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、6.1.2 ！ 本章对钢管混凝】土，柱承载力的》计算采用基》于实验？的极限平衡理论【其主要特点是—  【   ？1  不以》柱的某一临》界截面作为》考察对象而》以整长的钢管—混凝土柱即所谓单】元柱作？为考察对象视之【为结构体系的基本】元件 》 ：     2 【 应用极限平—衡理论中《的广义？应力和广义应变概念！在试验观察的基础】上直接？探讨单元柱在—。轴力： N ？。和柱端弯《矩 ：M 这两个》广义应力共同作【用下的广义屈服条】件 —。   ？  这样做的好处】是可无需确知组【成材料（钢管—和核心混凝土—）的本构关系；可】。避免探求《钢管混凝《土临界截面在非【均匀：应变下的《应力：分布图和《对之进行积分等繁】难程：序；：可绕过探求附—加，挠度和二阶》力矩对临界》截面极？限强度的影响（即所！谓 P-△ —效，应）：这一从理论》上，和实：。验，上都难于《。尽善处理的问题；】同时：可以较方《便地统一描述钢管混！凝土柱的(a)材料！强度破坏(b)【失稳破坏（》包括弹性失稳和非】弹性失？稳）和(c)变形过！大（例如挠度超过杆！件跨长的1/5【0）而不适于继续】承，载等三种破》坏形态从而可—。直接在？。实验观察的基础【。上建立起《简明实用的承载力计！算公式和设计方法】影，响钢管混凝》土柱极限《承载能？力的主要因素诸如(！a，)钢管？对核心混凝土—的套箍强化(b)】柱的长？细比(？c)：荷载偏？心率：(d：)柱端约束条件（】转动和侧移》）和(e)沿—柱，身的弯矩《。分布梯度等在计算】中都可？作，出恰当的考虑轴压柱！和偏压柱《、短：拄和长柱都统一【。表达在整套计算【。公式中？手算：即可完成无》需图表辅助十分便】捷 ？ ？  ：   将长径比 L！/D：≤4的钢管混—凝土：柱定义为短柱可忽略！其受压极《限状态的压曲效【应（即？ P：-△效应）影响【。其，轴，心受压？的破坏？荷载（最大》荷载）记为 N0】是钢：管混：凝土柱？承载力？计算的基《础   ！  短柱轴心—受压极限承》。载力 ？。。N0 的计算公式】(6.？1.2-2)和(6！.1.2-》3)系？在总结国内外约【480个试验资料的！基础上用极限平【衡法导得的公式【(6.1.2-2】)中的 α 系数】的取值主《要与混凝土》强度：等级有关《经大量试验资—料归纳分析并考虑到！计算的简便》α 系数的取—。值较原规范有—所调整对普通混【凝土(≤C》5，。0)取 α ＝2】.0；对《高强：混凝土(C50～C！80)取 α＝【1.8(图8、图】9，)试验结果和—理论分？析表明该《公式对？于，(a)钢管》与核心混凝土同【时受载(b》)仅核？心混凝土直接受载】(，c)钢管《在弹性？极限内预先受载然】后再与核心混凝【土共：同受载等《。加载方式均》话用 《   — 图8 钢！管混凝？。土短柱极限强度【实测值与理论值的】比较 》 《 ？ 图9 钢管【高强混凝土轴压【短柱极限强度实测值！与理论值的比较 ！   —   公式(6【.1：.2-2)和(6】。.1.2-》3)右？端的系数0.9【是，参照新颁国家标【准混凝土结构设【计规范GB —5，0010为提高【包，括，螺旋：箍筋柱在内的各种】钢筋混凝土受压构件！的，安全度而《引入的附加》系数 【     公式(6！.1.？2-1)的》双系数？。乘积规？律是：根据一系列试—。验，结果确定《的经用国内外大【量，试验结果（》约36？0个）？复核证明《该公：式与试验结果符【合良好在压》弯柱：的承载力计算—中采用该《公式后可避免—求，解 M？-N ？相，关方程从而使计算大！为简化用双系数【表达的承载力变化】规律也更为》直，。观 ： 《     》值得：强调：指出套箍《效应使钢管混凝土】柱，的承载力较普通【钢筋混凝《土柱有大幅度—。。提高（可达3—0％～50％）相】应地在使《用荷载下的》材料使用应力也有同！样幅度的提高—。经试验观察》和理论？分析证明在本规范规！定的套箍系数 θs！c≤：3和本规范所设【置的安全度水平内钢！管，混凝土柱在使—用荷：载下仍？然处于弹性工作阶段！符合极限状》态，设计：原则的基本要求不】会影响其使用质量】 ：     图！10：为相同长度的—标，准单元柱与非标准】单元柱的 M-N ！相关曲线的比较可以！。看出当？偏心率小于某一【数值：以后（图《中E：点所对应者）非标】准单元柱的极限承】。载能力 《Nu 将会高于标准！单元柱在轴》心受压时的》极限承载能力；当偏！心率更小以》致趋近于零》时非标准单元柱【的极限承《载能力必《然，又趋近于标准单【元柱轴心《受压时的极限承载】能力其？ M-N 相关曲线！是一条有峰》值点：。 D 的《 AD？E 曲？线由于 《ADE 所代表的承！载能力的提高是以有！弯，矩 M 《的，同时存在为前提的】是不：。稳定的一《。旦弯矩消《失或减弱就会—引起承？载能：力的：突然：下降为避《免这种危险特—规定了在任何情况下！都应遵守式(—6.1.《2-5)φlφe】≤φ：0的限制条件— 《 ？ ： 图10 相同！。长度的标准单元柱】与非标？准单元柱的 —M，-N 相《关曲线 — 6.1—.3  由极限平】衡，理论可？知钢管混凝土标准】单元：柱在轴力《 N 和端弯—矩 M 共同—作用下的广义屈服条！件在：。 M-N 直角【坐标系？中可以足够精确地简！化为两条直线— AB 和 B【C (图《11)直线 —。A，B 与 N 轴【的交点为《钢管混凝土柱的轴心！受压承载力 φl】N0直线 》BC ？与 M 轴的交点为！钢管混凝土柱—的纯弯承载力— M0根据大量【试验资料可》建立该二条直线的】方程式为 — — 《 ： ？。 图11《。 ，M-N 相》关曲线   —  ： ？    》 以 M＝N—。e0：和由试验确定—的 ：M0＝0《.3N？0rc代入》方程(38)和(3！9)并定《义， 经简单变》换后：即得 】 《。。 ，      — ，。此即本规范公—式(38)》和(4？0)如令《(40)《、(：。。4，1)二式的 φ【e 相等即得界【限偏心率 》。 6【.1.4  本规范！公式(？。6.1.4》-，1)是总结》国，内外大量试验结【果（约340个）得！出，的经验公式对于普】通混凝土在 L【0/D≤50—的范围内对于—。高强混凝土》在 L0《/D≤20》的，范围内该公》式的计算值与试验实！测值均符合》良好（图12、图1！3）：从现有的试验数【据看：钢管径？厚比 D/》t钢材品种以及【混凝土强度等—级或套箍《系数等的变化对 φ！l ：值，的影响无明》显规律其变化幅【度都在试验结果的离！散程度以内故—公式中对这》些因素都不予—考虑为合理地发挥钢！管混凝土抗压承载】能力的优势》本规：范对柱的长》径比作了 L/【D≤20的》限制 《 ！ 图12 》长细：比，对轴心？受压柱承《载能力的影响 【 ？ 《 图13 】考虑长细比影响的】折减系数试验值与】计算：曲线比较（高—。强混凝？土） — 6.1.5、】6.1.《6  本《条，的等效？计算长度考虑—了柱端约束条件（】转动和侧移）和沿柱！身弯矩分布》梯度等因素》。。对柱承载力的影【响 —     柱端约束！条件的影响借—引入“计算长度”】的办法予以》考，虑与国？家标：准钢结构设计—规范GB 500】17所采《用，的办：法，完全相同其中有【侧移框架和无—侧移框架《的判定？标准按现行国家标】准，钢结构设计》规范GB 50【017？采，用 ？   —  为考虑沿柱身弯！矩分布梯《度的：影响在实用上可采】用等效标准单元柱的！办法予以考虑—即将各？种一次弯矩分布【图，不为矩形的两端铰】支柱：以及悬？。臂柱等非标准柱转】。换为具有《相同：承载力的一次—。弯矩分布图呈矩形的！。等效标准《。柱我：。国钢：结，构设计规范GB 】50：017和国外的一些！结构设计规范—例如美国《 ACI 》混凝土结构规范采用！的是：等效弯矩法即将非标！。准柱的较大端弯【矩予以缩减取等效】弯矩系数 c≤【1相应的柱长保持】不变（图1》4a）；本规范采用！的则是等效长度法即！将非标？准，柱的：。长，。度予以缩《减取等效长度系【数， k≤？1相应的柱》端较大弯《矩 M？2 保持不变（图1！4b）两种处理【办法的效果应—该是相同《的本规范采》用等效长《度法：在概：念上更为直观对于】在实验中观察到【的，双曲压弯下的—零，挠度点漂《移现象更易》于解释 【 ： ， 《 图14》 ，非标准单元柱的两】种等效转换法 ！。 ，     — ，本条所列《的等效长度系数公式！是根据？专，门的试？验结果建立的经【验公式 》。 6.1.7！  ：本条：采用：的，拱的等效计算—长度的计算方法【乃中外有关》规范所？。通用这里《。忽略沿拱身》弯矩分布图对拱整体！刚度的影响是偏于安！全的 】6.：1，.8  虽然钢管混！凝，。土柱的优势在抗压】只宜作受压构—件但在？个别特殊工况下钢】管混凝？土柱也可能有处【于受：拉状态的时》候为验算这种—工况下的安全性本】规范规定了钢管混凝！土柱轴心受》拉（轴心《受拉和偏心》受拉）承《。载能力的计算方法】在受拉？区采用了直线形状】的 N-《M 相？关方程其轴心—受拉承载力仅考虑钢！管的作用受弯承【载力取 Mu—＝0.3rc—N0与压弯》段衔接 》