框架柱篇1
【关键词】异形柱；框架――剪力墙结构；抗震性能
0.前言
近年来，在中高层民用建筑（特别是住宅建筑）结构体系中，异形柱框架――剪力墙结构将建筑美观和使用功能的灵活性有机地结合起来，以其较好的经济效益、较佳的建筑功能、优越的抗震性能得到了广泛使用。
1.异形柱框架―剪力墙结构性能分析
异形柱框架――剪力墙结构为框架――剪力墙结构的特殊形式，其柱截面的肢厚不应小于200mm，肢高不应小于500mm。填充墙要求采用轻质高效的墙体材料，不仅改善了建筑的保温、隔热性能，节约能源消耗，还能减轻结构自重，有利于节约基础建设投资，有利于减少结构的地震作用。异形柱框架―剪力墙结构体系是在异形柱框架结构体系的基础上，布置一定数量的剪力墙，或将剪力墙集中布置于楼层电梯间的周围形成筒体，能够增强结构的抗震性能，异型柱的受力性能比较复杂，异型柱为抗震的薄弱构件；但作为框架――剪力墙结构，本身具有两道抗震防线，剪力墙受力明确，变形能力较好，且剪力墙的纵向刚度大，按等刚度分配的原则，则剪力墙承担较大的地震荷载，设计时，除了满足计算，方案要考虑周全以外，还应满足相应的构造措施，注重延性设计。
2.异形柱框架――剪力墙结构抗震设计的几个重要问题
2.1强调概念设计优化结构方案
异形柱结构在方案阶段的抗震概念设计尤为重要，其首要问题就是选择合理的结构形式和确定可靠的传力途径。在小高层建筑中宜采用异形柱框架――剪力墙结构，剪力墙作为第一道抗震防线，异形柱框架作为第二道防线，增强结构的抗震能力。结构应设计成双向抗侧力体系，结构平面形状宜规则、对称，结构在主轴的两个方向的动力特性宜相近，在楼梯间和电梯间应合理地布置剪力墙或一般框架柱，尽量使结构的质心和刚心重合。框架纵横柱网轴线宜分别对齐拉通以形成完整的框架，柱截面肢厚中心线宜与框架梁中心线及剪力墙中心线对齐，尽量避免由于二者中心线偏移对受力带来的不利影响。
抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙且剪力墙的间距不宜过大，当剪力墙之间的楼板有较大开洞时，间距应适当减小。对异形柱结构中处于受力不利部位的异形柱，例如结构平面柱网轴线斜交处及平面凹进不规则等部位，可采用一般框架柱，以改善结构的整体受力性能。结构体系沿竖向的刚度变化应均匀，避免过大的外挑和内收，造成结构的刚度突变，产生薄弱层塑性变形集中现象。
2.2注重延性设计
a、控制轴压比。
对于框架――剪力墙结构，柱子的延性对于耗散地震能量，防止框架的倒塌，起着十分重要的作用，且轴压比又是影响砼柱延性的一个关键指标，柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降，因异形柱结构剪力中心与截面形心不重合，剪应力使砼柱肢先于普通矩形压剪构件出现裂缝，产生腹剪破坏，导致异形柱脆性明显，延性普遍低于矩形柱，因而对异形柱的轴压比要严格控制。异形柱在不同轴压比时柱端加密区对箍筋最小配箍特征值的要求，以保证异形柱在不利弯矩作用方向角域时也具有足够的延性。《混凝土异形柱结构技术规程》中异形柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值所示，与矩形柱的最小配箍特征值有着较大的差异。
为了保证异形柱结构的延性要求，在抗震设计中，保证柱满足轴压比的要求，就必须满足以下条件：一是应优化柱网布置，合理分配柱的负载范围，一般柱网尺寸取4―6m较优；二是提高混凝土的强度等级，同时有利于提高节点核心区抗剪；三是保证柱有足够大的截面尺寸，在不影响建筑美观的前提下，建议加厚柱肢，也有利于解决肢厚过薄而造成的粘结强度不足及节点核心区钢筋设置的困难；四是控制建筑高度，降低底层异形柱的轴力。箍筋直径越大，加密区间距越小，轴压比越可放宽，这是因为提高配箍率可以增加柱子的延性，也可有效增加异形柱的抗剪承载力。在高轴压比的情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，故设计时一般控制柱子的轴压比。
b、考虑地震作用方向对异形柱正截面承载力的影响。
等肢t形截面有2根对称轴，等肢L形截面有1根对称轴，而不等肢L形截面没有对称轴。由截面的几何特征可知，等肢t形截面柱的00和9o0形心方向轴与等肢L形截面柱的450和1350形心方向轴分别是各自的强轴和弱轴，惯性矩分别为最大和最小值。而截面惯性矩近似反映其刚度的大小，所以与矩形柱结构相比，t形、L形柱在不同的方向上的刚度差异较大。且水平地震作用是按抗侧刚度分配，由于不同方向各个柱之间的刚度相对比例不同，所分配的地震作用也就有比较大的差别。因此，地震作用的方向角对异形柱的双偏压正截面承载力有重要影响。当异形柱结构中混合使用等肢异形柱与不等肢异形柱时，则差异情况更为复杂。但由于6度、7度（0.10g）抗震设计时，异形柱的截面设计一般是由构造配筋控制，所以《混凝土异形柱结构技术规程》4.2.4条第1款规定：“一般情况下，应允许在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担，7度（0.15g）及8度（0.20g）时尚应对与主轴成450方向进行补充验算。”
2.3对轴压比较大的异形柱增设暗柱
带暗柱异形柱与普通异形柱相比，承载力及延性和耗能能力显著提高，因此其抗震能力有较大提高，带暗柱异形柱塑性铰域高度较高，在破坏过程中暗柱有明显的钢筋混凝土核芯束的力学特征。在塑性铰发展过程中，暗柱纵筋也从屈服发展到极限变形状态，充分发挥了其抗力作用。
异形柱中暗柱尺寸一个方向为柱肢厚度，另一方向宜取柱肢厚度为0.5～1.0倍，暗柱纵筋直径宜等于异形柱受力纵筋直径或取用小一号的直径，异形柱全部纵向受力钢筋的配筋率，非抗震设计时不应大于4%；抗震设计时不应大于3%。暗柱箍筋加密区宜与柱端箍筋加密区一致。箍筋直径及间距宜与柱端箍筋直径及间距相同，异形柱（含暗柱）箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值，可按《混凝土异形柱结构技术规程》（JGJ149――2006）中的数值取值，异形柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径可按数值取值。
总之，相对于其他框架一剪力墙结构而言，异形柱框架――剪力墙结构的地震作用增加幅度不太，但其侧移明显降低，故其综合抗震性能还是理想的，只要将上述设计要点控制好了，做到符合相关规范和要求，一定能更好的将异形柱框架一剪力墙结构应用于人们生活中。[科]
【参考文献】
框架柱篇2
关键词：钢框架柱；无支撑框架；弱支撑框架；强支撑框架；计算长度系数；弹性分析
abstract:inthedesignofsteelframe,inordertocarryoutthestiffness,stabilitycheckingcalculationofframecolumn,columnlengthmustbecalculatedbytheformula,calculationlengthsofacolumnshouldequaltheheightmultipliedbythelayerofpostcalculatinglengthcoefficient.accordingtothe"Specificationfordesignofsteelstructures"5.3.3todeterminethecalculation,changesinthescopeofcalculationlengthcoefficientofsteelframeofsteelcolumnareverylarge,sohowtodeterminethecalculationlengthcoefficientofsteelcolumnisveryimportant.thispapersimplysummarizeshowtodeterminethedesignmethodofcalculatinglengthcoefficientofsteelframecolumnsandcolumn.
