柱

細(xì)長(zhǎng)柱的失效形式主要是喪失穩(wěn)定性，短粗柱也可能是由于強(qiáng)度不足而破壞。關(guān)于柱的穩(wěn)定性可簡(jiǎn)述如下：當(dāng)壓力P較小時(shí)，柱能保持其直線平衡狀態(tài)。在微小側(cè)向干擾力F作用下，雖可發(fā)生微彎變形，但干擾力解除后，它仍能恢復(fù)原先的直線平衡狀態(tài)。這表明柱的直線平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的（圖1a）。當(dāng)壓力增加到某一極限值

圖1 受壓柱的兩種平衡狀態(tài)

a 能恢復(fù)原態(tài)的平衡狀態(tài)

b 不能恢復(fù)原態(tài)的平衡狀態(tài)

根據(jù)細(xì)長(zhǎng)程度的不同，往的失效可分為：細(xì)長(zhǎng)柱的線彈性失穩(wěn)，中長(zhǎng)柱的非線彈性失穩(wěn)和短柱的強(qiáng)度破壞。

柱細(xì)長(zhǎng)柱的線彈性失穩(wěn)

細(xì)長(zhǎng)柱失穩(wěn)時(shí)應(yīng)力并未超過(guò)比例極限（見(jiàn)材料的力學(xué)性能）。失穩(wěn)后柱的受力性質(zhì)起了變化，壓力的輕微增加會(huì)引起彎曲變形的明顯增大，表明柱已喪失承載能力。

設(shè)失穩(wěn)前柱的軸線為理想直線，壓力作用線與軸線重合，材料服從胡克定律，且失穩(wěn)后撓度很小，則細(xì)長(zhǎng)柱臨界壓力的計(jì)算公式為：

式中E為材料的彈性模量，I為柱截面的形心主慣性矩（見(jiàn)截面的幾何性質(zhì)），l為柱的長(zhǎng)度；μ為和約束條件有關(guān)的系數(shù)，對(duì)兩端鉸支的柱，μ=1；對(duì)一端固定另一端自由的柱，μ=2。

L.歐拉曾給出一端固定另一端自由的柱的臨界壓力公式，即

雖然歐拉未說(shuō)明常數(shù)C的物理意義，但已提出柱的穩(wěn)定概念并得出正確的公式。后人稱式（1）為歐拉公式，并把按式（1）算出的臨界壓力

引入柔度

則臨界應(yīng)力可表示為：

λ僅與柱本身的幾何性質(zhì)和約束條件有關(guān)，與載荷無(wú)關(guān)。由于導(dǎo)出歐拉公式時(shí)假設(shè)材料服從胡克定律，所以

上式取等號(hào)，可求出使應(yīng)力不超過(guò)比例極限的最小柔度：

從而得到歐拉公式使用的范圍是：λ>λ1。

柱中長(zhǎng)柱的非線彈性失穩(wěn)

柔度小于λ1的柱，其應(yīng)力往往在低于式（4）給出的

圖2 應(yīng)力-應(yīng)變曲線σ應(yīng)力 ε應(yīng)變

① 切線彈性模量公式 對(duì)兩端簡(jiǎn)支的柱，切線彈性模量公式為：

式中

②折減彈性模量公式 對(duì)兩端簡(jiǎn)支的柱，折減彈性模量公式為：

式中

式中I1和I2分別為微彎變形中橫截面內(nèi)壓縮區(qū)和拉伸區(qū)對(duì)中性軸（即壓縮區(qū)和拉伸區(qū)的分界線）的慣性矩。至于中性軸的位置則由下式確定：

式中S1和S2分別為壓縮區(qū)和拉伸區(qū)對(duì)中性軸的靜矩。

③直線公式和拋物線公式 這些公式都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料建立的經(jīng)驗(yàn)公式。直線公式把臨界應(yīng)力和柔度λ表示為直線關(guān)系，即

拋物線公式則把

以上兩式中常數(shù)a、b和a1、b1都是與材料有關(guān)的常數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定。

