建筑结构设计短柱问题的处理
如何处理柱下独立基础短柱
如何处理柱下独立基础短柱柱下独立基础，如果埋置较深，在设置拉梁以后就会有短柱。
但是规范里没有对这样的短柱的计算和构造要求的明确提法。
只有在《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的8.2.6条中提了一下杯口基础的短柱的刚度要求 E2I2/E1I1 不小于10。
所以针对柱下独立基础，一般也就按照这个要求来计算其面积，然后按照框架柱的构造要求全长配筋，以保证该短柱的刚度，使底层柱与基础的连接符合刚接，嵌固的模型。
但是这样算有没有必要，而且是不是对的好像并没有一个明确的说法。
我曾经在某本规范或者技术手册之类的书里面看到过一个更明确的关于短柱和普通柱子连接时候的截面积计算公式，但是今天怎么也找不到了。
希望有知道那个公式的仁兄将公式发上来参考下。
不知道有没有别的更好的方式来处理柱下独立基础的短柱，顺便说下，附图就是个示意性的，尺寸标注有问题，不想再改了补充说明：没想到这个帖子能吸引这么多的人参与讨论，看来这个问题还真是蛮多人在关注的。
我想重新解释一下我现在的观点。
希望各位批评指正。
补充说明一下，其实在这个问题中我的表述是有问题的，应该来说这种情况下的“短柱”并不是规范里面所说的短柱，而是一种“加强体”，这种“短柱”的实际受力状况比规范中所说的短柱要复杂。
就像很多参与讨论的人所说的，这种短柱周围的土体一般都是回填土，对柱子的的约束不强。
在地震的时候这种“短柱”会受到强烈的剪切作用。
实际上，对于低层和普通的多层建筑，对柱子截面大小起控制作用的并不是竖向力，而是地震时候的横向力和位移比。
我觉得这种“短柱”的作用应该是作为基础和一层柱子的联系体，并为拉梁（注意，与基础梁区别）的铰接端（一般计算的时候拉梁就是简化成铰接了，反正拉梁计算很不准，我感觉和“拍脑袋”的结果差不多）。
所以这种“短柱”之所以要加强就是为了提高其刚度，这样在计算的时候就可以把“短柱”的顶部当做结构力学中的“地面”，减小一层柱子的计算长度，并为一层柱子提供足够刚的固结端。
高层建筑抗震设计存在问题及短柱的处理技术
１高层建筑抗震设 计常见的问题 在高层建筑的建设 中，其 中最 主要 的问题 是对它的抗震 问题的研究 ， 中又 以中短 柱问 其 题为最主要的问题 。现在首先 介绍一 下抗 震设 计中常见 的—些问题 。 １ 缺乏岩土工程勘察资料或资料不全 ． １ 有的在扩初设计 阶段还缺建筑场地岩土工 程的勘察资料 ， 有的在扩初设 计会 审之后 就直 接进入了施工图设计 ，有的在规划设 计或方案 设计会审后就直接进入 了施工图设 计。无 岩土 工程勘察资料 ， 设计缺少了必要的依据 。 １ ２结构的平面布置 外形不规则 、 不对称 、 凹凸变 化尺度 大 、 形 心质心偏心大 ， 同一结构单元内 ， 平面形状 结构 和刚度不均匀不对称 ， 平面长度过长等 。 １ ３一 个结构 单元 内采用两 种不 同的结构 受力体系
或落地墙间距超长； 有的侧 Ｅ 侧纵墙落地， 南侧 全为柱子 ， 造成南北 刚度不均 ； 有的底层作汽 车 小， 反弯点的高度会 比柱高的一半高得多， 甚至
பைடு நூலகம்
不出现反弯点 ， 此时不宜按 Ｈｈ 来判定短柱 ， ／≤４ 而应按 短柱的力学定 义 ——剪跨 比 Ｍ，ｈ 、 ≤２ ｒ 来判定 才是正确 的。 框架柱 的反弯点 不在 柱中点时 ， 柱子上 、 下 端截 面的弯矩值大小就不一样 ， Ｍ ￣ 。因 即 ｔ Ｍｂ 此， 框架柱 上、 下端截 面的剪跨 比大小也是不一 样 的， ｋ Ｍ／ｈ ｂＭ ／ｈ 即 ｔ ｔ ＃ｈ＝ ｂ 。此时 ， － ＝ Ｖ Ｖ 应采用哪 个截 面的剪跨 比来判断框架柱是不是属于短 柱 呢？笔者 认为 ， 采用框架 柱上 、 应该 下端截面 中剪跨 比的较 大值 ， 即取 Ｘｍ ｘＸ，ｂ。 － （ｔ ）一般情 ｋ 抗震设计要求建筑的平、 立面布置宜规正 、 况下 ， 高层建 筑的底 部几层 ， 在 框架柱 的反弯点 对称 ， 建筑的质量分布和刚度 变化 宜均匀 ， 否则 都偏上 ， Ｍｂ Ｍｔ 即 ＞ 。 应考虑其不利影响 。但有的平面设计存在严重 在层高一定 的情 况下 ， 为提高延性而降低 的不 对称 ： 一边进深 大 ， 一边进 深小 ； 一边设 计 轴压 比则会导致柱截面增大 ， 且轴压 比越小截 大开 间 ， 一边为小房 间 ； 一边墙 落地承重 ， 边 面越 大 ； 一 而截面增大导致 剪跨 比减小 ， 又降低 了 又为柱承重 。 平面形状采用 Ｌ叮形不规则平面 构件 的延性 。 、 『 因此 ， 在高层特别是超高层建筑结 等， 造成 了纵 向刚度不均 ， 而底层作 为汽车库的 构设 计 中， 足规程 对轴压 比限值的要求 ， 为满 柱 住宅 ， 侧为进 出车需要 ， 消全部外纵 墙 ， 一 取 另 子的截 面往往 比较大 ，在结构底部 常常形成短 侧不需进 出车辆 ， 因而墙 直接落地 ， 造成横 向 柱甚 至超短柱 。 刚度不均。这些都对抗震极为不利 。 ３改善短柱抗震性能的措施 １ Ｉ防震缝设置 ． １ 当按剪跨 比 判定柱子不是 短柱时 ， 按一 对于高层建筑存在下列三种情况时 ，宜设 般 框架柱的抗震要求采取构造措施即可 ； 确定 防震缝 ： 平面各项 尺寸超 过《 ① 钢筋混凝 土高层 为短柱后 ， 就应当尽量 提高短 柱的承载力 ， 减小 建筑结构设计与施工规程（ Ｊ－ １ ￣表 ２ ． 短柱 的截面尺寸 ，采取各 种有效措施提高短柱 Ｊ ３９） Ｇ ｝ ．３ ２ 的限值而无加强措施； ②房屋有较大错层； ③各 的延性 ， 改善短柱的抗震性能。 部分结构 的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有 ３ 使 用复合 螺旋箍筋。 ． １ 高层建筑框架柱的 效措施 ；但有的竞未采取任何抗震措施 又未设 抗剪 能力是应该满足剪压 比限值和“ 强剪弱弯 ” 防震缝。 要求 的 ， 的抗 弯承载力也 是应该满足 “ 柱端 强柱 １ ２结构抗震等级掌握不准 ． １ 弱梁” 要求 的。对于短柱 ， 只要符合“ 强剪弱 弯” 有的提高了 ， 的又降低 了， 而有 主要是对场 和“ 强柱弱 梁” 的要求 ， 是能够做 到使 其不发生 地土类 型 、 结构类型 、 建筑高度 、 防烈度 等 因 剪切型破坏的。 设 因此 ， 使用复合螺旋箍筋来提高 素综合评定不准造成 。 柱子的抗剪承载力， 改善对砼的约束作用， 能够 上述这些问题 的存在 ， 若不能得到改正 ， 达到改 善短柱抗震性能的 目的。 倘 势必对建筑物的安全带来隐患。上述 这些问题 ３ ２采用分体柱。 由于短柱的抗弯承载力比 的存在， 倘若不能得到改正， 势必对建筑物的安 抗剪 承载力要大得多 ，在地震作用下往往是因 全带来隐患。 上述这些 问题 的原因是多方 面的， 剪坏而失效， 其抗弯强度不能完全发挥。因此， 有认识方面 的原 因有计划经济向市场经济转化 可人 为地削弱短柱的抗弯强度 ， 使抗弯强度相 过程 中出现 的原 因，有设计人员忽视 了抗震 概 应于或略低于抗剪强度 ， ， 这样 在地震作用柱子 念设计方 面的原因 （ 未能从整体 、全局上把 握 将首 先达到抗弯强度 ，从而呈现 出延性 的破坏 好） 法律 建设方 面的原 因（ ， 有 在工程抗震设 防管 状态 。 理方面缺乏 国家政府法律依据 ， 特别是处 罚方 ３ 采用钢管砼柱 。 ３ 钢管砼是 由砼填入薄壁 面） ， 通过这些问题来研 究中短柱的问题 ： 圆形 钢管内而形成的组合结构材料 ， 是套箍砼 ２短柱的正确判定 的一种 特殊 形式。