(完整版)异形柱技术总结

异形柱结构设计要点异形柱结构体系异形柱结构体系是指采用轻质填充墙及隔墙的现浇钢筋混凝土异形柱框架及异形柱框架-剪力墙结构体系。

柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4，相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。

它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙，常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。

一、异形柱结构特点1、由于截面的这种特殊性，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；2、对于长柱（H/h>4）可以不考虑剪切变形的影响，控制轴压比较小时，受力明确，变形能力较好。

而对短柱（H/h<4），剪切变形占有相当比例，构件变形能力下降。

异形柱通常在短柱范围，且属薄壁构件，即使发生延性的弯曲形破坏，也因截面曲率M/EI或εcu/χ(εcu为砼的极限压应变，χ为截面受压区高度)较小，使弯曲变形性能有限，延性较差；3、异形柱由于是多肢的，其剪切中心往往在平面范围之外，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，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；4、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［2］，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。

二、异形柱结构适用条件1、居住建筑（住宅及宿舍）；2、抗震设防烈度为7度（0.10g及0.15g）和8度（0.20g，I、II、III类场地）；3、柱网尺寸不宜大于6.6m；4、房屋总高度的限制。

三、异形柱结构的平面布置：1、在异形柱结构的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀。

异形柱小结（上海规程）1. 异型柱的截面型式包括T形、十形、L形、Z形和一字形。

2. 异型柱每一肢的宽厚比（h c/b c）应小于5。

5<h c/b c<8时，为短肢剪力墙；h c/b c>8时，为一般剪力墙。

实质上，短肢剪力墙是传统的“柱”和传统的“墙”两种构件的过渡型式。

3. 异型柱结构体系中宜采用新型轻质填充墙体材料。

4. 异型柱结构的柱网尺寸不宜大于6m。

（江苏规程）5. 7度设防地区异型柱框架结构的最大适用高度为30m。

注：房屋高度指室外设计地坪至檐口处（当房屋为坡屋顶时，为屋面的中间高度处）的高度，不包括局部突出屋面的水箱、电梯间等部分。

6. 异型柱框架结构的最大高度：6度区不宜超过27m，不应超过35m，总层数不应超过12层；7度区不应超过24m，总层数不应超过8层。

（江苏规程）7. 异型柱结构的高宽比（H/B）不宜大于4。

8. 异型柱结构的高宽比（H/B）：6度区不宜大于5；7度区不宜大于4。

（江苏规程）9. 异型柱结构应采用现浇钢筋混凝土结构，不得采用装配式楼板。

10. 异型柱结构不宜设防震缝。

11. 异型柱结构宜设地下室。

主要是考虑到底层异型柱的计算高度较大，侧移刚度较小，也可以通过在±0.000标高处加设框架梁（底层架空）来解决。

12. 底层大空间的异型柱框架，底层柱应采用矩形柱。

（江苏规程）13. 楼板平面最远角点位移和楼层两端平均侧移之比不应大于1.5。

14. 现浇钢筋混凝土异型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，一般楼层现浇板厚度不宜小于110mm，且不应小于100mm。

15. 异型柱框架结构的抗震等级（7度设防）：h≤24m时为三级；h>24m时为二级。

16. 异型柱框架结构的抗震等级：7度区H≤22m时为三级；H>22m时为二级；6度区H≤22m时为四级；H>22m时为三级。

（江苏规程）17. 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应考虑双向水平地震作用下的扭转影响。

（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。

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土木工程知识点-异形柱结构有哪些构造做法？
异形柱结构有哪些构造做法？
1、异形柱截面各肢肢高与肢厚之比不应大于4，且肢厚不应小于200mm，肢高不应小于500mm。

2、框架梁截面高度Hb可按（1/10~1/15）L b确定（Lb为计算跨度）,且不应小于 400mm.梁的截面宽度Bb不宜小于1/4Hb及200mm。

3、异形柱的混凝土强度等级不小于C25和不大于C50，这是由于异形柱截面尺寸薄，混凝土强度等级小于C25的话可能达不到其与钢筋之间保证粘结的要求。

强度等级为C50以上的异形柱构件及结构科学研究相对较少，还不足以行成编制规程条文的基础，所以这次规程未列入。

4、异形柱截面上受力纵筋的位置如下图所示。

试验和模拟计算表明这些位置上的纵筋均发挥大的作用，特别是当轴压较大时处于各肢内折角处的纵筋的作用不容忽视，一定要作为受力筋处理。

有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路，并且能用建筑技术加以成功地控制．而我的观点不同，我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长．我认为着才是真正建筑风格的唯一目标．如果阻碍朝这一方向发展，建筑就会枯萎和死亡．要使建筑结构适合于环境，要注意到气候，地位和四周的自然风光，在结合目的来考虑的一切因素中，创造出一个自由的统一的整体，这就是建筑的普遍课题，建筑师的才智就要在这个可提到完满解决上体现。

