一 引言

　　鋼結構住宅具有許多建筑設計和施工上的優(yōu)越性，將成為我國和世界今后住宅結構發(fā)展的方向，因此，對它的理論計算和實(shí)際應用的多方面的探索越來(lái)越受到各方面的關(guān)注。我國在這方面的研究起步比較晚，有許多研究方面的空白，尤其是對計算理論公式的推導和研究都相對不足，這樣，我們必定要借鑒其它發(fā)達國家的研究成果，加快我國的住宅鋼結構方面的發(fā)展。本文在分析日本矩形鋼管混凝土柱的計算公式的基礎上，按照相關(guān)理論，推導了矩形鋼管混凝土柱的計算公式，供結構計算參考。

　　二 日本結構規范發(fā)展簡(jiǎn)介

　　鋼管混凝土的設計方法由日本建筑學(xué)會(huì )第一次在“管材鋼—混凝土組合結構計算標準（1967）”提出，共包括三種截面類(lèi)型，分別為：外包，填充，外包加填充。在1980改版后，加入了矩形鋼管混凝土的內容。改版后的內容被收入日本

　　建筑學(xué)會(huì )第四版《鋼骨混凝土計算規范（1987）》。在1997年，《鋼管混凝土設計和施工指針》出版，其包括了自《鋼骨混凝土計算規范（1987）》出版后十年內對鋼管混凝土研究的新成果�！吨羔槨方o出了受壓構件、柱和桁架桿件等允許和極限強度和變形能力的計算方法。該《指針》重點(diǎn)有二，一是在計算圓截面受壓構件和柱的強度時(shí)考慮了鋼管對混凝土的影響（環(huán)箍效應）；二是給出了長(cháng)柱極限強度的計算方法。另外，《指針》還給出了鋼管混凝土的施工方法和實(shí)際案例。

　　2001年，《鋼骨混凝土計算規范》第五版出版，包括了高強材料應用的內容，《鋼骨混凝土計算規范》第五版的單位系統從重力單位改為國際標準（SI）單位體系，并且增加了解釋的內容。這版《鋼骨混凝土計算規范》包含了1997年《鋼管混凝土設計和施工指針》的內容和其出版后幾年內的研究新成果。在原《指針》的基礎上，新版《鋼骨混凝土計算規范》在沒(méi)有損害計算精度的條件下簡(jiǎn)化了長(cháng)柱的設計公式。日本鋼管混凝土結構設計的基本原理發(fā)表于“鋼管混凝土——國際規范和實(shí)踐比較”ASCCS會(huì )議報告，1997.9，第99頁(yè)至第116頁(yè)。

　　三 日本《鋼骨混凝土計算規范》（2001）

　�。ㄒ唬� 矩形鋼管混凝土柱允許承載力

　　1. 矩形鋼管混凝土柱軸心受壓允許承載力

　　2. 矩形鋼管混凝土柱受軸力和單向彎矩共同作用下的允許承載力

　　3. 矩形鋼管混凝土柱受軸力和雙向彎矩作用允許承載力

　�。ǘ�） 矩形鋼管混凝土柱極限承載力

　　1．矩形鋼管混凝土柱軸心受壓極限承載力

　　2. 矩形鋼管混凝土柱受軸力和單向彎矩共同作用下的極限承載力

　　M1 ，M2為柱兩端的彎矩，M1的絕對值大于M2的絕對值。當柱單向彎曲時(shí)， M1/ M2為正；當柱雙向彎曲時(shí)， M1/ M2為負。

　　sMuo——純彎受力狀態(tài)下鋼管部分極限彎曲強度

　　四 推導矩形鋼管混凝土柱計算公式

　　由于我國對矩形鋼管混凝土柱針對計算公式推導的試驗研究不足，積累的數據少，在推導矩形鋼管混凝土柱的計算公式時(shí)，忽略鋼管對混凝土的環(huán)箍作用，且混凝土由于不配鋼筋，僅考慮混凝土承擔的壓力，不考慮混凝土承擔的拉力和彎矩。

　�。ㄒ唬� 矩形鋼管混凝土柱軸心受壓承載力

　�。ǘ�） 矩形鋼管混凝土柱受軸力和單向彎矩作用承載力

　�。ㄈ�） 矩形鋼管混凝土柱受軸力和雙向彎矩作用承載力

　　五 需待解決的問(wèn)題

　　1. 與日本的計算公式相比較，本文推導的公式忽略了混凝土抵抗彎矩作用，偏于安全，在積累一定的試驗數據和工程數據后，可進(jìn)一步充分利用矩形鋼管混凝土柱的功能。

　　2. 矩形鋼管混凝土柱偏心受壓時(shí)，混凝土部分受壓區高度的計算公式有待確定。

　　3. 柱的計算長(cháng)度與截面高度之比時(shí)，應考慮縱向彎曲變形的影響，可采用彎矩增大系數，其計算公式有待推導。