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框架柱单、双向偏心受压计算浅析

摘要：本文简要阐述了柱的各种受力情况及相应的承载力计算公式，在数据

分析的基础上，对《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)中两种不同

的双向偏心受压承力计算方法所得的纵向钢筋总配筋量进行比较，并得出相关结

论。

关键词：框架柱、单向偏心受压、双向偏心受压

前言

框架柱是常见的受压构件，一般情况下，其主要承受偏心荷载，根据框架柱

承受的偏心荷载的位置，又可分为单向偏心受压柱和双向偏心受压柱。对于双向

偏心受压柱，工程设计上，常采用以下两种设计方法：（1）采用单向偏心受压

计算公式进行承载力计算并配筋，再根据实配钢筋进行双向偏心受压承载力复核；

（2）采用双向偏心受压计算公式进行承载力计算并配筋。在平时的房屋建筑工

程设计或施工图优化过程中，常听见一种说法，即前面提到的第2种设计方法与

第1种设计方法相比，框架柱纵筋配筋量会较大，不经济，实际情况是否真如此？

接下来，本文将从框架柱偏心受压的基本计算原理出发，通过具体工程数据分析，

最终得出结论。

1框架柱单、双向偏心受压计算原理

当框架柱截面同时承受轴心压力(N)和弯矩(M)的共同作用或单独承受偏心压

力(N)的作用时，称之为偏心受压柱。按偏心力在柱截面的不同位置，又可分为

单向偏心受压柱(图1a)和双向偏心受压柱(图1b)[1]。

图1偏心受压柱的力的作用位置

1.1框架柱单向偏心受压计算

(1)根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)6.2.17条矩形

截面单向偏受压钢筋混凝土构件，其正截面受压承载力按如下公式计算(公式中

符号的含义详见规范)[2]：

图2矩形截面单向偏受压构件正截面受压承载力计算(1为截面重心轴)

(1)

(2)

(3)

(4)

(2)根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)6.2.19条沿截

面腹部均匀配置纵向钢筋的矩形截面单向偏受压钢筋混凝土构件，其正截面受压

承载力按如下公式计算(公式中符号的含义详见规范)[2]：

(5)

(6)

(7)

(8)

1.2框架柱双向偏心受压计算

(1)根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)6.2.21条2款

矩形截面双向偏受压钢筋混凝土构件，其正截面受压承载力按如下近似公式计算

(公式中符号的含义详见规范)[2]：

(9)

其中，N为构件的轴心受压承载力设计值，按规范公式(6.2.15)计算；N及

u０ux

N按本文(1)式或(5)式计算所得。

uy

公式(9)即为前言中所说设计方法：（1）采用单向偏心受压计算公式进行承

载力计算并配筋，再根据实配钢筋进行双向偏心受压承载力复核。

(2)根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)6.2.21条1款及

附录E.0.1条矩形截面双向偏受压钢筋混凝土构件，其正截面受压承载力按如

下公式计算(公式中符号的含义详见规范)[2]：

图3矩形截面双向偏受压构件截面(1为轴向压力作用点；2为受压区)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

公式(10