Keywords:steelframecolumn;nosupportframe;weaksupportframe;strongsupportframe;thecalculationlengthcoefficientofelasticanalysis;
中图分类号：tU2
钢框架结构分为无支撑的纯框架和有支撑框架。其中有支撑框架根据抗侧移刚度的大小，分为强支撑框架和弱支撑框架。对应不同的框架类型，采用不同的计算长度系数公式。那么我们首先应该确定框架的类型。
无支撑的纯框架指未设置任何支撑的框架结构，它的失稳形式属于有侧移失稳。强支撑框架指以无侧移模式失稳的框架。弱支撑框架是指抗侧移构件的抗侧刚度不足以使框架发生无侧移失稳的框架，它的失稳形式同样属于有侧移失稳。此处，又引出了另外一个概念，框架的失稳模态。那么如何判断结构的失稳形式呢，《钢结构设计规范》的条文解释对此做了说明，在无侧移失稳时，横梁两端的转角大小相等方向相反；有侧移失稳时，横梁两端的转角大小相等而且方向亦相同。
根据《钢结构设计规范》，当支撑结构（支撑桁架、剪力墙、电梯井等）的侧移刚度（产生单位侧倾角的水平力）满足公式
的要求时，为强支撑框架。当支撑的侧移刚度不满足上述公式时，为弱支撑框架。和分别为第i层层间所有框架柱用无侧移框架和有侧移框架柱计算长度系数算得的轴压杆稳定承载力之和。本公式的本意是对支撑部分和框架部分分担水平力的比例进行界定。当支撑抗侧刚度足够大，即满足本公式，框架分担的水平力可以忽略不计，框架因不承担水平力而无侧移。对于有侧移框架和无侧移框架的定义，其实是针对双重抗侧力结构体系中的框架，根据其水平力的分担比例来划分的。多、高层建筑通常采用框架+支撑的双重体系。在双重抗侧力结构中，框架承受的总水平力足够小，则可以假设所有的水平力都由支撑机构承受，框架本身不承受水平力，从而这个框架可以看作无侧移框架即强支撑框架。不满足上述规定的框架—支撑结构体系中的框架，则是有侧移框架即弱支撑框架。
下面，我们再来判别框架柱的设计法。目前，规范规定的框架柱的设计方法主要有一阶弹性分析法和二阶弹性分析法。一阶弹性分析法不考虑框架结构变形对内力产生的影响，根据未变形的结构作为计算图形而建立静力平衡条件，计算框架由各种荷载产生的内力，然后将框架柱作为单独的压弯构件进行设计。此时所得变形和荷载间呈线性关系，需要对框架柱进行一阶线性内力分析和稳定计算。而框架在平面内的稳定计算则用框架柱的计算长度来考虑与柱相连构件的约束影响。因此，一阶分析只是一种简化的近似方法。
二阶弹性分析设计法是以变形后的体系作为计算图形而后建立平衡条件，即考虑结构变形对内力产生影响的效应（二阶效应）。其荷载与所得变形间呈非线性关系，框架在平面内的稳定计算采用框架柱的实际几何长度。在进行二阶分析的过程中，结构构件被假定为无缺陷的理想构件。所以，为求得真实的结构内力，尚需考虑存在于结构中的各种缺陷，如框架柱的安装误差、初弯曲和残余应力等。研究认为，这些缺陷可以综合起来由附加的假象水平力（亦称概念荷载）统一体现。因此规范规定，应在每层柱顶附加假想水平力。研究表明，影响假想水平力的因素很多，包括材料强度、框架层数、每层内柱数和柱长细比，并给出相应的修正系数。综上，。其中，为第楼层的总重力荷载设计值。为框架总层数，研究表明，框架层数越多，构件缺陷的影响越小，且每层柱数的影响亦不大。为钢材强度影响系数，强度越高，则截面相对越小，使位移增大，故影响越大。
对于无支撑纯框架，应按有侧移框架考虑，但也需要先用《钢结构设计规范》第3.2.8条判断框架是否宜用二阶分析。当符合式时，说明框架结构的抗侧移刚度较小，不可忽略侧移对内力分析的影响，宜采用二阶分析，以提高精确度。否则，可采用一阶分析，按一阶弹性分析方法计算框架柱的计算长度系数。
对于强支撑框架，按一阶弹性分析法计算。框架柱的计算长度系数按《钢结构设计规范》附录D无侧移框架柱的计算长度系数确定。其值取决于和。、分别为相交于柱上端、柱下端的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值。当横梁与柱铰接时，取横梁线刚度为零，即=0。当横梁的惯性矩很大，即，或时，它近似于横梁与柱刚接，取=10。对于底层框架柱，当柱与基础铰接时，取=0，当柱与基础刚接时，取=10。
对于弱支撑框架，可直接计算出框架柱的轴压杆稳定系数进行计算。。式中，、分别是框架柱用《钢结构设计规范》附录D中无侧移框架柱和有侧移框架柱计算长度系数算得的轴心压杆稳定系数。
综上，我们在进行钢框架柱的设计时，应先判断出框架类型。对于无支撑框架，应先分析宜采用一阶弹性分析法还是二阶弹性分析法。当采用一阶弹性计算内力时，框架柱计算长度系数按有侧移框架柱确定；当采用二阶弹性分析计算内力时，框架柱计算长度系数取1.0，但每层柱顶应附加假想水平荷载。对于强支撑框架，按一阶弹性分析法计算，框架柱的计算长度系数按无侧移框架柱的计算长度系数确定。对于弱支撑框架，则直接计算出框架柱的轴压杆稳定系数进行计算。
参考文献
1，《钢结构设计规范》（GB50017-2003），中国计划出版社
2，《钢结构设计手册》（上册）（第三版），中国建筑工业出版社
框架柱篇3
关键词：异型柱设计方法；框架计算
1概述
近几年来，我国建筑行业飞速发展，再加上人们生活的不断提升，促使人们对于住宅建筑的使用要求越来越高，尤其是建筑的内部结构，传统的矩形框架柱往往会给家具布置以及室内装修带来一定的影响，这方面的缺陷导致人们的结构需求无法得到充分的满足。而要如何才能偶更加合理的对于建筑内部空间面积进行有效利用，就成为了人们对于住宅结构所提出的新要求。异形柱框架结构体系本身从某种程度上来说，切实有效的满足了以上的要求，因此，该结构形式将成为未来发展的趋势，但是在设计过程中必须要加以注意。
2异型框架柱的优点
当梁和柱的连接为铰接时称为铰接框架（排架），梁和柱的连接为刚接时称为刚接框架。现浇的钢筋砼框架一般都是刚接结构，习惯上称为框架结构。梁和柱是框架结构的主要受力构件，竖向力由楼板传给梁再传给柱，水平力是由楼板直接传给柱。梁对柱起着约束作用，使柱在竖向力作用下不致失稳，在水平力作用下不致产生较大的侧移。因此在布置框架结构方案时，有两个基本要求：其一，约束性。在框架结构柱的接点处正交方向应有约束，也就是在相互垂直的方向上应有梁与之相连，以保证柱在竖向的稳定性。其二，连续性要求。保证框架柱在竖向的连续性，以及楼板在水平力方向的连续性。
2.1柱本身的平面布置极为灵活，在异形柱结构中的围护墙体，都是使用的非承重轻质个墙体，从某种程序上来说，是允许进行随意穿洞操作的，在有需要的情况下甚至可以拆除重砌。其结构本身所呈现出的限制性较少，能够最大限度的满足业主对于大空间建筑的需求。
2.2异性框架结构所的质量要远比矩形框架结构质量药效，因此其自身所具有的抗震性能也式极强的。相同面积之下的异形柱抗弯性、刚性，要远远大于矩形柱，同时异形结构梁本身的净跨度也较小，在梁本身的线条刚度得到提升之后，结构的整体性也就得到了较大的强化，如此以来，也就促使结构本身的抗震性能随着抗侧刚度的提升而得到强化。
2.3在异形框架柱之中的配筋，可以依据要求的不同来进行湿度的降低，这主要是由于大量的试验数据证明了，箍筋本身的抗剪强度在框架结构之中实际上并没有切实有效的起到作用，板箍筋自身的最大应力作用在结构的核心区域仅仅只是为箍筋的屈服强度提到了提升35%作用的作用。异形柱结构则可以完全依据需求的不同，来选择不同的建筑材料填充到其中，如此以来，便能够促使的资中最大限度的降低，减少各个方面所产生的造价费用。如果说业主还有所需要，那么还能够针对墙体的厚度进行削减，从而提升建筑物所能够的免检，促使经济效益得到极大的提升。
2.4异型柱框架的使用能在建筑结构设计中，有效地解决房屋超高、超层问题。比如结构规范中规定，处于7度区的砌体结构不能达到35m的高度，可当我们使用了异型柱结构以后，在7度抗震设防区房屋最大高度是可以达到这个高度的。
