第七章 SRC 柱之軸壓強度
7.1 SRC 柱之純軸壓強度
本節討論之範圍僅限於 SRC 柱受到通過柱軸心之純軸壓力(Pure Axial Load)作 用下之情況。對於同時受到軸力與彎矩作用之 SRC 梁-柱(Beam-Column)構材，將於 第八章詳細敘述之。
符合我國 SRC 規範設計細則規定之 SRC 柱，在通過柱軸心之純軸壓力作用下，
SRC 柱之設計受壓強度 cPn 應不小於由因數化載重組合所計得之最大需求受壓強 度 Pu。 SRC 柱之設計受壓強度為鋼骨部份與 RC 部份設計受壓強度之和，亦即cPn
得採用「強度疊加法」計算如下：
cPn ＝ csPns ＋ crcPnrc (19) 其中：
Pns ＝ 鋼骨部份之標稱受壓強度 Pnrc＝ RC 部份之標稱受壓強度
cs ＝ 鋼骨部份之強度折減係數，cs ＝0.85
crc ＝ RC 部份之強度折減係數 (1) 包覆型 SRC 柱﹕
(i) 配置橫箍筋，crc＝0.65，(ii) 配置螺箍筋，crc＝0.7 (2) 鋼管混凝土柱﹕
(i) 填充型鋼管混凝土柱，crc＝0.75 (ii) 包覆填充型鋼管混凝土柱，crc＝0.7
在採用「強度疊加法」計算 SRC 柱之設計受壓強度時，有關強度折減係數之使 用是分別採用鋼骨部份的強度折減係數cs與 RC 部份的強度折減係數crc來計算。
值得注意的是，當設計包覆型 SRC 柱時，鋼骨部份的強度折減係數cs＝0.85，
而 RC 部份之強度折減係數crc＝0.65（配置橫箍筋時），此二折減係數之大小有很明 顯的差距，顯示出 ACI-318 規範對於設計 RC 柱的保守程度。
若從另一方面來觀察，假如完全依照 ACI-318 規範來設計包覆型 SRC 柱時，由
第七章 SRC 柱之軸壓強度
於 ACI-318 規範把 SRC 柱中之鋼骨視為普通鋼筋來設計，因此對於鋼骨部份的強度 折減也會採用crc＝0.65 而非cs＝0.85，此一計算方式將導致低估 SRC 柱中鋼骨部份 對 SRC 柱的強度貢獻。
7.1.1 鋼骨部份的軸壓強度
在鋼骨部份的受壓強度方面，我國SRC規範參考AISC-LRFD規範(1999) 之鋼柱 強度設計公式。不過，由於SRC柱中的鋼骨受到混凝土包覆或填充，除了較不易發 生挫屈之外，SRC柱中鋼骨之有效長細比將比在純鋼柱情況下之值為小。
為了反映SRC柱中鋼骨受到混凝土束制的影響，我國SRC規範採用一個新的設 計參數 ”reff”，稱為SRC柱中鋼骨之「有效迴轉半徑 (Effective Radius of Gyration)」，
作為SRC柱中鋼骨強度計算之依據 (翁1996；翁、顏1996)。由於有效迴轉半徑 reff 的 大小與SRC柱斷面型式有關，對於不同型式的SRC斷面可由一個 ” ”的修正係數來 考慮，如以下公式(23)所示。
我國SRC規範對於SRC柱中鋼骨部份之標稱受壓強度Pns 依以下規定計算﹕
(1) 當 c 1.5 時：
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r r I
eff s
A
g
g
(23) rs ＝ 鋼骨斷面之迴轉半徑，cm
Ig ＝ SRC 構材全斷面之慣性矩，cm4 Ag ＝ SRC 構材全斷面之面積，cm2
＝ 鋼骨斷面有效迴轉半徑修正因子，其值如下﹕
(1) 包覆型 SRC 柱內含 I 型鋼骨斷面﹕
(i) 對強軸彎曲時﹕= 0.2， (ii) 對弱軸彎曲時﹕= 0.4 (2) 包覆型 SRC 柱內含十字或 T 型鋼骨斷面﹕= 0.3
(3) 填充型鋼管混凝土柱﹕= 0.1 (4) 包覆填充型鋼管混凝土柱﹕= 0.2
7.1.2 鋼筋混凝土部份之軸壓強度
我國 SRC 規範對於 SRC 柱中鋼筋混凝土部份之標稱受壓強度 Pnrc 為以下兩式 所計得之較小值﹕
c c r yr
rc e
n
0 . 85 f A A F
P
(24)
2 2rc
rc e
n (KL)
) EI
P ( (25)
其中：
e ＝ 0.8，配置橫箍筋時
e ＝ 0.85，配置螺箍筋時
fc＝ 混凝土之規定抗壓強度，kgf/cm2 Ac ＝ 混凝土部份之斷面積，cm2 Fyr ＝ 鋼筋之規定降伏應力，kgf/cm2 Ar ＝ 鋼筋之斷面積，cm2
KL ＝ SRC 構材之有效長度，cm
(EI)rc＝RC 部份之撓曲剛度，(EI)rc＝EcIg/5，Ec為混凝土彈性模數，Ig為全斷 面對形心軸之慣性矩
第七章 SRC 柱之軸壓強度
公式(24)與(25)分別表示RC短柱與長柱之標稱受壓強度，後者為Euler柱之挫屈 強度。公式中e 與(EI)rc之計算主要參考ACI-318-02規範中之規定。e 考慮最小偏心 距 (Eccentricity) 與持久載重效應之影響；而(EI)rc則保守的不計鋼筋對構材勁度之貢 獻，這主要是考慮在較大的應變狀況下，SRC柱中之混凝土與鋼骨可能剝離，甚至 鋼筋可能發生局部挫屈現象，此時鋼筋對構材勁度之貢獻將明顯降低。