由于钢管内的砼受到钢管的 柱净 高 Ｈ与截 面高度 ｈ 比 Ｈｈ 为 短 侧 向约束 ， 之 Ｙ≤４ 使得砼 处于三向受压 状态 ， 从而使砼 柱 ，工程界许多工程技术人员也 都据此 来判 定 的抗 压强度 和极 限压应 变得到很 大的提高 ， 砼 短柱 ， 这是—个值得注意的问题 。 因为确定是不 特别是 高强砼 的延性得到显著改善 。 同时 ， 钢管 是短柱的参数是柱的剪跨 比 ，只有剪跨 比 既是 纵筋 ， 又是横 向箍筋 ， 其管径 与管壁厚度的 ＭＶ ￣２ ／ｈ 的柱才是短柱 ，而柱净 高与截 面高度 比值 至少都在 ９ 以下 ， 当于配筋率至少都 ＜ ０ 这相 之 比 Ｈｈ ４的柱其剪跨 比 不一定小 于 ２亦 在 ４ 以上 ，这远远超过抗震规范对钢筋砼柱 ／≤ ， 即不一定是短柱 。 Ｈｈ ４ 按 ／￣ 来判定 的主要依据 所要求 的最小配筋率限值。 ＜ 是： ① 价ｒ≤２② 考虑到框架柱 反弯点大 都 ｈ ； 参考文献 靠近 柱中点 ，取 Ｍ Ｏ Ｖ 则 ｖ＝ ５ ｗ 【夏英超． ＝Ｓ Ｈ， ｈ｜ ｖ Ｄ ｌ 】 建筑科学 高层 建筑抗震设计 ， 中国图 Ｖ ＝＿－ ￣ ， ｈ０ Ｉｈ ２由此即得 Ｉｈ ４但 是， ５Ｉ ＜ ／ －￣ 。 Ｉ＜ ／ 对于高层 书年鉴 ， ９ － １０ ． １ ４０－ １ ９ 建筑 ， 柱线刚度 比 小 ， 梁、 较 特别是底 部几层 ， ［范俊楠＿ 由 ２ ］ ． 有关高层建 筑结构设计抗震的几点思 于受 柱底 嵌 固的影响 且梁对 柱 的约束 弯矩 较 考Ⅱ 中国新技 术新产品 ， ｏ ５１ ｌ ２ ９ —Ｑ ｏ
高层建筑抗震设计中短柱问题的处理措施
高层建筑抗震设计中短柱问题的处理措施摘要：我国地质灾害多发，对人民群众的生命财产安全造成了极大的威胁。
短柱易发生脆性破坏，为了能够更好的提高高层建筑的抗震性能，必须要针对高层建筑中存在短柱问题进行分析，并且积极采取应对措施，有效避免因为短柱问题而形成的破坏，从而增强高层建筑抗震结构的整体稳定，提高高层建筑的整体质量。
关键词：高层建筑；抗震设计；短柱问题；解决方案；处理对策引言高层建筑结构作为当前我国最常见的建筑结构，是促进城市现代化建设的重要方式。
由于高层建筑结构选材广泛、施工技术成熟、造价低廉，在当前建筑行业应用广泛。
但是由于高层建筑结构非常容易受到地震的影响而出现破坏，对人民群众生命和财产造成威胁。
短柱问题在高层建筑中常常会出现，由于短柱截面较大，剪跨度比较小，延性低，很容易在地震发生时发生脆性破坏。
1高层建筑抗震设计中短柱问题在高层建筑抗震设计过程中，柱净高与截面高度比值不大于4，可以判定为短柱。
通常情况下高层建筑由于梁比较小，尤其是底部的嵌固结构会导致梁对柱产生的约束弯距较小，这样也会造成柱的反弯点要高出柱中点。
甚至很多的高层建筑柱中不存在反弯点。
在这种情况下对于短柱的判断无法按照柱净高和截面高度的比值小于4，所以可以采用剪跨比是否小于2。
如果框架柱反弯点距离柱中点比较远，柱的上下截面弯矩值会出现异常，其剪跨比也会存在差异。
如果要判断该处是否为短柱，必须要选择上下截面最大剪跨比进行判断。
如果发现连续剪跨不变而截面出现上下配置的纵筋相同，则弯矩较大的区域很容易发生剪切破坏的问题。
在框架柱中弯矩较大的区域也会因为临界斜裂缝而产生问题。
从当前实际情况来看，柱高或者出现连续梁剪跨区间弯曲越大则区域剪跨比越大。
随着剪跨比的增加混凝土的抗剪能力也会变小，导致承受能力因为剪切破坏的影响造成弯曲变大，所以必须要根据截面的最大剪跨比判断是否存在短柱的问题。
一般情况下，在高层建筑内框架柱的反弯点会比较高，由于柱上截面弯矩值比下截面弯矩值要小，所以经过判断下截面的剪跨比要小于2。
钢筋混凝土结构中短柱的成因及防治
钢筋混凝土结构中短柱的成因及防治短柱是指在钢筋混凝土结构中，柱的高度相对较短或者比例较小的柱。
