浅析型钢混凝土异形柱设计方法
钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用初探
钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用初探一、绪论A.背景介绍B.研究目的C.论文结构二、钢筋混凝土异形柱结构的设计原理A.异形柱的分类及特点B.设计原则及相关规范C.设计方法三、异形柱结构的力学性能分析A.结构荷载分析B.异形柱受力分析C.结构安全性评估四、异形柱结构设计的实例分析A.基于不同参数的异形柱结构设计B.力学性能验证五、结论与展望A.研究结果B.不足和展望C.结论及应用前景一、绪论A.背景介绍钢筋混凝土异形柱结构是近年来建筑领域的重要发展趋势。
这种结构的优点是具有较高的稳定性、强度和抗震能力，适用于各种类型的建筑设计。
与传统的直柱相比，异形柱具有更低的自重和更高的空间利用率。
由于这种类型的结构需要特殊的设计和构造技术，因此有必要对其进行深入研究和探索。
B.研究目的本论文旨在通过对钢筋混凝土异形柱结构的设计原理、力学性能分析和实例分析等方面的研究，探讨该结构的适用范围、设计方法和实际应用方面的问题。
特别是从结构优化、稳定性分析、抗震设计等方面提出建议和措施，以促进该结构的更加广泛应用。
C.论文结构本论文共分为五个章节：绪论、钢筋混凝土异形柱结构的设计原理、异形柱结构的力学性能分析、异形柱结构设计的实例分析和结论与展望。
第一章介绍了本文研究的背景和目的，论文结构等内容。
第二章阐述了钢筋混凝土异形柱结构的设计原理，包括异形柱的分类、特点、设计原则和规范、设计方法等方面。
第三章分析了异形柱结构的力学性能，包括结构荷载分析、异形柱受力分析和结构安全性评估等方面。
第四章以实例分析的形式探讨了基于不同参数的异形柱结构设计和力学性能验证问题。
最后，第五章给出了论文的结论和展望，包括研究结果、不足和展望、结论及应用前景等方面。
二、钢筋混凝土异形柱结构的设计原理A.异形柱的分类及特点钢筋混凝土异形柱是指形状不规则的柱子，与常规的圆形和矩形柱子相比，有着更加灵活的设计和构造方式。
一般分为L形柱、T形柱、十字形柱等多种类型，再根据其横截面的形状可以分为I、H、U、γ、Z形柱等几种类型。
浅谈混凝土框架结构中异形柱设计
钢筋 的最大直径 ） ， 且不小于６ ａｍ， ｒ 箍筋间距不应大于２ ５ ０ ｍｍ， 且不应大于柱 肢厚 度 和 １ ５ ｄ （ ｄ 为 纵 向受 力钢 筋 的最 小直 径 ） ， 当柱 中全 部 纵 向钢 筋 的 配筋 率 大于３ ％时， 箍筋直径不应小于８ ａ ｒ ｍ， 间距不应 大于２ ０ ０ ｍ ｍ， 且不应大于１ ０ ｄ （ ｄ 为纵 向受 力 钢筋 的最小 直 径 ） ， 箍筋 肢 距不 宜 大于 ３ ０ ０ ｍ ｍ。 异形 柱 相 较 于矩 形柱 ， 具 有 不 良的抗 震 性 能 ， 故宜 加 强 箍 筋 的 配置 以改 善 其抗 震 性 能 ，如 剪跨 比不 大 于２ 的柱 以及 因设 置 填充 墙 等形 成 的 柱净 高 与 柱肢 截 面 高度 之 比大于 ４ 的异 形 柱 ， 其 箍 筋需 全 高 加 密 ， 又 如 抗 震 等级 三 、 四
宿舍 、 玉环 楚 门 中学 宿 舍等 。
相 较于 混凝 土 矩形 柱 ， 异 形 柱在 纵 筋配 置 、 箍筋配置、 节 点核 心 区抗 剪 承 载力 、 轴压比限值等方 面应具有较高要求， 下面仅从钢筋构造的角度进行说
明。
纵 向钢 筋 宜 采 用 Ｈ Ｒ Ｂ ４ ０ ０ 、 Ｈ Ｒ Ｂ ３ ３ ５级 钢 筋 ，箍 筋 宜 采 用 ＨＲ Ｂ ４ ０ ０ 、 Ｈ Ｒ Ｂ ３ ３ ５ 、 Ｈ Ｐ Ｂ ３ ０ ０ 级钢筋 ； 在 同一截面内， 纵向受力钢筋宜采用相同直径 ， 其 直径 不 应 小 于 １ ４ ｍｍ， 且 不 宜 大 于２ ５ ｍ ｍ， 异 形柱 内折 角 处 应设 置 纵 向受 力 钢
二、 异形 柱 的定义
《 混凝土异形柱结构技术规程》 （ Ｊ Ｇ Ｊ １ ４ ９ — ２ ０ ０ ６ ） ｒ ２ ｒ ． １ ． １ 条对异形柱做了如
混凝土异形柱结构设计规程
