设计交流 Building Structure 方面，我们进行学习和实践。我们深入研究混凝土框架柱及跨层柱的计算长度。周华来自海南大学，雅克设计有限公司参与其中。引言中提到，压杆的计算长度系数 μ 和计算长度 l0 是在材料力学研究压杆稳定性时引入的一个基本且重要的概念。依据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)[1]（即混凝土规范）的第 7.3.1 条，对于混凝土轴心受压柱的受压承载力进行验算时，需按照下述式子进行：N 要小于等于 0.9φ(fcA + fy'As')。这里的式中，稳定系数 φ 是根据 l0/b（其中 b 为矩形截面的短边尺寸）、l0/d（d 为圆形截面的直径）或者 l0/i（i 为截面的最小回转半径），从混凝土规范中的表 7.3.1 里确定的，其他符号在混凝土规范的第 7.3.1 条中有说明；按照混凝土规范的第 7.3.4 条，对混凝土偏心受压矩形截面柱的受压承载力进行验算时，要依据规范中的公式 7.3.4-1 至 4 来进行，其中轴压力偏心距增大系数 η 是根据 l0/h（h 为截面高度），由下面的式子来确定：2012i01() ζ ζ1400/lehh   。式中的各符号详细内容可参见混凝土规范的第 7.3.10 条。

由此可见，选用混凝土柱的计算长度 l0（或计算长度系数 μ）是合理的，这是进行柱受压承载力验算的前提条件，通过此验算能确定柱截面尺寸和纵筋面积。混凝土规范在第 7.3.11 条中对柱的计算长度作出了具体规定。该条第 2 款规定，一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构，若采用现浇楼盖，底层柱的计算长度为 1.0 倍结构层高，其他各层柱的计算长度为 1.25 倍结构层高，即“按层高”计算；该条第 3 款指出，当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的 75%以上时，框架柱的计算长度 l0 可按下列两式计算，并取其中较小值：l0 =[1+ 0.15(ψu+ψl)]H，l0 =(2+0.2ψmin)H，式中，ψu 和 ψl 分别为柱上、下端节点处的柱梁线刚度比，其他符号见混凝土规范第 7.3.11 条，即“按柱梁线刚度比”计算。式(3)与式(4)表明：柱顶和底节点处的柱梁线刚度比若越大，那么柱的计算长度就越大。框架柱总的弯矩设计值能够分成两部分，其中一部分是由竖向荷载（包含永久荷载和活荷载）所引起的钢结构柱计算长度，另一部分则是由水平荷载（包含风荷载和地震作用）所引起的。

水平荷载在柱中产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的百分比，能够从结构计算程序的内力结果里确切地进行判断。可以认为，对于高层建筑以及水平荷载较大的非高层建筑，这个百分比会超过 75%。对于文中将这两类建筑简称为“水平荷载作用显著的建筑”中的框架中柱，情况尤其如此。相应地，柱的计算长度应按照柱梁线刚度比（即式(3)和(4)）来确定。结构计算程序通常包含两种方法，一种是按层高确定柱计算长度，另一种是按柱梁线刚度比确定柱计算长度。结构工程师需要依据工程的具体状况钢结构柱计算长度，恰当地选取其中一种方法……