短柱的成因一般有以下几点：1.设计失误：在结构设计中，柱的高度和横向尺寸的比例不合理，柱的高度相对较短，导致柱承受的纵向压力较大。
2.荷载集中：在某些情况下，建筑物的荷载会集中在某一或几个柱子上，导致该柱子的受力增大，从而发生短柱的现象。
3.土壤不均匀沉降：建筑物的基础土壤不均匀沉降，导致某些柱脚的受力较大，从而发生短柱的现象。
4.柱间距不合理：柱间距过大导致柱边缘弯曲受压区少，柱间距过小导致柱的受力加大，都容易引发短柱。
短柱的存在会给结构的安全性带来威胁，因为短柱的受力状态与长柱有很大不同。
短柱在受到纵向压力作用下，由于无法充分发挥混凝土的抗压性能，容易出现弯曲破坏。
为了防止短柱的破坏，可以采取以下几种措施：1.合理的设计：在结构设计中，应充分考虑柱的高度、横向尺寸和柱间距的关系，保证结构的合理性和稳定性。
2.采用合适的材料：选择合适的材料，如高强钢筋和高性能混凝土，以提高柱的受力性能和抗压性能。
3.加强柱的纵、横向钢筋配筋：通过合理布置纵向和横向钢筋，提高柱的受力性能和承载力，增加柱的抗压能力和抗弯能力。
4.改善土壤条件：对于土壤不均匀沉降引起的短柱问题，可以采取加固土壤的方法，如加固基础、填筑土体等，以改善土壤的承载能力和稳定性。
钢筋混凝土结构中短柱的成因主要是设计失误、荷载集中、土壤不均匀沉降以及柱间距过大或过小等因素引起的。
为了防治短柱问题，需要在结构设计中注意合理布置柱的高度、横向尺寸和柱间距，采用合适的材料和加强柱的钢筋配筋，并改善土壤条件，以提高柱的受力性能和抗压能力。
高层建筑设计中短柱的处理
高层框架结构短柱的抗震设计的分析和处理办法
工
术
高层框架结构短柱的抗震设计的分析和处理办法
朱学超 辽宁省城乡建设规划设计院 辽 宁沈阳 １ １ ０ ０ ０ ０
【 摘 要】在当 前的建筑结构设计中 ， 随着结构规模的逐步 扩大， 需要在 施工设计的过程 中对抗震设计进行 综合分析。 目 前影响建 筑抗震 能力的主要 因素是 当前的超短 柱几乎没有任 何 的廷性 ， 因此 在应用的过 程中容 易遣 成对建筑 结构的损害和 影响 ， 尤其是 在受到震动影响的情况 下， 很 容 易发生剪切结构 因受破坏 而倒塌的现 象。 本 文就高层框 架结构 短柱 的抗 震设计和 分析 的处理 方式进行 综合 的分析， 提 出其相应的处理 方式和处理模 式。 为提 高短 柱的延性和抗 震性能的提 高奠定基础 。 【 关键 词 ｌ高层建 筑； 框架结构； 抗 震设计； 短柱 １ 。 ８ 平面布局的刚度不均。 抗震设计要求建筑的平、 立面布置宜 规正、 对称， 建 筑 的质量 分布 和刚 度变 化宜 均 匀， 否 则应考虑 其 不利 影响。 但有 的 平 面设 计 存 在严 重 的 不对 称 ： 一边进深大， 一 边 进 深 小， 一边设计大开间， 一边为小房间； 一边墙落地承重， 一边又为柱 承重。 平面 形状 采 用Ｌ、 ７ ｒ 形 不规 则平面 等 ， 造 成了纵 向刚 度不 均 ， 而 底 层作为 汽 车库 的住 宅 ， 一 侧为 进 出车需 要 ， 取 消全 部外 纵墙 ， 另一 侧不需进出车辆， 因而墙直接落地 ， 造成横向刚度不均。 这些都对抗 震 极 为不利 。 以上这些高层框架结构防震设计中存在的诸多问题， 是当前建 １ ． 高层建筑抗震设计常见的问题 筑 设 计 中需要 加 强关 注 力度的 问题 。 如 果不 能 对现 有 的防 震 设 计所 当前 的建 筑领 域 中， 高 层框 架 结构 越 来 越 多的 被应 用在 城 市现 存在 的问题 进行 有效 处理 解决 ， —旦发 生地 震现 象 ， 这些具 有 巨大安 代化建设中， 其结构形式和施工技术也在不断的完善成熟。 而在高层 全 隐患 的建筑 势必 会 引起 难 以估 量的 损失 。 