柱短柱的強(qiáng)度破壞

柔度很小的短柱的受壓破壞一躲都是由于壓應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限而造成壓潰，或因應(yīng)力達(dá)到屈服極限而出現(xiàn)過(guò)大的塑性變形。所以這種破壞是強(qiáng)度不足而引起的。

上述結(jié)論中都假設(shè)柱的軸線為理想直線，壓力和軸線重合且材枓是均勻的。在這種理想情況下，當(dāng)P<

圖3 柱中壓力P同最大撓度δ的關(guān)系

柱按截面形式分

方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、T形柱、 L形柱、十字形柱、雙肢柱、格構(gòu)柱；

柱按所用材料分

石柱、磚柱、砌塊柱、木柱、鋼柱、鋼筋混凝土柱、勁性鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱和各種組合柱；

柱按長(zhǎng)細(xì)比分為

短柱、長(zhǎng)柱及中長(zhǎng)柱

短柱在軸心荷載作用下的破壞是材料強(qiáng)度破壞，

長(zhǎng)柱在同樣荷載作用下的破壞是屈曲，喪失穩(wěn)定，根據(jù)歐拉公式分析。

承壓中長(zhǎng)柱通常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。

柱是結(jié)構(gòu)中極為重要的部分，柱的破壞將導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞與倒坍。

在建筑物縱軸中線上，頂著屋脊，而不在山墻里的柱子，宋式稱脊柱，清式稱中柱。

中柱制作、吊裝、拆卸工程量按其施作體積以立方米計(jì)量。其截面積以與柱礎(chǔ)或墩斗接觸的底面積為準(zhǔn)，柱高按圖示由柱礎(chǔ)或墩斗上皮至檁下皮。中柱制作、吊裝、拆卸定額以其施作規(guī)格（柱徑分檔：25cm以內(nèi)、30cm以內(nèi)、40cm以內(nèi)、50cm以內(nèi)、60cm以內(nèi)、60cm以外）設(shè)項(xiàng)，中柱制作、吊裝、拆卸按其施作規(guī)格及其體積，分別套用（明清）中柱制作、吊裝、拆卸定額相應(yīng)項(xiàng)目 。

梯柱簡(jiǎn)要介紹

室內(nèi)梯柱主要有兩個(gè)用途，一是裝潢美觀的作用，二和建筑構(gòu)造上的梯柱一樣起到防護(hù)安全的作用。

室內(nèi)梯柱材質(zhì)一般分為：鋁合金梯柱、鑄鐵梯柱、不銹鋼梯柱、實(shí)木梯柱、塑材梯柱五種。

梯柱室內(nèi)梯柱高度

1、樓梯扶手兩個(gè)柱子的距離一般為2-3個(gè)踏步為準(zhǔn)，盡量不超過(guò)4個(gè)踏步。

2、室內(nèi)護(hù)欄高度為900mm 平臺(tái)>500mm時(shí)，高度1050mm。

3、室內(nèi)護(hù)欄高度測(cè)量：臺(tái)階肩部起900mm2100433B

在硬山或者懸山建筑的山墻內(nèi)，正中由臺(tái)基上直通脊檁下的柱，明清式稱山柱。

山柱制作、吊裝、拆卸工程量按其施作體積以立方米計(jì)量。其截面積以與柱礎(chǔ)或墩斗接觸的底面積為準(zhǔn)，柱高按圖示由柱礎(chǔ)或墩斗上皮至檁下皮。山柱制作、吊裝、拆卸定額以其施作規(guī)格（柱徑分檔：25cm以內(nèi)、30cm以內(nèi)、40cm以內(nèi)、50cm以內(nèi)、60cm以內(nèi)、60cm以外）設(shè)項(xiàng)，山柱制作、吊裝、拆卸按其施作規(guī)格及其體積，分別套用（明清）山柱制作、吊裝、拆卸定額相應(yīng)項(xiàng)目 。2100433B