑施工过程中容易出现的一些问题，比如：异形柱的操控问题、美观度问题、以及质量问题。异形柱的主要功能也就是通过施工对建筑物进行有限固定，并且控制建筑物中混凝土的浇筑质量、养护措施。异形柱的施工方法是从模板施工、钢筋绑扎、混凝土浇筑等几个步骤来完成的。通过对异形柱的施工方法进行了解，建筑行业针对异形柱形成了一套完整的施工方法，并且这对于建筑业的施工质量也有大幅度提升。
异形柱框架结构设计概述
异形柱框架结构设计概述异形柱框架结构是一种新型的建筑结构设计，它的特点是采用了不规则形状的柱子，从而能够提供更大的自由度和更好的美学效果。
在本文中，我们将对异形柱框架结构的设计概述进行介绍，包括其特点、设计原则、应用范围以及未来的发展趋势等方面。
一、异形柱框架结构的特点异形柱框架结构与传统的柱框架结构相比，最大的特点就是其柱子的形状不规则。
传统的柱子都是直的或者圆形的，而异形柱则可以是各种各样的不规则形状，比如三角形、菱形、梯形等等。
这种不规则形状的柱子可以带来更大的设计自由度，能够创造出更多样化和更富有创意的建筑形态。
异形柱框架结构还可以提供更好的承载能力和抗震能力，从而能够创造更为安全和稳定的建筑结构。
在设计异形柱框架结构时，需要遵循一些设计原则，以确保其稳定性和安全性。
需要根据建筑的功能和设计要求来确定柱子的形状和布置方式，需要保证其能够满足建筑的结构需求。
需要考虑异形柱的连接方式和结构设计，确保其能够具有良好的承载和抗震能力。
还需要考虑建筑的美学效果，尽可能使得异形柱的设计能够融入到整个建筑结构中，创造出更加优美和独特的建筑形态。
异形柱框架结构可以广泛应用于各种建筑中，特别适合于那些对建筑形态要求比较高的项目。
比如高端商业建筑、文化建筑、艺术建筑等，都可以采用异形柱框架结构来创造出更加个性化和独特的建筑形态。
异形柱框架结构还可以应用于那些地震频发地区的建筑设计中，其良好的抗震能力可以为建筑提供更大的安全保障。
随着建筑设计的不断发展和变化，异形柱框架结构在未来将会有更广阔的应用前景。
随着技术的不断进步，可以预见将会出现更多更复杂的异形柱设计和制造技术，从而能够创造更为独特和美观的建筑形态。
随着人们对建筑美学的要求不断提高，异形柱框架结构将会成为建筑设计中的一个重要趋势，为建筑设计提供更多样化和更迷人的选项。
异形柱结构设计研究论文
异形柱结构设计研究论文随着世界建筑行业的不断发展和技术的不断进步，越来越多的建筑师和工程师开始探索新的材料和结构设计方案，以满足不断单调的建筑需求。
其中，异形柱是一种重要的结构形式，比传统柱更具有设计感和审美价值。
本篇论文将从异形柱的概念、分类、设计、优缺点以及相关实例等方面进行探讨和研究。
一、异形柱的概念异形柱是一种不规则的柱子，通常不呈现圆形或矩形截面，而是采用各种不同的形状，如三角形、梯形、菱形等。
这种柱子可以用于各种建筑类型，无论是商业建筑、住宅建筑、文化建筑，还是宗教建筑、交通建筑等。
二、异形柱的分类异形柱可以按照多种不同的方式分类，以下是其中一些常见的：1. 根据柱体的形状：三角形、梯形、六边形、菱形等。
2. 根据材料选用：金属异形柱、混凝土异形柱、木制异形柱、复合异形柱等。
3. 根据产生方式：制造异形柱、简单曲面异形柱、双曲面异形柱。
三、异形柱的设计异形柱的设计需要考虑以下几个因素：1. 功能性：根据建筑的需求，进行异形柱的设计，并确保其能够承担相应的负载。