2.5隔声、隔热效果优于砌体结构，改善了建筑物的物理特性。
3异型柱框架的结构设计
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
综上所述，在人们生活水平不断提升的情况下，对于住宅环境的要求在不断提升，传统的普通住宅结构形式已经无法充分的满足人们需求，这也就直接促使异形框架柱开始作为一种未来结构体系的新趋势被应用到建筑工程中。但必须要加以重视的是，结构设计人员本身应当要充分的对于异形柱特性加一张我，充分的了解到设计期间的要点，最大限度的保证结构本身的经济性、合理性，持续不断地完善异型柱框架结构设计工作。■
参考文献
[1]李鑫异型柱康佳结构设计探讨[J]科技致富向导2010（19）
框架柱篇4
关键词:异形柱框架;异形柱设计;多层住宅;住宅设计
中图分类号:tU375文献标识码:a文章编号:1009-2374(2009)10-0042-02
近年来,随着国家经济发展和人民生活水平的提高,人们对住宅建筑的要求越来越高。既要求户内平面布置灵活适应性强又可兼顾采光外立面美观。以往北方地区多层住宅建筑结构大多采用砖混这一传统结构,受分隔规则、开间较小、可变性差等先天因素制约,砖混房屋无法满足人们对建筑使用功能的不同要求。并且随着国家禁用黏土砖政策的实施,砖混住宅建筑正加快退出历史舞台。采用开间布置灵活、改造性强、抗震性能好的框架结构可较好地解决上述问题。但采用普通的矩形柱框架又会带来另一问题:凸出墙面的矩形框架柱角给住宅室内装饰和家具布置带来极大的不便,影响平面有效面积的合理利用。为此人们开始研究改进框架结构以利于其在住宅建筑中更好的应用。结合纵横墙交接处布置采用“L”形,“十”形,“t”形等异形柱,肢厚与墙同宽,完全消除室内框架柱凸角,提高有效使用面积,从而更好地满足人们的使用要求。
一、混凝土异形柱框架结构的特点
异形柱:截面几何形状为L形、t形、和十字形,截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱。混凝土异形柱框架结构是以异形柱代替一般框架柱,和梁刚性连接组成的承受竖向和水平作用的结构。
1.异形柱与矩形柱具有不同的截面特性及受力特性,实验研究及理论分析表明:异形柱的双向偏压正截面承载力随荷载(作用)方向不同而有较大差异。在L形、t形和十字形三种异形柱中,以L形柱的差异最为显著。当异形柱结构中混合使用等肢异形柱与不等肢异形柱时,则差异情况更为错综复杂,成为异形柱结构地震作用计算中不容忽视的问题。所以对异形柱结构应采用三维空间分析的方法,目前能用于这种结构抗震分析的常用软件有tat,Satwe等。
2.实验表明,异形柱在单调荷载特别在低周反复荷载作用下粘结破坏较矩形柱严重。对柱的剪跨比不应小于1.5的要求,是为了避免出现极短柱,减小地震作用下发生脆性粘结破坏的危险性,为了设计方便,当反弯点位于层高范围内时,柱的净高与柱肢截面高度之比不宜小于4,抗震设计时不应小于3。
3.异形柱多为两肢、三肢、甚至四肢,剪切中心往往在平面尺寸之外,受力时要靠各肢交点处核心混凝土协调变形和内力分布。由弹性分析知道这种变形协调使各柱肢存在相当的翘曲正应力和剪应力,而该剪应力的存在,首先使柱肢混凝土先于普通压剪构件出现裂缝,其次对各肢相交之核心混凝土,使其单元应力呈三维剪压状态,由此使异形柱较普通框架柱变形能力低,脆性破坏明显。
4.根据试验研究和理论分析知道,影响框架柱和剪力墙肢破坏形态的主要因素有:轴压比U、剪跨比、配筋率及构造处理。异形柱作为压剪构件,由于其肢长与肢宽之比以及肢宽等介于普通框架柱和剪力墙肢之间,说明异形柱是介于两者之间的一种“过渡性”构件。试验和分析表明异形柱作为压剪构件,其破坏形态有:弯曲破坏,小偏压破坏,粘接破坏,高压剪破坏以及剪压破坏,剪拉破坏和斜压破坏。和其破坏形态相关的主要因素是:轴压比、柱净高与截面肢长之比(即剪跨比)、纵筋配筋率等。通过必要的构造措施可以防止粘结、剪拉及斜压等脆性破坏,提高柱肢的小偏压及剪压破坏的延性。
5.试验研究表明,异形柱框架梁柱节点核心区的受剪承载力低于截面面积相同的矩形柱框架梁柱节点的受剪承载力,是异形柱框架的薄弱环节。为确保安全,对抗震设计的二、三、四级抗震等级柱节点核心区以及非抗震设计的梁柱节点核心区,均应进行受剪承载力计算。在设计中,尚可采取各类有效措施,包括梁端增设支托或水平加腋等构造措施,以提高或改善粱柱节点核心区的受剪性能。对于纵横向框架共同交汇的节点,可以按各自方向分别进行节点核心区受剪承载力计算。
二、异形柱结构设计的一般规定
(一)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,避免纵横框架梁相互支撑,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。
(二)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
(三)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。
三、异形柱框架结构的计算要点
普通框架柱一般采用方形或矩形,为了使2个主轴方向的受力性能相差不大,一般要求h/n≤1.5,剪力墙肢一般要求h/bw>4,而异形柱作为一种新型的承受竖向力构件,h0/bz-2～4介于框架柱与剪力墙之间,从而使其受力特点亦介于普通框架柱与剪力墙之间。异形柱内力计算时,既不能完全按普通框架柱,亦不能照搬剪力墙肢进行。
目前,大多数设计人员采用由中国建筑科学研究院高层建筑技术开发部《多层及高层建筑结构空间分析程序tBSa》进行内力计算。由于程序是以矩形截面柱为研究对象的,而对异形柱的结构几何数据输入无明确规定,输入时把异形柱用具有相同抗弯刚度的矩形柱等替换,然而由于框架柱属于压剪构件,除了要求有相当的刚度外还应有较好的抗剪能力,为保证柱子具有一定的延性,设计时通过对剪跨比、轴压比、主筋配筋率、配箍率进行限定,使异形柱有较好的抗震性能。
(一)剪跨比
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-H/2h,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,控制入=Hm/h>4,亦即入=Hm/2h>2。
(二)轴压此的限定
轴压比是指柱组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比。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。而异形柱的轴压比的限值在规范中又无详细规定,考虑到异形框架柱的抗扭、抗震性能较差,一般认为,设计中应按《混凝土结构设计规范》规定的轴压比限值减少0.05选用。
(三)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。
(四)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?酌Re。对于正截面承载能力,取?酌Re=0.8;对于斜截面承载力取?酌Re=0.85。
四、异形柱结构的构造措施
1.采用高强度等级混凝土,可降低轴压比,对异形柱的延性也有好处。
2.异形柱结构的显著特点是截面和配筋不对称,导致异形柱在两个方向强度和延性不对称。为了尽量降低这种影响,腹板端部配筋应在合理范围内尽可能多,而采用Ⅲ级钢筋能起到类似的作用。采用HRB400和RRB400钢筋在同样的外力作用下,钢筋用量较少,方便施工,更好的保证混凝土浇筑质量。
3.在实际工程中,异形柱的宽厚比一般均大于2.5;当异形柱截面肢厚小于200mm时,将会造成粘结强度不足及梁柱节点的钢筋设置困难,基于施工和外墙保温隔热等要求,故限制异形柱肢厚也不应小于200mm。同时考虑到稳定性等问题,柱肢厚度不宜小于楼层高度的1/20;对于二级抗震设计要求的底层异形柱,由于其计算长度较大,为了保证足够的侧向刚度和稳定性,故柱肢的厚度不应小于楼层高度的1/16。
