框架柱范文

导语：如何才能写好一篇框架柱，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

端柱不是框架柱，框架柱是在框架结构中承受梁和墙板传来的荷载，并将荷载传给基础，是主要的竖向受力构件，而端柱是剪力墙中的柱，在剪力墙中起支撑的作用，是剪力墙的一部分。

框架(framework)是一个框子--指其约束性，也是一个架子--指其支撑性。是一个基本概念上的结构，用于去解决或者处理复杂的问题。框架这个广泛的定义使用的十分流行，尤其在软件概念。框架也能用于机械结构。

（来源：文章屋网 ）

篇2

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。

篇3

关键词：框架柱，砼强度，格构柱顶撑，竖向卸载支撑系统

某工程项目总用地面积32203 m2，总建筑面积178360M2，为商业、办公及配套设施用房。工程分A、B座。A座为6层商业建筑，结构高度31.500m。为现浇钢筋混凝土框架结构；B座为两幢24层办公建筑，设置6层商业裙房，主楼结构高度99.600m，裙房结构高度31.470m。主楼为钢筋混凝土框架-核心筒结构，裙房为钢筋混凝土框架结构。裙房分为四个区块，区块间连廊采用钢结构，搁置在两侧的钢筋混凝土牛腿上，支承采用铅芯型橡胶隔震支座，单侧设置伸缩缝。A、B座之间设置57.7m长的连廊相连。采用钢框架结构，最大跨度为29.5m。全楼下设置两层地下车库，地下二层为平战结合的核6级甲类人防地下室。

2011年6月16日该工程的A座框架结构已经完成了五层楼面的砼浇筑施工和六层楼面的支模架搭设，在施工单位和监理单位的共同联合检查中发现A-2轴×C轴三层柱的根部存在严重的起砂和麻面现象，进入凿开该部位后发现柱根部的近1000的高度的范围内都是较疏松的水泥砂浆。接下来检查四层该柱也有相同的现象，在离柱根部600的高度范围内都是较疏松的水泥砂浆。后结合实际分析和询问相关的管理人员，发现是由于操作工人失误将浇筑砼作业的第一拌湿润泵管的同标号的砂浆打入该柱内。先将柱表面的保护层凿除至砼密实的部位确定高度后，用回弹仪进行密实部位以上10 cm和柱的中部的密实部位分别进行回弹推定柱砼强度后发现以上2个部位的砼强度的推定值满足设计要求。针对以上存在的情况立即要求停止上部结构的施工，以减小平面荷载的形成，立即停止四层楼面的模板拆除作业，以尽量减少平面荷载的水平向传递给结构框架梁。其平面位置详见下图特殊标注。

根据现场实际情况，按图示斜格线范围对梁、板等平面结构的自重、框架柱的自重、支模架自重及结合1KN/m2的活载进行荷载组合验算，则每层的荷载为500KN左右，经过计算现场决定采用 “竖向卸载支撑系统――托梁换柱”的换撑方法进行加固。

“托梁换柱”加固的关键是如何将出现问题的三层、四层柱所承担的四层、五层梁、板等平面结构及框架柱本身的自重荷载、四层的支模架及一定的施工活荷载传递给二层框架柱三层楼面以下结构体系。

若本案采用“满堂红竖向支撑体系”将上部结构荷载一层一层传递下去直至结构基础底板，不仅经济成本巨大，并且持续的工期较长，对工程的加固进度不利，故采用“竖向卸载支撑系统――托梁换柱”加固方法。

本案中“竖向卸载支撑系统――托梁换柱”加固方法的具体设计思路如下：先对框架柱部位的梁用[18槽钢2支做成500×300的格构柱进行临时加固。具体格构柱的做法为单肢采用[18槽钢，斜缀条采用L50×5的角钢间距600，上、下部采用550×350×20厚的钢板与结构面顶紧，焊缝8 mm。再在柱根部缺陷部位的设置8个18#工字钢的竖向支撑，一面设置2个。具体做法为先将柱缺陷部位的砼凿出深200、宽150、高度为缺陷高度以上100的密实砼，表面应凿平，清理上下界面，计算量取工字钢长度，用180×100×20厚的钢板分别顶住上下界面，在将量取好的工字钢放置进凿好的空余部位，在钢垫板与砼表面之间采用薄钢板楔紧，充分顶紧后用电焊固定，用结构胶将钢垫板与混凝土表面微小缝隙灌实。待所有的竖向工字钢支撑完成后，经相关单位的对“竖向卸载支撑系统”验收合格后才能进行疏松砼的凿除作业。具体详见下图：

