6 实心圆形钢管混凝土构件承载力设计
6.1 单肢柱轴心受力承载力计算
6.1.1 钢管混凝土单肢柱的轴心受压承载力应符合下式规定：
式中：N——轴心压力设计值；
Nu——钢管混凝土单肢柱的轴心受压承载力设计值。
6.1.2 钢管混凝土单肢柱的轴心受压承载力设计值应按下列公式计算：
1 当 θ≤1/(α－1)2时
2 当 θ＞1/(α－1)2时
且在任何情况下均应满足下式条件：
式中：N0——钢管混凝土轴心受压短柱的强度承载力设计值(N)；
θ——钢管混凝土构件的套箍系数；
α——与混凝土强度等级有关的系数，应按表6.1.2取值；
Ac——钢管内核心混凝土横截面面积(mm2)；
fc——钢管内核心混凝土的抗压强度设计值(MPa)；
As——钢管的横截面面积(mm2)；
f——钢管的抗拉、抗压强度设计值(MPa)；
φe——考虑偏心率影响的承载力折减系数，应按本规范第6.1.3条计算；
φl——考虑长细比影响的承载力折减系数，应按本规范第6.1.4条计算；
φ0——应按轴心受压柱考虑的 φl 值。
表6.1.2 系数 α
6.1.3 钢管混凝土柱考虑偏心率影响的承载力折减系数 φe，应按下列公式计算：
1 当 e0/rc≤1.55时
2 当 e0/rc＞1.55时
式中：e0——柱端轴心压力偏心距之较大者(mm)；
rc——钢管内的核心混凝土横截面的半径(mm)；
M2——柱端弯矩设计值的较大者(N·mm)；
N——轴心压力设计值(N)。
6.1.4 钢管混凝土柱考虑长细比影响的承载力折减系数 φl，应按下列公式计算：
1 当 Le/D＞30时
2 当4＜Le/D≤30时
3 Le/D≤4时
式中：D——钢管的外直径(mm)；
Le——柱的等效计算长度(mm)，应按本规范第6.1.5条计算；拱的等效计算长度，应按本规范第6.1.7条计算。
6.1.5 柱的等效计算长度应按下式计算：
式中：L——柱的实际长度(mm)；
μ——考虑柱端约束条件的计算长度系数，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017执行；
k——考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数，应按本规范第6.1.6条执行。
6.1.6 钢管混凝土柱考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数 k，应按下列公式计算：
1 轴心受压柱和杆件(图6.1.6a)：
2 无侧移框架柱(图6.1.6b、c)：
3 有侧移框架柱(图6.1.6d)和悬臂柱(图6.1.6e、f)：
1) 当 e0/rc≤0.8时
2) 当 e0/rc＞0.8时
3) 当自由端有力矩 M1 作用时，将式(6.1.6-5)与式(6.1.6-3)或(6.1.6-4)所得 k 值进行比较，取其中之较大值。
式中：rc——钢管内核心混凝土横截面的半径(mm)；
β——柱两端弯矩设计值之较小者 M1 与较大者 M2 的比值(|M1|≤|M2|)，β＝M1/M2，单曲压弯时，β 为正值，双曲压弯时，β 为负值；
β1——悬臂柱自由端力矩设计值 M1 与嵌同端弯矩设计值 M2 的比值，当 β1 为负值（双曲压弯）时，则按反弯点所分割成的高度为 L2 的子悬臂柱计算（图6.1.6f）。
图6.1.6 框架柱及悬臂柱计算简图
6.1.7 对于矢跨比 h/L≤0.4的拱结构（图6.1.7），其在拱平面内的等效计算长度应按下式计算：
式中：S——拱轴长度之半(mm)；
μ——拱的计算长度系数，应按表6.1.7取值。
图6 1.7 拱的等效计算长度简图
表6.1.7 拱的计算长度系数 μ
6.1.8 钢管混凝土单肢柱的轴心受拉构件应按下列公式计算：
式中：N——轴心拉力设计值(N)；
M——柱端弯矩设计值的较大者(N·mm)；
Nut——钢管混凝土单肢柱的轴心受拉承载力设计值(N)；
Mu——钢管混凝土单肢柱的受弯承载力(N·mm)；
rc——钢管内核心混凝土横截面的半径(mm)；
N0——钢管混凝土短柱轴心受压承载力设计值(N)，应按本规范第6.1.2条计算。