受压构件的截面承载力(II)

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1、5受压构件的截面承载力本章提要1受压构件是钢筋混凝土结构中的重要构件，它分为轴心受压和偏心受压（单向偏心受压构件和双向偏心受压构件）两部分。2轴心受压构件截面应力分布均匀，两种材料承受压力之和，再考虑构件稳定影响系数后，即为构件承载力计算公式。3对于配有纵筋及螺旋箍筋的柱，由于螺旋箍筋约束混凝土的横向变形，因而其承载力将会有限度的提高。4偏心受压构件因偏心距大小和受拉钢筋多少的影响，分两种破坏情况，即大偏心受压（截面破坏时受拉钢筋能屈服）和小偏心受压（截面破坏时受拉钢筋不能屈服）构件。在考虑了偏心距增大系数后，根据截面力的平衡条件，即可得偏心受压构

2、件的计算公式。5截面有对称配筋和不对称配筋，实用上对称配筋截面居多。两种截面计算时,均应判别大、小偏心的界限，分别用其计算公式对截面进行计算。5.1.受压构件概述受压构件在结构中具有重要作用，一旦破坏将导致整个结构的损坏甚至倒塌。轴心受压承载力是正截面受压承载力的上限。先讨论轴心受压构件的承载力计算，然后重点讨论单向偏心受压的正截面承载力计算。柱钢筋图电渣压力焊电渣压力焊箍筋加密钢筋骨架机械连接机械连接5.1.1材料强度混凝土：采用C25-C40;钢筋：一般采用HRB400和HRB335。5.1.2截面形式及尺寸要求1.截面形状：正方形、矩形、圆形

3、、环形。2.截面尺寸：截面尺寸一般应符合≤25及≤30（其中为柱的计算长度，h和b分别为截面的长边和短边）。§5.1受压构件构造要求5.1.3纵向受力钢筋纵筋：0.6%<<5%d12mm或更粗一些防止过早压屈间距不应小于50mm不应大于350mm5.1.4箍筋箍筋：直径6mm或d/4当柱中全部纵向钢筋的配筋率超过3%时，箍筋直径不宜小于8mm对于截面形状复杂的构件，不可采用具有内折角的箍筋箍筋（下图）。其原因是，内折角处受拉箍筋的合力向外。5.2.1轴压构件性能BehaviorofAxialCompressiveMember变形条件：物理关

4、系：平衡条件：5.2.轴心受压构件正截面承载力00.0010.00210020030040050020406080100scssescfy=540MPafy=230MPa稳定系数稳定系数j主要与柱的长细比l0/b有关折减系数0.9是考虑初始偏心的影响，以及主要承受恒载作用的轴压受压柱的可靠性。5.2.1普通箍筋轴压柱正截面承载力轴心受压短柱轴心受压长柱当纵筋配筋率大于3％时，A中应扣除纵筋截面的面积。L0为柱的计算高度；b为矩形截面短边尺寸；5.2.2螺旋箍筋轴压柱正截面承载力混凝土圆柱体三向受压状态的纵向抗压强度螺旋箍筋柱与普通箍筋柱力－位移曲线

5、的比较达到极限状态时（保护层已剥落，不考虑）螺旋箍筋对承载力的影响系数a，当fcu,k≤50N/mm2时，取a=2.0；当fcu,k=80N/mm2时，取a=1.7，其间直线插值。螺旋箍筋换算成相当的纵筋面积采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。但配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未达到极限承载力之前保护层剥落，从而影响正常使用。《规范》规定：（1）按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载力的50%；（2）对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。因此，对长细比l0/d大于12的柱不

6、考虑螺旋箍筋的约束作用；（3）螺旋箍筋的约束效果与其截面面积Ass1和间距S有关，为保证约束效果，螺旋箍筋的换算面积Ass0不得小于全部纵筋A's面积的25%；（4）螺旋箍筋的间距S不应大于dcor/5，且不大于80mm，同时为方便施工，S也不应小于40mm。螺旋箍筋柱限制条件5.3.偏心受压构件正截面承载力计算偏压构件破坏特征受拉破坏tensilefailure受压破坏compressivefailure5.3.1偏心受压短柱破坏形态偏心距增大系数对跨中截面，轴力N的偏心距为ei+f，即跨中截面的弯矩：M=N(ei+f)由于侧向挠曲变形，轴向力将

7、产二阶效应，引起附加弯矩。对于长细比较大的构件，二阶效应引起的附加弯矩不能忽略。在截面和初始偏心距相同的情况下，柱的长细比l0/h不同，侧向挠度f的大小不同，影响程度有很大差别，将产生不同的破坏类型。偏心距增大系数界限状态时转换成长细比考虑小偏心受压构件截面的曲率修正系数偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数取h=1.1h05.5.1大、小偏心的判别条件x=xb时为界限情况，取x=xbh0代入大偏心受压的计算公式，并取as=as'，可得界限破坏时的轴力Nb和弯矩Mb5.5矩形截面正截面受压承载力计算