2. 美学：异形柱的形状和大小应该与周围环境和建筑相一致，并具有良好的审美价值。
3. 结构性：在设计过程中，需要合理考虑材料的使用，确保异形柱的结构强度和稳定性，以确保建筑的持久性和耐用性。
四、异形柱的优缺点1. 优点a. 异形柱可以使建筑更具有创造性，因为它们非常突出，并且在建筑设计中更为独特。
b. 在工程中，异形柱可以引入美学设计，使得建筑更具有建筑魅力和市场吸引力。
c. 异形柱的设计通常采用先进的数值计算和现代设计技术，使其具有高度的灵活性和创造性。
2. 缺点a. 异形柱的生产和安装成本通常比传统柱更高，对工程造价带来了一定的压力。
b. 异形柱需要更多的专业技术和工程知识，需要在设计和制造过程中完善技术流程。
五、实例探讨1. Bird's Nest鸟巢以其独特的外观而闻名，因此，其立柱的设计必须与整体建筑相呼应。
鸟巢立柱的设计使用了异形结构，使其与建筑外观相一致，并具有更高的审美感。
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（异形柱）设计总结
一、计算前准备工作
1. 确定异形柱（短肢剪力墙）尺寸
《江异》6.1.2条：“异型柱截面各肢肢高于肢宽之比不应大于4，不宜小于2.5，不应小于2。
肢宽不宜小于200mm，不应小于180mm。
一字形异型柱的肢宽不得小于300mm。
对于角柱：6度区H≤6层时，肢高不宜小于500mm；6度区H>6层以上及7度区肢高不宜小于600mm”。
在拿到建筑条件图后，根据建筑平面布置柱网。
角柱单肢的高宽比取3；中柱的单肢的高宽比取2.5~3。
布置剪力墙时，若垂直于墙长方向有框架梁连接时，应与建筑协商，尽量争取在此方向设一小段墙肢（不小于1倍的墙厚）。
2. 确定框架梁尺寸
《江异》6.1.3条：框架梁截面高度可取（1/12～1/18）Ln，（Ln为梁的计算跨度，即异型柱翼缘中心轴线之间的距离），且梁高不宜小于350mm。
主梁截面宽度不宜小于200mm及柱肢宽度。
3. 确定楼（屋）面板厚度
《上异》3.2.5条：现浇钢筋混凝土异形柱结构的顶层楼板厚度不宜小于130mm；地下室顶板厚度不宜小于180mm；一般楼层现浇楼板的厚度不宜小于110mm，且不应小于100mm。
屋面板厚取130mm；一般楼板取110mm。
对于跨度大于3.3m楼板，板厚按1/30（单块板）及1/35（连续板）取用。
转换层的板厚由专业负责人统一确定后取用。
4. 统一计算原则
在着手计算前，应对计算软件（SATWE或TAT）的参数取值进行统一。
此外，对于结构信息（抗震等级、场地类别、砼等级）、结构布置原则、荷载取值原则及计算步骤也应进行统一。
在同一项目的同一类型的结构中，应对上述要点做到统一。
二、计算中的要点
1. 计算软件
根据《江异》4.2.2条，异形柱框架结构的计算优选TAT软件，也可采用SATWE软件。
使用TAT软件，梁、柱的计算配筋会比SATWE稍大。
2. 异形柱的输入
在PM中，异形柱可选择“十”字形的模型输入，可以适应“L”“T”及“十”等形状的要求。
《江异》4.2.3条：“Z形柱按剪力墙输入计算程序计算”，条文说明中提出“Z形柱端部宜设暗柱”。
《江异》6.4.7条：“Z形柱箍筋按柱配置，箍筋要求全长加密”，此条与前条矛盾，个人认为从安全出发，Z形柱箍筋应按墙配置。
3. 异形柱的计算