混凝土异形柱结构设计规程
混凝土异形柱结构设计规程是指对混凝土异形柱结构进行设计时应遵循的标准和规定。
具体的设计规程可能会因不同的国家、地区和工程项目而有所不同，下面是一些常见的设计规程原则：
1. 承载力设计：混凝土异形柱的承载力需要满足土木工程设计的基本要求，确保结构在正常使用条件下的安全性。
这包括考虑柱的受力情况、材料的性能和强度等因素。
2. 构造设计：混凝土异形柱的构造设计需要满足结构施工和使用的要求，包括柱的几何形状、连接方式、支撑方式等。
设计时需考虑到构造的可行性和可靠性，确保结构稳定性和承载能力。
3. 材料选择：混凝土异形柱的材料选择需要根据具体的工程要求和设计目标进行，包括选择合适的混凝土类型、钢筋材料、连接件等。
设计时需考虑材料的性能和强度，确保结构的安全和耐久性。
4. 抗震设计：混凝土异形柱结构的抗震设计是保证结构在地震等自然灾害时能够安全使用的重要环节。
设计时需考虑地震力的作用和结构的响应，采取相应的抗震措施，确保结构的抗震性能。
5. 施工和检验要求：混凝土异形柱在施工和检验过程中需要严格按照设计规程的要求进行，包括施工工艺、施工质量控制、检验方法和标准等。
设计时需考虑到施工和检验的可行性，确
保结构质量和安全性。
需要根据具体的工程要求和国家或地区的相关规定，结合专业的结构设计知识和经验，进行混凝土异形柱结构的设计。
设计师应熟悉并遵守相关的技术规范和标准，并与相关专业人员进行合作和协商，确保设计方案的可行性和安全性。
浅谈混凝土异形柱结构设计
根据《 异形柱 》 规程所指的异形柱 ， 现在仅包 括截 面几何形状为Ｉ 形、 Ｔ
形、 和十字形 三种形式 ， 而且要求截面各 肢的肢高与肢厚之 比不大于４ 。单 在实际 的Ｔ程 中， 异形柱 的截 面形式除 以上三种外 ， 还可能出现一 字形和 较 为普遍 。短肢剪力墙是指墙 肢截 面高度 与厚度 比为５ ～ ８ 的剪力墙 ， 将墙 肢截面高度与厚度之 比大于８ 的剪力墙定 义为一般剪 力墙 ， 剩下 的 比值在 ４ ￣ ５ 之间 的墙体 ， 是否可 以将其规划人异形柱 ， 或是短肢剪力墙 。对于一字
高宽 比是对结构刚度 、整体稳定 、承载能力和经济合理性的宏观控
形 柱结 构 适 用 的最 大 高 宽 比的 规 定 ， 是 根 据 异形 柱 结 构 的特 性 而 确 定 的 。
制 异形柱结 构适用的最大高宽 比不宵超过《 异形丰 乇 》 中表３ ． １ ｌ ３ 的限值 。 异 有限。当简体 刚度过大时 ， 还可以通过调整墙体长度 、 厚度 、 开洞率 、 墙体
强 度 不宜 在 同 一 楼 层变 化 。３ ） 异形 柱 框 架 一 剪 力墙 结 构 体 系 的 剪 力墙 应 ｔ － 混凝 土异形柱 是指采用混凝土作为主要材料制作而成的 、截面集合 下 对 齐 连续 贯 通 建 筑 的全 高 。 形状为Ｌ 形、 Ｔ 形和 ｆ ‘ 字形 ， 且截面各肢的肢长 与其厚度之 比不大于４ 的柱。 ２ ３结 构 抗 震 等级
它比规范对高层建筑 的规定要厦加严格 。
２ ． ２结 构 布 置
力， 减小异 剪力墙在抗震设
计时承受的第一振型底部地震倾覆 力矩 ，不宦小于结构 底部倾覆 力矩的 ５ ０ ％。３ ） 抗震设计时 。 为保证作为第二道 防线的异形柱框架具有一定的抗
钢筋混凝土异型柱的设计
难 简 化 为平 面 结 构 计 算 。 （） 面 刚度 分 布 较 均 匀 ， 型 柱 与 轻 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 ２立 异 质 砌 体填 充 墙 在 弹 性 阶 段 共 同 工作 性 能 良好 。（） 采 用 Ｔ形 、 利 。用 Ｔ Ｔ程 序 进 行 结 构整 体 计 算 时 ， 异 形 柱 模 式 可 能 导 致 ３柱 Ａ 按 应 当按 短 肢 剪 力 墙 模 式 计 Ｌ形、 十字形等截面形式 ， 宽度 比在 ２ ５ ． 之 间， 肢 ． ～４ ５ 柱肢薄而 结 构 刚 度 下 降 ， 适 当 增 加 抗 地 震 力 ；
五 、 计 方 法 设 异 型 柱 的 腹 板 和 翼 缘 空 间 共 同 工 作 抵 抗 双 向压 变 作 用 ， 应
