轴压比

一、定义

1、轴压比——指柱（墙）的轴压力设计值与柱（墙）的全截面面积和混凝

土轴心抗压强度设计值乘积之比值。它反映了柱（墙）的受压情况。

英文名：Axial Compression Ratio

u=N/（A*fc），

u—轴压比，对非抗震地区，u=0.9

N—轴力设计值

A—截面面积

fc—混凝土轴心抗压强度设计值

二、限制最大轴压比的作用

1、《抗规》6.3框架的基本抗震措施6.3.6条文解释：限制框架柱的轴压比主要是为了保证柱的塑性变形能力和保证框架的抗倒塌能力。抗震设计时，除了预计不可进入屈服的柱外，通常希望框架柱最终为大偏心受压（本质受拉）破坏。因此控制柱子的最大轴压比是为了防止柱子小偏心受压（本质受压）而发生脆性破坏。轴压比太大，结构延性差，容易发生脆性破坏，轴压比不满足的时候，要加大柱截面，或者提高混凝土强度等级。轴压比本质上是混凝土受压强度发挥的程度。

2、利用箍筋对混凝土进行约束，可以提高混凝土的轴心抗压强度和混凝土的受压极限变形能力。但在计算柱的轴压比时，仍取无箍筋约束的混凝土的轴心抗压强度设计值，不考虑箍筋约束对混凝土轴心抗压强度的提高作用。

3、《抗规》6.4抗震墙结构的基本抗震构造措施6.4.5条条文解释：

抗震墙的塑性变形能力，除了与纵向配筋等有关外，还与截面形状、截面相对受压区高度或轴压比、墙两端的约束范围、约束范围内配箍特征值有关。当截面相对受压区高度或轴压比较小时，即使不设约束边缘构件，抗震墙也具有较好的延性和耗能能力。当截面相对受压区高度或轴压比超过一定值时，就需设较大范围的约束边缘构件，配置较多的箍筋，即使如此，抗震墙不一定具有良好的延性，因此本次修订对设置有抗震墙的各类结构提出了一、二级抗震墙在重力荷载下的轴压比限值。

对于一般抗震墙结构、部分框支抗震墙结构等的开洞抗震墙，以及核心筒和内筒中开洞的抗震墙，地震作用下连梁首先屈服破坏，然后墙肢的底部钢筋屈服、混凝土压碎。因此，规定了一、二级抗震墙的底部加强部位的轴压比超过一定值时，墙的两端及洞口两侧应设置约束边缘构件，使底部加强部位有良好的延性和耗能能力；考虑到底部加强部位以上相邻层的抗震墙，其轴压比可能仍较大，为此，将约束边缘构件向上延伸一层。其他情况，墙的两端及洞口两侧可仅设置构造边

缘构件。

三、限制最小轴压比的作用

在做结构设计时，经常会出现配筋由规范规定的构造配筋决定. 柱的截面大小由轴压比来确定,往往使柱的截面很大. 这显然存在不合理，一是在建筑上,这占去了许多建筑空间，二时在结构上，由于柱子大导致结构的自重增大,引起地震反应增大,也更容易形成短柱，这些都与保证柱的延性目标背道而驰。

四、轴压比限值规定

1、《抗规》6.3框架的基本抗震措施6.3.6条规定：柱轴压比不宜超过下表的规定；建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小：

抗震等级

结构体系

一级二级三级四级

框架结构0.65 0.75 0.85 0.90

框架—剪力墙结构、筒体结构0.75 0.85 0.90 0.95

部分框支剪力墙结构0.6 0.7 —

注：1.轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；对本规范规定不进行地震作用计算的结构，可取无地震作用组合的轴力设计值计算；

2.表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大于2

的柱，轴压比限值应降低0.05；剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施；

3.沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于100mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于

80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于10mm，轴压比限值均可增加0.10；上述三种箍筋的最小配箍特征值均应按增大的轴压比由本规范表6．3．9确定；

4.在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%，轴压比限值可增加0.05；此项措施与注3的措施共同采用时，轴压比限值可增加0.15，但箍筋的体积配箍率仍可按轴压比增加0.10的要求确定；

5.轴压比限值不应大于1.05。

2、剪力墙轴压比限值

五、轴压比不满足时的调整方法

1、增大柱子截面，增厚墙截面

2、提高该墙或柱的混凝土强度

3、根据6.3.6注释第3和4条规定调整箍筋或加芯柱