框架柱范文第1篇

【关键词】异型柱；框架结构；设计方法

1、异形柱的结构特点

1.1由于异形柱采用T形、L形、十字形等截面形式，所以使得墙肢平面内外两个方向刚度对比相差较大，导致各向刚度不一致，其各向承载能力也有较大差异。异形柱由于多肢的存在，其剪切中心与截面形心往往是不重合的，且在平面范围之外，受力时要靠各柱肢交点处核心砼协调变形和内力，这种变形协调使各柱肢内存在相当大的翘曲应力和剪应力，而该剪应力的存在，使柱肢易先出现裂缝，即产生腹剪裂缝，也使得各肢的核心砼处于三向剪力状态，它使得异形柱较普通截面柱变形能力低，脆性破坏明显。

1.2特别是异形柱不同于矩形柱，它存在着单纯翼缘柱肢受压的情况，其延性更差。由国内外大量的试验资料和理论分析表明，异形柱的破坏形态为：弯曲破坏、小偏压破坏、压剪破坏等，影响其破坏形态的因素有：荷载角、轴压比、柱净高与截面肢长比（剪跨比），配箍率以及箍筋间距S与纵筋直径D的比值等。由于其受力性能的复杂，设计中必须通过可靠的计算和必要的构造措施来保证其强度和延性。

2、异形柱框架结构设计的常见问题

2.1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。

（3）柱框架结构扭转不规则时，根据《抗震》相关规定：建筑楼层竖向构件的最大水平位移与层间位移，对比该层两端弹性水平位移与层间位移之间的平均比值要小于1.5，但对于异形柱结构此比值应小于1.45。

（4）按照规定，建筑楼层承载力出现变换时，薄弱层地震剪力按照1.15倍系数增加，但异形柱结构应按照1.2倍系数增加，设计者应该注意此系数并进行调整。

2.2截面方面

一般矩形结构，当其截面高宽之比值小于4且厚度小于300时，结构柱的受力性能就会下降，异形柱不适用，用于异形柱必须加强其结构设计。

2.3配筋方面

一般来说，框架梁配筋的布置遵循梁宽同柱宽的方式，但是在梁与柱的节点位置，需要把梁的钢筋弯入柱的纵筋内侧，由于异形柱柱肢厚度不足，容易导致节点位置的钢筋间距过密，因此，框架梁配筋应结合异形柱的结构特点。

举例说明：当框架梁宽度为200mm且柱纵筋直径为1.6cm时，对于普通框架梁，其上部配置3根纵筋即可，假设梁纵筋直径为a，当在异形柱结构的梁上部配置3根纵筋时，便出现如下结果：2×30-2×16-3a-3×1.5a=200，那么a=14.4mm，结果表明：在异形柱200mm宽的梁上部按普通框架梁一样配置3根纵筋时，其直径必须小于14mm，此值未考虑施工误差；假如只配置3根14mm宽的钢筋，在实际工程中，现梁柱节点位置也可能出现钢筋过密的问题，所以，异形柱结构梁柱节点处的钢筋数应≤2根。

2.4梁柱节点剪承载力方面

对于异形柱框架结构，由于其柱肢厚度较小，异形柱结构梁柱节点核心区的受剪承载力会小于普通框架结构的受剪承载力，造成异形柱梁柱节点核心区的受剪承载力出现超限情况，所以，进行异形柱结构设计时，应通过提高混凝土强度等级等方法解决此问题。