在进行凿除柱根砼施工时应注意以下几点要求：凿工的技术应较高为熟练工；凿除是用尖凿小锤精心凿除，严禁使用大锤蛮力凿除，避免对已完成结构的不利影响。在凿除时对柱根部的箍筋进行割除，但对柱的内箍进行保留，以最大程度的减小凿除时的施工难度和保证凿除过程中的施工质量，且箍筋为三级钢不利于反复弯曲利用。待框架柱内部需凿除的砼全部凿除后清理干净界面后，将新加工的箍筋采用电焊焊接（充分保证焊缝质量、长度满足规范等有关规定的要求）。进行框架柱根部砼凿除工作是应采取对称原则，以保证在凿除过程中柱的重心不移位，即保证了该框架柱加固完成后其重心仍在轴心位置，满足该柱的轴心受力要求，具体凿除的过程为1―5¬¬―3―7―8―4―2―6的顺序进行施工。凿除至砼界面时应凿成倒“八”字型，经监理单位进行隐蔽工程验收后再进行模板支设，下部1000和600的部位按原框架柱800×800截面和相应高度进行支设，在上口100的部位将模板支撑45度角的倒喇叭口形状，模板支设应满足相应的刚度，防止新浇筑砼在进行振捣时炸模；新浇筑的砼应采用原砼强度高一等级并掺适量微膨胀剂，在进行浇筑前应对界面进行套浆和湿润处理，振捣时应选派施工经验丰富的老师傅进行作业，应细心振捣，防止漏振的同时也防止过振，浇筑完成后应对新浇筑砼进行认真养护从而充分保证新浇筑砼的施工质量。待新浇筑砼达到设计强度后方可对外部的格构柱支撑系统进行拆除，同时用做好相关试块和资料的整理收集。

结束语

篇4

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

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关键词：框架柱Ф20 PVC管内装水泥砂浆支撑工艺简化节约钢材

中图分类号：TU323.5文献标识码：A 文章编号：

1．概况

我公司通过在神木金苑国际酒店、海达商业广场、水天锦秀酒店及综合楼工程的应用，总结出了Ф20 PVC管水泥砂浆支撑定位框架柱模板施工工艺和质量控制要点

本施工工艺能够有效的代替传统工艺采用Ф12钢筋焊接定位，保证了框架柱钢筋的保护层尺寸及结构截面尺寸。

完全避免了采用Ф12钢筋焊接定位对框架柱主筋的深度咬伤及定位钢筋端头在混凝土表面产生的锈迹。

工艺简单、便于操作、不需要专业培训，对操作人员的技术素质要求不高，整个操作程序相对传统工艺大大简化。

对提高混凝土外观质量达到清水无粉刷效果并保证了框架柱的结构尺寸，节约了大量人力、物力。该施工工艺为框架（框剪）结构中框架柱模板的定位可提供施工参考依据。

2．工艺原理

Ф20 PVC管水泥砂浆支撑定位框架柱模板施工的主要原理是利用废旧竹胶板（100㎜宽），用3㎝长水泥钉将竹胶板钉在框架柱柱脚截面尺寸线外1.5㎝处；采用灌注了同结构砼标号的减石子水泥砂浆的Ф20 PVC管支撑（支撑长度同结构截面尺寸），按竖向每40㎝一道绑扎在框架柱钢筋上（每道4根，框架柱主筋内侧，每根至少绑扎三道。）定位框架柱模板（保证钢筋保护层厚度与框架柱截面尺寸）。框架柱截面尺寸超过1000×1000㎜的，可在Ф20 PVC管中加入等长的Ф4冷拔丝，可解决支撑强度不足。从而实现避免采用Ф12钢筋焊接定位咬伤框架柱主筋及定位钢筋端头在混凝土表面出现锈迹的现象，达到节省钢材、绿色节能的施工效果。

3．以神木金苑国际酒店为例介绍框架柱定位支撑方法施工要点

施工工艺流程：

PVC管下料 灌注水泥砂浆 养护 竹胶板及支撑安装 框架柱模板安装

操作要点：

PVC管下料

根据框架柱截面尺寸，将Ф20 PVC管用无齿锯裁割下料。按长度分类整齐堆放。Ф20 PVC横断面必须齐整。

注灌水泥砂浆：

根据结构混凝土设计标号和所使用支撑的框架柱混凝土配合比，拌制同标号的（干硬性）减石子水泥砂浆。将Ф20 PVC管插入灌浆台（图-2），边用Ф8捣棍插捣边灌注，Ф20 PVC管灌注必须饱满，并在水泥砂浆初凝前将两端刮平。每次拌制灌注砂浆的使用时间不得超过2小时。

灌浆台可采用废旧竹胶板制做，上下台面垂直Ф20孔开孔，上下相对，高度同Ф20 PVC管支撑长度，上台面四周封闭且高出台面不小于50㎜。如图-2

图-2灌注水泥砂浆(灌浆台)

养护：

待灌注后的支撑水泥砂浆初凝后，放入养护槽中养护必须不少于7天。养护槽可采用废旧竹胶板制做，内衬塑料薄膜，如图-3

图-3 养护

竹胶板及支撑安装：

1、框架柱钢筋绑扎完毕验收合格后，根据框架柱截面尺寸边线，将宽100㎜、长度大于柱截面30㎜（模板厚15㎜）的竹胶板用3㎝长水泥钉钉在混凝土现浇板面上。

2、按照竖向间距40㎝一道将Ф20 PVC管水泥砂浆支撑绑扎在框架柱主筋内侧，每道4根，每根至少绑扎三处，支撑两端伸出主筋外的尺寸必须是主筋保护层的厚度尺寸，如图-4

图-4绑扎安装支撑

模板安装：

完成以上工序后，验收符合要求时，允许框架柱模板入槽安装。如图-5

图-5框架柱模板安装

4．质量控制

Ф20 PVC管水泥砂浆支撑定位施工必须符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-200、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001的规定以及图纸设计的框架柱混凝土标号配合比。

