公寓、办公楼、商业裙楼、地下室等的结构设计中通常全部或部分采用框架，因设计及施工的标准化、模数化等实际需求，受力相近的多根柱子会设为同一截面和编号以避免过度碎片化；但因荷载分布和受荷面积的差异，同一编号的各柱的实际轴压力并不均匀，轴压比计算值也各不相同。整体电算时，经常会出现同一编号的柱子大部分可满足要求、但局部或个别柱子计算轴压比超限的情况。

前面已发表专文，对柱子计算轴压比略超限值时所采取的处理措施，如：直接加大截面、加密箍筋、加芯柱等进行了分析比选，推荐优先采用针对个别超限柱子采取加密箍筋的措施。在实际工作中，也有见计算轴压比超限柱子采用内置钢骨的做法，即利用钢骨辅助砼抗压。规范依据可参照混合结构的型钢砼柱，为以下计算公式：

计算轴压比uc?N/fcAc+faAa≤轴压比限值[uc] 

从公式可知，增设钢骨是从公式的效应项着手，降低效应值从而低于抗力，跟加大截面法的思路相近；跟加密箍筋或加芯柱的提高抗力项是有区别的。

增设钢骨可仅对计算超限的柱子单独采用，比统一加大截面法更有针对性更合理，从经济性看又偏向于加密箍筋或加芯柱法，值得进一步深入分析研究。本文将结合前文分析资料数据，补充增设钢骨法的内容，供大家分享交流。

理论上讲，利用钢骨抗压的成本是远高于砼的。以Q355钢为例，抗压强度约295~305MPa，取长1mx宽1mx高1m的单元体，其抗压截面积1m²可抵抗约300000kN压力，单元体总量约7.85吨，按综合单价8500元/吨估算成本约66725元，折算抗压效率为4.496kN/元。如采用C50砼，fc=23.1MPa，同样取1m³的单元体，可抵抗23100kN压力，砼综合单价约600元/m³估算成本约600元，折算抗压效率为38.5kN/元。初步分析可知，钢骨抗压效率约为砼的1/8~1/9、差异显著。

相关规范规定中，型钢砼柱内置钢骨一般为≥4%，同时要求宜配置0.8%纵筋、跟钢筋砼柱的构造要求相近，箍筋配置要求则为钢筋砼柱的0.85、也较接近，因此钢骨是影响成本的最大因素。

此外，规范对型钢砼柱的轴压比限值也跟钢筋砼柱的有所区别，同样影响经济性。

1、钢筋砼柱的轴压比限值如下：

2、型钢砼柱的轴压比限值如下：

2.1 《高规》混合结构篇，

这里需要注意，虽然表格中没有区分结构体系、仅区分了抗震等级，但实际在混合结构篇的第1条，就明确了混合结构系指框-筒或筒中筒体系。相比钢筋砼，一级二级抗震的限值均降低了0.05，即要求变严了。

2.2 《组合结构》

相比钢筋砼，框架柱和转换柱要求一致；框-剪、框-筒及筒中筒的一级二级抗震的限值均降低了0.05，即要求同样变严了。

以下将沿用前文案例，补充加入型钢砼柱的数据进行定量的分析对比（原有内容及数据则基本保留，便于阅览）：

一、高层塔楼柱

该类柱子特点是轴力大，截面和配筋大，抗震措施要求高，相同截面及编号的柱子数量较多（单层数量较少但重复层数较多）。取标准层层高4.2m，柱截面1100mmx1100mm，C50砼。

一）轴力约22350kN，计算轴压比为0.8>规范限值[0.7]。

1、加大截面至1200x1200，计算轴压比约0.67≤规范限值[0.7]满足要求。纵筋28Φ25配筋率0.954%重量约453kg，箍筋Φ10@95（7x7）重量约293kg；砼用量约6.05m³。单柱成本约8108元，相较原柱增量为1172元；按每段5个自然层、每层2个同编号柱合计10根柱子同时调整的总增量为11720元。

