从构成来看，叠合柱与型钢混凝土柱、钢管混凝土柱有一定相似性，但又有不同，更像是二者取长补短后的改良。

相比型钢混凝柱，叠合柱含钢率更低（一级框柱，最小含钢率3%），承载力更高（意味着截面可以更小），这在对比建筑面积使用率的时候，具有较大优势。

相比钢管混凝土柱，叠合柱具有更好的防火防腐性能，更低的用钢量。根据文献介绍，叠合柱的承载力比钢管混凝土柱高。为何叠合柱承载力更高？这是大家都关心的问题。虽然我们都理解混凝土三向受压，承载力提高的道理。

超高层建筑中，外框柱受力以压弯为主。《材料力学》告诉我们，弯矩作用下，截面外侧应力最大，中部应力较小，所以我们应该尽量将材料放到截面外侧。而轴力作用下，截面均匀受力，材料应该平摊到截面上。截面压弯复合受力时，最悲催的就是截面外侧，既要承受轴压作用下的均匀应力，也要承受弯矩作用下的弯曲拉压应力。考虑不同方向的水平力工况，截面外侧均可能承受拉力或压力。

叠合柱是怎么解决这个问题的呢？

叠合柱以强大的内芯——钢管混凝土柱，承受绝大部分的轴向压力，从而将外侧截面从均匀压应力中解放出来，这样外侧截面就可以专心对付弯曲应力。

这是“物尽其才”的又一次完美诠释呀。至于上一次？诞生了一个划时代的伟大产品——钢筋混凝土。即用钢筋承受拉力，用混凝土承担压力。

叠合柱给出的解决思路，我们经常作为反例应用在节点设计中。

比如，我们将节点位置的构件截面做得更小，这样可以削弱它的抗弯承受能力，以更小的截面保证轴向承载力即可，这就是铰接节点。再比如，混凝土构件，截面不变，但在支座位置，我们仅配置构造纵筋，这也是削弱了截面的抗弯承载力，也是一种铰接做法。为了将更大的轴向力分配给内部的钢管混凝土柱，这才有了先期施工的做法，相当于通过施工次序，给“内芯”一个预压应力。这便引申出一个叠合比的概念。

叠合比：核心钢管混凝土柱已承受的施工期竖向荷载所产生的轴压力，设计值与叠合柱全部轴压力设计值的比值。非同期施工相对麻烦，不少项目还是优先采用同期施工。对同期施工的叠合柱来说，叠合比等于0。如果叠合比等于零，那如何保证“内芯”承受更大的轴压力呢？

我们都知道，钢管对内部混凝土有套箍作用，套箍作用可以提高内部混凝土的轴压承载力。那轴力分配时，“内芯”会分配到更多轴力吗？

当然会！轴力以截面各部分竖向压缩变形量进行分配，套箍后，内部混凝土的“压缩模量”更大，变形更小，所以分配的轴力更多。（PS：这有点类似土力学中变形模量与压缩模量的区别，后者考虑完全侧限，所以量值更大。)

以直径为1800mm的圆形叠合柱为例，同期施工，柱内钢管直径1200mm，钢管壁厚为28mm，钢材采用Q390，混凝土采用C60，则套箍指数为1.2；钢管混凝土的轴向刚度可放大1.8X1.2=2.16倍。如果不考虑套箍作用，管内混凝土承受轴向总压力的42%，考虑套箍作用后，为70%.

说到套箍作用，钢管混凝土柱并不例外呀。为何钢管混凝土柱承载力低于叠合柱呢？

有一种解释是这样的：根据《高规》附录F，钢管混凝土柱由于长细比和偏心率的影响，轴心受压承载力双重折减，导致计算承载力降低。与此相对，叠合柱的管外混凝土可以约束钢管混凝土，钢管壁不会或推迟发生屈曲，承载力基本无需折减。同时，我在想另外一个问题。钢管混凝土柱的钢管，与叠合柱中钢管不同，前者还要承受弯矩引起的弯曲应力（发挥了叠合柱中纵筋的作用），钢管的应力状态更复杂，其对混凝土的围箍效应，是否会有所降低呢？

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知识点： 叠合柱的优势

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