将 其定位于“ ” 而非忽 略平面外 刚度的“ 柱 ， 剪力墙 ” 当肢宽厚 ；
（） 据 建 筑 上 的 需 要 ， 型 柱 在 房 间 的 分 隔 墙 交 点 处 灵 比较 大时 ， 出现 类似剪力 墙的弯剪 破坏形态 ， １根 异 易 又不 完全类 同
一
、
在 设 计 中宜 优 先 采 用 基 于 空 间工 作 的分 析 方 法 ， 可采 用 也
异型柱结构是 目前多层和 小高层住宅 中较受欢 迎的一 种 基 于 平 面 抗侧 力结 构 空 间协 同工 作 的 分 析 方法 。对 于 结 构 布 置
应 结构体系 ， Ｔ形、 、 以 Ｌ形 十字形 的异性截 面柱代替一般框架柱 不 规 则 的 异 型 柱 结 构 ， 采 用 基 于 空 问 工 作 的 计 算 程 序 进 行 分 作 为竖 向支 承 构 件 而 构 成 的结 构 ，避 免 框 架 柱 在 室 内 凸 出 ， 少 析 ， 以考 虑 其偏 心 与扭 转 的影 响 。在 水平 荷 载 作 用 下 ， 以先 假 可 屋 在 占建 筑 空 间 ，为 建 筑 设 计 及 使 用 功 能 带 来 灵 活 性 和 方 便 性 ， 同 定楼 、 盖 在 其 自身 平 面 内 为 绝 对 刚 性 ， 设 计 中应 采 取 保 证 时用 较 少 的混 凝 土 材 料 获 得 较 大 的刚 度 ，采 用 保 温 、 隔 热 、 轻 楼 面 整 体 刚度 的相 应 构 造 措 施 。 质 、 效 的 墙 体 材 料 ， 少 自重 。适 中 的 刚度 和 较 轻 的 自重 ， 高 减 对 减 小 地 震 作用 很有 利 ， 一种 经 济 合 理 的抗 震 住 宅 结构 体系 。 是 二 、 型 柱 结 构 的 受 力特 征 异
浅谈钢筋混凝土异形柱结构施工技术
浅谈钢筋混凝土异形柱结构施工技术摘要：在现代建筑中多采用异形柱结构，这可以大大提高室内空间的利用率，适应现代社会的需求。
但异形结构的定位在工程中具有一定的操作难度，施工难度大，因此研究钢筋混凝土异形柱结构施工技术是十分有必要的。
本文通过结合工程实例，分析其重难点及施工控制措施。
分别从构件尺寸定位、模板支撑系统搭设和混凝土浇筑等3个方面总结出了一套系统的施工方法，提高了施工效率，保证了异形柱结构施工的质量。
关键词：混凝土；异性结构；施工技术；控制措施引言钢筋混凝土异形柱（specially shaped column）是一种新型建筑结构体系，目前被广泛应用于现代建筑中。
异形柱是除矩形柱和圆形柱以外的各种截面柱子的统称，是一种以钢筋混凝土异形截面柱为框架柱的建筑结构体系。
建筑工程上使用的异形柱一般有T形、L形、十字形等，T形、L形、十字形等异形柱代替具有双向对称轴的矩形、圆形构件作为支承构件，它避免了框架柱在室内凸出，节约了空间，拓宽了视野，为建筑设计及使用功能带来了灵活性和方便性，是一种较为合理的结构形式。
基于此，下文就对钢筋混凝土异形柱结构施工技术进行分析总结，可为类似工程的施工提供借鉴。
1 工程概况1.1 工程结构概况某扩建工程总建筑面积53100m2，地下建筑面积16333m2，地上建筑面积36767m2，地下2层，地上6层，首层平面长117.36m，宽74.50m，建筑高度30m。
其中原结构为标准的框架隔震结构，地下1层，地上6层，平面为正方形，边长为52.5m，结构高度23.4m。
1.2 异形结构构件概况本工程地上部分新扩建结构竖向构件主要为斜柱、斜墙和东西立面造型墙。
斜柱截面为长方形、菱形，单向倾斜，倾斜角度为75°～80°（每隔1°进行一次变化），单层垂直高度为3900，6600mm，总高30m。
斜柱在平面图中的轴线为折线，往北、南2个方向倾斜，大部分斜柱的一侧是结构边缘，分为内倾斜柱和外倾斜柱，如图1所示。
钢筋混凝土异形柱结构设计探讨
钢筋混凝土异形柱结构设计探讨摘要：文章着重阐述了异形柱的结构选型、使用范围、内力计算和构造要求。
关键词: 异形柱住宅结构设计构造1 前言近年来，从多层框架结构结构衍生发展的异形柱框架结构，由于其避免了框架柱在室内的凸出，改善建筑观瞻，为建筑设计及其使用功能带来更多的灵活和方便，使得异形柱结构在多层、住宅建筑中逐渐得以推广应用。