2、维持原柱截面1100x1100，加强箍筋为Φ12@100（7x7），计算轴压比仍为0.8≤规范限值[0.7+0.1=0.8]满足要求，箍筋重量约378kg，纵筋为24Φ25配筋率0.974%重量约388kg；砼用量约5.08m³。单柱成本约7647元，相较原柱增量为711元；可根据实际需求逐个调整。

3、加大截面至1150x1150并设置芯柱，计算轴压比约0.73≤规范限值[0.7+0.05=0.75]满足要求。纵筋4Φ20+24Φ25配筋率0.986%重量约430kg，箍筋Φ10@100（7x7）重量约269kg；芯柱配置4Φ30+16Φ25配筋率0.808%重量约352kg，外包大矩形箍筋Φ8@200重量约31kg；砼用量约5.55m³。单柱成本约9823元，相较原柱增量为2887元；可根据实际需求逐个调整。

4、采用型钢砼柱，柱截面1000x1000、钢骨含钢量4.16%，计算轴压比约0.6495≤规范限值[0.7-0.05=0.65]满足要求。纵筋16Φ25配筋率0.79%（基本满足规范宜0.8%要求）、箍筋Φ12@100（5x5）合计重量约612kg；钢骨重量约1372kg；砼用量约4.03m³。单柱成本约17748元，相较原柱增量为10812元；可根据实际需求逐个调整。钢骨成本占比约66%，是主控因素。

二）轴力约23750kN，计算轴压比为0.85>规范限值[0.7]。

1、加大截面至1250x1250，计算轴压比约0.66≤规范限值[0.7]满足要求。纵筋32Φ25配筋率1%重量约518kg，箍筋Φ10@95（7x7）重量约303kg；砼用量约6.56m³。单柱成本约8862元，相较原柱增量为1326元；按每段5个自然层、每层2个同编号柱合计10根柱子同时调整的总增量为13260元。

2、加大截面至1150x1150，并加强箍筋为Φ12@100（7x7），计算轴压比为0.78≤规范限值[0.7+0.1=0.8]满足要求，箍筋重量约394kg，纵筋为4Φ32+20Φ25配筋率0.986%重量约430kg；砼用量约5.55m³。单柱成本约8277元，相较原柱增量为741元；按每段5个自然层、每层2个同编号柱合计10根柱子同时调整的总增量为7410元。。

3、维持截面1100x1100，加强箍筋并设置芯柱，计算轴压比约0.85≤规范限值[0.7+0.1+0.05=0.85]满足要求。纵筋24Φ25配筋率0.974%重量约388kg，箍筋Φ12@100（7x7）重量约378kg；芯柱配置20Φ25配筋率0.811%重量约324kg，外包大矩形箍筋Φ8@200重量约32kg；砼用量约5.08m³。单柱成本约9780元，相较原柱增量为2245元；可根据实际需求逐个调整。

4、采用型钢砼柱，柱截面1050x1050、钢骨含钢量4.05%，计算轴压比约0.632≤规范限值[0.7-0.05=0.65]满足要求。纵筋20Φ25配筋率0.89%、箍筋Φ12@100（5x5）合计重量约696kg；钢骨重量约1470kg；砼用量约4.44m³。单柱成本约19340元，相较原柱增量为11804元；可根据实际需求逐个调整。钢骨成本占比约65%，是主控因素。

二、商业裙楼柱

该类柱子特点是轴力较大，截面和配筋较大，抗震措施要求较高，相同截面及编号的柱子数量较多（单层数量较多但重复层数较少）。取标准层层高5m，柱截面800mmx800mm，C50砼。

一）轴力约14000kN，计算轴压比为0.95>规范限值[0.85]。

1、加大截面至850x850，计算轴压比约0.84≤规范限值[0.85]满足要求。纵筋4Φ18+12Φ22配筋率0.772%重量约219kg，箍筋Φ10@100/200（5x5）重量约135kg；砼用量约3.61m³。单柱成本约4294元，相较原柱增量为426元；按每段3个自然层、每层5个同编号柱合计15根柱子同时调整的总增量为6395元。

2、维持原柱截面800x800，加强箍筋为Φ12@100（5x5），计算轴压比仍为0.95≤规范限值[0.85+0.1=0.95]满足要求，箍筋重量约244kg，纵筋为16Φ20配筋率0.785%重量约197kg；砼用量约3.2m³。单柱成本约4570元，相较原柱增量为703元；可根据实际需求逐个调整。

3、加大截面800x850并设置芯柱，计算轴压比约0.89≤规范限值[0.85+0.05=0.9]满足要求。纵筋4Φ25+14Φ18配筋率0.813%重量约217kg，箍筋Φ10@100/200（5x5）重量约132kg；芯柱配置4Φ22+8Φ25配筋率0.801%重量约214kg，外包大矩形箍筋Φ8@200重量约24kg；砼用量约3.4m³。单柱成本约5564元，相较原柱增量为1696元；可根据实际需求逐个调整。

4、采用型钢砼柱，柱截面700x700、钢骨含钢量4.77%，计算轴压比约0.792≤规范限值[0.8]满足要求。纵筋16Φ18配筋率0.83%、箍筋Φ10@100（5x5）合计重量约360kg；钢骨重量约917kg；砼用量约2.33m³。单柱成本约11359元，相较原柱增量为7492元；可根据实际需求逐个调整。钢骨成本占比约69%，是主控因素。

二）轴力约14800kN，计算轴压比为1.0>规范限值[0.85]。

1、加大截面至900x900，计算轴压比约0.79≤规范限值[0.85]满足要求。纵筋16Φ22配筋率0.751%重量约239kg，箍筋Φ10@95/190（5x5）重量约147kg；砼用量约4.05m³。单柱成本约4744元，相较原柱增量为876元；按每段3个自然层、每层5个同编号柱合计15根柱子同时调整的总增量为13140元。

2、加大截面至800x850，并加强箍筋为Φ12@100（5x5），计算轴压比为0.94≤规范限值[0.85+0.1=0.95]满足要求，箍筋重量约254kg，纵筋为4Φ18+12Φ22配筋率0.82%重量约219kg；砼用量约3.4m³。单柱成本约4875元，相较原柱增量为1007元；按每段3个自然层、每层3个同编号柱合计15根柱子同时调整的总增量为15105元。

3、维持截面800x800，加强箍筋并设置芯柱，计算轴压比约1.0≤规范限值[0.85+0.1+0.05=1.0]满足要求。纵筋16Φ20配筋率0.785%重量约203kg，箍筋Φ12@100（5x5）重量约244kg；芯柱配置12Φ25配筋率0.81%重量约203kg，外包大矩形箍筋Φ8@200重量约26kg；砼用量约3.2m³。单柱成本约5946元，相较原柱增量为1654元；可根据实际需求逐个调整。

4、采用型钢砼柱，柱截面750x750、钢骨含钢量4.05%，计算轴压比约0.77≤规范限值[0.8]满足要求。纵筋16Φ20配筋率0.89%、箍筋Φ10@100（5x5）合计重量约413kg；钢骨重量约894kg；砼用量约2.70m³。单柱成本约11696元，相较原柱增量为7404元；可根据实际需求逐个调整。钢骨成本占比约65%，是主控因素。

三、地下室柱

该类柱子特点是轴力较小，截面和配筋较小，抗震措施要求较低，相同截面及编号的柱子数量较多（单层数量多但重复层数少）。取层高4m，柱截面500mmx500mm，C30砼。

一）轴力约3400kN，计算轴压比为0.95>规范限值[0.85]。

1、加大截面至550x550，计算轴压比约0.78≤规范限值[0.85]满足要求。纵筋12Φ16配筋率0.8%重量约76kg，箍筋Φ8@120/240（4x4）重量约43kg；砼用量约1.21m³。单柱成本约1439元，相较原柱增量为297元；按每段1个自然层、每层10个同编号柱合计10根柱子同时调整的总增量为2970元。

2、维持原柱截面500x500，加强箍筋为Φ12@100（4x4），计算轴压比仍为0.95≤规范限值[0.85+0.1=0.95]满足要求，箍筋重量约127kg，纵筋为12Φ14配筋率0.74%重量约58kg；砼用量约1m³。单柱成本约1708元，相较原柱增量为566元；可根据实际需求逐个调整。