4.异形柱柱端箍筋加密区的箍筋应根据受剪承载力计算,同时满足体积配箍率条件和构造要求确定。对箍筋合理配置的研究中发现,当体积配箍率p相同时,采用较小的箍筋直径a和箍筋间距s的延性好只增大箍筋直径来提高体积配筋率而不减小箍筋间距并不一定能提高异形柱的延性,只有在箍筋间距s对受压纵筋支撑长度达到一定要求时,增大体积配箍率p,才能达到提高延性的目的。
5.考虑异形柱的柱肢截面厚度较小,若中间柱两侧梁高度相等时,梁的下部钢筋均在节点核心区内满足L条件后切断的做法会使节点区下部钢筋过于密集,造成施工困难并影响节点核心区的受力性能,故采取梁的上部和下部纵向钢筋均贯穿中间节点。
五、结语
混凝土异形柱框架结构随着经济的不断发展,一定会有越来越广泛的应用,只有在设计中充分了解异形柱的受力特点和其破坏机理,选用合理的结构布置,正确使用计算机分析方法,其结构才会安全可靠。
参考文献
框架柱篇5
关键词：框架结构；构造柱；施工
引言
框架结构是空间刚性连接的杆系结构，能独立承受各方面的荷载和作用，其主要受力构件是柱和梁，通过梁和柱将上部结构荷载有效地传递给地基。近年来，出于对建筑物的安全性考虑，从加强建筑抗震措施及某些建筑功能的需要，在框架结构中均设置有构造柱的组合形式。由于框架柱与构造柱的性质及结构受力完全不同，在施工过程中，一般不允许将构造柱与框架柱、梁同时现浇。但在实际施工中，却经常发生一起同时浇筑的情况，这不仅使结构受力与设计意图不符，而且也影响了工程质量，留下事故隐患。
1、工程结构受力现状分析
现阶段受各种因素的影响，各类型建筑在其框架结构部分施工中普遍存在构造柱施工问题。施工中受不同条件制约，施工、技术人员为求操作方便，往往将构造柱与框架柱、梁一起整浇，这样就会出现下列一些问题，下面就此施工现象进行分析、探讨。
在采用荷载、构件截面形式及尺寸完全相同的情况下，通过采用pKpm软件对原设计结构和施工时将构造柱与框架柱、梁一起整体浇筑后的变更结构进行结构受力分析、比较，得出如下结论：
⑴基础受力发生变化，导致原构造柱基础强度和变形不能满足设计及规范要求。
框架柱是框架结构中的主要受力构件，其下面均有坚实的基础，大部分为独立柱基或桩基承台，通过设计计算均能承受框架柱传来的上部结构荷载。构造柱一般均生根于基础梁或楼面梁上，当构造柱与框架柱、梁同时现浇后，上部结构荷载将部分通过构造柱直接传给楼面梁或基础梁，导致原基础受力发生改变，造成支撑构造柱的楼面梁或基础梁上荷载增加，其截面大小及配筋将严重不足，很可能促使结构过早破坏。
⑵构造柱截面及配筋严重不足，致使构造柱承载力不能满足要求。
框架结构中构造柱是为了改善建筑物延性和整体性，起到约束砌体结构与框架柱保持在同一水平面内，协同受力，从而达到提高建筑物的抗震能力。构造柱一般作为一种局部加强措施，不要求其参与结构受力，故而构造柱一般都未通过计算，而是按构造要求设置的，其截面及配筋自然很小。当构造柱与框架柱、梁同时现浇后，将导致其与框架柱同时受力。很显然，构造柱是无法满足结构受力要求的，一旦受力，构造柱的截面及配筋均会严重不足，因受力而造成构造柱整体破坏，达不到设置构造柱的真正目的。
⑶尽管构造柱所在跨框架梁跨中弯矩有所减小，但构造柱处梁上部出现负弯矩，与原构造受力不同。
原设计的截面及配筋自然能满足受力要求，构造柱所在跨框架梁跨中弯矩减小，并不说明整个结构更安全，恰恰相反，构造柱与框架柱、梁同时现浇后，造成构造柱处梁上部出现负弯矩，这是设计人员事先未考虑到的，与设计意图不符，这部分结构很有可能出现裂缝，甚至破坏。
⑷相邻跨梁的跨中弯矩有所增加
原设计的截面和配筋虽然能满足要求，弯矩增加后，如其截面及配筋不变，该部分结构自然不能满足其受力要求，即使勉强不产生结构破坏，建筑物的安全性也被降低。通过以上的结构受力分析，构造柱与框架柱、梁同时现浇的施工方法，将会给建筑物带来结构安全隐患。
2、构造柱施工方法存在问题
目前，构造柱的施工方法及存在的主要问题如下：
2.1施工顺序错误。将构造柱与框架梁一起施工，构造柱钢筋与梁同时绑扎，柱上下端钢筋锚入梁内，然后同时浇筑混凝土。这样虽然做到了联结可靠，却将构造柱变成与其相连梁的支点，不符合结构设计采用的计算模型。当上下梁发生相对变形时将对梁造成不利影响，容易造成梁开裂。
2.2露筋和麻面。支模前，钢筋骨架上没有绑扎混凝土保护层垫块，使钢筋保护层厚度不足，另外有的钢筋位置不准，造成露筋现象。混凝土浇筑前，未充分湿润模板和马牙槎砖墙，导致混凝土的部分水分被砖墙和模板吸走，混凝土表面出现麻面和酥松现象。
2.3预留钢筋（插筋）位置不准确。目前大多施工单位在浇筑混凝土框架梁之前，在梁底模板预先插入四根短钢筋，拆模后再把构造柱钢筋与四根预留钢筋搭接起来，导致容易出现以下问题：预留钢筋位置严重偏离应有位置，使预留钢筋搭接长度不足，且上层和下层框架梁很难保证预留钢筋位置能一一对应，造成构造柱钢筋难以保持竖直。由此可以看出，预留钢筋搭接长度不足、定位不准，将导致构造柱顶端与上层梁不能可靠连接，构造柱不能对填充墙起到应有的约束作用，在发生地震作用时，往往构造柱会随同填充墙发生脆性破坏，造成伤害。
2.4构造柱的马牙槎没有按照要求进行施工，导致构造柱与填充墙不能形成一个有效的整体。在地震作用下，构造柱迅速与墙体脱离，不能起到约束填充墙的作用。
3、解决方法
3.1严格按规范操作施工
浇筑框架柱、梁，要在框架梁上构造柱部位预留插筋，待混凝土强度达到设计要求后拆模，然后再砌筑墙体，并应根据马牙槎尺寸要求，从柱脚开始，先退后进，以保证柱脚为大截面，砌体完成后交木工支模，最后浇筑构造柱混凝土。
3.2构造柱顶与框架梁底的连接施工
由于构造柱顶大多已有框架梁，造成了施工工作面狭小，施工困难。针对这一情况，可采取高压灌浆或微膨胀混凝土的方法来填充构造柱顶部与框架梁底部的缝隙。或采用普通细石混凝土人工浇捣或实心砖斜向填塞的方法。
3.3现浇楼面施工
通常框架现浇楼面均应用与框架梁一次浇筑而成的方法，施工简便，结构合理。但对一般工程而言，除与构造柱无直接关联的现浇楼面可与框架梁一起整浇外，其余均需设置施工缝，预留板内插筋，待现浇构造柱和圈梁混凝土时，再一并浇筑。
4、构造柱施工要求及措施
4.1填充砌体施工要求
由于受砌块的尺寸，形状偏差及墙体施工质量的影响，浇筑混凝土构造柱的几何尺寸通常偏大，且外形不规则，致使抹灰厚度增加，造成人工和材料的浪费，同时因为漏浆严重影响了构造柱的混凝土强度，给工程质量埋下隐患。因此，应采取以下措施保证砌体质量：
⑴对砖进行挑选，长度接近标准的砖用在构造柱边作丁砖，长度偏长或偏短的砖作顺砖，这样可以提高砌体的平整度。
⑵为了保证墙体正反手墙的平整度符合要求，采用反手线砌正手墙的方法来控制，可基本上保证了砌体厚度的一致。
4.2构造柱钢筋安装施工要求
构造柱截面厚度宜于填充墙同厚度，纵向配筋满足设计要求。纵向钢筋顶部和底部应锚入框架梁或板中，并符合规范对锚固长度的要求。准确测定构造纵筋位置，并采取可靠措施固定，保证浇捣混凝土时不发生偏位。如果位置偏差过大，可采用后植筋法预埋构造柱纵筋。按照规范要求，砌体和混凝土构造柱之间应加设拉结钢筋，拉结钢筋沿砌体全高设置。
4.3构造柱模板安装与混凝土浇筑施工要求
为保证构造柱混凝土在浇筑后不出现柱脚孔洞、蜂窝、麻面、露筋、跑浆等质量通病，应按照规范要求，做好模板加固及混凝土的振捣工作，常见的加固方法是采用对拉螺栓固定两侧模板，对拉螺栓设置在两侧填充墙上，模板可以满封，柱端部一侧模板设置为喇叭式进料口，进料口应比构造柱高大约100mm，浇筑柱混凝土时应把进料口也满浇，拆模后将多余的混凝土凿掉即可，保证构造柱顶部混凝土与顶梁之间不留缝隙。沿砌体马牙槎凹凸边缘贴上双面胶，使模板与砌体表面密封不漏浆，浇筑过程中采用小型插入式振动棒插入振捣，保证混凝土密实。