同时， 也需 要加 强技 术设 建筑 的防 震设 计 中， 越来 越注 重加 强对 结构 中的短柱 的 抗震 设计， 这 计人员对防震重要性的认识， 规范建筑设计方案， 从根本上杜绝这些 是 因为短柱 结 构对 于 整体 建筑 结 构的 稳定 性 来讲具 有关 键 的作用 。 问题 的发生 。 但在 目前 的抗 震 设计 技 术 中， 短 柱 的防 震 设 计技 术 仍 然存 在诸 多 的 ２ ． 短柱 的 正确 判定 问题 ， 主要表 现 在以下几方面 ： 在 层高一定的情况下， 为提高延性而降低轴压比则会导致柱截 １ ． １ 缺乏岩土工程勘察资料或资料不全。 主要的缺陷是存在于岩 面 增大 ， 且 轴 压 比越 小截 面越 大 ； 而截面 增大 导致 剪跨 比减 小 ， 又 降 土工程勘察资料和扩展初期的主要施工管理方式和管理控制方法。 低 了构件 的延 性 。 因此 ， 在 高层特 别 是超 高 层建筑 结 构 设计 中 ， 为满 有 的在 扩 初设 计 阶 段还 缺 少建 筑 场地 岩 土工 程 的勘 察资 料 ， 有的 在 足 规程 对轴 压 比限值 的要求 ， 柱 子 的截面往 往 比较 大 ， 在结 构底 部常 扩初设计会审之后就直接进入了施工图设计， 更有甚者是直接在当前 常形成短 柱甚 至超 短柱 。 的基础 上进 行规 划设计 ， 对岩 土工程 的勘 察和 勘 测问题 忽视 ， 使建 筑 ３ ． 改善短柱抗震性能的措施 工程设计缺少了Ｊ 上 § 要的依据和影响结果的因素。 当按剪 跨 比 判 定柱 子不 是短 柱 时 ， 按 一般 框 架 柱 的抗 震 要求 １ ． ２ 结构 的平面 布置 。 外 形不 规 则、 不 对称 、 凹凸变化 尺 度大 、 形 采 取构 造措施 即可 ， 确 定为短 柱 后， 就 应 当尽 量提 高短柱 的 承载 力， 心质心偏心大， 统一结构的单元内进行管理和控制是当前建筑结构 减小短柱的截面尺寸， 采取各种有效措施提高短柱的延性， 改善短柱 应用 的主要 重点形 式 。 同一结 构单元 内， 结 构 平面形 状 和刚度 不均 匀 的 抗震性 能 。 不对 称 ， 平面长 度过长 等。 ３ ． １ 使 用复合螺旋箍筋。 高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满 １ ． ３ 一个结构单元内采用两种不同的结构受力体系。 如一半采用 足 剪压 比 限值 和 “ 强剪弱弯 ” 要求 的 ， 柱 端 的抗 弯承 载力 也是 应该 满 砌体 承重 ， 而 另一 半或 局部 采用 全框架 承 重或 排架 承重 ； 底框 砖房 中 足 “ 强柱 弱梁 ” 要求 的 。 对于 短柱 ， 只要 符合 “ 强剪 弱弯 ” 和“ 强柱 弱 半 为底框 ， 而 另一半 为砖墙 落 地承 重。 这 种情 况常发现 在平 面纵 轴 梁 ”的要求 ， 是 能 够 做 到使 其 不发 生 剪切 型破 坏 的。因此 ， 使 用复合 与街 道轴 线 相交 的住宅 ， 其底 层为商 店， 设计 成一 半为底 框砖房 （ 有 的 螺 旋 箍筋 来提 高柱子 的抗 剪承 载 力， 改善 对砼 的约 束作用， 能 够达 到 为二层底框） ， 而另一半为砖墙落地 自 承， 造成平面刚度和竖向刚度二 改善短 柱抗 震性能 的 目的。 者 都产生 突变 ， 对 抗震十 分不利 。 ３ ． ２ 采用分体柱。 由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载 力要大得 １ ． ４ 底框砖房超高超层。 据相关统计显示， 在对近几十年来的建 多 ， 在地 震作用 下往往 是 因剪坏而 失效 ， 其抗 弯 强度不 能完 全发 挥 。 