3、加大截面500x550并设置芯柱，计算轴压比约0.86≤规范限值[0.85+0.05=0.9]满足要求。纵筋4Φ16+8Φ114配筋率0.74%重量约64kg，箍筋Φ8@140/280（4x4）重量约37kg；芯柱配置4Φ20+4Φ18配筋率0.827%重量约71kg，外包大矩形箍筋Φ8@200重量约8kg；砼用量约1.1m³。单柱成本约1742元，相较原柱增量为600元；可根据实际需求逐个调整。

4、采用型钢砼柱，柱截面400x400、钢骨含钢量4.0%，计算轴压比约0.83≤规范限值[0.85]满足要求。纵筋4Φ16+4Φ14配筋率0.89%、箍筋Φ8@100（3x3）合计重量约78kg；钢骨重量约201kg；砼用量约0.61m³。单柱成本约2544元，相较原柱增量为1402元；可根据实际需求逐个调整。钢骨成本占比约67%，是主控因素。

二）轴力约3613kN，计算轴压比为1.0>规范限值[0.85]。

1、加大截面至550x550，计算轴压比约0.84≤规范限值[0.85]满足要求。纵筋12Φ16配筋率0.8%重量约76kg，箍筋Φ8@120/240（4x4）重量约43kg；砼用量约1.21m³。单柱成本约1439元，相较原柱增量为297元；按每段1个自然层、每层10个同编号柱合计10根柱子同时调整的总增量为2970元。

2、加大柱截面至550x500，加强箍筋为Φ12@100（4x4），计算轴压比为0.92≤规范限值[0.85+0.1=0.95]满足要求，箍筋重量约129kg，纵筋为14Φ14配筋率0.78%重量约68kg；砼用量约1.1m³。单柱成本约1837元，相较原柱增量为695元；可根据实际需求逐个调整。

3、维持截面500x500，加强箍筋并设置芯柱，计算轴压比约1.0≤规范限值[0.85+0.1+0.05=1.0]满足要求。纵筋12Φ14配筋率0.74%重量约58kg，箍筋Φ12@100（4x4）重量约127kg；芯柱配置8Φ18配筋率0.81%重量约64kg，外包大矩形箍筋Φ8@200重量约11kg；砼用量约1m³。单柱成本约2155元，相较原柱增量为1013元；可根据实际需求逐个调整。

4、采用型钢砼柱，柱截面400x400、钢骨含钢量4.38%，计算轴压比约0.849≤规范限值[0.85]满足要求。纵筋4Φ16+4Φ14配筋率0.89%、箍筋Φ8@100（3x3）合计重量约78kg；钢骨重量约220kg；砼用量约0.61m³。单柱成本约2703元，相较原柱增量为1561元；可根据实际需求逐个调整。钢骨成本占比约69%，是主控因素。

通过以上定量对比分析可知，采用内置钢骨辅助抗压的措施以解决柱计算轴压比略超规范限值的问题，成本高经济性差；且施工方面也存在不同材料不同工艺的穿插搭接等困难，个人建议是少用慎用。部分超限项目中，不论超限类型及程度具体如何，结构师或者专家都习惯把加钢骨作为通用构造加强措施提出采用，个人也认为宜有针对性，抗拉抗剪时可以加钢骨、抗压时可以考虑比选其它更经济合理的措施。

综上分析讨论，对柱子计算轴压比略低于限值的设计优化建议如下：

1、避免统一加大截面的做法，宜针对超限的个别柱子采取相应措施，可大幅节省设计时间和成本费用。

2、“加强箍筋”的成本最低，应优先采用。

3、“加芯柱”的单柱成本高，当计算轴压比超过规范值0.1~0.15时可与“加强箍筋”组合使用，不宜单独采用。

4、“加钢骨”的单柱成本最高，宜慎用少用。特殊情况下抗拉抗剪需求高的时候可考虑采用。

知识点：柱子计算轴压比略超限值的措施比选

柱子轴压比超限怎么办？