4.4构造柱混凝土振捣操作要设专人负责
浇筑过程中设专人进行观察，以免出现漏浆、过振、中间受阻混凝土浇注不到位等现象。浇捣混凝土时，宜用插入式振捣棒分层振实。振捣棒随振随拔，分层振捣厚度不超过300mm为宜。振捣时严禁振动砖墙、钢筋，以免造成墙体松动、拉结筋脱开或钢筋骨架变位。浇筑前必须先浇水湿润砖砌体和木模板，并封闭清扫口。构造柱与圈梁相交处必须同时浇捣。
5、结语
总之，施工中要明确框架结构中构造柱的受力与工作机理，选择正确的施工程序和方法，做到概念清晰，方法得当，才能达到预期的效果。
参考文献：
[1]唐丽波.保证多层砖混结构楼房构造柱施工质量的研究[J]；山西建筑；2009年05期
框架柱篇6
关键词:异形柱,受力性能,框架柱，结构设计,
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
异形柱结构是采用t形、L形、十字形等截面的异形柱代替一般框架柱作为竖向支承构件而构成的结构,在工程设计中可根据建筑设计对建筑功能及建筑布置的要求,在结构的不同部位,采取不同形状截面的异形柱。异形柱的柱肢厚度及梁宽度与框架填充墙协调一致,避免了框架柱及梁在屋内凸出,从建筑学角度也可称其为“隐式框架”[1]。近年来,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。异形柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求,兼备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。
1异形柱的受力性能
（1)承载能力。异形柱不同于矩形柱,它由多肢组成,柱肢截面高度与柱肢宽度的比值一般在2.5～4,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。
（2）变形特征。一般住宅的层高在2.8m～3.1m,异形柱肢厚在200mm左右,异形柱为了获得足够的承载力,肢长一般不会太小,这就容易造成柱剪跨比过小,形成短柱(柱净高H/柱肢长h<4),以剪切变形为主,构件变形能力下降。即使存在轴压比较小的柱H/h>4,由于异形柱属薄壁构件,也会因截面曲率m/ei或ecu/X(ecu为混凝土的极限压应变,X为截面受压区高度)较小,使弯曲变形性能有限,延性较差。
2异形柱的计算分析
2.1计算方法
在低烈度区,且水平力作用在截面对称轴内时(如异形柱为十字形),弹性分析计算其翘曲应力很小,此时如同承受水平力的偏压构件,仍可按平截面假定分析,按混凝土设计规范计算。而在高烈度区,且水平力作用在非主轴方向,则翘曲应力不容忽视,按平截面假定误差较大,则应对异形柱结构进行有限元分析,决定内力和配筋位置及大小。在进行内力计算和配筋计算时,应选用带有异形柱计算功能的软件,如中国建筑科学研究院的tat,Satwe程序及天津大学的钢筋混凝土异形柱结构配筋计算程序CRSC等。
2.2计算模型
由于在实际工程中所布置的竖向构件往往不全是异形柱,其中经常会混合采用墙肢相对较长的剪力墙(一般剪力墙或部分短肢剪力墙)，形成异形柱框架)剪力墙结构。在这类结构的计算模型输入时,有的设计人员常会把异形柱按短肢剪力墙输入,有的甚至将异形柱框架结构的全部异形柱按短肢剪力墙输入,这样势必造成计算误差,而且发现有些构件的误差会影响结构、构件的安全。如框架梁,按异形柱输入的,梁长取两端异形柱形心长度；而按短肢剪力墙输入的,梁长取墙肢端点长度,两种方法引起梁内力、配筋有较大出入。
3异形柱框架结构设计构造
3.1材料要求
混凝土的强度等级不应低于C25,且不应高于C50。
纵向受力钢筋宜选用高强的HRB400,HRB335级钢筋。
3.2截面要求
（1)异形柱截面各肢肢高、肢厚比不应大于4,肢厚不应小于200mm。
（2）异形柱不应采用一字形和Z字形。
（3）尽可能地避免短柱和极短柱,异形柱的剪跨比宜大于2,不应小于115,减小地震作用下发生脆性粘结破坏的危险性。
3.3框架柱
（1)柱纵筋与箍筋设置形式有“L”“t”“十”及双排布置等形式。在同一截面内,纵向受力钢筋宜采用相同直径,其直径不应大于25mm,且不小于14mm,纵筋间距大于250mm时,应设置纵向构造筋,其直径可采用12mm,并设拉筋,拉筋间距为箍筋间距的两倍。
（2）柱截面厚度小于200mm时,纵向受力钢筋每排不应多于2根；肢厚在200mm～250mm时,每排钢筋不应多于3根,必要时可分两排设置,两排钢筋之间的净距不应小于50mm。
（3）框架柱中全部纵向受力钢筋的配筋率:抗震等级为Ò级时,中柱、边
柱不应小于0.7%,角柱不应小于0.9%；抗震等级为Ó级时,中柱、边柱不应小于0.6%,角柱不应小于0.8%。框架柱中全部纵向钢筋的配筋率,抗震设计时,对Ò级、Ó级钢筋不宜大于3%。
框架柱应采用复合箍,严禁采用具有内折角的箍筋,箍筋必须做成封闭式。箍筋末端做成不小于135b的弯钩,弯钩端头直段长度不应小于10d(d为箍筋直径)。
箍筋加密区长度取柱截面的长边尺寸、层间柱净高的1/6和500mm者中的最大值。在加密区内,箍筋的直径不变,间距100mm。
3.4框架节点
框架梁的截面宽度与异形柱的肢宽相等或梁截面宽度每侧凸出柱边小于50mm时,在梁四角上的纵向受力钢筋应在离柱边大于800mm处,且满足小于1/25坡度的条件下向柱筋内侧弯折伸入框架节点内。
当框架梁截面宽度的任一侧凸出柱边不小于50mm时,则该侧梁角上的纵向受力钢筋可在本肢柱筋外侧伸入梁柱节点内。
3.5框架顶层柱纵向钢筋的锚固和搭接
由于异形柱柱肢宽度与梁相当,所以存在着梁筋与柱筋交接处较密集的问题。5规程6[2]根据国家标准5混凝土结构设计规范6第11.6.7条规定并考虑异形柱的特点,顶层端节点柱外纵向钢筋沿节点外边和梁上边与梁上部纵向钢筋的搭接长度增大到1.6lae(1.6la),但伸入梁内的柱外侧纵向钢筋截面面积调整为不宜少于柱外侧全部纵向钢筋截面面积的50%。在目前没有异形柱结构标准图集的情况下,设计人员应在结构设计总说明中予以注明,以免发生施工错误。
3.6柱与填充墙的连接
(1)异形柱框架结构的填充墙应采用轻质墙体材料,并必须与框架可靠地连接。当采用砌体填充墙时,在框架与填充墙的交接处,沿高度每隔500mm或砌体皮数的适当倍数,用2号6钢筋与柱拉结。钢筋由柱的每边伸出,进入墙内的长度:Ò级抗震时沿填充墙全长设置；Ó级时不小于填充墙长的1/5及700mm。填充墙的砌筑砂浆强度等级不应低于m2.5。2)填充墙长度大于5m时,墙顶部与梁宜有拉结措施；填充墙高度超过4m时,宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋混凝土水平墙梁。
4节点核心区受剪承载力
由异形柱的截面特性,决定了梁柱节点核心区域面积较小,而梁柱纵筋交汇使
得箍筋配置不可能太多。为了满足抗剪承载力的要求,只能提高混凝土的标号,但随之带来的问题是构件变脆,同时与梁板混凝土强度的协调也成问题,有时为了个别柱的需要,而使全部柱的混凝土标号提高,也造成了投资上的浪费。为了解决这一问题,我们在已建成的工程中采用了在节点核心区的柱内加竖向钢板的方法,钢板伸过节点核心区上下一定的长度锚固,按钢板与混凝土协同工作来计算分析,确定钢板的截面尺寸。
5结语
对于有较高抗震要求的房屋,不建议采用异形柱。
根据平面布置和受力特点,可在各种结构体系中部分布置异形柱,以充分发挥异形柱在建筑使用和结构受力上的优点。一般的商住楼由于底层大多是大开间商业用房或车库,并不受功能上的限制,因此底层可设方柱,以上转为异形柱,墙肢长宽比小于4,转换层处的梁比其他梁适当大些,考虑它有转换功能。
在利用结构软件(比如pKpm,tBSa,GSCaD等)计算时采用墙还是采用柱,小墙肢与异形柱能否互相替代,应根据结构实际情况而定。
参考文献
[1]王玮.异型柱结构设计要点[J].建筑与结构设计,2008(3):25-27.