3、异型柱框架的结构的优化设计

3.1结构的布置

异形框架结构在进行布置的过程中，其异形柱的所设置的隔墙交叉点，必须要充分的满足要求。不仅仅要对结构的合理布置进行考虑，还必须要最大限度的确保柱子所分布的均匀性，并且保证良好的改造余地。同时，对于跨度也应当要合理的进行调整，不要在客厅以及主卧室之中进行梁设置。如果在某些特殊情况下，客厅和阳台卧室需要进行梁设置，那么可以采取在板内进行暗梁的方式。同时在有阳台的卧室、客厅之中，可以直接向阳台的两侧进行异形柱的翼柱外伸设置。如果说建筑结构的单元强和建筑的刘体检不是出在一个共同的轴线位置之上，那么在对于拒不应力进行解决的过程中，就需要对T、L、Z型柱进行的设置。在一个结构单元之中，要的进行矩形柱设置，只要能够设置都要进行设置。如果说在建筑之上有部分柱子需要进行错位，那么为了避免过多柱体的错位变换而出现薄弱环节的可能性，就需要保证变截面位置能够形成极大的应力集中性，不采取下手上扩的形式来进行，仅仅知识在上层进行收应力处理。为了加强刚度可以把电梯和四周连接成筒，对平面刚度的对称也要注意。刚度分布如果不均匀，在结构计算的时候要考虑因扭转耦联造成的影响。

3.2设计方法

现在异型柱结构设计方面国家还没有统一的规范，只有天津和广东两个省对其有一定的施工标准可以供设计人员进行参考。在设计过程中不能简单的把异型柱当作矩形柱的计算方法来计算，因为矩形柱和异型柱的截面形式差异性很大。现阶段国内异型柱截面计算和设计软件有天津大学的钢筋硷异型柱结构配筋计算程序CRSC、，广东省建院的SS、SSW程序和建研院的TAT、SATWE程序。在设计的时候考虑到上述仅仅是地方的标准，则还需考虑一下部分：对柱的净高与柱截面长边尺寸之比小于4的异形柱，应沿柱高全高加密箍筋，以减小地震作用下柱剪切脆性破坏的危险性和改善柱的变形性能；位于l形柱角处的纵向受力钢筋为双向共用；因荷载方向角的任意性，在异形柱内折角处也应设置相同直径的受力筋；按肢长与肢宽之比定义异形柱或短肢墙很大程度是为了学术上的便利。但用TAT程序进行结构整体计算时，按异形柱模式可能导致结构刚度下降，应适当增加抗地震力；施工过程中对异形柱及其节点区应加以重视，采用骨料粒径较小的混凝土进行浇筑，以确保施工质量

3.3框架的计算

异型框架比较特殊，在截面对称轴收到作用力时，其挠曲应力在弹性分析时比较小，这时候就相当于承受水平力的偏压构件，还可以按混凝土设计规范和平面假定分析计算。如果框架柱水平作用力较小的时候，仍可以按偏压柱分析计算，此时误差很小。异型柱可以通过面积和刚度相等的原则换算成矩形柱进行整体的分析和计算。水平力作用不是在主轴方向，水平作用力如果很大，那么挠曲应力就不能忽略，就需要对其进行有限元分析，来计算出配筋、内力的位置和大小。对内力和配筋计算时，选择的软件要能计算异型柱。

4、结语

异形柱框架结构虽然在结构上存在一定的缺陷，但有其存在的市场价值，在工程实践中也的确经常被使用。所以我们应该在掌握其受力特性和结构特点、了解其结构破坏机理的基础上选用合理的结构形式，正确地运用电算结果，满足规范要求的各种构造措施，才能够保证所设计的结构有可靠的安全度。

参考文献：

[1]刘祖强.型钢混凝土异形柱框架抗震性能及设计方法研究[D].西安建筑科技大学，2012.

[2]刘云飞，刘国清.异形柱框架结构设计中的问题[J].住宅科技，2011（11）.

框架柱范文第2篇

关键词：异形柱；框架结构；抗震规范

Abstract: On the basis of introducing the steel reinforced concrete special shaped column frame structure characteristics and design calculation method ,combined with “the concrete special-shaped column technical regulations " ( JGJ149 - 2006 ) and " the buildings seismic design code " ( GB 50011 - 2010 ), this paper discusses on the special-shaped column frame structure design special regulations and requirements.