钢筋混凝土异形柱框架结构有如下特点：(1).具有一遍矩形柱框架结构整体性较强，抗震延性好的优点；(2).兼有砖混结构的优点，使用面积增加8~10%，同时又有效解决了砖混房屋超高的技术问题；(3).提供了大空间及住户拆改装修的便利条件。
一、异形柱的结构设计1.异形柱的选型《混凝土异形柱结构技术规程》（以下简称《规程》）明确：异形柱是指截面几何形状为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。
在工程设计选型时，一般根据墙体布置，在有丁字墙、十字墙部位设置T行柱或十字柱，墙体转弯处设置L形柱，直墙体处设置扁柱，具有独立性且不与任何墙体连接的柱子应设计为矩形或圆形柱子。
在将柱子隐与墙身的情况下，选择能最大限度地发挥柱子力学性能的柱形。
2.异形柱结构形式异形柱结构可采用框架结构和框架-剪力墙结构体系。
异形柱框架结构是指结构体系中的框架柱全部或大部分采用异形柱的结构，不包括由于建筑造型等需要而设置的极个别异形柱的情况。
异形柱框架结构中，当建筑高度较高或结构分析需提高结构刚度而增设剪力墙时，即形成异形柱框架-剪力墙结构。
这里应注意到，剪力墙通常不宜设置成短肢剪力墙（一般墙长与墙厚之比大于8倍的剪力墙），因为设置短肢剪力墙本身就是为了提高结构侧向刚度或抗扭刚度，来满足受拉、位移等要求，起到抗震概念设计中的第一道防线作用。
二、异形柱结构的适用范围异形柱结构主要适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6度、7度（0.10g,0.15g）和8度(0.20g)抗震设计的一般居住建筑。
由于我国目前尚无在8度（0.30g）及9度抗震设防地区异形柱结构的设计与施工工程实践经验，也没有响应的可资依据的研究成果，且考虑到异形柱结构的抗震性能特点，故未将抗震设防烈度为8度（0.30g）及9度抗震设计的建筑列入其适用范围。
浅谈混凝土异形柱建筑施工
浅谈混凝土异形柱建筑施工作者：董文君来源：《中国房地产业》 2017年第6期文/ 董文君宝清县第一建筑公司黑龙江双鸭山 155600【摘要】异形柱由于其自身截面较小, 造价较低, 且具有不占用建筑空间、用户使用方便等优点, 现阶段受到越来越多的建设单位和建筑设计师的青睐。
本文将结合多年的实践经验，并在查阅文献的基础上，着重分析了钢筋混凝土异形柱施工工法，以期为今后钢筋混凝土异形柱在高层建筑中的应用提供借鉴。
【关键词】混凝土；异形柱；建筑；施工1、导言随着科技的飞速发展，人们对建筑的需求也越来越高，现有的建筑结构型式已经远不能满足当代人们的需求。
混凝土结构从当初的钢筋混凝土框架结构发展到后来的钢筋混凝土剪力墙结构，再发展到后来的型钢混凝土结构和钢管混凝土结构。
混凝土异形柱结构体系是采用T 形、L 形、十字形等截面柱代替矩形柱，肢宽与填充墙基本同厚，室内平整，房间使用面积扩大，使用性能良好的一种相对较为新型的体系，因而在工程上得到了广泛的应用。
2、钢筋混凝土异形柱施工方法的特点在能够满足建筑的施工要求及刚度、承载力的前提下，按照设计布置要求与建筑使用功能选择适当截面的几何形状的柱子就是钢筋混凝土异形柱。
钢筋混凝土异形柱的长度是无法确定的，可能相等，也有可能不相等，但是为了方便施工，应尽量选取长度不大相同的钢筋混凝土异形柱; 若选择等肢钢筋混凝土异形柱则主要是为了提高建筑结构的抗震性能，如达到这一要求有些困难，也要保证各个钢筋混凝土异形柱的肢高比不超过1．6。
钢筋混凝土异形柱的各个肢高要在4mm 内。
同时各肢在厚度上的差别通常不超过50mm。
各个构件在性能上如受力、变形。
构造方法等存在相当大差别的原因是由钢筋混凝土异形柱的特点决定的，即截面肢的厚度较小。
技术人员一直以来比较关注钢筋混凝土异形柱的结构设计及改进空间，或是空间布置的规划，这一点从钢筋混凝土异形柱的发展历程上就不难看出。
而本文主要探讨的是钢筋混凝土异形柱的施工方法与质量控制问题，如何在这一过程中采取措施对结构模板进行加固，有效地控制混凝土浇筑后的观感质量及几何形状; 与此同时还要及时养护混凝土，规范混凝土浇筑工程，只有做到这些，才能做到将钢筋混凝土异形柱施工工艺完整的呈现出来，保证施工安全及质量。
钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用
钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用摘要：传统意义上，框架结构的柱子截面为矩形或正方形。
故名思议，异形柱框架结构的柱子截面非矩形，一般为减少对建筑使用空间的影响，将柱子截面设计成l型、t型或十字型。
异形柱结构能够有效防止矩形结构柱过多的占用建筑空间或者室内的面积，其作用在于不但可以提升建筑美观，还能带来更大的方便性与多样性。
本文就钢筋混凝土异形柱结构的设计与应用作出了具体探讨。
关键词：钢筋混凝土；异形柱；设计；结构；应用abstract: the traditional sense, frame structure for the pillars of the rectangular or square cross section. the name incredible, aliens column frame structure of the pillars of the rectangular section, it is commonly used to reduce the influence of building space, the column section design into l, t or four-arm. special-shaped columns structure can effectively prevent the rectangular structure column of building space take up too much or indoor area, the role is to can not only improve building beautiful, still can bring great convenience and diversity. this paper special-shaped columns of reinforced concrete structure design and application has made specific discussion.keywords: reinforced concrete; special-shaped columns; design; structure; application中图分类号： tu528.571文献标识码：a 文章编号：随着人们生活水平的提高，建筑行业规模的日益庞大，为其发展带来巨大的挑战以及机遇，对建筑的质量也提出了更加严格的要求。
浅谈钢筋混凝土异形柱结构设计
浅谈钢筋混凝土异形柱结构设计摘要：随着现代建筑的发展,住宅室内的外露框架柱已经越来越不能适应业主的要求,因为它直接影响家具的布置和空间的使用,而异形柱结构能很好地解决这个问题,因此混凝土异形柱结构必然会得到越来越广泛的应用和发展。
本文作者介绍了钢筋混凝土异形柱的研究现状，阐述了钢筋混凝土异形柱的优缺点，论述了异形柱结构设计的一般规定和计算方法，以促进钢筋混凝土异形柱的应用与推广。
关键词：钢筋混凝土；异形柱；结构设计Abstract:With the development of modern architecture, interior exposed frame column has become increasingly unable to meet the requirements of owners, because it directly affects the furniture layout and space usage, and special-shaped column structure can solve this problem well, thus the concrete special-shaped column structure will get more and more extensive application and development. In this paper, the author introduces the reinforced concrete special-shaped column of reinforced concrete special-shaped column, expounds the advantages and disadvantages, discusses the structural design of special-shaped columns in the general provisions and the calculation method of steel reinforced concrete special shaped column, in order to promote the application and popularization of.Key word:Reinforced concrete special-shaped column; structural design;前言钢筋混凝土异形柱指的是除矩形、圆形以外的截面形式，如T形、十字形、L 形等截面形式。
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109摘 要：本文从设计的角度出发，研究截面尺寸的选取，分析SRC 异形柱最小混凝土保护层厚度，截面型钢的配置方式和合理的截面配钢率。
选择合理的截面、配钢形式及配钢率，对减小设计工作量具有很重要的意义。
关键词：型钢混凝土；异形柱；设计中图分类号：TU375文献标识码：B文章编号：1008-0422（2009）11-0109-021 前言SRC异形柱的设计和普通SRC结构一样，都是首先根据相关要求或经验拟定构件的截面的形式、尺寸、配钢方式、配钢量、钢筋和箍筋、混凝土强度等级，再验算截面是否满足结构体系内力要求，若不满足要求，则重新选择结构构件的型钢配置、钢筋、混凝土强度等级，验算其承载力，按以上步骤反复计算，直至构件能满足体系的要求为止。
2 截面形式和尺寸异形柱常见的截面形式有T 形、L 形和十形三种。
这是根据建筑使用功能和建筑设计布置的要求而定的，一般角柱为L 形，边柱为T 形，中柱为十形。
为了保持房间不露出柱楞的优点，SRC 异形柱的柱肢与隔墙等厚，考虑减轻结构自重、环保节能等因素，柱肢的厚度一般不会大，在我国通常采用200mm 及240mm 两种，肢高不应小于500mm，并且柱的高厚比不能大于4。
常见的肢高厚比有2.5, 3.0, 3.5, 4.0几种。
实际工程设计时，在建筑布置允许的情况下，尽可能的采用较大肢高厚比的异形柱，当然还要满足肢高厚比不大于4的要求。
3 混凝土保护层厚度3.1混凝土保护层的作用SRC 结构中，型钢被混凝土包裹在里面。
型钢外边缘到混凝土表面的最小距离称为混凝土保护层厚度。
它具有以下作用:(1)对型钢和钢筋起到保护的作用，改善了构件的防火、防腐、防锈能力，提高了耐久性。
(2)维持型钢和混凝土之间的握裹力，提供型钢和混凝土之间的粘结力，使混凝土与型钢共同工作。
(3)对型钢起到约束作用，能有效地防止型钢发生屈曲和失稳，提高构件的刚度，所以SRC 结构通常不需要焊接任何防止钢材局部屈曲的加劲肋。
3.2混凝土保护层厚度的确定要合理确定SRC 异形柱的混凝土保护层厚度必须同时满足以下几个约束条件，方能达到安全、适用、经济的目的。
3.2.1保护层混凝土不发生失稳的最小厚度SRC 异形柱作为一种新型组合结构，确保型钢与混凝土保持协同工作是十分关键的问题，如果混凝土保护层厚度过小，可能会出现在型钢尚未达到屈服强度前，保护层混凝土屈曲失稳破坏，从而导致构件承载力的降低。
把混凝土保护层视为一块薄板，根据板的弹塑性屈曲理论，可以推导出混凝土在达到受压强度以前，不会发生失稳的最小保护层厚度。