1、主控项目

Ф20 PVC管规格、、质量必须符合要求。

灌注用同标号减石子水泥砂浆必须按配合比拌制，灌注前Ф20 PVC管必须无污染。

成型支撑在安装前必须无污染，安装必须牢固且绑扎点不少于每根3处。

成型支撑养护必须不少于7天。

Ф20 PVC管灌注必须饱满，并在水泥砂浆初凝前将两端刮平。

支撑安装时必须保证框架柱钢筋保护层厚度。

2、一般项目：（见表7.3）

表7.3.抗浮锚杆施工允许偏差项目

项目 允许偏差 检验方法

Ф20 PVC管长度 2㎜ 尺量

支撑竖向间距 ±50㎜ 尺量

竹胶板条宽度 ±100㎜ 尺量

3、技术管理措施

项目工程师组织编写Ф20 PVC管水泥砂浆支撑定位施工方案，并对各工长进行交底，确保支撑的制作、养护及安装质量达到要求。

技术人员根据设计要求，确定支撑的长度及是否增加Ф4冷拔丝并提出需求计划。

5、几点经验

首先，完全避免了传统采用钢筋支撑定位框架柱模板时对框架柱主筋的焊接咬伤及定位钢筋端头在混凝土表面所产生的锈迹。制作方便，大量节约了钢材，充分利用废旧材料，达到了绿色节能效果。

其次，结合以往采用钢筋定位框架柱模板的施工方法，综合了过程中各单项工序施工的优点，施工而成的框架柱模板具有施工速度快、操作简单、节省材料，保证结构安全及提高质量及观感质量的特点。

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关键词：异形柱框架结构；矩形柱框架结构；SATWE：节点域

1前言

随着人们对房屋平面与空间布置的要求越来越高，从而对建筑设计布局有了新的要求。普通框架结构的露梁露柱对建筑平面与空间的分隔己越来越不能被房屋使用者所接受，因为它直接影响到室内家具的布置及空间的使用。建筑师要求结构工程师配合解决这个问题，因而在框架结构中以异形截面柱代替矩形柱。

在此，笔者拟与广大设计人员共同探讨一下混凝土异形柱框架结构的设计与应用。

2异形柱结构的设计与应用

2．1异形柱及异形柱结构的定义

2．1．1《混凝土异形柱结构技术规程》(GJ149-2006)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(柱肢截面高度与厚度的比值)不大于4的柱。L形截面柱多用于墙的转角部位，T形和十字形截面柱多用于纵横墙交接处。

2．1．2所谓异形柱框轻结构即是由异形(T型、L型、十字型)柱组成框架，由轻质填充墙所形成的结构。根据建筑布置及结构受力的需要，异形柱结构中的框架柱，可全部采用异形柱，也可部分采用一般框架柱。建设部在1996年11月的<住宅产业现代化试点技术发展要点>文件中，对其特点做了如下阐述：1)由T形边柱、十字形中柱、L形角柱组成的框架：2)填充墙与柱壁同厚，室内不出现柱楞：3)因墙体减薄与砖混结构相比，可增加使用面积8％～10％；4)填充墙的墙体材料可根据当地保温隔热要求，因地制宜，就地取材。

2．2异形柱框架结构与矩形柱框架结构在设计中的差异

2．2．1对于相同烈度和结构类型的两种体系而言，异形柱结构适用的房屋最大高度有较大幅度的降低。

2．2．2对于相同结构类型的两种体系而言，异形柱结构弹性层间位移角限值、弹塑性层闻位移角限值更加严格一些。

2．2．3钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对于相同烈度和结构类型的两种体系而言，异形柱结构抗震等级的确定方法更加严格一些，其在房屋高度的取值上降低了数值。

2．2．4抗震设计时，扭转不规则的异形柱结构，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的比值不应大于1.45；而矩形柱框架结构的该比值为1.50。

2．2．5抗震设计时，对于相同结构类型的两种体系而言，异形柱的轴压比限值均有不同幅度的降低，意味着其要求更加严格。

2．2．6异形柱结构的地震作用计算，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)时尚应对与主轴成方向进行补充验算。

2．3异形柱框架结构在SATWE中的设计与应用

能够有效地分析带有混凝土异形柱的结构并进行截面配筋设计，这是SATWE软件的特点之一。在梁的刚度、荷载、及截面配筋计算时，充分考虑了异形柱框架结构的特殊性。由于混凝土异形柱的柱肢较长，梁、柱在节点处的重叠部分较大，合理的力学模型简化应将重叠部分作为刚域，自重计算时不应重复计算重叠部分的混凝土重量，SATWE软件中对梁考虑了这样的力学模型简化：

(1)梁的计算按扣除刚域后的梁长计算：

(2)梁上的外荷载按梁两端节点间长度计算；

(3)截面设计按扣除刚域后的梁长计算；

(4)梁端刚域的计算原则如下：

记梁两端与柱的重叠部分长分别为Di和Dj，梁长为L(即两端节点问的距离)，梁高为H，则梁两端的刚域的长度分别为

Dbi＝Ma×(0,DiH/4)

Dbj＝Ma×(0,Dj—H/4)