Key words: special-shaped column; frame structure; seismic design code

中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1 概 述

近年来，随着人们物质文化生活水平的提高，人们对住宅建筑使用要求也在日益提高。当今人们对住宅建筑，除了满足最基本的功能要求外，对室内的美观及使用的舒适度要求也越来越高。普通的矩形框架柱一般都比填充墙体要厚，凸出的柱角很大一部分露在房间内部，使室内布置和家具摆设受到一定的限制，特别是小面积住宅更显影响。此外，外露的柱角也会影响、减少建筑的有效使用面积。普通剪力墙结构虽然不会出现“柱楞”，但其对建筑空间的严格限定与分隔，使建筑空间不能灵活改变。人们普遍希望住宅既能像剪力墙结构一样房间内部四角平整光滑、整齐美观，又能像框架结构一样，可拆除填充墙体，灵活布置房间内空间，于是异形柱框架结构便应运而生。

2异形柱框架结构的特点

2.1异形柱截面形式不同于普通框架柱的方形、矩形、圆形，而通常为“L、T、+”等异形柱截面，其截面各肢的肢高肢厚比不大于4。异形柱各肢肢长可能相等，也可能不相等，但提倡采用等肢异形柱。当不得不采用不等肢异形柱时，柱两肢的肢高比不宜超过1.6。异形柱在满足受力的前提下，肢厚宜与相连填充墙等厚，若比相连填充墙体厚，出现柱楞，则将失去美观、使用方便的基本意义。

2.2 与普通框架相比，异形柱框架结构总体侧向刚度较小，竖向整体显得较柔。异形柱截面有一根对称轴或无对称轴，对荷载方向较敏感，抗扭刚度较差，因此异形柱抗扭能力较普通框架差。异形柱框架中的梁柱截面较薄，施工时不易捣实，再加上梁柱交接处应力集中，削减了节点核心区的体积，使节点抗剪承载力降低。

2.3 异形柱框架结构的平面布置，除应遵守一般框架结构的构造措施、相关规定、设计要求外，还应综合考虑自身的特点，注意以下几方面的问题：

2.3.1 平面布置宜尽量对称，两个主轴方向要协调，使合力中心尽可能和刚度中心重合，减少偏心距，尽量减少因扭转产生的不利影响；

2.3.2 考虑采用双向承重体系，并纵横向相连接；

2.3.3 各柱肢应尽量对齐，使柱肢与梁一起构成较规则、多跨的抗侧力体系，

2.3.4 异形柱应重点布置在房屋中影响使用的墙角部位，其它部位从受力合理和施工方便两个方面考虑宜采用矩形截面柱。这样兼顾了使用和安全两个方面，充分发挥了异形柱使用和受力的特点。

3异形柱框架结构设计方法

异形柱框架结构设计已有了一段时间，通过了多年的实践之后，现已经颁布了统一的国家规范。异形柱不宜套用普通柱的配筋公式，也不宜直接用剪力墙的配筋公式，一般来说，异形柱的计算方法遵循以下规则：

3.1 确定结构布置形式

异形柱框架结构一般采用规则的结构方案，这个是为了满足抗震概念的设计要求。规则结构有利于减少偏心，刚度和承载力均匀分布的优点。当根据建筑功能需要设置底部大空间时，可通过框架底部抽柱并设置转换梁，形成底部抽柱转换层的异形柱结构。不落地的框架柱应直接落在转换层主结构上。托柱梁应双向布置，可双向均为框架梁，或一方为框架梁，另一方为托柱次梁。

3.2 确定结构抗震等级

对于有抗震设计要求的异形柱框架结构，应该根据抗震设防烈度和房屋高度确定结构的抗震等级，并据此对其进行相应的结构验算、设置构造措施。

3.3 极限状态设计

对于居住建筑，其异形柱框架结构的安全等级应采用二级，设计使用年限不应少于50年。结构计算应该进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算和验算。应根据结构的地震作用，竖向荷载，风荷载的最不利效应组合对异形柱进行正截面、斜截面、梁柱节点承载力进行验算。

3.4 结构分析模型和计算

利用弹性方法计算异形柱框架结构在竖向荷载、风荷载和多遇地震作用下的内力和位移。框架梁及连梁等构件可考虑在竖向荷载下梁端局部塑性变形引起的内力重分布。异形柱框架结构应采用空间杆系模型或其他组合有限元等分析模型。计算其结构内力及位移时，可假定楼板在其自身平面内为无限刚性，并应在设计中采取措施保证楼板平面内的整体刚度。

