钢骨钢管混凝土柱轴压比限值的讨论
型钢混凝土柱轴压比分析
型钢混凝土柱轴压比分析
型钢混凝土柱轴压比分析
作者：孙晓骥;赵玉慧
作者机构：西安长庆科技工程有限公司,陕西西安710021
来源：陕西建筑
ISSN：1552-7964
年：2008
卷：000
期：005
页码：20-22
页数：3
中图分类：TU398.902
正文语种：CHI
关键词：型钢混凝土柱;轴压比限值;延性
摘要：轴压比是衡量受压构件延性大小的重要指标，它对结构抗震性能的影响很大。
本文介绍并分析了型钢混凝土柱轴压比限值及其计算方法，根据理论分析和试验结果，对型钢混凝土柱轴压比限值给出合理取值的建议，可供设计人员参考。
钢筋混凝土柱超限的解决方法
钢筋混凝土柱超限的解决方法摘要：针对建筑结构计算时钢筋混凝土柱轴压比超限或截面过大的问题，提出了解决的办法和实际应用中需要注意的事项。
Summary: Solutions and attentions in practical application，are raised to solve the problems of over limiting of reinforeced concrete column axle pressure ratio and section occurred in the calculation of archetectural structure.关键词：程序，计算模型，轴压比，短柱，高强混凝土Key words: Program, calculating model, axle pressure ratio, short column, high-strength concrete抗震设计过程中，如果承担竖向荷载的钢筋混凝土柱轴力过大，其延性将变小，容易发生脆性破坏，使柱突然丧失承载能力，其危害性不言而喻。
我国新《建筑抗震设计规范GB50011—2010》严格规定了钢筋混凝土柱的轴压比限值（见表1，适用于剪跨比大于2且混凝土强度等级不高于C60的情况），目的是为了使柱为大偏心受压，具有比较大的屈服后变形能力和耗能能力，增加建筑物的安全性。
多层建筑的高度比较低，荷载相对较小，一般不会因为要满足轴压比的限值而出现超大截面的“胖柱”。
高层建筑则不然，进行结构计算时，底部若干层柱截面尺寸往往由轴压比控制，虽然纵向钢筋仅为构造配筋，而柱子的截面却非常大，对经济、美观、实用等指标均有不同程度的影响，甚至出现对抗震不利的轴压比限值更加严格的短柱。
剪跨比不大于2时，轴压比限值见表2（对于剪跨比小于1.5的柱子，需要采取特殊构造措施，不在本文讨论范围之内）。
通过降低建筑物高度、开间尺寸或使用荷载等方法，虽然能减小柱的轴力，却使工程达不到计划的目标。
型钢高强混凝土柱轴压比限值的试验研究的开题报告
型钢高强混凝土柱轴压比限值的试验研究的开题报告1. 研究背景钢筋混凝土结构广泛应用于工业和民用建筑中，其中柱是结构中承受压力的主要构件之一。
由于柱在压力下易发生屈曲、破坏，因此需要对其轴压比限值进行研究。
2. 研究目的本研究旨在通过试验研究，探讨型钢高强混凝土柱轴压比限值的合理范围，并为结构工程设计提供参考依据。
3. 研究内容3.1 设计和制作型钢高强混凝土柱试件；3.2 进行柱轴压试验，记录试验数据；3.3 分析试验结果，探讨型钢高强混凝土柱轴压比限值的合理范围。
4. 研究方法4.1 选取合适的试验材料和试型；4.2 制备试件，按一定程序进行标定和预加载；4.3 进行轴压试验，记录试验数据；4.4 对试验数据进行分析和处理，得出试验结论。
5. 研究预期成果5.1 得出型钢高强混凝土柱轴压比限值的合理范围；5.2 发表一篇学术论文，为结构工程设计提供参考依据。
6. 计划安排6.1 第1-2个月：文献调研和试验方案设计；6.2 第3-6个月：试件制备和试验；6.3 第7-9个月：数据处理和结果分析；6.4 第10-12个月：论文撰写和修改。
7. 研究难点和解决途径7.1 高强混凝土在试验中易发生裂缝，对试件的加固措施需要进行充分的设计和实验验证；7.2 柱钢筋的布置方式对柱轴压比限值的结果可能产生影响，需要进行多组试验来进行比较分析。
8. 预算和经费8.1 实验材料费用：5000元；8.2 试验设备使用费用：5000元；8.3 实验数据处理软件购置费用：2000元；8.4 论文发表和会议差旅费用：3000元。
总经费预算：15000元。
配置工字、十字形钢骨的钢骨混凝土柱轴压比限值(精)
LIMIT VALUE OF AXIAL COMPRESSION RATIO OF SRC COLUMN WITH H- SHAPED OR CROSS STEEL SECTION