筑 进 行调 查时 ， 有１ ３ ％的建 筑 存在 底框 砖房 超高 超 层的现 象 ， 即使是 因此 ， 可人为 地 削弱短 柱的 抗弯 强度 ， 使抗 弯强度 相应于 或 略低 于抗 在现如 今正在建 设 的建筑 项 目中， 底框 砖房超 高超 层的现 象仍 然非常 剪强度， 这样 ， 在地震中柱子将首先达到抗弯强度， 从而体现出分体 普遍 。 这 样违 反建 筑规 则 的建筑 结 构 ， 其抗 震 能 力是非 常差 的 ， 一旦 柱 延性 的作用。 发生 地震现 象 ， 就会 造成 极大 的损失 。 ３ ． ３ 采用钢管砼柱。 钢管砼是由砼填入薄壁圆形钢管内而形成的 １ ． ５ 抗震构造柱布置不当。 如外墙转角处， 大厅四角未设构造柱 组 合结 构 材 料 ， 是 套箍 砼 的 一种 特 殊 形式 。 由于钢 管 内 的砼 受 到 钢 或构造柱不成对设置； 以构造柱代替砖墙承重； 山墙与纵墙交接处不 管的侧向约束， 使得砼处于三向受压状态， 从而使砼的抗压强度和极 设抗 震构 造柱 ， 过 多设 置抗 震构 造柱 等。 限压应 变得 到很大 的提 高 ， 砼特 别是 高强砼 的延性 得到 显著 改善 。 同 １ ． ６ 框架结构砌体填充墙抗震构造措施不到位。 砌体外围护墙砌 时， 钢管既是纵筋， 又是横 向箍筋， 其管径与管壁厚度的比值至少都 筑在框架柱外没有设置抗震构造柱， 框架 间砌体填充墙高度长度超 在９ ０ 以下， 这相当于配筋率至少都在４ ． ６ ％以上， 这远远超过抗震规 过规范规定要求又没有采取相应构造措施。 范对钢筋砼柱所要求的最小配筋率限值。
钢筋混凝土结构中短柱的成因及防治
钢筋混凝土结构中短柱的成因及防治
概述：
钢筋混凝土结构中的短柱是指相对于其高度而言，其长细比过小，容易产生弯曲和剪切破坏的柱子。
短柱的成因有多方面，如设计错误、施工质量不良以及外部力的影响等。
为了防止短柱的发生，必须采取相应的措施进行防治。
成因：
1. 设计错误：在结构设计过程中，柱子的尺寸和形状是由设计师根据实际需求和建筑结构要求确定的。
如果设计师在设计中计算错误或忽视了柱子的受力情况，就会导致柱子设计成短柱。
2. 施工质量不良：施工环节中可能存在着一些质量问题，如混凝土浇筑不均匀、钢筋绑扎不到位、柱子的支撑和模板安装不牢固等。
这些问题都会影响柱子的承载能力，进而导致柱子成为短柱。
3. 外部力的影响：柱子在使用过程中可能会受到外部力的影响，如地震、风力、爆炸等。
这些力的作用下，柱子的受力情况会发生变化，可能使柱子变为短柱。
总结：
短柱的成因有多方面，包括设计错误、施工质量不良以及外部力的影响等。
为了防止短柱的发生，建筑师应在设计阶段充分考虑柱子的尺寸和形状，并采取相应的措施进行加固。
在施工过程中要严格按照设计要求进行施工，确保柱子的质量。
考虑外部力因素也很重要，应在设计中充分考虑这些因素，并采取相应的防护措施，从而有效地防止短柱的发生。
高层建筑抗震设计中短柱问题的处理
跨比 ， 只有剪跨 比 Ａ ＝Ｍ／ ｈ 的柱才 是短柱 ， 柱净高 与截 度， Ｖ ≤２ 而 这样在地震作用下， 柱子将首先达到抗弯强度， 从而呈现出延 面高度之 比 Ｈ／ ≤４ ｈ 的柱其剪跨 比 不一定 小于 ２ 亦 即不 一定 性的破坏状态 。可 以在柱 中沿 竖 向设缝 将短 柱 分为 ２个或 ４个 ， 是短柱。对于高层建筑 ， 柱线刚度比较小， 粱、 特别是底部几层， 柱肢组成的分体柱 ， 分体柱的各柱肢分开配筋 ， 人为削弱抗弯强
２ 改善短柱抗震性能的措施
在地震作 用下 短柱往 往是 因剪 坏而失效 ， 弯强度不能 完 其抗
工程界许多工程技术人员都按净高 Ｈ 与截面高度 ｈ之 比 ２ １ 采 用分体柱 ．
术规范和 Ｇ ０ １ ．０ １ Ｂ５ ０ １２ ０ 建筑抗震 设计规 范也 是这样 规定 的 ， 这 全发挥， 短柱的抗弯承载力 比抗剪承载力要大得多。因此， 可人 是一个值得注意的 问题。 因为确 定是 不是短 柱 的参数 是柱 的剪 为地削弱短柱 的抗 弯 强度 ， 使抗 弯 强度 相 应 于或 略 低 于抗 剪 强
