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建筑工程中异型柱的施工技术分析摘要：随着我国经济的快速发展，人们生活质量的不断提高，人们对建筑质量和功能的要求也逐年提高，产生了许多先进的施工技术，混凝土异形柱结构就是其中之一。
与传统的普通框架柱不同，它是一种以异形截面柱为竖向支撑的结构，能很好地满足现代建筑设计和多功能的要求。
本文结合工程实例，对异形柱在高层建筑中的施工工艺进行了详细的分析和探讨，以供参考。
关键词：高层建筑；异形柱；施工工艺随着人们生活质量水平的提高，人们在要求建筑高质量的同时，越来越重视居住环境的舒适度与适用性，因此对房屋平面及空间布置要求也越来越高，而传统的普通框架结构下的房间，存在很多阳角，这些阳角会直接影响到家具布置和空间使用，而异型柱结构则能够有效弥补这一缺陷，因此目前被广泛应用到很多高层建筑中，并取得很好的施工效果。
混凝土异型柱结构包括三种异型截面，T 型、L 型以及十字型，该结构以这三种截面取代普遍的框架柱作为竖向支承构件的结构，从而不会出现框架柱在室内凸出占据建筑空间情况，也有效提高整个建筑的美观度，方便之后的建筑设计以及使用功能，深受大众一致认同与推广。
1.工程概括本工程为我国某一城市小区住宅楼，该楼房属于高层建筑，地处城市繁华地段，总共有16层，总建筑面积达到80143平方米。
本建筑采用的是异形柱结构，其异型柱截面形式大多为T型以及L型，还有少数为十字形。
2.施工之前的准备2.1 材料准备（1）模板。
模板的准备工作直接关系到异形柱施工质量，因此不容忽视。
本次工程使用的模板材料包括竹胶板、方木、直径为14毫米的对拉螺栓、双面胶带、钢管以及扣件。
（2）在选择异形柱结构的纵向受力钢筋中，需要严格按照国家颁布的相关规范要求，选择尺径大小符合、正规厂家生产质量合格钢筋，确保其框架结构能够满足二级抗震设计要求。
（3）浇筑的混凝土材料选择与配合比直接关系到整个异形柱结构施工质量，本次工程浇筑混凝土选用的细骨料为中砂以及直径不超过31.5毫米的粗骨料，并且骨料的质量必须需要符合国家相关规范要求。
混凝土异形柱结构构造混凝土异形柱结构是一种特殊的建筑结构形式，它的外形不规则，不同于传统的柱子形状。
这种结构形式不仅能够满足建筑的承重要求，还能够赋予建筑更多的艺术感和创意性。
在建筑设计中，混凝土异形柱结构常常被用于打造独特的建筑外观。
与传统的方形柱子相比，异形柱子的外形可以是各种各样的，如圆形、椭圆形、多边形等。
这样的设计灵感可以来自于自然界的形态，也可以是设计师的创意构思。
混凝土异形柱结构的设计和施工需要考虑许多因素。
首先是结构的承载能力。
由于异形柱子的形状不规则，其承载能力的计算和分析需要更为复杂。
设计师需要通过结构力学的原理和计算方法，确定柱子的尺寸、钢筋数量和混凝土配比，以保证柱子的承载能力满足要求。
其次是施工的难度。
由于异形柱子的形状复杂，模板的制作和安装往往比较困难。
施工人员需要根据设计图纸，制作出符合柱子形状的模板，并进行准确的安装。
此外，在浇筑混凝土的过程中，还需要控制好混凝土的流动性和充实性，以确保柱子的质量和强度。
混凝土异形柱结构的应用范围非常广泛。
它可以用于建筑物的主体结构，如高层建筑的柱子和梁。
同时，它也可以用于建筑物的装饰和景观设计，为建筑赋予独特的艺术魅力。
在现代建筑中，越来越多的设计师开始运用混凝土异形柱结构，创造出许多令人惊叹的建筑作品。
混凝土异形柱结构在建筑领域中有着广泛的应用前景。
它不仅能够满足建筑的功能和承载要求，还能够提升建筑的美观性和艺术性。
随着建筑技术的不断发展和创新，混凝土异形柱结构将会有更加广阔的发展空间。
混凝土异形柱结构是一种独特而创新的建筑结构形式。
它通过设计师的巧思和建筑技术的支持，为建筑带来了更多的可能性。
在未来的建筑设计中，混凝土异形柱结构将会发挥越来越重要的作用，为人们创造出更加美丽和独特的建筑作品。
异形柱箍筋构造要求
异形柱箍筋构造是一种常用的钢筋混凝土结构形式，它能够增加柱子的承载力和抗震性能。