[2]JGJ149-2006,混凝土异形柱结构技术规程[S].
框架柱篇7
1节点区的钢筋绑扎技术
要想保证建筑框架施工能够顺利进行，除了需要对整个建筑物状态有一个全面了解之后，还需要对整个建筑物框架施工中的节点连接有一个全面的考虑，这样对于提升整个建筑物框架自身质量和稳定性起到不可忽视的作用。在进行建筑物框架施工的时候需要保证相应施工能够符合两方面因素，即箍筋设置和箍筋锚固。这两个方面涉及的箍筋在一定程度上是为了整个框架结构提供稳定的技术支持，并对节点部位的混凝土添加一定约束能力，这样对于提升整个建筑物框架结构的抗震性起到非常重要的作用。另外在实践研究中发现箍筋对混凝土的约束力和框架本身抗震性本身两者之间本身就是以一种正比的关系存在，因此在进行框架结构施工的时候需要对整个框架中节点设置起到一定重视。但是在实际施工的过程中，相应技术人员对整个框架中各个部位的箍筋和节点之间的关系并没有起到太高的重视，而是只重视柱端和梁端的箍筋密度，这就导致在建筑框架施工的过程中，箍筋密度没有达到相应要求。另外在进行施工的时候，节点和箍筋的设置也没有制定有效的参考依据，导致整个建筑框架施工的过程中，各个节点之间的钢筋数量和种类还存在很大的差异。还有一些施工单位为了增加建筑物自身质量和稳定性通常采取大量钢筋对框架进行稳定性维护，但是由于建筑施工空间本身就有很大的阻碍，这就使得整个框架节点施工上还存在一定施工困难。对于建筑施工来说需要在对整个建筑物环境进行全面考察之后选取有效的施工方法，并根据选取的施工方法制定相应施工规定，但是在实际建筑框架施工的时候，施工人员并没有按照规定进行施工，随意增加或者减少钢筋数量或者在进行施工的时候钢筋绑扎密度也没有达到相应施工要求，这就对整个建筑物产生一定不良影响。因此在进行建筑框架梁柱节点施工的时候需要对整个建筑物的整体结构有一个全面的了解，并根据自身了解制定有效的施工规定，并按照相应规定进行有效施工，从本质上提升整个建筑框架施工的质量和稳定性。
2节点区的模板安装
在梁柱节点支膜的过程中很多施工人员对复杂的施工感到抗拒，这样不仅会耽误工期，而且还会影响施工的整体效率，在施工中最常使用的方法就是进行现场的临时散装，单丝这样的做法容易出现尺寸上的偏差，在施工中还容易产生一些缝隙，节点区域会出现凹凸不平的现象，但是要将其拆除重新装起来十分的费神费力对内部杂物的清理也十分不利同时对整个箍筋的调整也非常不方便。所以在施工过程中一定要结合节点部分的绑扎顺序采用正确的方式对节点进行支模，具体的改进方法如下：
2.1首先一定要弄清楚各个节点的梁柱和楼板之间存在的位置关系，然后根据其位置关系对节点进行具体的编号，从而对施工的顺序也有了更为清晰的掌握。
2.2依据各个节点之间的位置来确定相关的制作方案。矩形节点框架宽度在合适的数值以外应该把四个侧面拼接成一个矩形，膜板的下端应该和柱的搭接长度保持在40厘米左右，这样能够给施工带来更大的便利。
2.3随施工进度，现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定，检查安装标高及垂直度，调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓，再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外，视情况可将节点模板与梁板模连结加固。采用工具式定制节点模板体系，节点模板一般可以周转使用10次左右，可节省人工和材料；提前制作，又可节省现场作业时间加快进度。
3节点区的混凝土施工
节点区的混凝土等级控制。建筑框架结构的梁柱节点施工中，混凝土的浇筑是其中最重要的一个环节，当模板施工完成之后，就要开始节点的混凝土浇筑。浇筑前，必须要对节点区所需的混凝土进行严格的配制，所需水泥的等级强度以及混凝土的性能都要进行严格控制。在当前的建筑施工中，设计人员往往只注重对梁柱的混凝土强度等级进行控制，而忽视了节点区混凝土强度等级控制的重要性，这是需要引起设计施工人员注意的一点。
混凝土浇筑时，应按图在梁柱接头周边用钢网或小板定位，并先浇筑梁柱接头的混凝土，随后浇筑梁板混凝土，这样既不便于施工，其质量也得不到保证。有些施工人员为了方便而将梁与柱使用强度等级相同的混凝土，这样既提高了工程造价，又造成浪费。因此，在结构设计时应作综合考虑，根据实际情况将柱与梁板选择相同的混凝土强度等级，以方便施工。另外浇筑节点区域混凝土前未及时对施工缝按规范要求进行处理在浇筑柱的混凝土时，由于振捣、石子自重等因素柱头施工缝区域一般浮浆较多表面混凝土层较软弱，应在安装接点模板之前及支时清除松动的石子及软弱的混凝土层。
框架柱篇8
关键词：异型柱设计方法框架计算
abstract:thelayoutofthecolumnframethantheordinaryrectangularflexible,abletomeettheneedsofthebuildingfunctions,withmuchroomfordevelopment.thispaperdescribestheadvantagesoftheframeworkshapedcolumns,andsomeproblemsinthedesignoftheanalysisanddiscussiontobetterapplicationoftheframeworkshapedcolumns.
Keywords:shapedpillar,designmethod,frameworkcalculation
中图分类号：tB482.2文献标识码：a文章编号：
1概述
近年来，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。普通框架结构露梁露柱的缺点已经不能满足人们对住宅平面和空间的要求，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异型框架柱的优点
2.1柱的平面布置灵活多变，异型柱结构的围护墙都是非承重的轻质隔墙，原责上可以随意穿洞。甚至拆除重砌。受建筑功能的限制较少，可满足业主对大开间建筑的需要。
2.2异形框架比举行框架质量小很多，所以其抗震作用也比较好。等面积的异型柱的抗弯刚度大于矩形柱，而且异型结构梁的净跨度比较小，梁的线刚度变大，整体性变强，这就使抗震性能也随着抗侧刚度的提高也变的优秀。
2.3异形框架柱的配筋也可以适当的降低，因为实验表明箍筋的抗剪强度并没有完全的起作用，板箍筋的最大应力在核心区只为箍筋屈服强度的35％。异型柱的结构可以根据需要选择不同性能的材料来填充，建筑物的自重就得到降低，各方面的造价费用就减少。如果业主需要还可以适当的削减墙的厚度而增大建筑物的使用面积，达到最大的使用效益和经济效益。
4．异型柱框架的使用能在建筑结构设计中，有效地解决房屋超高、超层问题。比如结构规范中规定，处于7度区的砌体结构不能达到35m的高度，可当我们使用了异型柱结构以后，在7度抗震设防区房屋最大高度是可以达到这个高度的。
5．隔声、隔热效果优于砌体结构，改善了建筑物的物理特性。
3异型柱框架的结构设计
3.1结构的布置
异型框架结构的布置方面，设置异型柱的隔墙交叉点来达到要求。不仅要考虑结构的合理布置，还要尽可能的使柱子分布均匀，使其具有良好的可以改造的性能。对跨度也要合理的调整，在主卧室和客厅不要设置梁。如果在这些地方真的不能避免的要设置梁，可以在板内设置暗梁。在有阳台的卧室或者客厅时，可以向阳台两侧外伸异型柱的翼柱。如果结构单元墙哦楼梯间不在一个轴线位置，在对局部应力解决的时候，要设置t、L、Z型柱。在一个单元，尽量设置矩形柱，如果可以设置。如果在建筑上要有柱子错位的要求，为了避免在柱变换较多的楼层可能形成薄弱层，并且对下层柱产生较大的偏心弯矩，而对变截面处形成大的应力集中，尽量不采用下收上扩的形式，而在上层收。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；在一般的矩形柱的多层框架结构中侧移多不起控制作用，而对于异形柱框架结构，由于侧向刚度较小，有时侧移会超过规范允许值；为安全起见，对抗震等级三级及二三级以上的结构，应对节点进行计算，以保证节点区的可靠性。
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。如果软件没有计算异型柱的部分，则可以把其按照等刚度和面积换算为矩形柱来对其分析，计算出双向内力的时候再设计异型柱截面，但是用这种方法截面的可靠性不高而且工作量也非常大。所以，为了取得准确率高，计算量也不是很大，在对其分析计算的时尽量选择带有异型柱计算功能的软件。
3.4异型柱框架的构造措施
在对异型柱的构造的时候，要满足各方面的规范。根据异型柱的特点，构造措施有：
从结构体系方面，对设计理念要严格把我，努力做到刚度均匀，结构平面规整，构件传递作用力明确直接，结构也尽量不要有错层；柱的轴压比应满足规范中的要求，并应当适当修改；其截面尺寸的肢厚要小于180mm，而肢长要大于其四倍；而且对混凝土强度等级也有要求，其不低于C2；对异型柱的配筋时，箍筋宜沿全高加密，箍筋间距不大予100mm，直径不小于8mm，纵向受力钢筋宜采用Ⅱ级钢筋，直径不小于16mml，箍筋宜沿全高加密；基础埋深比较大，底层做为停车库或者商店或者基础梁设置的比较浅的时候，可以把底层柱设计成矩形结构，可避免异型柱过短的问题，还能抵抗由于水平力作用下导致的应力集中现象；在对梁截面选择过程中，首先要对异型柱轴压比进行确定，在对其截面的选择也要考虑综合的考虑多方面因素，异型柱的最主要的功能就是满足建筑功能的需要，异型柱翼一般设计的和墙后相等。不易过大，这样才能避免出现室内柱突出问题。
结束语
随着人们生活水平的提高，对住宅的要求也越来越高，普通的住宅结构已经满足不了人们的需求。异型框架柱做为新型的结构得到了广泛的使用。结构设计人员充分的掌握异型柱的各方面特点，正确的把握住设计要点，保证工程结构的安全可靠、经济合理，不断的完善和发展异型柱框架结构的相关设计。
参考文献：
[1]李鑫异型柱康佳结构设计探讨[J]科技致富向导2010（19）
[2]9―16―98大开间住宅钢筋混凝土异型柱框架结构技术规程
[3]赵岩松异型柱框架在多层住宅设计中的应用[J]中国高新技术企业2009（10）
框架柱篇9
【关键词】框架；节点；施工
1梁柱节点的施工处理
考虑地震作用组合的框架柱受轴压比控制,为避免柱子断面过大,影响使用功能,常取较高的混凝土强度等级,根据“强柱弱梁”的抗震设防概念,且为不使梁板出现过多的收缩裂缝,梁板的混凝土等级往往低于柱的混凝土强度等级,在《钢筋混凝土高屋建筑结构设计与施工规程》中,规定梁柱混凝土强度等级相差不宜大于5mpa,如超过时,梁柱节点区施工应作专门处理,使节点区混凝土强度与柱相同。
施工单位通常的处理方法是要求修改设计,使柱与梁板的混凝土强度等级相同,提高梁板的强度等级,但这样往往不经济,产生浪费。
可以这样处理:在板底以下30mm处留施工缝,梁与板分开浇捣。梁与柱用相同的混凝土强度等级,包括板内与柱子截面相同的区域(这部分区域与梁一起浇捣)。若梁板混凝土强度等级全部提高,势必增加造价较多,仅梁的强度等级提高(与柱强度等级相同或低5mpa),因梁的工程量一般占梁板工程量的30%以内,增加造价不多。以2006年底市场信息价计,3.88元/m2,这个价格在高层建筑的造价中(1000-1400元/m2)是很小的,即使不考虑装修,仅按主体结构造价(600-700元/m2)考虑也是建设单位所能承受的,采用这样的方法,使建设单位增加很少的投入就满足了设计要求的节点区强度及延性,避免板出现过多的收缩裂缝,也有利于施工,重要的还是符合了施工规范的要求及避免了施工中的隐患。
2框架节点处箍筋的施工
2.1施工中不应削减框架节点部位的箍筋
柱的箍筋除了固定纵筋位置,形成钢筋骨架处,主要是防止纵筋压曲,提高柱的承载力,有抗震设防的结构,还要求节点的承载力不低于其连接构件的承载力,避免剪切先于弯曲破坏,需要在柱端和梁端加密箍筋,以提高结构的抗震能力。
2.1.1设计和施工规范对柱箍筋有具体的规定和要求
（1）《混凝土结构设计规范》第7.3.3条一规定柱中箍筋应用封闭式,条二对柱中箍筋的最大间距作了明确规定。第8.4.10条要求在抗震设计中,将柱上下两端的箍筋加密,并对加密区长度、加密区和非加密区箍筋的间距、直径作了规定。
（2）《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》第5.2.15条――5.2.22条对框架柱箍筋也有类似的规定。
（3）《建筑抗震设计规范》第6.6.13条指出,框架节点核心区的箍筋量不宜小于柱端加密区的实际配箍量。
（4）《混凝土结构施工及验收规范》第3.3.4条给出了可供采用的箍筋弯钩形式。
2.1.2有些工程和框架节点,因穿筋困难影响工效不严格按图施工,在梁柱交接部位不放或少放柱箍筋,使得框架柱纵向钢筋特别是纵向较大长度内没有横向约束,这样在荷载作用下,将导致纵筋过早向外压屈而降低结构的承载力,特别是削弱结构的抗震能力。
2.1.3有些施工人员意识到梁的钢筋骨架整体入模后,绑扎柱箍筋的困难,便采用拼合箍筋。我认为这种形式不符合《规范》第7.3.3条一规定,若作为个别的、局部的补救措施,则无可非议,过多的采用是不适宜的。
2.2节点处柱箍筋绑扎的分层套箍法
1996年在秋林商厦施工中采用分层套箍法,较好地解决了框架节点的柱箍筋绑扎困难问题,使施工速度加快,分层套箍法的施工顺序:
2.2.1计算自纵梁底筋的只数,在梁模上方的垫木上铺放纵梁底筋(如纵横梁底标高相同,即放横梁底筋),注意底筋问题。
2.2.2逐层交替套柱箍筋和放纵梁上方钢筋,绑扎纵梁钢筋骨架,穿横梁钢筋并绑扎骨架。
2.2.3校正后,纵横梁钢筋骨架与柱箍筋同时入模(柱筋保护层厚度不宜偏小,以免增加入模难度)。
2.2.4调整箍筋间距,自上而下绑扎柱箍筋有的下部箍筋需要单手操作。
针对以上四点特别指出,如果柱的截面相对较小或梁上部钢筋较多时,绑扎有一定难度,需要技术熟练并有责任心的技术人员操作,并加强检查。
有的纵梁较深,对于较深的梁纵筋较密的柱子以及梁柱节点处梁上部负弯矩筋过密等情况,需要模板工配合,应有专门的技术组织措施,严格按设计图纸施工,认真做好框架节点钢筋的隐蔽检查和验收工作,确保框架结构的质量。
3框架节点处钢筋的施工
3.1不应削弱节点处的钢筋强度
由于节点处的受力比较复杂,在节点处有拉力、压力、剪力、弯矩复合作用,有抗震设防的结构,要求做到“强节点、弱构件”,因此节点处的钢筋强度应比较高,以提高结构的抗震能力。
钢筋与混凝土两种不同性质的材料能有效地共同工作,是由于混凝土硬化后,混凝土与钢筋之间产生了粘结力。它是由分子力、摩阻力和机械咬合力三部分组成,其中起决定作用的是机械咬合力。因此在施工中或将钢筋端部作成弯钩,或将钢筋焊成骨架或网,均可提高其粘结力。另外,在使用中为保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结和防止钢筋锈蚀,钢筋周围须具有15―30mm厚的混凝土保护层。
为了保证节点处的强度,节点处的钢筋除应保证其自身强度以外,还应保证在节点处无接头,满足搭接长度。
3.2节点处钢筋的代换法
在施工中经常会遇到节点的截面较小,而钢筋在节点处较密的现象,这种情况下不利于混凝土的浇筑和振捣,势必要影响节点的强度和施工进度,为此对于一些钢筋较密较特殊的节点我们可以使用“钢筋代换”的方法减少钢筋的密度。
3.2.1代换原则
钢筋被代换之后,节点的强度,变形与裂缝宽度,有关的构造要求都应符合原设计的要求。因此,需具有如下原则:
（1）满足强度要求,即a1f1=a2f2