扣除刚域后的梁长为：LO＝L－(Dbi＋Dbj)2．4异形柱结构构造的设计心得

2．4．1《异规》第6．1．3条规定，异形柱结构框架梁截面高度抗震设计时不应小于400mm。当节点的非弹性变形较大时，贯穿节点的柱纵向钢筋粘结退化与滑移加剧，甚至出现沿节点区柱纵向钢筋全长粘结破坏、现象发生。为保证其粘结应力不致过大，避免上述现象出现，规定梁的高度、即节点高度不能太小。异形柱结构框架节点钢筋粘结条件可能不如普通框架节点钢筋粘结条件，故务必遵守此条规定。

2．4．2《异规》第6．1．3条规定，异形柱截面的肢厚不应小于200mm，肢高不应小于500mm。这是因为肢厚较小时，会造成梁柱节点核心区的钢筋设置困难及钢筋与混凝土的粘结锚固强度不足，故限制肢厚不应小于200mm，以保证结构的安全及施工的方便。而限制肢高一方面为了满足伸入柱内的梁纵向钢筋锚固长度，另一方面是考虑柱双向正截面承载力要求和双向受剪性能的要求。

2．4．3《异规》第6．3．5．1条规定，抗震设计时，对二、三级抗震等级，贯穿中柱的梁纵向钢筋直径不宜大于该方向柱肢截面高度hc的1/30，当混凝土的强度等级为C40及以上时可取1/25，且纵向钢筋直径不应大干25mm。

矩形柱框架的框架梁纵向钢筋伸入节点后，其相对保护层一般能满足，而异形柱的c/d大部分仅为2.0左右，根据变形钢筋粘结锚固强度公式分析对比可知，后者的粘结能力约为前者的0.7。为此，规定抗震设计时，梁纵向钢筋直径不宜大于该方向柱截面高度的1/30。由于粘结锚固强度随混凝土强度的提高而提高，当采用混凝土强度等级在C40以上时，可放宽到1/25。

2．4．4《异规》第6．3．5．4条及表6．3．5给出了异形柱结构框架梁梁端纵向受拉钢筋最大配筋百分率。这比《抗规》第6．3．3条规定的梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5％要严格。这是因为，在地震作用组合内力作用下，梁支座处纵向钢筋有可能在节点一侧受拉，另一侧受压，对于异形柱框架梁柱节点更易引起纵向钢筋在节点核心区的锚固破坏。为保证梁支座截面有足够的延性，设计时不考虑纵向钢筋的受压作用。为此，对二、三级抗震等级的框架梁可根据单筋梁满足的条件来确定梁纵向受拉钢筋最大配筋率。以C30混凝土，HRB335钢应的混凝土强度等级和钢筋级别得出的。

2．4．5异形柱全部纵向受力钢筋的配筋率，抗震设计时不应大于3％。这是因为异形柱肢厚有限，柱中纵向受力钢筋的粘结强度较差，故将纵向受力钢筋的总配筋率由对矩形柱不大于5％降为不应大于3％，以减少粘结破坏和节点处钢筋设置的困难。

3工程算例

3．1工程概况

某多层异形柱框架结构，共6层。地震烈度为7度(设计基本地震加速度为0.15g)，框架抗震等级为三级。该结构的标准层结构平面图(如图中仅表示出梁柱结构)所示。填充外墙为250厚MU10轻骨料砼空心砌块(容重＜13KN/m)，填充内墙为200厚MU10蒸压砂加气砼砌块溶重＜8KN/m)。

3．2设计心得

3．2．1在设计该结构时，最初将混凝土强度等级定为C30，但是计算得到的异形柱轴压比超过规范规定限制，同时梁端纵向受拉钢筋最大配筋百分率超过《异规》表6．3．5的要求。虽然对楼板而言，采用C30混凝土是可以的，但考虑到梁板柱的施工问题，同时为满足异形柱轴压比以及梁端纵向受拉钢筋最大配筋百分率的要求，最终将梁板柱的混凝土强度等级全部改为C40。不过考虑到混凝土强度等级较高时楼板易开裂的问题，在楼板设计中采取必要的抗裂措施。

3．2．2从中可以看出，有Z形、W形柱，这里介绍一下这两种柱的处理方法。(1)Z形柱，是由两个L形柱组成的。在PMCAD输入时按两个L形柱来输入并进行内力及配筋计算。因为Z形柱受力较大时易在中间肢劈开，劈开后(极限状态)其受力接近于两个L形柱，按两个L形柱处理较为合理。此时两个L形柱间的梁会困刚度太大而超筋，因为实际上无此梁，只是有限元计算时两柱问有联系必须有此梁，故不必管。(2)W形柱，计算及配筋时是按T形柱考虑的。只是由于建筑布置的要求，此处垂直搭接至T形翼缘上的梁的梁端钢筋锚固长度，由于翼缘厚度只有200mm，不能满足要求。故在此处增加一部分混凝土，该部分按构造配筋，就是为了解决梁端钢筋锚固长度的问题。

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关键词：异形柱，抗震，构造措施

Abstract: Through the analysis of the characteristics and advantages and disadvantages of stress of the special-shaped column frame structure, according to the characteristics of special-shaped columns, the seismic analysis of how to enhance the ductility and seismic behavior of special-shaped column frame structure, the shear span ratio, axial compression ratio, reinforcement ratio and other aspects, and put forward specific measures, and points out that the attention should be paid to the special-shaped column frame structure design problem with the in-depth study, special-shaped column frame structure will be applied in more and more extensive in the civil building.