Su Yi Cheng Wenrang ( Key Laboratory of Concrete and Prestressed Concrete Structure of Ministry of Education, Southeast University Nanjing 210096)
缘屈 服, 而由图 2 知受拉翼缘的拉应变标准值为:
Ess =
B1 h 0ss x b, k
-
1
Ecu, k
第一作者: 苏 毅 男 1977 年 8 月出生 博士研究生 收稿日期: 2005- 09- 10
工业建筑 2006 年第 36 卷第 2 期 85
故 N ssf, k =
1 2
f ss, k -
Abstract : The paper gives out the condition of yielding first for the tension steel bar in the balanced failure of SRC column. The limit value formulae of axial compression ratio for SRC column are derived including to bend around strong axis and weak axis of H- shaped steel section. Based on these formulae, the paper puts forward the limit value formula of ax ial compression ratio of the cross steel section. Keywords : SRC column the limit value of axial compression ratio
钢筋混凝土异形截面框架柱轴压比限值的研究
钢筋混凝土异形截面框架柱轴压比限值的研究结构设计中，钢筋混凝土异形截面框架柱是一种广泛应用的结构形式。
在设计过程中，柱的轴压比是一项极为重要的参数。
对于柱的轴压比，国内外有不同的限值标准。
本文主要对钢筋混凝土异形截面框架柱的轴压比限值进行研究。
一、现有轴压比限值标准国内的《建筑结构设计规范》中规定，普通钢筋混凝土柱的轴压比不得超过0.65，高强钢筋混凝土柱的轴压比不得超过0.6。
国外许多标准也对轴压比进行了规定。
美国规定，钢筋混凝土柱的轴压比应小于0.45，且应满足公式（1）：(1) Pu<=0.2fc′A_g+0.4fyA_s其中Pu为柱的轴向受力，fc′为混凝土的轴心抗压强度，Ag为柱的截面面积，fy为钢筋的屈服强度，As为钢筋的截面面积。
欧洲规定，钢筋混凝土柱的轴压比应小于0.45，且应满足公式（2）：(2) Pu<=N_A+M_b/N_z其中NA为柱截面的压杆承载力，Mb为柱截面受弯矩作用产生的弯矩，Nz为柱截面杆件的压杆弹性模量。
二、影响因素1.截面形状异形截面柱的构造比较复杂，不同的截面形状对柱的轴压比限值有不同的影响。
通常来说，异形截面柱的轴压比应比矩形截面柱的限值略小。
2.钢筋种类和状态钢筋种类和状态对柱的轴压比限值也有很大的影响。
不同的钢筋种类和状态所表现出来的受力性能、屈服强度等都不同，因此对轴压比限值的影响也就不同。
3.混凝土强度等级混凝土强度等级对柱的轴压比限值也有很大的影响。
一般来说，混凝土强度等级越高，柱的轴压比限值应该越大。
但是，如果强度等级过高，混凝土内部强度分布不均匀，反而会使得柱的轴压比限值降低。
三、结论与建议根据国内外标准可知，大多数标准都是规定柱的轴压比不得超过0.45，并给出了相应的公式计算方法。
在异形截面柱的设计中，应该根据实际情况选择合适的公式计算柱的轴压比，并满足相应的限值。
同时，截面形状、钢筋种类和状态、混凝土强度等级等因素也需要考虑在内，以保证设计的安全可靠。
型钢混凝土异形柱的基本力学行为及轴压比限值的研究
不符。
整理课件
荷载
基于叠加法计算SRC异形柱的轴压比限值 ➢ 日本规范及我国规程采用了叠加法计算SRC矩
形柱的轴压比限值。 ➢ 由于异形柱截面不对称，需要简化。
整理课件
基于叠加法计算的技术处理
➢ 把不对称的异形柱简化成矩形柱。与加载方 向一致柱肢的矩形柱。
➢ 对十形柱，45度加载时，轴压比限值最小。 ➢ 由于截面及配钢不对称，按界限破坏的方法
计算SRC异形柱的轴压比有可能出现负值 （也就是根本不可能发生界限破坏）
整理课件
试验检验界限破坏理论的计算结果
➢ 部分试件（T2、T9、L3）试验实加轴压比 明显大于理论计算结果时，延性仍大于3。
➢ 采用界限破坏的计算方法计算SRC异形柱的 轴压比限值存在缺陷。
型钢混凝土异形柱的基本力 学行为及轴压比限值的研究
西安建筑科技大学 薛建阳
整理课件
1 型钢混凝土异形柱的研究意义
✓ 异形柱结构柱肢宽度与隔墙等厚,具有避 免室内柱楞凸出、美观适用、得房率高 等优点，倍受欢迎。在中国异形柱结构 得到了大量的应用.
