偏心受压圆截面钢筋混凝土细长柱的计算
2012-09-25王依群许贻懂
王依群 ,许贻懂
(1. 天津大学建筑工程学院,天津 300072;2. 天津大学港口与海洋工程教育部重点实验室,天津 300072;3. 深圳市建筑设计研究总院有限公司,深圳 518031)
工程上按照长细比的大小将钢筋混凝土柱分为3种类型:短柱(指0lh≤5的柱,0l是柱计算长度、h是柱截面高度,对圆形截面h就是截面直径d)、中长柱(5<0lh≤30)和细长柱(0lh>30)[1-4].3类柱中,对短柱不需考虑附加弯矩的影响,而对于长柱(包括中长柱和细长柱),则应考虑附加弯矩对承载力降低的影响.
近年来,随着高强混凝土和高强钢筋在工程中的应用,使钢筋混凝土柱的截面尺寸日益减小,特别是建筑师追求建筑奇特和个性化,跃层柱已不鲜见,使得柱长细比越来越大,很多达到了细长柱的范畴,这一发展趋势使纵向弯曲对构件承载力的影响更加显著,增大了受压柱失稳破坏的危险性[5].
文献[6]给出了矩形截面混凝土细长柱配筋的手算与查表法,文献[3]在文献[6]基础上提出了适合我国设计规范[1]的电算方法并编制了相应的计算机软件.
参照文献[6,3]的做法,笔者为防止圆截面混凝土细长柱失稳破坏,提出了符合我国设计规范[1]建议采用的模型柱法的配筋计算公式和计算机软件编制流程,以保证该类柱的安全可靠和方便设计.
1 问题的提出
截面尺寸和强度均相同的 3类柱(短柱 C、中长柱A和细长柱B),受压的偏心距0e相同时,随着长细比的增大,其承载力依次降低(见图1).

图1 偏心受压柱N-M曲线Fig.1 N-M curves for column under eccentric compression
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002[1]对短柱和中长柱给出了配筋计算公式,对细长柱给出了设计思想,体现在第 7.3.10条的条文说明中:“值得指出,公式(7.3.10-1)对0lh≤30时,与试验结果符合较好;……