Key words: special-shaped column, seismic, tectonic measures

中图分类号：TU318

近年来，异型柱框架结构在唐山地区的多层民用建筑建设中得到了非常普遍的应用。异型柱的采用，避免了采用矩形框架柱在房间内部形成凸角而影响使用及美观的缺陷，可以为用户提供更适用、更舒适的生活和工作环境，从而收到明显的经济和社会效益。

一、混凝土异形柱结构的研究现状及优点

所谓异型柱是相对于通常的矩形截面柱而言的，是指截面各肢长与肢厚之比不大于4 的截面形状为“T”形、“十字”形、“L”形、“Z”形的钢筋混凝土柱。天津市建材工业设计院，轻工业设计院等设计单位，在上个世纪七十年代，第一次提出了异型柱框架结构体系，并将其进行具体工程设计。即使在当时异型柱框架结构缺乏一定的论证，尤其是在理论研究方面，即使这样，在使用上仍体现出前所未有的优越性能，使其被业内人士广泛关注。在二十世纪八十年代初，由于一系列节约能源、废渣利用等环保政策被国家推出，异型柱框架结构体系得到了长足的发展。房屋结构设计人员在异型柱的推广和应用方面做出了很大贡献，形式新颖的住宅结构不仅被设计了出来，并且，在设计中出现的许多问题，也进行了初步的探讨与研究。进一步将异型柱结构形式，与其他结构形式进行了对比分析，对异型柱框架结构进行深入而系统的研究，提供了参考资料并积累了宝贵的实践经验。据统计，全国目前已建成的异型柱体系住宅面积已超过 2200 万平方米。

异型柱结构体系主要具有如下优点：

1）良好的使用性能，异型柱框轻结构具有便于住户拆改装修，开间布置灵活等的优点 ，能完全消除室内突出棱角，便于家具布置和室内装饰。

2）良好的结构性能，减轻结构自重，可使结构的地震作用减小，有利于结构抗震；在软土地基地区使用，还有利于减少基础投资。

3）异型柱框轻结构用于六、七层的多层建筑，或十多层的小高层建筑时，能提高“容积率”，有利于改善居住环境的质量。高层住宅居住密度高而且节约用地，但存在工程造价高，工程周期长，且有视线扰，通风不畅，采光受限等问题。超高的尺度，使人们有置身在钢筋混凝土丛林之中的感觉。

4）可用轻质墙体材料，比如粉煤灰砌块、粉煤灰加气混凝土砌体、蒸压加气混凝土等，与国家的“节能’、“环保”政策相协调。

二、混凝土异形柱结构的不足

异型柱结构从其面世伊始，就开始受到一些业内人士的质疑，有些科研人员甚至认为这种结构形式的广泛应用，是对人民生命财产安全极度的不负责任，甚至在有些地区，根本不允许异型柱结构形式在建筑中使用。异型柱结构在拥有大量优势的同时，确实也存在一些问题，主要表现在以下方面：

1、混凝土保护层的脱落会使截面削弱相对严重，主要是因为截面周长明显大于等面积的方形或矩形柱的周长。

2、在多维地震的作用下会带来严重，应力集中。如受扭时在内折角处，出现应力集中。

3、受力时会出现翘曲现象，主要是因为肢长和肢厚比较大。

4、轴压比限制过于严格会使建筑物高度受限，这是异型柱结构发展遇到的最实际的问题。

5、纵横钢筋及箍筋摆放过于拥挤，节点核心区较为薄弱，不容易满足“强节点”的延性设计要求。

6、异型柱结构在截面处，棱角薄且多，会造成施工时的破损。

7、截面的不对称性，会导致结构沿工程轴正反两个方向水平受力时，两方向构件的强度，刚度，延性性能具有不对称性。

三、增强混凝土异形柱框架结构构造措施

1)采用高强度等级混凝土，能够很好的改善异形柱的延性，有效降低轴压比。

2) 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，柱肢厚度不宣小于楼层高度的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。

3) 异形柱结构的显著特点是截面和配筋不对称，导朔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质量。

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反和箍筋间距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。

目前，异形柱框架结构在工程上已经大量使用，但相关的设计规范并不完善，需要工程技术人员进一步研究总结。采用异形柱框架结构的房屋，屋内不露柱角，美观实用，增加建筑有效面积，使用新型墙体材料后，减轻了结构自重，环保节能。，它在增加建筑使用面积及美化居住空间等方面具有较为突出的优点，随着经济的不断发展，一定会有越来越广泛的应用。

参考文献：

[1] 混凝土异形柱结构技术规程(JGJ149-2006)，中国建筑工业出版社，

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关键词：Pushover 静力弹塑性分析 异形柱 对比分析