✓ 异形柱在具有以上优点的同时，也存在 着其截面特性带来的先天不足。
代入边界条件得： u(z) 12yz2
v(z) 12xz2
整理课件
✓ 由于 x 0， y ，0 必定有 、 u(z) z0 0 v(z) z0 ，0 显 然与命题只发生 x 轴方向位移的假定矛盾，命 题不成立。
✓ 因此，楼盖发生轴x方向的刚体平移时，柱当 且仅当发生绕 y轴方向的弯曲变形，即：
➢ 把型钢对称化，并且以含钢量最小的一侧对 称。
整理课件
方钢管混凝土柱轴压比限值的研究
方钢管混凝土柱轴压比限值的研究作者：黄秋英来源：《价值工程》2010年第10期摘要:本文在方钢管混凝土柱压弯试验的基础上,探讨了轴压比影响柱延性的原因,并推导了试验轴压比与设计轴压比的换算关系公式。
最后根据换算关系公式和试验数据,以层间弹塑性位移角作为延性控制指标,提出了方钢管混凝土框架柱的轴压比限值,以供设计参考。
Abstract: This paper based on experiment of concrete filled square steel tubular columns under combined constant axial load and cyclic lateral loads, the reasons of the effect of axial compression ratio on the ductility of composite column are discussed in this paper .The conversion relation betweenexperimental axial compression ratio and design axial compression ratio is deduced .Finally, the limitedvalues of axial compression ratio of concrete filled square steel tubular columns are brought forward on the basis of the deduced result and experimental data.关键词:钢管混凝土;轴压比;轴压比限值;延性Key words: concrete filled square steel tubular columns;axial compression ratio;limited values of axial compression ratio;ductility中图分类号:TU43文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0107-020引言方钢管混凝土是整个钢管混凝土结构的一个组成部分,同圆钢管混凝土结构处于并列地位。
[赏析]谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值
![[赏析]谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值](https://img.taocdn.com/s3/m/2b2e93b4aeaad1f347933f5d.png)
[赏析]谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值谈钢筋混凝土框架柱的轴压比限值1、前言轴压比是柱子受轴力设计值与混凝土部分抗压能力的比值 ,即N/fcbh。
试验研究和工程震害的实践表明 ,轴压比对钢筋混凝土框架柱的抗震性能影响很大,在钢筋硅框架柱延性的众多影响因素(纵向钢筋的配筋率、配箍率,钢材等级 ,柱子的截面形状, 混凝土的强度等级 ,轴压比及剪跨比)中,以轴压比、配箍率和剪跨比的影响最为显著。
因此 ,现行的建筑抗震设计规范GB50011-2010 及混凝土结构设计规范GB50010-2002中,基于希望钢筋混凝土框架柱出现以受拉钢筋的屈服为先导的大偏心受压破坏的理论和部分试验研究结果而定出的,如表1。
通过限制轴压比 ,保证柱有足够的变形能力,使钢筋混凝土框架柱在地震作用下发生大变形时,相应于静力试验中低周反复荷载作用下剪力位移滞回曲线是不发散的,从而保证框架柱“坏而不倒” 。
表1柱轴压比限值抗震等级一二三四框架柱 0.65 0.75 0.85 0.9高层,超高层建筑如雨后春笋般随着市场经济的发展和施工技术的不断提高, 的出现,由于层数的增加,使柱的轴向力加大 ,在设计钢筋混凝土框架结构和框剪结构时,经常会遇到柱的轴压比问题。
按结构设计软件satwe进行高层结构抗震分析时,经常出现柱的断面由轴压比限值来确定,柱的配筋多为构造配筋,这是不合理的。
容易造成柱的截面很大,这不仅减少了使用空间,更重要的是使柱的剪跨比减少,刚度增大,地震反应加大,容易引起柱的脆性破坏,对柱的抗震是非常不利的。
因此,在钢筋混凝土框架柱的抗震设计中,应综合考虑影响柱子延性的各项因素,不应顾此失彼。
2、影响框架柱延性的因素2.1框架柱的剪跨比=Hn/2h。