沧州市福康家园公租房工程共8栋楼，是河北省首例高层装配式钢结构住宅项目。

总建筑面积 130 193. 21 m2,本项目1号、2号、4号楼主体采用矩形钢管异形柱混凝土柱框架–H形钢梁–剪力墙结构，3号、5号、6号、7号、8号主体采用矩形钢管异形混凝土柱框架–H形钢梁–柱间支撑结构，采用钢筋混凝土预应力管桩基础，现浇楼板。

异形钢管混凝土组合柱承载力高，抗震性能优越且防火性能好，其截面形式灵活，室内无突出柱角，增加了使用面积和空间，且方便装修，达到整体美化效果。

1、施工难点及对策（1）钢柱基层承台钢筋密集，由于施工扰动严重，导致地脚螺栓安装精度难以控制。

（2）每节钢柱为三层，高11.5 m，钢柱截面为异形，高空吊装受风荷载、气温变形、加工精度影响，异形钢柱对接轴线尺寸与标高精度、焊缝间隙难以控制。

（3）每根钢柱为200 mm×200 mm方钢管多方向组合，且钢柱中间有6处贯通的内隔板，内隔板中间仅有直径80 mm的混凝土浇筑孔，钢管柱内混凝土浇筑密实难度大。

针对上述难点，钢梁吊装时采用三层钢梁一次性串吊技术以加快施工进度。

每三层钢柱钢梁校正焊接完毕后再浇筑楼板，采用无支撑支模工艺可缩短施工周期，节约模板脚手架搭拆的人工费和租赁费。

2、操作要点工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程2.1 首节钢柱安装（1）测量人员按原始标高校核钢柱标高，在绑扎附加钢筋位置使用红色胶带标注。

由于该过程中基础钢筋已绑扎完成，故附加钢筋位于基础上下钢筋之间。

（2）将附加钢筋绑扎到红色胶带标注位置。

（3）使用线坠将垫层上的轴线用小线标注在绑扎完成的基础钢筋上。

（4）使用线坠校核轴线与柱脚板模具上的中心线，安装地脚螺栓并同时安装螺母和垫铁，该过程中需持续校核轴线和标高。

地脚螺栓及柱脚板安装完成后，使用附加钢筋将地脚螺栓与附加钢筋焊接，以固定地脚螺栓。

由于加固钢筋在基础钢筋笼内，焊枪难以伸入，故施焊时须注意避免焊条误伤基础钢筋。

钢管混凝土异形柱组合结构体系施工技术摘要：在当代建筑中，多采用异形柱式结构，既能有效地提高建筑的使用效率，又能满足现代化的需要。

然而，在实际工程中，对异形柱进行定位是一项非常困难的工作，所以对其进行技术研究就显得尤为重要。

本文主要阐述了异形柱结构的优点和优越性。

同时，本文还根据当前住宅建筑工程的使用情况，重点介绍了施工技术要求。

关键词：异形柱；施工技术；组合结构钢筋混凝土异形柱是一种在现代建筑中得到广泛应用的新型结构形式。

异形柱是指除了长方柱、圆柱外的各类截面柱的总称[1]。

在建筑工程中，采用T型、L型、十字型等异形柱，以T型、L型、十字型等为支撑构件，而不采用双向对称的矩形、圆形构件作为支撑构件。

1 异形柱结构的特点及优越性异形柱作为一种新型的建筑结构，其发展都走上了科技自主创新的道路。

在住宅建筑工程中，它因其本身的优点而快速发展。

它的特点是：根据建筑的功能和布置要求，采取不同的截面形状的异形柱，使柱脚的厚度和宽度与框架墙的宽度相协调，形成“隐式框架”，避免柱子和框架梁在室内凸出，从而影响到建筑的外观和使用功能，给建筑设计提供了灵活性，充分利用了空间，便于家庭装饰和布置，因而深受业主和地产开发商的青睐。