在工程领域中，异形柱箍筋构造被广泛应用于高层建筑、桥梁、地铁等工程中。
异形柱箍筋构造要求采用合理的设计和施工方法，以确保结构的稳定性和安全性。
首先，柱子的尺寸和形状应根据具体的工程要求进行设计，以满足承载力和抗震性能的要求。
其次，箍筋的布置应按照规范要求进行，以保证箍筋的有效性和合理性。
在设计和施工过程中，需要考虑以下几个方面的要求。
首先，异形柱箍筋构造的箍筋布置要均匀，并且与柱子的主筋之间要有一定的间距，以确保箍筋能够有效地固定住主筋，并能够在地震等外力作用下发挥其增强结构的作用。
其次，箍筋的直径和间距应根据设计要求进行选择，以满足结构的承载力和抗震性能的要求。
另外，箍筋的长度应根据柱子的高度和工程要求进行确定，以保证箍筋能够有效地包裹住柱子，并提高柱子的抗震性能。
除了上述要求之外，异形柱箍筋构造还需要考虑材料的选择和施工工艺的要求。
在材料的选择方面，应使用符合国家标准的钢筋和混凝土，以保证结构的强度和稳定性。
在施工工艺方面，应采用科学合理的方法进行施工，以确保结构的质量和安全。
异形柱箍筋构造是一种重要的钢筋混凝土结构形式，它能够提高柱
子的承载力和抗震性能。
在设计和施工过程中，需要遵循一系列的要求，以确保结构的稳定性和安全性。
只有在满足这些要求的基础上，异形柱箍筋构造才能发挥其应有的作用，并为工程项目的顺利进行提供保障。
科技资讯2016 NO.31SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 程 技 术59科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 随着我国城镇化建设的深化,大量的居民住宅楼投入建设,在实际建设中一方面要注意抗震避震、节约用地、节能环保,另一方面要充分关注现代家庭生活的人员结构和特性,使住宅更加舒适、便捷,也更加人性化。
以此为原则,设计师和工程师要在实际的工程设计中,利用异形柱结构来完善居住使用方面的各种问题,所谓异形柱就是一种介于框剪、剪力墙和框架结构之间的结构形式。
通常情况下,异形柱壁厚200mm,这与一般的砖墙是同等厚度,这样可以避免柱角突出等问题。
1 异形柱建筑在设计上的特征异形柱的设计可以有效增加建筑的楼层数,提高容积率。
传统的砖混结构住宅一般只设计为7层以及7层以下的单纯住宅建筑,而采用异形柱框架设计后的住宅可以建到8～10层,而建筑的底面积还不发生变化,这就有效提高了建筑容积率。
异形柱的设计可以使户型布局更加灵活,两室一厅、两室两厅以及三室一厅和三室两厅都可以在异形柱的设计下灵活变化,从而适合更多的居住需求,两代人、三代人的需求都可以得到相应的满足。
异形柱的建筑设计从某种意义上提高了房屋的利用率。
框架结构的房屋普遍是矩形和方形柱结构,这样设计会在房屋使用的时候带来许多麻烦,比如结构柱突出在墙面以外,从视觉观感上就不太好,在装修以及家具布局上也不能非常理想,尤其是面积不够大的住宅影响就更加明显,异形柱的框架结构就很好地规避了这个问题,有效提高了房屋的内部使用面积。
除此以外,异形柱在位置的设计上,可以依据异形柱截面结构的特性,把其安排在外露柱角影响房屋使用的位置上,而矩形柱就应该设计在不怎么影响实际使用的位置上,比如门后、厨房和卫生间等位置,这样就使房间的利用率更加合理、经济。
2 异形柱房屋在结构设计上的特性2.1 截面形状和构造的要求异形柱的截面形状确定需要参照设计和施工难度两个重要因素来考虑。
施工技术/Technology异形柱施工工法在高层建筑施工中的应用王超(五矿二十三冶建设集团有限公司，湖南长沙410116)摘要：异形柱是近年来发展起来的一种新型结构。
通过对异形柱结构类型进行简要分析,探讨异形柱施工工艺流程及 操作要点，并结合具体案例分析异形柱施工工法在高层建筑施工中的应用，以期为类似项目提供参考。
关键词：高层建筑;异形柱；工艺流程;操作要点0引言异形柱是在满足建筑结构刚度、承载力要求的基础上，根 据建筑平面变化情况采用的不规则截面柱，在优化建筑空间 布局、增加使用面积、增强结构抗震能力等方面发挥着重要作 用。