试验结果表明剪跨比能大体反映出截面上弯曲正应力和剪切应力的比例关系,是决定框架柱延性破坏还是脆性破坏的主导因素,钢筋混凝土框架柱剪跨比越大,延性越好。
在一般配筋情况下,剪跨比大于2时框架柱在水平剪力下弯曲破坏,对抗震有利,剪跨比小于2时,形成短柱,在水平剪力下剪切破坏,由于剪切破坏主要是斜截面上的弯剪主拉应力引起的,受拉纵筋在破坏时有可能还没有进人屈服,压区混凝土存在较大的复合剪应力,加速混凝土的压溃,使柱子呈脆性破坏,对抗震不利。
浅谈十字形截面钢筋混凝土框架柱的轴压比限值
式 （１）确定 。 受压翼 缘上砼 的平均 压应 力为
＝
Ｅ＝ １ ＋ Ｅ 、 Ｅ。 一 分别 为钢 筋屈服 应 变的试验 值和砼 极 限压应 变 的 ． 试验 标准值 ； 柱 轴压 比 限值 的设 计值 定义 为 ：
隹
ａ ＝
一
（ １专］ ． 一 １ ￣ ｆ ｓ ｏ
应 力 与 应 变 之 间 的 关 系 为 当 ￡ ＜ ￡ 时 。
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（ １ ）
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当 Ｅ ≤ Ｅ≤ Ｅ 时 ０
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般 ， 受 压 翼 缘 边 缘 砼 的 压 应 变 Ｅ＜ Ｅ ，其 上 各 点 的应 力 应 按
截 面框 架柱 轴压 比限值 建议值 ． 关 键 词 ：十 字形截 面框 架柱 ；轴压 比 限值 ；界 限破 坏
中图分类号 ：Ｔ ３５ 文献标识码 ： 文章编号 ：１０－ ６１ ０００－０００ Ｕ７． ４ Ａ ０９ ８３（ １）１０８—２ ２
在 我国 常用 的钢 筋混凝 土框 架 、框架一 剪 力墙 和 框架一简 体 高 层 结构 中 ，常常用 到十 字形截 面的框 架柱 ，规 范对轴 压 比的限定 未 根 据不 同的柱 截面 形式给 出不 同的 限值 ，以往 大多数 试验研 究也都 是 针对矩 形截 面展 开的 ，而事 实上十 字形 截面 同矩形 截面情 况有 很 大的不 同 ，因此有 必要对 十字 形截面 框架 柱 的轴 压 比限值作 进一 步
０８ ．
式 中， ａ是 小 于１ 的系数 。其值 根 据平 截面假 定和 砼 的应力应 变关 系理论 曲线确定 如下 ：由平截面假 定 ，截面 应变分布 如图１（ ） ｂ 所示 。受压 翼缘 边缘砼 的应 变为 Ｅ ｈ 。／２§ ｈ ＝ ￡ 。 （０ １） 式 中 ， Ｅ ． 一 受 压 区 边 缘 砼 的 极 限 压 应 变 。 由 混 凝 土 的 本 构 。 关 系可知 ， Ｅ Ｏ０ ３ ，受压 区砼 的理论应 力分布如 图１（ 所 示 ， 。 ．０ ３ ＝ Ｃ）
钢管混凝土构件轴压比限值确定及其适用范围的综述
钢管混凝土构件轴压比限值确定及其适用范围的综述作者：庄志有来源：《科学与财富》2018年第17期摘要：钢管混凝土构件已经成为高层建筑、大跨度桥梁的主要纵向或轴向承载构件。
钢管混凝土柱结合钢和混凝土材料的优点，在地震等强动力作用下具有较高的承载能力、刚度和延性，经济效益显著，施工方便。
为了更好地发挥钢管混凝土的性能，本文研究了通过分析之前许多学者的研究，探讨钢管混凝土的延性以及轴压比限值对钢管混凝土结构性能的影响。
并且研究比较了方钢管混凝土和圆钢管混凝土在轴压比限值的之间存在的不同。
限值轴压比是为了提高结构的延性，增强抗震性能。
而钢管混凝土由于结构的属性，具有非常好的延性，一般情况无需考虑轴压比限值。
研究中表明二者都应该考虑长细比来保证结构的稳定性。
当钢管混凝土柱具有较大的长细比时，柱子将越有可能发生失稳破坏，导致柱子的承载能力降低。
而由于圆钢管有更好的约束效应，可以不考虑轴压比的限值。
关键词：钢管混凝土；轴压比；限值引言钢管混凝土柱结合钢和混凝土材料的优点，在地震等强动力作用下具有较高的承载能力、刚度和延性，经济效益显著，施工方便，钢管混凝土用在建筑结构中，和钢材相比，节约了大量钢材，同钢筋混凝土相比，则减少了截面尺寸并减少了自重，具有更好的抗压强度和变形能力。
并且钢管混凝土结构作为一种组合结构具有良好的抗火性能，并且后期的维护成本也相对较低。
大截面钢管混凝土柱作为高层建筑中的竖向承载构件，在超高层建筑、大跨度桥梁、地铁车站、工业厂房、港口工程等土木基础设施中得到了广泛的应用[1]。
随着我国经济的发展，对结构的安全性能提出了更高的要求，同时在保障结构安全的前提下，尽可能降低成本，从而有利于社会经济的发展。
因此研究钢管混凝土的轴压比限值，有助于在设计中参考，利于设计的发展，降低成本。
钢管混凝土就是利用钢管和混凝土在受力时结构反应可以互补的特点，将素混凝土灌入钢管而制成的。
其中，实心钢管混凝土采用浇灌的方式制作，混凝土完全填满钢管，空心钢管混凝土是采用离心法浇筑内混凝土并通过蒸汽养生制成，混凝土部分为中空[2-3]。
钢骨混凝土柱轴压比限值控制的讨论
钢骨混凝土柱轴压比限值控制的讨论
李云云;鄂红
【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》
【年(卷),期】2005(024)001
【摘要】介绍了钢筋混凝土柱和钢骨混凝柱的轴压比限值,并通过试验研究,分析了轴压比对钢骨混凝土柱抗震延性的影响,得出了满足一定位移延性要求、对应于不同体积配箍率的钢骨混凝土柱的轴压比限值.
【总页数】4页(P30-32,40)
【作者】李云云;鄂红
【作者单位】内蒙古科技大学,建筑与土木工程学院,内蒙古,包头,014010;包头钢铁(集团)公司,内蒙古,包头,014010
【正文语种】中文
【中图分类】TU312
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钢筋混凝土结构柱轴压比限制的定义及其影响
一、钢筋混凝土结构柱轴压比限制的定义钢筋混凝土结构柱轴压比即钢筋混凝土结构柱受压时，柱截面所受作用力的比值。
在工程设计中，限制轴压比是为了保证钢筋混凝土结构柱在受力状态下不会出现过大的变形或破坏，保证结构的安全性和稳定性。
1.1、轴压比的计算公式在计算钢筋混凝土结构柱轴压比时，一般采用以下公式：P/A_f +Mz/(σ_bbh^2 )<=P_n/A_gf_y其中，P为轴向压力，A_f为受拉带钢筋的截面积，Mz为弯矩，σ_bb 为混凝土应力，h为柱截面的高度，P_n为轴向承载力，A_g为柱截面的面积，f_y为钢筋的屈服强度。
1.2、轴压比的限制根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）的规定，一般情况下，筒体、矩形、T形截面的钢筋混凝土柱轴压比的限制如下：- 对于普通截面构件，轴压比不得大于0.65；- 对于受剪或受扭钢筋混凝土柱，轴压比可以增大到0.75；- 对于较矮柱子，轴压比的限制可以适当放宽。
二、轴压比限制的影响2.1、对结构安全性的影响轴压比限制的大小直接关系到钢筋混凝土结构柱的安全性。
当轴压比超过规定限制时，柱子可能出现轴向压力过大而导致破坏，甚至引起整个结构的倒塌。
严格控制轴压比限制对于保障结构的安全性至关重要。
2.2、对结构稳定性的影响轴压比限制的大小也会影响结构的稳定性。
当轴压比过大时，柱子受力不均，易产生侧向位移和倾斜，从而影响整个结构的稳定性。
严格控制轴压比限制可以确保柱子在受力时保持稳定，从而保证整个结构的稳定性。
2.3、对柱截面尺寸的影响轴压比限制的大小也会影响钢筋混凝土柱截面的尺寸设计。
在设计柱子的截面尺寸时，需要根据轴压比的限制确定柱子截面的尺寸大小，以满足结构的安全性和稳定性要求。
2.4、对钢筋配筋率的影响轴压比限制的大小还会对钢筋混凝土柱的配筋率造成影响。
当轴压比过大时，需要增加钢筋的配筋率，以保证柱子在受力时不会产生过大的变形或破坏。
在设计柱子的配筋率时，需要考虑轴压比的限制，合理确定钢筋的配筋率。
钢筋混凝土柱和轴压比的关系
钢筋混凝土柱和轴压比的关系钢筋混凝土柱是建筑结构中使用最广泛的基本结构构件之一。
在设计钢筋混凝土柱时，需要考虑许多因素，其中轴压比是非常重要的参数之一。
轴压比是指柱中受压区域的轴向压力与柱截面承载能力之比。
具体而言，轴压比=允许承载力/实际受压力。
为了保证钢筋混凝土柱的安全稳定，轴压比一般应控制在一定范围内。
那么，轴压比与钢筋混凝土柱的设计有什么关系呢？1.轴压比对钢筋混凝土柱的抗弯强度影响在轴向受压作用下，钢筋混凝土柱会发生弯曲。
随着轴压比的增加，受压区域的强度会减小，而梁端的强度则会增加。
当轴压比达到一定值时，柱子会发生局部失稳，在一侧弯曲，形成裂缝，甚至崩塌。
因此，允许的轴压比不能超过一定的限制。
2.轴压比对钢筋混凝土柱的抗剪强度影响除了受弯作用外，钢筋混凝土柱还会受到剪切力的作用。
当轴压比较小的时候，柱子的抗剪强度不会受到太大的影响。
但是，当轴压比超过了一定值时，柱子的抗剪承载力会明显下降。
这就需要设计者在考虑轴压比时，同时考虑轴向和横向的受力情况。
3.轴压比对钢筋混凝土柱的稳定性影响轴向受力会影响钢筋混凝土柱的稳定性。
当轴压比达到一定值时，柱子的弯曲模态将会改变，而柱子失稳的可能性也会增加。
为了保证钢筋混凝土柱的稳定性，应该控制轴压比在合理的范围内。
4.轴压比对钢筋混凝土柱的变形影响在轴向受力作用下，柱子的变形也会发生改变。
一般来说，当轴向受力相同时，轴压比越大，柱子的变形也会越大。
为了确保钢筋混凝土柱的变形满足设计要求，轴压比也需要在设计中予以考虑。
综上所述，轴压比与钢筋混凝土柱的设计紧密相关。
在设计中，设计者需要考虑轴向受力、抗弯强度、抗剪强度、稳定性和变形情况等因素，以保证钢筋混凝土柱的安全可靠。
高层建筑中结构柱轴压比限值的讨论
高层建筑中结构柱轴压比限值的讨论【摘要】在高层建筑结构设计中大多采用轴压比来提高柱的延性，然而轴压比的限值是一项重要的影响因素，在很多建筑中常常会出现轴压比超限的情况，为此我国也在轴压比的限值上做出了相应的规范，从而更好的保证在建筑的应用。
本文对轴压比限值的影响因素进行了分析，同时总结了超限柱的加固方法。
【关键词】结构柱；轴压比；措施引言高层建筑的发展已经成了一种必然趋势，并且随着城市人口的不断增加，超高层的建筑也越来越多，在高层建筑中，钢筋混凝土框架和剪力墙结构中框架柱的轴压比限制问题一直是影响建筑质量的重要因素。