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

0、引言

随着结构形式的日趋多样化和复杂化，线弹性范围内的地震反应分析往往不能有效估计结构的工作形态。Pushover 分析方法是一种将静力弹塑性分析与反应谱相结合、进行图解的快捷计算方法，结果具有直观、信息丰富的特点、且解相对稳定，求解时间短。该方法既能对结构在多遇地震下的弹性设计结构进行校核，如校核总侧移和层间位移角、各杆件是否满足弹性极限要求，各杆件是否处于弹性状态等；也能够确定结构在罕遇地震下潜在的破坏机制，找到最先破坏的薄弱环节，这样设计者可仅针对局部薄弱环节进行加强，还可以检验总侧移和层间位移角、各个杆件是否超过弹塑性极限状态，是否满足大振不到的要求。

1、Pushover分析基本过程是：在某种分布形式的侧向力或侧向位移的逐步增大作用下，结构模型控制点达到目标位移或结构倾覆。将表示结构抗侧能力的基地建立-顶点位移曲线转换为谱位移-谱加速度曲线，与需求谱曲线相结合得到性能点。通过 比较结构在性能点的行为与预先定义的容许准则，确定设计目标是否满足。Pushover计算分成两个阶段：第一阶段为以位移为基本量，不断增大侧向作用，得到结构的抗侧能力；第二阶段将多自由度体系转换为单自由度体系，与反应谱曲线相结合，确定结构在预定地震水平下的反应。[1]

2、能力曲线

对结构进行Pushover分析，在结构上施加静力荷载，直至倒塌或整体刚度矩det[k]

图1 多自由度体系的Pushover曲线图4 能力谱曲线

图2 多自由度体系的Pushover曲线图3 等效单自由度体系的Pushover曲线

3、实例分析结构―工程概况

3.1该算例为3层纯框架结构，分别用异性框架柱和相同截面的矩形柱进行分析，首层层高为4.5m。二三层高为4.2m，设防烈度为7度（设计基本地震加速度值为0.15g），设计地震分组为第一组，场地类别为二类，场地特征周期为0.35秒阻尼比取为0.05，混凝土强度等级为C30，结构每一网格均为6m×6m，梁采用250mm×500mm。异形柱截面见下图

角柱边柱中柱

矩形柱截面面积等同相同位置的异形柱截面面积，见下图。

角柱 边柱 中柱

结构三维模型

本工程侧向加载采用均匀分布和倒三角形分布两种形式，并仅对x方向进行了Pushover分析。根据我国规范对ATC―40中的反应谱进行修正，修正系数分别为：7度多遇地震时，CA=0.035,CV=0.070;7度罕遇地震时CA=0.23,CV=0.45。本文仅对罕遇地震情况下经行分析。结构在性能点时的层间位移及层间位移角见下表

3.2结果对比分析

表一异型柱时罕遇地震下结构的层间位移及层间位移角

表二矩形柱时罕遇地震下结构的层间位移及层间位移角

因此可得，两种加载模式下两种结构的弹塑性层间位移角都小于规范规定的限值1/50.说明该工程瞒足抗震性能要求。结果表明异形柱结构位移较小，刚度分布均匀，有利于抗震。[3]

4 、结论

通过例子介绍了Pushover分析的基本原理和方法，结合一个三层钢筋混凝土框架结构进行了抗震性能分析，结构表明，Pushover分析方法可以按照规范对结构的抗震设计提供了很好的计算方法。为实现基于性能的抗震设计提供了很好的计算方法。但是如何用此方法对结构进行更加准确的定量分析，以及该方法本身的塑性铰定义，侧向力分布形式等方面都有待进一步的研究。

参考文献

[1] 赵丽清.建筑抗震概念设计[J].山西建筑，2008，,34（18）：89-90.

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关键词：框架结构；强柱弱梁；概念设计

1 引言

概念设计对于结构设计来说十分重要，甚至可以说概念设计是结构设计的根本。概念设计有几个重要原则：“强柱弱梁”，“强节点弱构件”，“强剪弱弯”。本文重点讨论框架结构的强柱弱梁问题。

框架结构设计上要求强柱弱梁，以保证结构的延性，用以提高结构的变形能力，防止在强烈地震作用下倒塌。强柱弱梁不仅是手段，也是目的，其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大，对梁不放大。其目的表现在调整后，柱的抗弯能力比之前强了，而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时，梁端可以先于柱屈服。

2 规范的相关规定

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第6.2.2条规定：一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：

∑Mc =ηc∑Mb （1）

一级框架结构及9度时尚应符合

∑Mc =1 .2∑Mbua （2）

式中各符号意义见规范。

当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）第6.2.5，第7.2.22条以及《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第11.3.2条均有相似的规定。

3 问题

但汶川地震的结果并不如预想的一样，如下列图：

4 讨论如何从设计上保证强柱弱梁

（1） 框架梁端弯矩调幅

由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质，在竖向荷载下可以考虑适当降低梁端弯矩，进行调幅。

优点：①减少负弯矩钢筋的拥挤现象。

②有利于实现强柱弱梁

③减少梁端，增大跨中，梁构件偏于安全。

（2）中梁刚度放大系数

《高规》第5.2.2条规定：在结构内力和位移计算中，现浇楼板和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以放大。其建议中梁该系数取2，边梁取1.5。