2 异形柱结构体系的应用现状由于其自身的优势，异形柱结构在国内已被广泛采用。

这种结构系统在多层、小高层住宅和低层别墅中得到广泛的应用，并逐步推广到具有一定的平面和垂直的学生宿舍。

随着异形柱结构在国内的住宅和其他工程中得到了广泛的应用，因此，异形柱结构在国内的应用日益受到重视，对其设计和施工技术的要求也日益提高。

3 异形柱结构的施工技术3.1 工程概况沧州市某小区共有8栋楼，是河北省首座新建的大型高层住宅。

项目1、2、4号楼主体结构为矩形钢管异形柱混凝土柱-H型钢梁-剪力墙结构，3、5、6、7、8号主体为长方形钢管异形柱-H型钢-柱-柱结构。

异形钢管混凝土组合柱承载能力强，抗震性能好，耐火性能好，结构形式弹性好，内部无凸起的柱角，增加了建筑的使用面积，增加了空间，增加了装饰效果，达到了整体的美化效果。

装配式方钢管混凝土组合异形柱体系技术摘要：当前，多高层钢结构住宅和大型公共民用和工业建筑成为国家重点推广的项目，钢结构体系在建筑设计中应用的多样性和便于拆改、节能环保等特点已经成为当代结构设计重点考虑方向，以满足可持续发展需要的新型建筑体系。

但是，目前大多数多高层住宅建筑等多采用传统钢筋混凝土结构。

寻求一种抗震性能好、建设速度快、建筑材料可回收再利用的新型绿色结构体系势在必行，装配式方钢管混凝土柱组合体系，符合绿色建筑和建筑产业化的发展需求。

关键词：装配式；钢结构；得房率高；工业化；布置灵活。

1、装配式方钢管混凝土组合异形柱体系介绍2、方钢管混凝土组合异形柱结构体系技术优势钢结构与传统钢筋砼地上标准层结构施工工期相比，主体结构工期可缩短30%～50%。

方钢管组合异形柱结构体系8度抗震地区性能更优越；车间标准化生产，现场标准化装配；构件尺寸精度高，易于控制，无隐蔽作业；结构无需模板施工，装配化速度快。

钢结构强度高，构件截面小，且能够承受更大的荷载，钢结构建筑的得房率比传统钢筋混凝土建筑要6%~10%。

截面形式灵活，可根据实际工程需求，灵活调整单肢柱的间距，既增大了房屋的使用空间，又提高了建筑室内空间美感。

建筑效果好，可隐藏于墙体内部，室内不露柱子凸角。

相比之下传统混凝土结构，高烈度地区抗震性能较差；施工需要支设模板，施工速度慢，现场作业繁琐，质量难控制；现场绑扎厚度不均，隐蔽工程多，质量控制难。

3、方钢管混凝土组合异形柱体系研发历程①轻钢框架②钢框架-支撑③钢板剪力墙④方钢管组合异形柱一代住宅：框架-核心筒体系主要缺点：混凝土施工慢、钢柱截面大，影响室内；户型设置不灵活、混凝土钢结构交叉作业。

二代住宅：框架-支撑体系主要缺点：钢柱截面大，影响室内；户型设置不灵活；支撑布置影响墙体施工；支撑施工慢。

三代住宅：方钢管混凝土组合异形柱主要优点：户型设置灵活；钢柱及其尺子隐藏在墙体内、不影响室内空间布置；施工速度快；含钢量低于钢板剪力墙。

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。

异形柱结构设计要点一、异形柱结构体系异形柱结构体系是指采用轻质填充墙及隔墙的现浇钢筋混凝土异形柱框架及异形柱框架-剪力墙结构体系。

柱肢的截面高度与柱肢宽度的比值在2-4，相对于正方形与矩形柱而言是异形的柱子。

它包括异形柱框架和异形柱框架剪力墙，常用的有“L”型、“T”型、“十”字型。

一、异形柱结构特点1、由于截面的这种特殊性，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；2、对于长柱（H/h>4）可以不考虑剪切变形的影响，控制轴压比较小时，受力明确，变形能力较好。

而对短柱（H/h<4），剪切变形占有相当比例，构件变形能力下降。

异形柱通常在短柱范围，且属薄壁构件，即使发生延性的弯曲形破坏，也因截面曲率M/EI或εcu/χ(εcu为砼的极限压应变，χ为截面受压区高度)较小，使弯曲变形性能有限，延性较差；3、异形柱由于是多肢的，其剪切中心往往在平面范围之外，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，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；4、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［2］，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。

二、异形柱结构适用条件1、居住建筑（住宅及宿舍）；2、抗震设防烈度为7度（0.10g及0.15g）和8度（0.20g，I、II、III类场地）；3、柱网尺寸不宜大于6.6m；4、房屋总高度的限制。

三、异形柱结构的平面布置：1、在异形柱结构的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀。