什么是型钢混凝土柱

什么是型钢混凝土柱？

这个问题是不是看起来很傻？作为一名结构工程师，连型钢混凝土柱都傻傻分不清吗？

“钢筋混凝土柱里面塞入型钢，就是型钢混凝土柱”，鲁莽的新手可能会给出这样的答案。

有经验一点的工程师肯定不会认同上面的答案，最起码要再加一条，“含钢率不能低于4%.”

没错，4%的要求明确写在《高层建筑混凝土结构技术规程》第11章节。

很明显，纯钢筋混凝土柱和规范规定的型钢混凝土柱（4%以上含钢率）之间，还有颇为广阔的灰色地带。

这个地带是法外之地，但并非不毛之地。

我来举两个例子。

其一，超高层做加强层（伸臂桁架或腰桁架），以及特殊的大跨梁，当梁内设置型钢，而与其相连的框柱，根据计算不需要型钢时，基于构造要求，一般也会在柱内设置型钢。构造型钢截面不大，含钢率很可能小于4%，此时，框柱还能当做型钢混凝土柱吗？

其二，结构底部，部分框柱轴压比超限，即使采用构造措施依然超限，我们很容易想到，放点型钢。但含钢率低于4%，此时，框柱还能当做型钢混凝土柱吗？

要回答上面两个问题，我们不禁要开始思考文章标题——那个看起来很傻的问题。

「 什么是型钢混凝土柱？ 」

之所以在普通钢筋混凝土柱内加设型钢，一是提高其承载能力，二是提高延性。承载能力提高，结构工程师都明白。我们说说延性。

对抗震设计的框架柱，提高延性大概有这么几种方法：提高柱的配筋率、配箍率；采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱；

因为型钢混凝土柱的延性比普通钢筋混凝土柱要好，所以规范对型钢混凝土柱的配筋率和配箍率都有所放松。

「 型钢混凝土柱最小配筋率为0.8%，最小体积配箍率降低15% 」

型钢混凝土柱可以受此优待的一个代价就是：含钢率不低于4%.

如果含钢率低于4%，根据试验结果，其承载力和延性与钢筋混凝土柱相比，没有明显提高。所以，在这种情况下，我们应该按普通钢筋混凝柱来设计。

回到标题，究竟什么是型钢混凝土柱？

「 型钢混凝土柱，其实是构件层面关于承载力及延性的一套系统性规定。 」

简单粗暴点讲，型钢混凝土柱就是4%，0.8%，15%.

含钢率低于4%有没有问题？当然没有问题！但是要按普通钢筋混凝土柱的构造进行设计。

真正的问题在于，含钢率低于4%，甚至更小，却还把它当做型钢混凝土柱，享受0.8%，15%的优待。

无论我们做结构构件层面的分析，还是结构体系层面的分析，其实都是一个个系统，认清系统是解决问题的重要前提。