把SRC 异形柱中型钢翼缘外侧的混凝土保护层视作一块宽度为bf、长度为lc ,厚度为cs 的混凝土薄板，根据柱的受力状态，可将此混凝土板简化为三边简支、一边自由的单向均匀受压板，计算简图如图1所示。
根据板的弹塑性稳定理论[fgl，此混凝土板的弹塑性屈曲应力为:(1)式中:E}为混凝土弹性模量， ，v 为混凝土的泊松比，一般取0.2；η为板的弹塑性屈曲系数， ；Et 为混凝土的切线模量， 。
混凝土的弹塑性屈曲应力的计算公式(1)中，弹塑性系数η的取值是个核心问题，它与混凝土的切线模量E}有关，能求出混凝土屈曲时的切线模量Et，也就能求出屈曲应力。
可以认为当Et = 7MPa 时，己是一个很小的值，从混凝土的应力应变曲线看，此时混凝土的塑性变形已得到充分的发展，此时求出的应力可近似认为是混凝土板的弹塑性屈曲应力。
要保证混凝土板在达到受压强度之前，不会发生失稳破坏，只要满足屈曲应力小于或等于抗压强度即可，即 。
由此可推导出，确保混凝土板在达到受压强度之前，不发生失稳破坏的最小保护层厚度的计算式为:(2)美国学者Richard. Furlong 曾根据板的弹性屈曲理论，同时考虑了混凝土在受载后期的弹塑性性能，在缺乏试验数据的情况下，将混凝土的切线模量Et 取一个很小的值，取式，推导出型钢混凝土柱的临界保护层厚度为:(3)式中: 为混凝土圆柱体抗压强度，换算成我国立方体强度为:(4)根据式(2)和式(3)可分别求出对应不同混凝土强度等级时的混凝土保护层厚度与型钢翼缘宽度的临界相对值，见表1。
由表1可见，确保不发生失稳破坏的最小保护层厚度的取值，与型钢翼缘宽度和混凝土的强度等级有关。
2.2.2混凝土保护层开裂的临界保护层厚度试验表明，当混凝土保护层厚度较小时，混凝土保护层容易开裂，从而导致型钢与混凝土的粘结强度降低，混凝土保护层在一定范围内厚度越大，粘结力越大，但是当混凝土保护层厚度达到一定厚度而不开裂时，粘结强度也不会随着保护层厚度的增大而增加。
因此，从确保混凝土保护层不开裂的角度，可以确定一个最小保护层厚度。
为了能求出最小开裂混凝土保护层厚度，本文作了以下假定:(1)开裂面混凝土达到抗拉强度；浅析型钢混凝土异形柱设计方法On Design Methodology of Steel Reinforced Concrete about Special-shaped Columns田家松TIAN Jiasong作者简介：田家松（1965-），男，湖南张家界市规划建筑设计院有限公司工程师，国家二级注册建筑师，从事建筑设计工作。
表1 混凝土保护层厚度与翼缘宽度的临界相对值混凝土强度等级Furlong 公式板弹塑性稳定理论C25 4.053.73C303.693.45C353.423.23C403.203.05C453.022.82C502.862.81CSS 2.732.71C602.612.60C652.512.53C702.422.45C752.342.37C802.262.31(2)混凝土对翼缘的挤压力均匀分布在翼缘上；(3)粘结力失效前，型钢向混凝土中扩散力的角度是45°；(4)混凝土沿翼缘肢尖45°方向开裂。
根据力的平衡条件得:（5）（6）式中 为翼缘边长上的平均粘结应力，根据C. W. Roeder的试验结果进行回归分析得:（7）将(7)式代入(6)式可求得:（8）由(8)式可见:混凝土保护层开裂时的临界保护层厚度与型钢翼缘的宽度有关。
2.2.3从耐久性角度考虑混凝土保护层厚度构件的耐久性与混凝土保护层厚度、混凝土强度等级以及构件使用环境有关，一般混凝土强度等级越高，环境好，混凝土保护层厚度则可越小，就能满足结构的耐久性要求。
参照我国现行混凝土结构设计规范，对于50年设计使用年限的SRC异形柱的混凝土最小保护层厚度取值。
2.2.4从防火性能、结构刚度的角度考虑混凝土保护层厚度世界上早期的SRC结构是出于对钢柱的防火性要求，而将它们置于混凝土内，这也是SRC结构的起源，防火性能好是SRC结构的优点之一，混凝土保护层厚度直接影响到防火性能的好坏，对于有防火要求的异形柱框架结构，参照文献，SRC异形柱，当混凝土保护层厚为60mm时，可耐火3h，当混凝土保护层厚为50~时，可耐火2h。
早期的SRC结构只考虑外包混凝土作为防火层而不考虑其对受力性能的影响，后来通过大量的试验研究发现混凝土外壳，使柱的强度、刚度有显著提高，从提高结构刚度的角度出发，规定了混凝土保护层厚度为40mma。
2.3 SRC异形柱混凝土保护层厚度的取值综合以上各方面的分析，可见型钢翼缘宽度、混凝土强度等级对保护层厚度的取值有直接影响。
只要确定型钢翼缘宽度、混凝土强度等级、构件的使用环境、耐久性要求以及防火性能要求，就可以确定混凝土保护层厚度。
首先分别从以上几个方面进行考虑，然后取一个最大值就是该异形柱的混凝土保护层厚度。
结合实际工程，在我国常用异形柱的柱肢厚度有240mm及200mm两种。
因此能够包含在异形柱中型钢翼缘宽度同样不会很大。
对于型钢翼缘侧面的混凝土保护层厚度，由于翼缘本身的厚度不大，可以参照钢筋混凝土规范采用，主要需要研究解决的是翼缘正面一侧的混凝土保护层厚度。
为了便于说明问题，以下给出算例，以起到示范作用，在工程设计中，应根据具体情况可以参照算例的方法计算不同情况的混凝土保护层厚度。
3 截面配钢形式及配钢率本课题组的试验研究己经表明，SRC异形柱与钢筋混凝土异形柱相比，截面承载力明显提高、构件的抗震性能明显改善。
SRC异形柱的截面承载力与与截面的配钢形式、配钢位置、配钢率等因素有关。
而且异形柱的柱肢较窄而细长，且保护层厚度大，因此，进一步深入研究SRC异形柱合理的配钢形式具有重要的意义。
3.1配角钢根据已有的试验，采用焊接热轧角钢，肢厚为300mm，肢高厚比为30L形异形柱在肢端和翼缘腹板交接处加入了角钢，T形异形柱在柱子的翼缘加入了角钢，在腹板部分配的是工字钢，其它都是按构造配筋。
与不加型钢的相同截面尺寸的异形柱构件相比，加入了型钢的异形柱正截面的承载能力明显提高很多。
3.2配槽钢槽钢或者是加厚腹板的槽钢配在各柱肢端部，然后在槽钢翼缘外侧焊接腹杆或腹板，在空间上形成析架。
采用这种配钢方式，不但空间钢架自身的刚度大，并且纵向槽钢与腹杆之间形成一个箍，对内部混凝土起到一定的约束作用，从而更有利于提高构件的承载力和延性。
试验研究结果表明，对于配置槽钢的SRC异形柱，承载力提高很大，延性好，有利于抗震。
此外，配置槽钢可以不配纵向钢筋，但箍筋对约束混凝土作用很大，仍然是必须的。
配槽钢形式的SRC异形柱加工简单，施工相对方便，有很大的推广价值。
3.3配T形型钢配T形型钢SRC异形柱，根据本文的试验研究结果，SRC异形柱的配钢，除在各肢的肢端配有纵向型钢外，且把各肢端型钢用钢板或者角钢连接起来了，在空间形成了一个析架。
这种配钢形式在整体受力上优于没有焊接腹杆的，有利于提高柱子的正截面的承载力与剪切承载力。
分析计算数据，能明显得出承载力提高很多，且可看出偏心距越大的，其承载力提高得越多。
3.4配钢率配钢率对型钢混凝土异形柱的承载力有很大的影响。
如果型钢的配钢率过低，则达不到承载力和抗震性能比RC异形柱有明显提高的目的;如果型钢配钢率太大，必定会减少混凝土的面积，从而影响到混凝土对型钢的握裹作用，而且施工时太多的型钢会导致混凝土浇筑不密实，降低型钢与混凝土的协同工作能力。
我国现行的两部规程对型钢配钢率规定也不一致，《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-97)，型钢的配钢率须大于2%且不大于15%;而《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)，规定受力型钢含钢率不宜小于4%，也不宜大于10%。
根据本文的试验，试件的配钢率在3.75%-11.21%时型钢和混凝土还是能保持较好的协同工作。
一般来说，配钢率在4%-12%之间都是可行的。
本文建议较为合理配钢率为5%-8%。
参考文献:[1]赵鸿铁.钢与混凝土组合结构[M].北京:科学出版社，2001.[2]陈宗平，赵鸿铁等.型钢混凝土异形柱截面配钢分析闭.哈尔滨工业大学学报，2005，37(8).[3]广东省标准《钢筋混凝土异形柱设计规程》(DBJ/T 15-15-95) [S]，1995.[4]陈宗平，赵鸿铁等.型钢混凝土异形柱的混凝土保护层厚度田.哈尔滨工业大学学报，2005 37(8).图1 计算简图图2 计算简图110。