异形柱的配筋计算原则应按“双偏压计算”，这样其配筋计算会更准确。
“单偏压计算”是将主形心内力作用效应分解到各个柱肢上再进行单偏对称配筋计算，而“双偏压计算”是将主形心内力作用效应按异形柱的全截面进行配筋，因此有角筋共用。
4. 框架梁的刚度增大系数
《江异》4.2.1条：在异形柱框架结构的内力与位移计算中，现浇框架梁计算惯性矩的增大系数：边框梁取1.5；中框梁取2.0。
5. 梁柱节点
梁柱重叠部分应按刚域计算。
异形柱结构中，柱肢长度与其宽度的比值较大（一般为
2.5~
3.5），“刚域计算”是取柱边到柱边的长度（即梁净跨）作为梁跨度来计算梁的内力及配筋，以此减小梁的配筋量。
6. 结构布置
建筑底层的门廊处，当其基础与主结构基础脱开时，建议在±0.00m处增设拉梁与减小柱的计算高度。
7. 概念设计
《江异》3.0.3条：异形柱框架结构应设计成双向刚接梁柱抗侧力体系，以承受纵横两个方向的地震作用及风荷载作用。
《上异》7.1.6条：对一字形柱或短肢剪力墙应在纵横两个方向均有框架梁或连系梁通过，如另一个方向设梁确有困难时，应沿柱肢宽度加设宽度不小于300mm、高度为板厚的暗梁，其上、下纵向构造钢筋应各不小于414；当板厚大于150mm 时尚应配置6@200的构造箍筋。
此外对于建筑开洞（楼梯间）或卫生间降板造成楼板局部变窄的部位，应加大此处板厚，并采用双层双向配筋，以减小结构整体变形。
三、绘图要点
1. 架空板的宽度不宜超过600mm。
架空板的荷载等级应根据板跨度有所区别。
为了方便施工，可将底层拉梁顶标高统一到架空板板底标高。
200宽拉梁两侧铺设架空板时，梁宽不足铺板可设梁耳。
2. 在配筋过程中，考虑到异形柱结构梁、柱同宽及柱截面较小（如200mm）的特点，对梁、柱的纵向受力钢筋尽量采用两根，以保证核心区的混凝土的浇捣质量和施工时的易操作性。
3. 《江异》6.3.1条：“异形柱纵向受力钢筋直径不应大于25mm，且不应小于14mm。
纵向构造钢筋可采用12mm，并设拉筋。
拉筋间距为箍筋间距的两倍”。
《江异》6.5.5条1款：“梁中纵向受力钢筋直径不宜大于22mm，不应大于25mm，伸入支座内不应少于2根且不宜多于3根”。
最小配筋率应为0.3％，最大配筋率不应超过2.5％。
4. “柱平面配筋图”中柱平面定位及柱配筋详图的表示方法应该统一。
另露台上300*300的花架柱的箍筋配置方法也应统一。
5. 建筑错层及楼梯间梯梁造成的剪跨比小于4的短柱箍筋应全高加密。
箍筋间距不应大于100mm，且箍筋的体积配箍率不宜小于1.0％。
注：当柱肢厚度为200mm时，配8@100时，ρv＝0.75％；配10@100时，ρv＝1.19％。
6. 异形柱的柱肢hc>3bc时，建议在柱肢端部增设边缘构件（暗柱），边缘构件的配筋不小于414/6＠200，如右图。
7. 由于异形柱的箍筋设置较矩形柱复杂，建议在画柱配筋详图时在详图旁边画出箍筋的大样。
8. 对于转换梁、转换层楼板的最小配筋率应加以控制。
9. 当建筑的开间及进深较小，致使“梁配筋图”平面布置紧张时，可将平面中单跨梁的配筋用列表法表示。
10. 烟囱等小构件的做法采用通用图时，在结构平面图中除加注索引编号外，还应加注其控制标高。
11. 建议在楼面有高差处画出小剖面，以便施工单位理解图纸。
12. 屋面复杂折梁应画出其立面图，并加注其控制点标高。
13. 每张结构图中的说明应尽量做到严谨，清楚、统一。