钢骨混凝土柱由钢骨和外包混凝土组成。钢骨通常采用 由 明： 于剪跨 口不变 的连续梁 ， 对 当截面 上 、 下配 置的 纵筋相 同时 ， 钢板 焊接拼制或直接轧制而 成的工字形 、 十字形 、 口字形等截面 。 剪切破坏总是发生在 弯矩 较大 的 区段 ； 于框架 柱 ， 对 临界 斜裂 缝 钢骨 混凝 土柱 与钢筋 混凝 土柱 结构 相 比 ， 由于配 置 了钢 骨 ， 也总是发生在弯矩较大 的区段。 使柱子 的承载 力大大 提高 ， 而有 效地 减 小柱 截面 尺寸 ； 从 钢骨 翼 钢筋混凝土构件 的抗 剪承载力是随剪跨 比 增大而 降低 的。 缘与箍筋 对混凝 土有 很好 的约 束作 用 ， 混凝 土的延性 得 到提 高 ，
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建筑结构设计短柱问题的处理
摘要：随着建筑向高层建筑方向发展，建筑体量越来越大，内部结构越来越复杂，对建筑结构抗震性能提出了新的要求。
建筑结构设计中，由于短柱没有任何
延性，所以房屋在使用过程中，很容易产生脆性破坏，对建筑结构整体安全性造
成影响。
如果发生地震，在地震作用下，短柱抗剪切力很差，很容易破坏建筑结构，造成房屋建筑倒塌现象，影响房屋的安全性。
本文主要探讨了如何确定房屋
结构中短柱现象，并结合短柱问题，提出了相应的解决方法。
关键词：建筑结构；短柱；脆性破坏；抗震性能\
引言：
高层建筑结构设计过程中，建筑结构必须具备一定的延性，影响构件延性的因素有轴压
比和剪跨比。
在层高一定的情况下，想要提高建筑结构的延性，则要降低轴压比，这样会增
加梁柱的横截面积，轴压比与横截面积成反比，轴压比越小，则横截面积越大。
横截面积越大，则降低了剪跨比。
所以高层建筑在设计过程中，为了满足建筑结构设计的轴压比，建筑
结构底部会使用短柱或者超短柱，这些建筑底层的短柱不具备任何延性，所以抗震性能比较差，一旦发生地震破坏力，很容易出现倒塌现象。
因此，必须对短柱采取一定的方法，提高
建筑结构的抗震效果。
一、建筑结构设计中短柱的标准
按照我国高层建筑结构设计相关标准，梁柱净高度与横截面积高度比小于等于4的为短柱。
然而，不能根据梁柱净高与横截面积高度之比≤4判断其为短柱，而是要根据剪跨比确定。
剪跨比表示梁柱横截面积承受的弯矩和剪切力，其公式为λ=M/(Vh)，其中M表示弯矩，V表
示剪切力。
只有剪跨比λ≤2才能判断其为短柱。
由于框架梁柱反弯点大多靠近梁柱中心位置，假设M=0.5Vh，那么根据公式计算λ=0.5H/h≤2，由此得出H/h≤4。
判断柱子为短柱。
然而还
要考虑到高层建筑的实际情况，由于高层建筑的梁、柱线刚度比较低，尤其在底层，梁对柱
的约束作用比较弱，所以反弯点高度比柱子一半还要高，或者没有反弯点，这种情况，这种
计算方式明显不适合对短柱的判断，所以按照短柱的力学原理，剪跨比≤2这种计算方式才能
符合实际情况。
二、建筑结构设计短柱存在的问题
建筑结构设计中短柱主要受到剪切力受拉破坏、剪切力斜拉破坏以及剪切力受压破坏。
剪切力受拉破坏指的是剪跨比小、配箍率低的建筑结构构件，由于这些构件的抗压强度小于
抗剪切作用，所以构件受到建筑荷载，很容易出现弯曲变形，建筑主体构件会出现一条裂缝，如果箍筋率达到一定限值，则梁柱遭到破坏，建筑结构承载力下降；剪切斜拉破坏指的是建
筑结构受到剪切力作用，出现斜切裂缝对角裂缝，造成建筑结构承载力下降，但是结构主筋
没有屈服；剪切力受压破坏指的是建筑结构在建筑荷载作用下，造成建筑结构水平弯曲裂缝
斜向发展，受压的混凝土出现剪切错位，混凝土出现裂缝，进一步降低混凝土结构的承载性能。
三、建筑结构设计短柱问题处理措施
通过建筑结构剪跨比λ确定为短柱以后，则要提高短柱的承载力和延性，减少短柱的横
截面积，通过各种措施，增加短柱的抗震性能，确保建筑结构的安全性和可靠性。
（一）采用分体柱
由于短柱的抗弯承载力大于抗剪切承载力，所以地震发生时，短柱的抗剪承载力失效，
影响到短柱的抗弯承载力。
所以建筑结构短柱在设计的时候，要降低短柱的抗弯性能，让抗
弯承载力小于抗剪切承载力，符合建筑结构抗震设计中“剪强弯弱”和“柱强梁弱”的原则。
降
低建筑结构短柱的抗弯承载力，可以采取分柱的方式。
将短柱分成2个或者4个柱肢组成的
分柱体，沿着梁柱中间竖向裂缝进行布置。
分柱体每一个柱肢要分别配置配箍筋，并在分柱
体之间设置连接件，提高分柱体的刚度。
常见的连接件有混凝土、预制隔离板、通缝、预应
力摩擦阻尼器等等。
通过分体柱的方式在确保短柱抗剪承载力不变的情况下，抗弯承载力下降，将短柱变成了长柱，提高短柱的延性，改善了短柱的抗震性能，因此在高层建筑底层广
泛应用。
（二）使用钢骨混凝土短柱，提高短柱的承载能力
如果短柱使用钢骨混凝土，则能降低混凝土短柱的横截面积，提高短柱的承载能力。
钢
骨混凝土由钢板焊接或者直接轧制而成，制作成“十字型”、“口字型”或者“工字型”的截面。
与常用的钢筋混凝土相比，钢骨混凝土结构外包混凝土能够防止内部钢骨弯曲，从而提高短
柱的承载力，降低短柱横截面积。
同时钢骨两侧和箍筋能够聚合周围的混凝土，更好的发挥
混凝土的凝结作用。
由于钢骨本身具有良好的塑性，所以能极大地提高短柱的延性和承载力。
此外，使用钢骨混凝土结构，比钢筋混凝土结构至少节省一半以上的钢材，大大降低了建筑
材料的成本，并且能发挥出混凝土和钢材两种建筑材料的特性，提高钢骨混凝土结构的延性，提高短柱的抗震性能。
因此在高层或者超高层建筑的底部采用钢骨混凝土，安全性高、成本低，大大缩短了短柱的横截面积。
（三）使用钢管混凝土柱
钢管混凝土柱是将混凝土灌入到钢管内，并将混凝土进行振捣密实，提高钢管的强度和
硬度，是一种新型的混凝土建筑材料。
钢管内的混凝土受到自身结构的内向约束，让混凝土
受到三个方向的压力，从而提高混凝土的抗压能力，改善混凝土的延性。
钢管混凝土结构中
的钢管既是纵向箍筋，也是横向箍筋，在设计的时候，必须确保钢管混凝土配筋率达到5%以上，这样才能满足高层建筑规范中对钢筋混凝土要求的最小配筋率的限值。
钢管混凝土比普
通的混凝土抗压能力和抗变形能力更强，在同等轴压比下，依然可以形成受压塑性变形压力，不会对受力区造成破坏，也不会出现钢柱受压翼缘弯曲失稳的现象，控制短柱横截面积转动
能力，不受到压轴比的影响。
此外，钢管混凝土柱施工方便、承压能力强、耐火耐腐蚀，在
建筑工程中应用十分广泛。
（四）其他措施
在高层建筑结构设计中，可以通过提高剪跨比、降低短柱横截面积，改善整个建筑结构
短柱的横截面积，提高混凝土的抗压等级，从而增加短柱的承载力。
其次，在高层建筑设计中，还可以在短柱中配置X型钢筋，X型对角线配置的钢筋能够分解建筑结构水平荷载和垂
直荷载，确保短柱弯曲承载力能承担部分剪切力的水平分力，并降低短柱的剪压比，提高短
柱的抗震性能。
此外，高层建筑框架柱布置应该按照“强剪弱弯”和剪压比限值的相关标准，
让框架免收到剪切力的破话。
梁柱布置的时候，可以结合复合螺旋箍筋，提高梁柱的抗剪承
载力，改善混凝土的约束作用力，从而达到提高短柱抗震性能的目的。
如果通过建筑结构剪
跨比λ判断柱子不是短柱时，则按照一般框架的布置要求，采取适当的措施，提高柱子的抗
震性能，降低剪跨比和轴压比。
结束语：
近年来，全国各地的高层建筑越来越多，高层建筑结构设计时，难免会出现短柱现象。
在设计的时候，一定结合房屋建筑的实际情况，采取有效的措施，提高短柱的剪跨比，降低
段短柱的横截面积，从而确保短柱的承载力，提高短柱结构的抗震性能。
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