a1------设计图中钢筋的截面面积
f1-------设计图中钢筋的设计强度
a2------代换后钢筋的截面面积
f2-------代换后钢筋设计强度
由上式可以看出对于级别相同,只有直径不符合要求时,可按等截面代换,即a1=a2。
（2）满足变形及裂缝宽度要求,钢筋的截面面积,钢筋的表面形状及直径大小,对节点的变形及裂缝宽度均有影响,因此钢筋的代换应保证节点的变形及裂缝宽度满足设计要求。
（3）满足构造上要求,钢筋代换后均应满足各方面的构造要求。
3.2.2代换时应注意如下事项
（1）代换时按上式计算选用为a2只能增大(约5%)不能减少。
（2）代换后的钢筋截面配筋度如小于最小配筋率时应按最小配筋率计算。
（3）对各级钢筋的搭接和锚固均有不同的规定。因此,钢筋互相代换后,应根据构造要求,将钢筋搭接和锚固长度予以缩短或伸长。
框架柱篇10
在工程中的设计应用、构造处理与施工控制进行探讨。
关键词：高层建筑；钢管混凝土结构；结构设计；结构优化
中图分类号:tU3文献标识码：a
随着我国城市建设的飞速发展，城市改造进程也在不断加快，但我国土地资源又日趋紧缺，从而城市用地十分紧张，因此可用地资源与迅速增长的房屋需求之间的矛盾越发凸显出来。为了充分利用既有土地资源，建筑模式转向立体空间发展，因此，高层建筑也成为当今最受欢迎的建筑形式。
钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主，被广泛使用于高层建筑框架结构中。
钢管混凝土柱是指将混凝土填入薄壁钢管内形成的组合构件，是一种综合发挥两种材料特点的受力型式。与单纯的钢柱相比，钢管混凝土柱克服了钢管结构中容易发生局部屈曲的缺点，更有效的利用构件截面、承载能力更高，在提高构件刚度和稳定性同时也降低了防火要求；与单纯的混凝土柱相比，钢管混凝土柱借助钢管抗拉能力强的材料特性，令其对核心混凝土产生套箍约束作用，从而使核心混凝土处于三向受压的状态，延缓混凝土受压时纵向开裂和整体形变，使核心混凝土具有更好的抗压强度和安全储备。近年来，高层建筑结构采用焊接方钢管混凝土柱与H型钢梁组成的框架体系在国内已经开始普遍应用。带内隔板的矩形钢管混凝土柱与工形钢梁的连接构造型式也已被我国《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CeCS159-2004)列为推荐形式。
某高层办公楼位于济南市高新开发区。主体结构为钢框架--钢支撑结构体系，地上部分为十七层
（局部十八层），地下部分为一层。建筑物总高度为61.8m。按照初步方案的结构布置，框架柱采用圆型钢柱，试算得主楼最大柱轴力为19850kn。柱截面需采用Φ900x22。而该建筑中功能性房间较多，房间内设备布置比较密集。Φ900的框架柱将造成很多区域的使用受到影响。且由于上部结构抗侧力构件分布不均匀，结构平动变形与扭转变形均比较大。因此需对框架柱的选型及截面尺寸进行优化，以期在减小截面的同时，增大抗侧移刚度，同时对各榀抗侧力构件的刚度分布进行调整。
1.框架柱方案选型
受规范对框架梁柱偏心的要求限制，圆型截面
的框架柱无法做至与钢梁外皮齐平，且在梁柱节
点处，连接板突出外墙面。此处若仅依靠玻璃幕墙
进行掩盖，处理起来相当复杂。且与相同截面积的矩形柱相比，圆型柱的抗侧移刚度为矩形柱的95%；而在圆型柱直径与矩形柱边长相等的情况下，
前者的竖向承载能力是后者的78%，抗侧移刚度是后者的59%。因此，将柱截面改为矩形截面，并做
进一步优化。
根据框架柱的承载需要计算，截面尺寸需做至750x750x22（箱型截面）或900x600x20x40（H型截面），布置起来对建筑功能的实现仍然有一定的影响。此外，在双向水平地震作用下，X向与Y向层间位移角分别为1/202和1/136，(规范限值为1/250)，最大层间位移比为1.76，且第一周期为扭转周期；在风荷载作用下，X向与Y向层间位移角分别为1/1874和1/476(规范限值为1/500)。结构的扭转变形较严重，同时存在平动变形过大的现象。因此将框架柱改为方钢管混凝土柱，加大结构的抗侧移刚度，同时适当调整钢支撑的布置，使结构的抗侧力刚度分布趋于均匀（调整后结构布置见图一）。调整后各项计算指标均满足规范要求。
2.构件设计
根据结构分析计算的结果，框架柱截面采用600x600x20（局部为600x600x18）拼接箱型钢管。钢管的腹板间采用单层坡口焊接。柱内在每层钢梁的上下翼缘处设20厚加劲板予以支撑。加劲板上
设Ф250浇筑孔用于浇筑混凝土，并另设四个Ф25
通气孔，以利于混凝土浇筑密实。框架梁采用H型钢梁，采用栓焊方式连接在柱腹板上。在梁端上下翼缘处设附加连接板，使节点焊缝极限受弯承载力mu与梁极限受弯承载力mp之比满足mu≥1.2mp。如此，在罕遇地震作用下，梁柱节点进入塑性变形阶段时梁铰出现早于柱铰，使整体结构具有较好的延性，形成明显的屈服阶段，进一步提高了结构的安全度。
本工程基础为钢筋混凝土筏板基础，上部结构为钢结构。按照规范要求，应在钢结构层与混凝土层之间设置过渡层。故地下室层的框架柱采用型钢混凝土柱，截面为1000x1000。其中型钢采用双H型截面，截面高度为600x600，与上部方钢管混凝土柱相对应。型钢外包200厚混凝土层，翼缘上设2~4排Ф19栓钉。型钢混凝土柱底部采用螺栓柱脚，生根在基础中。（柱过渡做法及生根做法见图二）
3.工程施工
结合上部结构标准层高3.9m的情况，框架柱的钢管采用工厂制做，定尺长度取12m（每三层一段），拼接部位取层高的1/3处。吊装时，下柱上端预留连接耳板。上柱就位后，以连接耳板做为临时固定。待上下柱对接焊缝完成并冷却后切除耳板。
(耳板设置见图三)
钢管内加劲板上设Ф250浇筑孔，并另设四个
Ф25通气孔（加劲板做法见图四）。钢管内混凝土采用C40免振捣无收缩混凝土，并适当提高混凝土塌落度。浇筑前将钢管内清理干净；浇筑时在钢管外侧进行轻微振动，并保持通气孔通畅，确保浇筑密实；浇筑后采用超声波进行检测，对于混凝土不密实的部位，采用局部钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔焊补封固。
4.综述
由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，并克服了钢管结构中容易发生局部屈曲的缺点，近年来逐渐广泛地被应用在高层结构中。
在许多钢结构高层建筑，钢柱受压面积不足，需将截面做得比较大，且受压时容易失稳进而丧失承载能力，需采用大量的钢板以确保局部稳定性。钢管混凝土结构正是解决上述问题一个良好途径，并随着对理论研究的深入和新施工工艺的产生而应用日益普遍。
按照截面形式的不同可分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等，其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。钢管混凝土构件截面形式对钢管混凝土结构的受力性能、施工难易程度、施工工期和工程造价都有很大的影响。圆钢管混凝土受压构件借助于圆钢管对其内部混凝土有效的约束作用，使钢管内部的混凝土处于三向受压状态，使混凝土具有更高的抗压强度。但是圆钢管混凝土结构施工难度大，施工成本高。相比之下，矩形钢管混凝土结构的施工较为方便，但钢管内混凝土受到的约束作用相对较小，结构承载力提高效果也不如圆钢管混凝土结构明显。在实际工程应用中，可结合建筑功能需要与经济指标等多方面因素综合比较，以期达到合理性与经济性“双赢”的结果。
参考文献:
[1]GB50011-2001建筑抗震设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2001
[2]JGJ3-2002高层建筑混凝土结构技术规程.北京：中国建筑工业出版社，2002