我国在建筑轴压比的限制上有着相应的规范标准，在建筑设计的过程中需要根据规范的标准来进行设计，而有些建筑的框架柱的轴压比限定值通常都是固定的，影响了建筑面积的使用，同时对于结构抗震也有着非常不利的效果。
另外，短柱的破坏形式通常为脆性破坏，这种破坏形式是影响钢筋混凝土框架结构产生坍塌的直接因素。
因此，在进行设计的过程中，要注意控制好轴压比限制的范围，从而减少因短柱形成而造成的钢筋混凝土抗震性能差的现象发生，对于提高建筑的整体质量也有着直接的关系。
1、轴压比实质轴压比的规定限制通常设定为不具体的参数，以建筑抗震的效果为轴压力的设定这。
在这里需要注意的是，轴压比是建筑抗震性能的重要参数，因此在设定时需要保证规范的标准。
通过实践标明，轴压比值越大，建筑中柱的延展性就会越低，尤其是对于短柱的影响要更大一些。
柱截面的对称配筋是一种平衡力的模式，我们在这种条件下可以通过截面内里平衡条件可以得出轴压比对柱截面的混凝土受压力的大小，轴压比是受压过程中大偏心与小偏心之间的界定值。
同时，钢筋混凝土结构中框架柱有着三种不同的破坏形式，剪切、粘结和弯曲等，剪切、粘结的破坏形式属于脆性破坏类型，脆性破坏的特点就是没有延展性，在进行抗震设计时，是必须要进行避免的。
而另一种弯曲的破坏形式属于延性破坏类型，这种破坏类型相对脆性破坏抗震性要好一些，但是对于规范中的轴压比限制，就要使柱尽量保持在处于延性较高的类型中，在进行建筑轴压比设计时，尽可能的选择延性较高的轴压比，这样也能提高框架柱的延性从而提高整体的抗震效果。
钢筋混凝土框架柱轴压比设计
钢筋混凝土框架柱轴压比设计发布时间：2021-04-01T07:36:58.484Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年1期作者：袁龙科[导读] 钢筋混凝土框架柱的受震破坏种类概括起来有三种，即大偏压破坏、小偏压破坏、短柱破坏。
中航工程集成设备有限公司深圳分公司广东深圳 518000摘要：为深入认识钢筋混凝土框架柱轴压比限值的含义，从框架柱的破坏机理、配箍构造等因素出发，引伸建立轴压比与变形角、配箍特征值的关系式，以便更好应用新规范《混凝土结构设计规范（GB50010-2010<2015年版>）》的具体规定。
另外，提出高强螺旋箍筋能增加框架柱抗震性能，是解决框架柱轴压比问题的有效措施，其解决结果对发展应用高强混凝土有实际意义。
关键词：钢筋混凝土框架柱；轴压比；配箍特征值；高强螺旋箍筋；变形角钢筋混凝土框架柱在压弯力的作用下，其变形能力随着轴压比的增加而降低，特别在高轴压或小剪跨时呈现脆性破裂，为了确保框架结构在地震力作用时的安全可靠，国家标准设计规范都规定有框架柱轴压比的限值要求。
在工程设计时，为了满足轴压比限值的要求，常需要增大混凝土柱的截面面积，而其纵向钢筋却多按最小构造要求配置。
巨大的柱截面不仅占据了许多宝贵的建筑空间，而且也使柱的高度与柱的截面高度之比H/h＜4，柱的破坏形式由小偏压破坏转变为脆性更加明显的剪切破坏，这样仍然没有达到抗震的安全可靠的要求。
这种设计不合理的现象应引起重视，《混凝土结构设计规范GB50010-2010》也增加了一些关于轴压比限值的新规定。
1 钢筋混凝土框架柱的受震破坏机理钢筋混凝土框架柱的受震破坏种类概括起来有三种，即大偏压破坏、小偏压破坏、短柱破坏。
大偏压破坏时，其受拉钢筋先屈服，塑性变形充分发展后，压区混凝土被压坏，它具有较好的延性；而对于小偏压破坏，其受拉钢筋没有达到屈服，压区混凝土先破碎而破坏，它不具有抗震的延性；短柱破坏是一种剪切破坏或纵筋的粘着滑移破坏，其脆性特点更明显，也是最容易发生震害的破坏形式。
预压型钢混凝土柱轴压比推导及轴压比限值分析
其 中：１１， 为混凝土轴力分配系数 ；ｎ 为型钢轴力分配 系 数。在设计状 态下 ｎ。和 ｎ。基本相 同，为便 于计 算 ，将式 （３） 变形 为 ：
Ｎ ＝ｎ（ｆｏＡ。＋，自Ａ。）
（４）
式中 ：Ⅳ为型钢混凝土柱 的轴压力 限值 ；ｎ为型钢混凝土
柱的轴压力限值系数 。
在结构设计 中 ，柱轴压 比的取 值不仅对 结构 的抗 震性能 有很 大的影响 ，同时也是 确定 柱子 的截 面尺 寸 、型钢 含量及 抗震配筋构造 等的重要依据 。然而 ，业 内对 型钢混凝 土柱轴 压 比的定 义有 很大 分 歧 ，而 对其 限值 则 更是 没 有统 一 的看 法 ，我 国现行 的两部 ＳＲＣ结 构的行业 标准 ，其适用 范围均 明 确规定 为适 用于实腹式配钢 的 ＳＲＣ柱 ，而对于预压型钢混凝 土柱 的轴压 比限制 的研 究 尚属少 见 ，很 少有 相 关 的参 考文 献 。本文 主要是通 过对 预压 型钢混 凝 土柱轴 压 比公式 进行 推导 ，引入参数预压 比并 分析 其对轴 压 比 的影 响 ，提 出 了预 压型钢混凝土柱轴 压 比限值 ，从 而为预压 型钢混凝 土柱结构 的推广应用 提供理论基础和技术支持 。
（３）
１Ｉ＿—— —
图 １ 预 压 型 钢 混 凝 土 柱 截 面
预压 型钢混凝 土柱在 一期 和二期 轴力作 用下 的压应 变
［定稿 日期］２０１５—０９—０７ ［作 者简介］张涛 （１９８３一），男 ，研 究 生，一级 注册 结构 工程 师，从事结构设计工作 ；张波（１９８１一），男 ，本科 ，国家注 册监理工程 师，从事工程监理工作。
对于钢筋混凝 土柱 ，轴压 比公 式为 ：
ｎ
钢骨钢管混凝土柱轴压比限值的讨论
钢骨钢管混凝土柱轴压比限值的讨论摘要提出界限破坏时钢骨-钢管混凝土组合柱轴压比和轴力比限值。
关键词钢管-钢骨混凝土组合柱;界限破坏;轴压比限值轴压比是影响柱抗震性能和变形能力的重要指标之一。
钢骨—钢管混凝土组合柱[1]是把钢管置入型钢混凝土中,使型钢、钢管、混凝土3种材料协同工作以抵抗各种外部效应的一种结构形式。
其界限破坏的特征不明显,这是由于在组合柱中,钢骨、钢管腹板在柱界面高度上是连续的,破坏时钢管不可能全部同时屈服,试件并不能立即崩溃,而是逐渐降低其承载力。
由于钢骨—钢管混凝土组合柱没有明显的界限破坏状态,且柱中钢管承担一定的轴力,所以钢骨—钢管混凝土组合柱的轴压比根据不同的理解有不同的计算方法。
本文提出钢骨—钢管混凝土柱理论计算公式及轴压比限值的合理取值的建议。
1按钢筋混凝土柱轴压比限值的概念进行分析文献[1]从界限破坏时的平衡条件出发,根据平截面假定,提出了供设计用的轴压比限值的计算公式:(1)式中:为抗震等级影响系数,一、二和三级分别取0.8、0.9和1.0;,为柱截面的宽和高;为考虑钢骨腹板的计算厚度,按文献中公式计算;为配钢管率。
2采用控制轴压力限值(即《型钢混凝土柱》[2]轴压比限值)的方法型钢混凝土柱确定轴压比限值的方法和钢筋混凝土柱确定轴压比限值的方法不同在于考虑了钢骨含量对轴压比的影响。
推导轴压比时,为推导公式方便,同样把外包钢骨转化为连续的钢板,利用平截面假定和外包钢的连续化。
轴压力限值的试验值式中:为界限破坏时轴向压力试验值;为界限破坏时受压混凝土合力的试验值;为界限破坏时钢骨翼缘合力的试验值;为界限破坏时钢骨腹板合力的试验值;为界限破坏时钢管受力的试验值;,分别为混凝土轴心抗压强度试验值和钢管的抗压强度试验值;,分别为柱中混凝土部分和钢管部分的面积。
轴压力限值的设计值轴压力限值的实用计算公式式中:3采用轴压比限值和轴力比限值双控原则进行分析就文献试验数据,其中混凝土强度等级为C52,配钢管率为4.54%,按式(1)和式(5)计算出钢骨—钢管混凝土组合柱的轴压比和轴力比限值系数列于表1。
钢筋混凝土柱的轴压比对短柱承载力的影响分析
钢筋混凝土柱的轴压比对短柱承载力的影响分析钢筋混凝土柱是建筑结构中常用的承重元件之一，在各种建筑工程中起着重要的作用。
轴压比是指柱的轴向荷载与柱的抗弯承载力之比，是评估柱抗压性能的重要指标。
而短柱是指柱的高度小于约3-4倍柱的最小截面尺寸的柱子。
本文将对钢筋混凝土柱的轴压比对短柱承载力的影响进行详细分析。
首先，我们来理解一下轴压比对柱的承载力的影响。
轴压比越小，说明柱的自重相对于承载荷载的贡献越小，柱的承载能力一般较大。
而轴压比越大，说明柱的自重相对于承载荷载的贡献越大，柱的抗压性能相对较弱。
所以，轴压比是影响柱的承载力的重要因素之一。
对于短柱来说，其受力特点与高度较大的柱略有不同。
首先，短柱的受力主要以轴力为主，而高度较大的柱则还要考虑弯矩的作用。
因为短柱高度较小，自重荷载相对较小，所以对于短柱来说，轴压比的影响更加显著。
在分析轴压比对短柱承载力的影响时，还需要考虑柱材料的特性，如混凝土的强度和钢筋的加固。
一般情况下，短柱的承载能力主要取决于混凝土的强度，而钢筋起到增加柱的强度和韧性的作用。
因此，在设计和施工过程中，需要合理选择混凝土的配合比，以及合适的钢筋数量和布置方式，以提高柱的抗压性能。
当轴压比较小时，短柱的延性较好，一般呈现出较强的抗震性能。
这是因为当轴压比较小时，短柱处于单轴受压状态，轴向力的作用下，钢筋在轴向方向上的延伸能够提供更好的延性，从而增强了柱的抗震能力。
然而，当轴压比较大时，短柱的承载能力会显著下降。
这是因为当轴压比较大时，短柱会出现失稳破坏，常见于柱顶的局部压碎和骨料的脱落。
此外，由于短柱缺乏足够的高度来分散应力，使得柱的受压能力降低。
为了解决短柱在轴压比较大时承载能力下降的问题，可以采取以下措施：1. 加强柱的配筋：通过增加钢筋的数量和布置方式，提高柱的抗压能力。
同时，可以采用高强度钢筋和高性能混凝土材料，以增加柱的抗压性能。
2. 增加柱的截面尺寸：增加柱的截面尺寸可以有效提高柱的抗压能力。
钢筋混凝土Z形柱轴压比限值的研究
１ 轴压 比 限值 的含 义
轴 压 比限值 的实 质是通 过 限制 轴压 比 ，希 望柱 发生延 性好 的大偏 心受 压破 坏 ，从 而保 证框 架柱 有 足够 的变形 能力 ．轴 压 比高 时 ，受 压混 凝土 先压 碎 ，柱 发生小 偏心 受压脆 性破 坏 ；轴压 比低 时 ，受 拉
钢筋首先屈服 ， 产生大偏压破坏．轴压 比限值分为设计值和标准值 ：
＝Ｎｂ （ Ａ ． 厶 ） ／ ＝ ／ Ａ） （ ． （） １ （） ２
式中，
分别 为轴 压 比限 值 的标 准 值 和设 计 值 ； 、 ｃ 别 为 混 凝 土 的轴 心抗 压 强度 标 准值 、 ＾ ｆ分 分别 为柱 截 面大小 偏 心 受压 界 限 破坏 时 的轴 向承 载力 标 准 值 、设
焦 俊 婷 ， 叶 国琛
（ 门理工学院土木工程与建筑系，福建 厦门 ３ １２ ） 厦 ６ ０４
［ 摘 要】 对现有规程没有具体技术规定的 ｚ形柱轴 压 比限值进 行研 究．基 于平 截面假设 和异形 柱轴
压 比限值 大小偏压界 限理论 法，利用 简便快捷的截面高斯积分计 算 ｚ形 柱轴压 比限值 ，分析 了荷 载角、截 面尺 寸、混凝土强度 、配筋率等 因素对 ｚ形柱轴压 比限值的影响．结论表 明 ：荷栽 角对 ｚ形柱轴压 比限值
第 １ ９卷 第 ２期 ２ １ 年 ６月 ０１
厦 门理 工 学 院 学报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉ ｍｅ ｎ ｖ ｒｉ ｆＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｆＸ ａ ｎ Ｕ ｉｅ ｓ ｙ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｔ
ＶＤ． ９ Ｎ ． Ｉ１ ｏ ２
Ｊ ｎ ０１ ｕ ．２ １
钢筋 混凝 土 Ｚ形 柱 轴压 比限值 的研 究
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钢骨钢管混凝土柱轴压比限值的讨论
摘要提出界限破坏时钢骨-钢管混凝土组合柱轴压比和轴力比限值。
关键词钢管-钢骨混凝土组合柱;界限破坏;轴压比限值
轴压比是影响柱抗震性能和变形能力的重要指标之一。
钢骨—钢管混凝土组合柱[1]是把钢管置入型钢混凝土中,使型钢、钢管、混凝土3种材料协同工作以抵抗各种外部效应的一种结构形式。
其界限破坏的特征不明显,这是由于在组合柱中,钢骨、钢管腹板在柱界面高度上是连续的,破坏时钢管不可能全部同时屈服,试件并不能立即崩溃,而是逐渐降低其承载力。
由于钢骨—钢管混凝土组合柱没有明显的界限破坏状态,且柱中钢管承担一定的轴力,所以钢骨—钢管混凝土组合柱的轴压比根据不同的理解有不同的计算方法。
本文提出钢骨—钢管混凝土柱理论计算公式及轴压比限值的合理取值的建议。
1按钢筋混凝土柱轴压比限值的概念进行分析
文献[1]从界限破坏时的平衡条件出发,根据平截面假定,提出了供设计用的轴压比限值的计算公式:
(1)
式中:为抗震等级影响系数,一、二和三级分别取0.8、0.9和1.0;
,为柱截面的宽和高;为考虑钢骨腹板的计算厚度,按文献中公式计算;为配钢管率。
2采用控制轴压力限值(即《型钢混凝土柱》[2]轴压比限值)的方法
型钢混凝土柱确定轴压比限值的方法和钢筋混凝土柱确定轴压比限值的方法不同在于考虑了钢骨含量对轴压比的影响。
推导轴压比时,为推导公式方便,同样把外包钢骨转化为连续的钢板,利用平截面假定和外包钢的连续化。
轴压力限值的试验值
式中:为界限破坏时轴向压力试验值;为界限破坏时受压混凝土合力的试验值;为界限破坏时钢骨翼缘合力的试验值;为界限破坏时钢骨腹板合力的试验值;为界限破坏时钢管受力的试验值;,分别为混凝土轴心抗压强度试验值和钢管的抗压强度试验值;,分别为柱中混凝土部分和钢管部分的面积。
轴压力限值的设计值
轴压力限值的实用计算公式
式中:
3采用轴压比限值和轴力比限值双控原则进行分析
就文献试验数据,其中混凝土强度等级为C52,配钢管率为4.54%,按式(1)和式(5)计算出钢骨—钢管混凝土组合柱的轴压比和轴力比限值系数列于表1。
表中数值会大于1.0的情况,这是允许的,因为轴压比是指名义压应力与的比值,不是真实的。
型钢混凝土组合柱轴压比限值的确定是在试验研究基础上,规定二级抗震等级的框架结构柱的轴压比限值为0.75。
通过表1可以看出,钢骨—钢管混凝土组合柱的轴压比限值要高于型钢混凝土组合柱轴压比限值10%以上。
说明相比型钢混凝土组合柱,钢骨—钢管混凝土组合柱有更好的延性。
4结论
1)推导出了钢管-钢骨混凝土框架柱轴压比限值的实用计算公式;在工程设计中可以利用计算公式进行计算。
2)对于钢管—钢骨混凝土组合柱设计时,采用轴压比和轴力比限值双控原则,轴压比用于控制截面的初步选型,轴力比考虑了钢管用量的影响,作为截面选型的最终限值标准。
3)相比型钢混凝土组合柱,钢管—钢骨混凝土组合柱有更好的延性。
参考文献
[1]徐亚丰,赫芳,向常艳.等.钢管-钢骨混凝土组合柱轴压比限值的研究[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2006,22(5):740-744.
[2]中华人民共和国行业标准.型钢混凝土组合结构技术规程[S].(JGJ138-2001,
J130-2001).北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]李向民.高强SRC框架柱轴压比限值的研究[J].广东土木与建筑,2001,10.
[4]徐明,苏丽莉,程文.内配圆钢管的钢骨混凝土柱轴压比限值的研究[J].工业建筑,2003,33(3):60-62.。