对此，本文主要围绕异形柱施工工法及其应用展开详细 分析。
1异形柱结构类型异形柱是指根据建筑功能需求及内部布置要求采用的非 常规几何截面柱，包括T 形柱、L 形柱、十字形柱，且柱截面肢 高与肢厚之比矣4。
根据结构体系及使用材料的不同，可将异 形柱分为以下类型，如表丨所示。
表1异形柱类型序号划分依据类型异形柱框架结构1结构体系异形柱框架-筒体结构异形柱框架-斜撑结构异形柱框架-剪力墙结构钢筋混凝土2 使用材料钢骨混凝土型钢混凝土钢管混凝土 *23从相关建筑工程实践经验分析可知，异形柱的应用具有 如下优势。
i )异形柱肢厚与填充墙基本一致,可有效减少建筑内部 柱棱角凸出等问题，增加建筑使用面积。
2)异形柱的使用解决了传统柱脚凸出问题，整体空间更加整齐，室内布置更合理有序，在美观性方面更具优势。
3) 异形柱的合理布置有利于提高建筑结构抗震性能。
2施工工艺流程及操作要点2.1工艺流程结合相关工程经验可得，异形柱施工流程如图1所示。
由于异形柱结构的特殊性，阴角加固不便，几何形状不易控 制，浇筑难度大，故在施工中必须重视内侧模板固定、混凝土[作者简介]王超，高级工程师，E -mail :47579047@qq.coni浇筑、结构棱角处成品保护等工作，切实保证异形柱成型质量 可靠,满足设计要求，发挥应有的承载性能。
异型柱施工技术在高层建筑施工中的应用研究摘要：随着城市化进程的不断加快，我国城市规模不断扩大、城市人口数量越来越多，这就给建筑工程提出了更高的要求。
但在用地紧张问题不断加剧的今天，城市建筑用地面积逐渐缩小，高层建筑的兴起与发展，为解决这一问题提出了新的思路。
高层建筑施工过程中，为追求整体结构的功能与美观，必须科学、有效地应用异型柱施工技术。
相比较于常规的柱，异形柱的截面几何形状有着很大的不同，因此，实施施工过程中，应有效控制各项参数，同时，也要加强质量控制，才能有效确保高层建筑的施工质量与施工效果。
本篇论文中，笔者主要对异型柱施工技术进行了分析，并探讨了高层建筑施工中异型柱施工技术的有效应用思路，望可以对促进我国高层建筑的健康、持续发展提供良好的帮助。
关键词：异型柱施工技术；高层建筑；施工；应用高层建筑建设过程中，异形柱的施工，必须能够切实满足高层建筑整体结构的承载力与刚度，从而才能在确保整体结构的安全性、稳定性的基础上，保证高层建筑具有良好的使用功能，实现高层建筑建设效果的提高。
异形柱施工中，应做好充分的准备，同时不同部门之间也要实现有效的技术沟通，严格遵循施工规范要求，来进行实际操作，才能切实确保高层建筑的施工质量。
1.异型柱施工技术高层建筑施工中的异形柱施工技术，主要是根据高层建筑形状的不同，来开展不同的设计，但是，必须要满足建筑结构刚度、承载力的要求。
在应用异形柱施工技术之后，大大推动了高层建筑的个性化、多样化发展。
异形柱设计中，各肢结构能够进行适当的变换，可以是相等的，也能是不相等的，基于此，设计中可以采用常规设计，也可以采用非常规设计。
但需要注意的一点是，必须将肢体高度有效控制在相关规范标准要求的范围之内[1]。
现阶段，在高层建筑的施工过程中，通常情况下应用的是相等的异形柱，可以确保建筑结构的安全性、稳定性，也可以实现建筑整体抗震性能的有效加强。
高层建筑施工过程中，有效应用异形柱施工技术，最好将其肢高比控制在 1.6以内，此外，还要有效控制肢体的厚度。
异形柱在高层建筑中的应用
随着人们对住宅，特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高，原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。
于是在原有剪力墙的基础上，吸收了框架结构的优点，逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式，即“短肢剪力墙结构”和“异形柱框架结构”型式。