规范对于梁刚度的放大主要是为了考虑楼板刚度对梁的贡献。因为我们手算、电算的时候是无法考虑楼板对梁的刚度贡献，因此规范规定可通过采用梁刚度放大的方法来近似考虑。

但在实际操作过程中，若对中梁刚度进行放大，一般情况下梁的内力会增加，相应配筋也会变大，因为T形截面的钢筋全配在了矩形截面里。结构有由强柱弱梁往强梁弱柱转化的趋势。

所以建议算梁内力时，中梁刚度放大系数取1.0，算位移时，可以考虑中梁刚度放大。

（3）柱梁的线刚度比

虽然规范没有规定框架结构柱梁线刚度比。但是框架柱作为竖向构件，有必要截面适当的强，对于传递竖向力的水平构件的框架梁也有必要适当的弱。在抗震设防区，框架柱与框架梁的线刚度比宜控制在1.5～2.5范围较为合理。但有些情况不宜实现，往往框架柱与框架梁的线刚度比值还会很小，比如框架柱与井字梁的边梁的线刚度比值。此时建议结合柱轴压比进行控制，轴压比应比规范规定限值要小多些。

（4）控制柱子配筋率

《混凝土结构设计规范》规定柱中全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%。

但本人认为最好控制在1%～2.5%，一方面经济性较好，另一方面说明柱截面尺寸相对合适。当柱配筋较大时说明柱截面尺寸相对较小，带来的必然是柱的线刚度较小。

5 中梁刚度放大系数的影响

《高规》第 5.2.2 条规定：在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以放大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3—2.0。按照《高规》条文说明中的建议，当近似以梁刚度增大系数考虑时，应根据梁翼缘尺寸与梁截面尺寸的比例予以确定，通常边框架梁取1.5，中框架梁取2.0。

在水平地震力作用下，梁刚度对于结构内力、位移、周期等均有影响。一般情况下，梁的刚度增大，其内力也会相应增大，配筋增加，导致梁承载力得到提高。而对于大多数柱子而言，即使柱端弯矩增加，其配筋面积仍然为构造配筋，承载力并没有相应得到增加，这样就使结构存在由强柱弱梁向强梁弱柱转变的趋势。并且，即使框架柱是计算配筋，在水平地震力作用下，由于梁刚度增大很多，使内力更多地分配给了框架梁，从而造成框架柱内力减小，配筋减小，承载力降低，更有可能使结构转变成强梁弱柱，对抗震更加不利。

所以，笔者认为在计算框架梁柱配筋时，要合理考虑设置梁刚度放大系数，并且相应增加框架柱的计算和构造措施。比如，在实配柱纵筋和箍筋时，应考虑由于梁翼缘板的作用和梁裂缝宽度验算所导致增加梁纵筋的影响；增大框架柱的最小截面尺寸及最小配筋率等。

6 结论

强柱弱梁概念设计对框架结构的延性及安全性起着重要作用，因为一旦柱端先与梁端出现塑性铰，轻者引起局部坍塌，重者引起整幢楼倒塌。因此结构设计时应充分重视强柱弱梁的实现。本文从结构设计过程中指出应该注意的问题和指标。对结构设计有一定的指导意义。

参考文献：

[1] GB50010-2002，混凝土结构设计规范[S].

[2] JGJ3-2002/J186-2002，高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[3] GB50011-2001，建筑抗震设计规范[S].

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关键词：建筑工程；钢筋混凝土；斜框架柱；施工技术

某建筑工程在进行主楼设计时采用了框架结构，受建筑功能作用需求的限制，采用传统的剪力墙框架结构不能很好的实现内部空间需求。经过研究探讨，技术设计人员决定将该主楼的结构设计为斜向劲钢框架结构。该结构中一共有6根柱是超长的斜柱。为了能够减少施工量，缩短施工工期，同时决定简化梁柱结构。即将斜柱的下方当做梁，而将斜柱的侧支撑当做为柱。并经过合理的受力分析，确定了斜柱的支撑方式。在该结构的施工中，最大的难点就是斜向柱体的支撑设计与混凝土的浇筑问题。以下本文就来详细分析该结构的施工技术及施工注意事项。

1、施工工艺流程

劲性钢筋混凝土施工流程为：钢结构柱、梁加工—钢构件运输一柱顶标高和轴线位置校准一钢柱、梁安装—钢柱测量校准—钢柱、钢梁焊接—钢柱复测一柱钢筋绑扎一柱模板支设一柱混凝土浇筑一梁钢筋绑扎一梁模板支设一梁混凝土浇筑。

2、施工技术要点

在本工程中的超长劲性钢筋混凝土斜框架柱的施工过程中，需要注意的施工技术要点主要是斜柱的定位、钢结构的安装、钢筋工程、模板工程、混凝土工程等几大方面，具体分析如下所示：

2.1 斜柱的定位

在钢柱安装前，需要对其相关位置的相关参数进行确定，并将轴线位置与标高都做好测量工作，避免出现偏差。斜柱因其呈斜向分布，其水平面控制线位置须根据柱倾角进行CAD放样，计算出从基准轴线到各层斜柱中心线的位置，从中心线到控制轴线位置。将斜柱各关键点在CAD中进行精确放样，准确测量各点与相应轴线或中心线的水平距离，以便钢结构、钢筋、模板等各专业作业施工控制。

