钢骨钢管混凝土柱轴压比限值的讨论

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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。

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。

钢筋混凝土异形柱轴压比限值探讨

钢筋混凝土异形柱轴压比限值探讨
张晋;潘小华;等
【期刊名称】《工程力学》
【年(卷),期】2001()A02
【摘要】对于钢筋砼异形柱的轴压比限值，本文总结分析了按照大小偏压界限破
坏状态条件来确定的现行规范方法以及按延性性能来确定的方法，认为后者更加合理。

通过使用第二种方法对不同肢长肢宽比的异形柱进行进一步的计算分析，得
出了相应的结论和轴压比限值建议。

【总页数】5页(P350-354)
【关键词】异形柱;延性;轴压比;钢筋混凝土
【作者】张晋;潘小华;等
【作者单位】东南大学土木工程学院,南京210096;深圳市第一建筑工程有限公司，深圳518028
【正文语种】中文
【中图分类】TU375.3
【相关文献】
1.钢筋混凝土异形柱轴压比限值确定原则研究 [J], 赵然;孙海霞;任海东;安永海
2.钢筋混凝土异形柱轴压比限值研究 [J], 何放龙;李冰
3.钢筋混凝土异形柱的轴压比限值与配箍构造 [J], 王依群;许贻懂;陈云霞
4.钢筋混凝土异形截面框架柱轴压比限值的研究 [J], 赵艳静;陈云霞;于顺泉
5.钢筋混凝土不等肢异形柱轴压比限值的研究 [J], 张新培;陈伟
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配置工字、十字形钢骨的钢骨混凝土柱轴压比限值(精)

关键词: 钢骨混凝土柱轴压比限值
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

➢ 没法真正反映出型钢分担轴力的作用。 ➢ 计算结果出现负值或很小的值，明显与实际
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。

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。

[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￣ｆｓｏ
应力与应变之间的关系为当￡＜￡时。
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０￡Ｊ０
（１）
（）２
当Ｅ ≤ Ｅ≤ Ｅ时０
ａ＝ｆ
一
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：Ｔ３５文献标识码：文章编号：１０－６１０００－０００Ｕ７．４Ａ０９８３（１）１０８—２２
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Ｅｈ。／２§ ｈ＝￡。（０１）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，ＥＯ０３，受压区砼的理论应力分布如图１（所示，。．０３＝Ｃ）

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表中数值会大于１的情况，．０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０７。通过表１以看出，钢．５可骨—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１％以上。说明相比型钢混凝土组合柱，钢骨一钢管混凝土组合柱有０
［］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［】Ｇ１８２Ｏ，ｓ（Ｊ３－ＯｌＪ
Ｊ３ — ０１．京：国建筑工业出版社，０２１０２０）北中２０．【１３李向民．高强ＳＣＲ框架柱轴压比限值的研究ｌ】．Ｊ广东土木与建筑，０，．２１０型计算机原理与接口技术＿微中国科学技术大学出版社，０２８０
（】４杨恢先，黄辉先．片机原理与应用．单人民邮电出版社，０．２６０
图４灭火实验场地
［１祥－５郭天新概念５单片机Ｃ言教程．ｌ语电子工业出版社，０．２８０
２采用控制轴压力限值（《钢混凝土柱》轴压比限值）的即型
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
关键词钢管一钢骨混凝土组合柱；界限破坏；轴压比限值中图分类号Ｔ文献标识码Ａｕ文章编号１７～６１（１）８— １７０６３９７一２００１００— ｌ０
轴压比是影响柱抗震性能和变形能力的重要指标之一。钢骨一钢管混凝土组合柱『］１是把钢管置人型钢混凝土中，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。本文提出钢骨一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［从界限破坏时的平衡条件出发，根据平截面假定，提出了供１］设计用的轴压比限值的计算公式：
更好的延性。
４结论
１推导出了钢管一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）于钢管一钢骨混凝土组合柱设计时，采用轴压比和轴力比限对值双控原则，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，钢管一钢骨混凝土组合柱有更好的延
［】明，４徐苏丽莉，程文瀵．内配圆钢管的钢骨混凝土柱轴压比限值的研究ｆ．Ｊ工业］
建筑，０３３（： — ２２０，３６６．３）０
］４・＋】＝ａ．詈ｏ．ｓ
（上接第１２）０页烛模拟火源，随机分布在场地中。灭火场地如图４所示。
］ｄ１＋２｛・等＋．等・）＝（６ｌ７等ｏ４Ｐ３
…
式中：Ｌｃ为抗震等级影响系数，一、二和三级分别取Ｏ、．．；．０和１８９Ｏｂ为柱截面的宽和高；ｄ，＾为考虑钢骨腹板的计算厚度，按文献中公式计算；ｐ为配钢管率。
（作昙㈩，），，师）者，汉工。男族程一
该灭火机器人能实现智能地寻找火源并进行灭火，而且成本很低，效率较高，如果能运用在实际的消防现场，它将会协助消防人员进行火灾的定位和灭火，具有极大的社会意义。
参考文献
［］１刘海成．Ｖ单片机原理及测控工程应用．ＡＲ北京航空航天大学出版社，０２８０［１玺，２朱玉崔如春．．算机控制技术．等计电子工业出版社，０２５０
巍霸
应用科学
１０７
钢骨钢管混凝土柱轴压比限值的讨论
蔡洪洲，赫芳
（．１中地海外辽宁建筑１程有限责任公司，辽宁沈阳１０３；２宁天维纺织研究建筑设计集团有限公司，辽宁沈阳１０１）－０４．１辽０５１
摘要提ｍ界限破坏时钢骨一钢管混凝土组合柱轴压比和轴力比限值。
土合力的试验值；Ⅳ 为界限破坏时钢骨翼缘合力的试验值； ≥ Ⅳ 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；Ａ，Ａ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［】．；ｍ＝１］７（４）轴压力限值的实用计算公式
，ｒ，
ｌｇ＋Ｓ＋ｙａ
１
＋
Ｌ＋Ｌ
２．Ｏ ×Ｏ０３／
２￡
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，中混凝土强度等级为Ｃ２其５，配钢管率为４４．％，５按式（１）和式（５）计算出钢骨一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１钢骨—钢管混凝土组合柱（５）设计轴压比与轴力比限值Ｃ２
性
Ｎ：＝Ｎ：＋Ｎ＋Ｎ＋Ｎ：０３式中：为界限破坏时轴向压力试验值； Ⅳ 为界限破坏时受压混凝
参考文献［】亚丰，芳，１徐赫向常艳等．一钢管钢骨混凝土组合柱轴压比限值的研究【．阳Ｊ沈Ｊ
建筑大学学报（自然科学版）０６２５：０７４，０，（７ — ４．２２）４