3.5 截面计算

异形柱框架结构的异形柱应进行双向偏心受压正截面承载力计算、双向偏心受拉正截面承载力计算、斜截面受剪承载力计算以及梁柱节点核心区受剪承载力计算。当处于抗震地区时，应考虑地震作用组合的影响。

4结合《异形柱规程》及《抗震规范》探讨异形柱框架结构设计的特殊规定、要求。

4.1 异形柱框架结构的最大适用高度

由于异形柱框架结构是一种较新型的结构形式，只经过十余年的实践。综合考虑现有的理论研究、实验研究成果及设计施工经验，其房屋适用的最大高度较一般的混凝土框架结构有所降低。现就将《混凝土异形柱技术规程》与《建筑抗震设计规范》对比如下:

4.2异形柱框架结构的抗震等级

由于异形柱框架结构的抗震性能相对于普通混凝土框架结构房屋较弱，异形柱框架结构的抗震等级相对也交严格，相应《混凝土异形柱技术规程》的抗震等级分类也较《建筑抗震设计规范》更为详细，现就将《异形柱规程》与《抗震规范》有关于抗震等级分类的对比如下表2、表3:

当为7度(0．15g)时，建于Ⅲ、Ⅳ类场地的异形柱框架结构，应按提高一个级别采取抗震构造措施，按“表3”中括号内所示的抗震等级形式来具体表达。

4.3 异形柱框架结构的水平位移限值

由于异型柱框架结构的特殊性，《异型柱规程》对异型柱框架结构的弹性层间位移角限值也较《抗震规范》严格，现比较如下：

（表中括号内的数字用于底部抽柱带转换层的结构）

5 结束语

异形柱框架结构有着较大的市场需求，广大建筑结构设计人员应积极地去理解及应用《混凝土异形柱技术规程》。只有理解异形柱框架结构的受力破坏机理，选用合理的结构平面布置，正确掌握规范进行计算分析、截面配筋设计和处理好一系列的结构构造，才能保证设计出来的异形柱框架结构安全、可靠。

参考文献

【1】JGJ149—2006, 《混凝土异形柱技术规程》。

【2】GB 50011—2010, 《建筑抗震设计规范》。

框架柱范文第3篇

关键词: 异形柱框架结构结构设计

1引言

空间异形柱框架由L、T、+字形等多种性能差别很大的异形截面柱组成，这些不同类型截面的柱组合后产生特有的结构性能。随着我国住宅产业的迅速发展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高，普通的矩形框架柱会给室内装饰和家具布置带来极大的不便。如何合理地利用建筑物的有效面积，这对住宅结构设计提出了一项新的要求。异型柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求，它博采了框架及剪力墙结构体系的优点，它将是今后住宅结构体系的发展方向之一。

2异型柱框架结体系主要技术优点

柱肢厚通常采用180-200mm，肢厚基本与填充墙等厚，框架梁宽也同墙厚，室内不凸出梁柱，便于使用又美观，同时还增加了房间的使用面积，比相同形式的砖混结构可增加约8％-10％的使用面积；围护墙通常是非承重的轻质隔墙，原则上允许任意穿墙打洞，甚至拆除重砌，这使得房间布置更加灵活，能更好地实现建筑功能的要求；虽然增加了施工难度，但因扩大了使用面积。加之自重较轻，减少了基础费用，综合考虑总体经济效益较好。

3异形柱结构设计的一般规定

3．1结构布置

与一般钢筋混凝土框架结构相比，异形柱框架结构在结构布置时应注意以下原则：

(1)结构平面宜尽量对称。使平面和刚度均匀，2个主轴方向应协调布置，避免扭转带来的不利影响；如果有明显的不对称，应考虑扭转对结构受力的不利影响。

(2)异形框架宜双向设置，框架柱应对齐，框架梁应拉通，避免纵横框架粱相互支撑，使结构形成空间受力并具有足够的承载能力、刚度和稳定性，同时具有良好的整体性和较好的抗震性能。