这两种新的结构由于在很大程度上克服了普通框架与普通剪力墙结构的缺点，受到了建筑师的肯定，更得到了住户与房开商的欢迎，为此，本文对这两种新的高层住宅结构型式的受力特点、结构分析及构造要求进行阐述。
1 短肢剪力墙结构
短肢剪力墙结构是指墙肢的长度为厚度的5-8倍剪力墙结构，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。
这种结构型式的特点是：
①结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不与建筑使用功能发生矛盾；
②墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度中心的位置；
③能灵活布置，可选择的方案较多，楼盖方案简单；
④连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内，可隐蔽；
⑤根据建筑平面的抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。
对短肢剪力墙结构的设计计算，因其是剪力墙大开口而成，所以基本上与普通剪力墙结构分析相同，可采用三维杆-系簿壁柱空间分析方法或空间杆-墙组元分析方法，前者如建研院的TBSA、TAT，广东省建筑设计院的广厦CAD的SS模块，后者如建研院的TBSSAP、SATWE，清华大学的TUS，广东省建院的SSW等。
其中空间杆墙组元分析方法计算模型更符合实际情况，精度较高。
虽然三维杆系-簿壁柱空间分析程序使用较早、应用较广，但对墙肢较长的短肢剪力墙，应该用空间杆-墙组元程序进行校核。
在进行以上分析后，按《高层建筑结构设计与施工规范》进行截面与构造设计，相对于异形柱结构，短肢剪力墙结构的理论与实践较为成熟，但这种结构在结构设计中仍然有需要引起重视的方面。
(1)由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小，设计时宜布置适当数量的长墙，或利用电梯，楼梯间形成刚度较大的内筒，以避免设防烈度下结构产生大的变形，同时也形成两道抗震设防；
(2)短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢，当有扭转效应时，会加剧已有的翘曲变形，使其墙肢首先开裂，应加强其抗震构造措施，如减小轴压比，增大纵筋和箍筋的配筋率；
(3)高层短肢剪力墙结构在水平力作用下，显现整体弯曲变形为主，底部外围小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力，由一些模型试验反映出外周边墙肢开裂，因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量，加强小墙肢的延性抗震性能。
短肢墙应在两个方向上均有连接，避免形成孤立的“一”字形墙肢；
(4)各墙肢分布要尽量均匀，使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近，必要时用长肢墙来调整刚度中心；
(5)高层结构中的连梁是一个耗能构件，在短肢剪力墙结构中，墙肢刚度相对减小，连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁，而不同于一般剪力墙间的连梁，不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调，使其设计内力降低，应按普通框架梁要求，控制砼压区高度，其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%-80%来解决，按强剪弱弯，强柱弱梁的延性要求进行计算。
2 异形柱结构
异形柱结构是指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。
这种结构的特点是：
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。