2.2 钢结构的优化设计

由于本工程中所使用的钢结构是劲钢结构，其设计方式与纯钢结构的设计方式有很大区别。在对其结构设计进行优化时，需要注意将每个斜柱的长度与质量都控制在合理的范围内，要保证在安装时能够符合工程自身的技术条件与施工设备性能的要求，同时要还注意其是否有利于混凝土的施工。若钢柱影响到混凝土的施工，也会对工程的整个质量带来影响。选择合适的钢筋或钢结构的处理方法，确保其施工方案的可行性与安全性。同时，咋钢结构的安装过程中，若钢骨斜柱的位置没有一次性吊装在设计要求的位置，还要对其进行适当的调整，使其所处位置、角度、标高等都能满足设计要求，然后再对其进行固定。固定时需要充分考虑到拆除临时固定设施后斜柱的下沉量。钢梁安装完成后，需要对其进行焊接施工。在本工程中采取的普通焊接施工工艺进行焊接施工，要求焊缝等级为一级，并对其进行探伤检测，结果达到100%时才能算做焊接合格，才可以进行下一道工序的施工。

2.3 钢筋工程

在钢筋工程施工中，要注意钢筋的加工工艺与加工质量必须要满足相关要求。对于钢筋翻样加工以及斜柱的异型箍筋加工都必须要严格控制，在加工完成后要进行相应的质量验收，验收合格后方可投入使用。在对混凝土斜柱的钢筋进行绑扎时，必须要考虑到钢结构对钢筋施工所产生的影响。需要注意避开已经安装完成的钢梁、钢柱，防止钢筋撞到钢梁使其位置发生偏斜。若钢筋避开钢梁则钢筋间距较大，需增加构造筋补充。大箍筋绑扎好后挂拉钩筋。箍筋在梁柱节点位置，在钢梁加工时预留箍筋孔，箍筋做成U形箍筋，穿过钢梁搭接焊，做成封闭箍筋。

斜柱由直变斜再由斜变直的节点是施工重点，在地下一层由地下二层的直柱变成斜柱，柱内侧上下钢筋采用互锚方式，并到达柱对面，由于钢骨的存在，中间钢筋沿钢骨的腹板或翼缘板上行或下行一个锚固长度，角部钢筋须到达柱对面，在施工中钢筋很密，先用CAD放样，现场模拟，对钢筋编号，对号加工，对号入座绑扎。斜柱顶外侧钢筋下部钢筋封头，上部钢筋下插锚固。

2.4 模板工程

对于斜柱施工，质量控制的关键在于对模板的控制，模板的设计施工决定混凝土质量及柱成品位置准确度，因此需认真制订切实可行的方案。在本工程中，对于斜柱模板的安装工艺流程主要如下所示：斜柱模板安装工艺流程为：制模一弹线一安装底面模板一搭设固定底面模板支架一安装侧面模板、顶面模板一自下而上安装柱箍并安装侧面模板斜撑一预检一浇筑混凝土时钢筋模板复查维护一拆模一模板清理。

针对超长斜柱，应重点控制模板的接槎和模板的支撑。在本工程中斜柱内外侧无梁可向下搭接，左右两侧有梁不能向下搭接，采取在柱根部增加顶模支撑，内外侧模板在内，左右模板在外的方式保证柱截面。模板支撑采取先将内侧的满堂式脚手架搭设好，借助满堂式脚手架保证柱模板的内侧斜支撑的稳定，也可用满堂式脚手架的水平杆支撑模板，水平杆的内侧和核心简墙体顶紧。左右两侧模板支撑自梁上用脚手管支撑模板，外侧采用倒链和钢丝绳拉模板，不考虑支撑。

斜柱施工还涉及外架的防护问题，由于斜柱在不断向内收，常规的双排脚手架无法满足施T和安全防护要求。本工程根据斜柱的倾斜角度，采取在首层使用双排脚手架。二层以上借助内层的满堂式脚手架延伸到室外，作为外防护架。

2.5 混凝土工程

混凝土工程是超长劲性钢筋混凝土斜框架柱施工的重点，同时由于斜柱结构的特殊性增大了其施工难度。主要体现在斜柱中钢筋的绑扎较为密集，且斜柱的底面不是平面，当混凝土浇筑时，其中的大粒骨料就极易被箍筋绊住，从而造成下部的混凝土出现分离现象。同时，在浇筑时不能很好的进行振捣 ，振动棒很容易被箍筋卡住。当振捣时，其所产生的气泡较难排出，一般都会聚集在顶面模板上，使混凝土最终出现麻面或蜂窝等质量问题。

为了解决这些问题，我们决定采取以下措施来应对防治：采取自密实混凝土，辅助振动棒振捣。由于斜度较大未考虑斜柱上面开孔，采取模板外平板式振动器辅助振捣，无法放振动器部位由人工敲击模板。试棒时寻找合适的下棒点，保证柱四角可全部振捣。

3、结语

由于超长劲性钢筋混凝土是一种新型建筑结构设计形式，其施工技术还不够成熟，相关规定也不够规范，可以借鉴的工程实践经验也相对较少。这就需要设计人员与施工人员加强沟通，不断优化设计施工方案，加强施工管理，采用新型材料，改进常规施工方法，以此来保证建筑工程斜柱结构的施工质量。

参考文献