(3)竖向布置应力求体型规则、均匀，避免过大的外挑和内收，防止楼层刚度沿竖向的突变，尽量避免错层。

3．2适用高度、高宽比及长细比限制

异形柱框架在7度抗震设防烈度区，要求房屋高度≤35m，层数＜12，建筑物的高宽比不宜大于5；8度区房屋高度不大于25m，建筑物的高宽比不宜大于4。另外，柱净高与截面长边之比，即长细比宜大于4小于8。长细比小于4，(即短柱)，容易发生脆性剪切破坏；长细比大于8，易引起失稳破坏。

3．3抗震等级

异形柱框架结构应根据结构类型、房屋高度及抗震设防烈度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。

4异形柱的结构计算方法

目前，异形柱的结构设计还没有统一的国家规范，仅有两部地方性法规，即广东省和安徽省的标准就可供参考。异形柱不宜套用普通柱的配筋公式，也不宜直接用剪力墙的配筋公式，一般来说，有以下几种计算方法。

4．1直接计算法

根据国内外的部分试验结果，进行统计分析。拟合成经验公式。按T型截面分别计算出纵向力作用，x轴及y轴，考虑相应的初始偏心距增大系数后，按仅考虑曲肘边纵向受力钢筋计算的偏心受压构件所能承载的纵向力Nx和Ny，然后以初始偏心距与截面边长的比值为参数进行修正。

4．2等代矩形柱计算法

(1)将异形柱截面折算成惯性矩相等的矩形截面且将等代矩形柱的形心置于异形柱两肢杆轴线的交点上。

(2)将其输入空间分析程序(如TBSA)进行位移和内力计算，可简化工作量。

(3)以上电算输出的是作用在等代矩形杆形心处的组合内力，需将其回归到各个单肢截面的形心处。这样每个单肢就可按其各自的组合内力进行正、斜截面的配筋计算。

这种用面积等效换算作抗压抗剪分析的方法在工程中应用较多，但用这种方法计算时应明确的是：按矩形柱计算时得出的内力要转换到异形柱上断面形心的位置。然后按异形柱计算配筋‘按矩形柱得出的轴压比应乘以矩形柱断面面积与异形柱断面面积之比值才是异形柱的轴压比。

4．3先配筋再复核法

对于有经验的设计人员，在参考一些相关算例的前提下，可以先对异形柱配筋再复核截面就显得更为简便，截面复核时可分。x轴和y轴均按T型截面分别复核。不论是哪种计算方法，都可以参与GB(50010-2002)混凝土结构设计规范有关偏心受压构件的内容来进行计算。

5异形柱框架结构的计算要点

5．1剪跨比的限制

剪跨比是反映柱截面所受弯矩与剪力相对大小的一个参数，是影响框架柱破坏形态的最重要的因素。控制剪跨比即控制柱净高与柱截面肢长之比。由于异形柱的抗剪性能差，选择异形柱截面时，为避免出现短柱。

5．2轴压比的限制

它是影响柱破坏形态和变形能力的另一个重要因素。有关研究结果表明：轴压比对异形柱的影响远远超过对普通矩形柱的影响，为保证异形柱的延性，必须严格控制轴压比，柱应具有足够大的截面尺寸，以防止出现小偏压破坏，并应满足抗震要求，同时避免长细比小于4的短柱。由于异形柱的截面积比具有相同抗弯刚度的矩形柱小，因此用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用于异形柱。

5．3主筋配筋率及配箍率的调整

轴压比控制值的调整，使计算得出的矩形柱配筋值一般均较小，用于异形柱截面配筋时比值应予以放大。考虑到异形柱自身的受力特点，把柱纵向钢筋的最小总配筋率限值提高0.1％。另外由于异形柱较普通柱易于开裂的特点，设计时以普通框架柱的构造体积配箍率0.8％-1.2％为依据，异形柱的配箍率取其上限，并且配箍形式选用矩形复合箍筋。