目前，异形柱结构设计还没有统一的国家规范，仅有两部地方性法规，即广东省标准DBJ/T15-15-95和天津市标准DB29-16-98可供参考。
在进行异形柱结构设计时，除满足高规中对结构布置要求外，还应注意几个方面的问题：(1)异形框架的计算
由于其截面的特殊性，在柱截面对称轴内受水平力作用时，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，按砼设计规范计算，特别是在框——剪，框——筒结构中，对6度及其以下烈度区的Ⅰ、Ⅱ类场地，框架柱只承担水平风载的一小部分，如按一般偏压柱计算，误差较小。
此时异形柱可用等刚度等面积代换成矩形柱后由程序进行整体分析。
而在水平力较大，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，则应对异形柱框架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，宜选用带有异形柱计算功能的计算软件。
现在有一些软件没有异形柱截面形式，如要用它进行计算，要先进行等刚度等面积换算成矩形柱，进行整体分析，得到双向内力后再进行异形柱的截面设计，其工作量相当大，且截面设计的可靠性不高。
目前，国内可直接进行异形柱截面内力计算和截面设计的软件有建研院的TAT、SATWE程序，广东省建院的SS、SSW程序以及天津大学的钢筋砼异形柱结构配筋计算程序CRSC。
这些程序均用数值积分法进行正截面配筋设计，准确性较高，经过大量工程校算，能有效地满足结构安全性要求。
(2)轴压比控制
对框架结构，框-剪结构，柱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。
由试验结构分析［3］，柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降。
在高轴压比情况下，增加箍筋用量对提高柱的延性作用已很小，因而轴压比大小的控制对柱的延性影响至关重要，特别是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，加上异形柱多属短柱，这些导致异形柱脆性明显，使异形柱的延性普遍低于矩形柱，因而对异形柱的轴压比要严格控制。
在广东规程中，其轴压比按砼设计规范中的要求减少0.05，但其适用高度较低，一般为35 m。
当高层建筑的高度进一步加大时，其水平力的影响会愈来愈显著，对结构的延性要求也愈高。
由天津大学土木系对异形柱延性资料可知，影响异形柱延性的因素比普通柱要复杂，且不同的柱截面形式，如L型、T型、十字型，在相同水平侧移下，其延性性能也有较大差异，因而，轴压比控制应参考天津规程。
但天津规程的控制过于繁锁，在结构计算中，柱的纵筋与箍面的直径还没有设定，因而箍筋间距与纵筋直径的比值还无法确定。
为在实际工作中便于使用，可按不同的截面形式（L、T、十字型）与不同的抗震等级两项指标从严控制，对低烈度地区的这类结构是能够满足其延性要求的。
(3)配筋构造
在正确的结构选型及计算后，截面内钢筋的构造也是保证异形柱受力性能的重要因素。
由于异形柱截面的特点，柱肢端部会出现较大应力，加上梁作用于柱肢上应力的不均匀，一般越靠肢端应力越大，对柱肢形成偏心压力，进一步加大肢端压应力。
因而在异形柱配筋时，应在肢端设暗柱，暗柱的外排钢筋由计算而定。
离端部厚度范围内设2Ф14的构造纵筋，箍筋同柱，这样可限制柱肢的砼裂缝的开展，提高异形柱局部抗压抗剪强度及变形能力。
柱上的箍筋不仅能抗剪，也可约束砼变形，增大其延性。
异形柱由于不易形成多肢复合箍，因而其配筋率只能由加大箍筋直径和加密间距来实现。
相同配箍率下，箍筋直径大，其延性指标好，因而箍筋且用Ф8、Ф10，其间距可比普通柱箍筋间距小。
总之，短肢剪力墙结构与异形柱框架结构有着较大的市场需求，在设计中根据其受力的特点，充分了解其破坏的各种机理，选用合理的结构形式，正确掌握计算机分析方法和截面配筋，其结构才能有可靠的安全保证。