5．4抗震调整系数的选取

考虑地震作用组合的异形柱，其截面承载力应除以承载力抗震调整系数。对于正截面承载能力，取0.8；对于斜截面承载力0.85。

6异形柱结构提高延性、防止粘结破坏的措施

由于异形柱的肢厚都很小，往往同框架梁的宽度一样宽，所以，它对梁纵筋的锚固能力比普通矩形柱差。因此，异形柱结构框架梁贯通中柱的纵向钢筋直径要求不应大干该纵筋方向柱肢高的1/30，而普通矩形柱框架的要求仅为1/20。从避免出现短柱的角度来说，异形柱的肢高短一些为好。但是，从框架节点对受力纵筋的锚固粘结来说，又要求肢高稍长一点为好。所以，兼顾两个方面的原因，实际采用的柱肢高一般在500～700mm之间，既可以解决梁纵筋直径可在16～22mm(柱肢高的1/30)之间选用的构造要求，又可解决避免出现短柱的要求。

框架柱范文第4篇

关键词：异形柱、异形柱框架结构、结构设计

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

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。

(3)柱框架结构扭转不规则时，根据《抗震》相关规定：建筑楼层竖向构件的最大水平位移与层间位移，对比该层两端弹性水平位移与层间位移之间的平均比值要小于 1.5，但对于异形柱结构此比值应小于 1.45。

(4)按照规定，建筑楼层承载力出现变换时，薄弱层地震剪力按照 1.15 倍系数增加，但异形柱结构应按照 1.2 倍系数增加，设计者应该注意此系数并进行调整。

3.2 截面方面

一般矩形结构，当其截面高宽之比值小于4且厚度小于300时，结构柱的受力性能就会下降，异形柱不适用，用于异形柱必须加强其结构设计。

3.3 配筋方面

一般来说，框架梁配筋的布置遵循梁宽同柱宽的方式，但是在梁与柱的节点位置，需要把梁的钢筋弯入柱的纵筋内侧，由于异形柱柱肢厚度不足，容易导致节点位置的钢筋间距过密，因此，框架梁配筋应结合异形柱的结构特点。

举例说明：当框架梁宽度为200 mm且柱纵筋直径为1.6 cm时，对于普通框架梁，其上部配置3根纵筋即可，假设梁纵筋直径为a，当在异形柱结构的梁上部配置3根纵筋时，便出现如下结果：2×30-2×16-3a-3×1.5a=200，那么a=14.4 mm，结果表明：在异形柱 200 mm 宽的梁上部按普通框架梁一样配置3 根纵筋时，其直径必须小于 14 mm，此值未考虑施工误差；假如只配置 3 根 14 mm 宽的钢筋，在实际工程中，现梁柱节点位置也可能出现钢筋过密的问题，所以，异形柱结构梁柱节点处的钢筋数应≤2 根。

3.4 梁柱节点剪承载力方面

对于异形柱框架结构，由于其柱肢厚度较小，异形柱结构梁柱节点核心区的受剪承载力会小于普通框架结构的受剪承载力，造成异形柱梁柱节点核心区的受剪承载力出现超限情况，所以，进行异形柱结构设计时，应通过提高混凝土强度等级等方法解决此问题。

3.5 柱距的影响

影响异形柱柱距的因素包括有建筑使用功能、层数因素、结构自重等。应确保建筑功能同时，使柱距轴压比控制在施工规定的范围内，当柱距太大时，会导致梁高太高，容易出现柱的净高太小，便形成短柱或极短柱问题，影响抗震性能。

4异型柱框架结构的设计要点

4.1 异形柱框架结构布置

(1)框架结构扭转肯定会带来不利影响，因此，设计时结构平面要对称，平面与刚度尽量做到一致，柱上两个主轴方向的布置要协调对称，否则要充分分析扭转对结构受力的影响。

(2)异形柱框架结构应该进行双向设置，对齐框架柱，拉通框架梁，纵横框架梁不要相互支撑，确保结构空间受力，保证结构的承载力、刚度、抗震性及稳固度，形成良好的统一整体。

(3)不要出现错层，这样能有效预防建筑楼层出现竖向的刚度突变，而且竖向的体型规则布置。

(4)对于个别部位，其受力较为复杂的，应改为选用一般框架柱。

4.2最大适用的高度与高宽

异形柱框架结构最大适用高度与宽度：

(1)抗震设防烈度为6度(0.05 g)时，最高为24 m，高宽比应＜4；

(2)抗震设防烈度为7度(0.10 g)时，高度要求＜35 m，层数＜12层，高宽比应＜5；

(3)抗震设防烈度为8度(0.20 g)时，高度＜25 m以，高宽比应＜4；

(4)柱净高与截面长边之比应＞4且＜8。因为比4 小容易出现脆性剪切破坏现象，而比 8 大则会框架会失稳。

4.3 明确抗震等级

异形柱框架结构对抗震性能有严格的要求，抗震等级高低的确定，影响着计算、结构延性及其变形能力，通过抗震等级制定相关必要措施。抗震等级的确定由当地的抗震设防烈度、结构类型及其高度来决定。异形柱框架结构的延性比矩形柱框架的要低，所以，异形柱框架结构的抗震等级相对较高。

4.4 异形柱结构的计算

异形柱结构的截面尺寸除了考虑主要的轴压比外，也要综合考虑其他相关影响因素。异形柱结构设计其计算内容主要有：计算截面承载力；计算结构的延性及其刚度；计算结构的抗震性能等。异形柱的两种计算方法：

(1)在异形柱框架结构规范中规定，当异形柱断面剪力墙的墙肢长与墙肢宽之比＜4 时，应配筋应按柱进行计算。例如墙宽为220 cm，则 4×20=80 cm，也就是说，当墙肢长＜80 cm 时，可以按框架柱计算钢筋混凝土墙(但面不按剪力墙对待)。目前，我国计算异形柱的电算程序主要有两种：①中国建科院的空间分析程序 TBSA 和 TAT；②广厦新开发的 GSCAD 结构计算。目前广厦的 GSCAD 软件被应用的不多，大多数设计单位把异形柱作为剪力墙输入，计算后再根据结果进行异形柱配筋。

(2)可以先假设异形柱的断面尺寸，再根据异形柱的面积和惯性矩等量的原则，计算为矩形断面 B×H，然后再按照矩形柱计算整个结构的配筋，最后再把按矩形柱计算的结果转换成异形柱结构的配筋。

5结语

异形柱框架结构在建筑市场的发展需求中被广泛应用，发展前景广阔，对于抗震设防烈度小于7度的地区，属于一种安全、经济的结构选择方案，但是异形柱框架结构也存在一定的劣势，因此，进行异形柱框架结构设计时，要按照设计规范的要求，并充分了解异形柱的受力特点及其破坏机理，选用最优化合理的结构布置，有效优化结构构造，利用合适的计算程序分析方法，这样才能保证建筑结构安全、稳固，取得最大经济效益。

参考文献：

框架柱范文第5篇

关键词：地脚螺栓；框架柱；垂直度校正

某行政办公区二期工程包括167地块6号楼和172地块7号楼两栋框架钢结构建筑，总建筑面积166076m2，钢结构总用钢量14000t（图1）。钢结构嵌固至地下3层，采用全现浇钢筋混凝土框架－剪力墙结构体系，内含劲性钢框柱，劲性钢框柱采用十字钢框柱转焊接箱型钢骨柱，最大板厚达50mm。地上8层，采用装配式框架钢结构，钢框柱均为箱型截面，最大截面为□800×800×40×40，材质为Q355B，钢框柱总计300根（图2）.

1施工难点

（1）地下劲性钢框柱用地脚螺栓固定，钢框柱吊装就位后，由于混凝土结构的钢筋已经完成绑扎，钢筋与钢骨之间形成的狭小空间致使地脚螺栓紧固十分困难，无法使用普通的扳手进行施工。（2）钢框柱数量多，上下柱对接安装调校工作量大，施工安全风险大、质量要求高。传统的机械千斤顶大而笨重，使用不便，施工效率较低。

2地脚螺栓施工工艺

地脚螺栓施工流程为：地脚螺栓钢框架制作→埋设地脚螺栓整体框架→框架初校固定→模板安装→地脚螺栓精校→浇筑混凝土→地脚螺栓安装精度复测。由于混凝土结构中钢筋排布较密，地脚螺栓定位安装困难。混凝土振捣时受振动及混凝土侧压力影响，地脚螺栓极易偏移。为保证地脚螺栓的安装精度，根据螺栓间距制作螺栓固定框（图3），该固定框具有一定的强度，可保证地脚螺栓的定位精度。地脚螺栓和钢筋绑扎完成后，测量人员对地脚螺栓位置进行复测。混凝土浇筑过程中，使用经纬仪监测地脚锚栓定位偏差情况（图4），若发现超过设计及规范要求，须及时安排人员进行调校。

3首节钢框柱施工工艺

钢框柱吊装前需将爬梯安装在钢框柱一侧，同时在柱顶下1.3m处焊接装配式操作平台。该平台可拆卸换位，供钢框柱安装、调校作业人员上下和安装钢梁。钢框柱在基础就位并确认柱身方向正确后，在测量人员监视下，使用地脚螺栓调平螺母（图5）、缆风绳、倒链等校正柱顶标高偏差、柱身垂直度偏差和轴线偏差。钢框柱平面位置、标高调整完成后即可紧固柱底板上部的固定螺母。由于劲性钢框柱四周钢筋密集，无法使用普通扳手紧固螺母，为此研发了狭小空间地脚螺栓紧固装置（图6），保证了施工质量。

4二节及以上钢框柱施工工艺

（1）结合钢框柱的重量及吊点情况，计算适用的钢丝绳长度及卡环规格。钢框柱吊装前在柱身侧固定钢爬梯、防坠器，固定装配式安装操作平台，以确保施工人员安全。（2）吊装前在钢框柱翼缘板相邻边两侧焊接定位板，防止上下柱就位时发生错口或错边。钢框柱吊至距下部钢框柱柱顶200mm时需降低下降速度，确认上下钢框柱中心线对齐吻合后用螺栓固定上下柱的安装连接板。（3）将2台经纬仪置于相互垂直的轴线控制线上校正钢框柱垂直度（借用1m线），若钢框柱垂直度与设计控制值有偏差应及时纠偏。采用双头固定丝杠手动调节进行垂直度校正（图7），通过丝杠的双向丝扣及焊接的正反向螺母调节钢框柱的垂直度及标高，待校正完成后加固焊接并拆除装置，再进行下一根钢框柱调校工作，丝杠可循环周转使用。该装置不仅方便施工人员随身携带，还可降低安全管理难度。

5施工质量控制措施

5.1地脚螺栓及钢柱安装允许偏差

地脚螺栓及钢柱的安装精度应符合GB50205—2020《钢结构工程施工质量验收标准》的相关规定，地脚螺栓定位中心偏差应不大于5mm，外露长度及螺纹长度应满足表1要求。钢柱的安装精度应满足表2要求。

5.2安装控制措施

（1）构件安装前需经自检与专检验收，确认无误后方可进入吊装、焊接等工序。（2）吊点须经精确计算，保证吊装过程中构件不被损坏，构件翻身、起吊、就位过程中不得发生较大变形，且不得与下部混凝土结构产生碰撞。（3）严格执行安装与焊接两个工序间交接检查。（4）采用钢框辅助安装地脚螺栓，对每根地脚螺栓进行测量，混凝土浇筑进行全过程监测，发现问题及时调整。（5）钢结构安装过程中对垂直误差及标高误差进行控制。控制程序为：钢框柱吊装就位→钢框柱定位，标高测量校正→焊接前测量复核→焊接完成后复测→焊接完成后校正→依次循环。（6）经分析标高主要偏差为钢框柱加工制作、现场安装和焊接变形造成的偏差。为此根据构件的标高误差在构件制作过程中严格控制加工质量，严禁超规范超设计的构件进场，采取合理的焊接工艺，以防焊接变形。

6结束语

本工程通过优化首节钢柱地脚螺栓紧固方法，研发了狭小空间的地脚螺栓紧固装置，优化上下柱对接调校施工方法，研发双头固定丝杠手动调节装置，大大提高了施工效率、施工质量，同时取得了一定的经济效益，为类似工程施工提供一定的借鉴经验。

参考文献

[1]陈国文.劲性钢柱施工质量控制[J].科技资讯,2007,8(23):76–77.

[2]董卫国,林厚超.浅谈型钢混凝土中型钢柱的施工技术[J].浙江建筑,2006(3):37–38.