受压构件柱承载力计算

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1、第五章受压构件-柱的承载力计算内容提要一、概述二、砼轴心受压柱正截面承载力计算三、砼偏心受压柱正截面承载力计算四、砼受拉构件正截面承载力计算五、砼斜截面受剪承载力计算六、本章要点1柱的结构形式及破坏类型应用范围：柱的分类：1、按作用力的位置分：轴心受力构件（拉、压）偏心受力构件（拉弯、压弯）第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述2柱的材料及截面形式2、按组成材料分：钢材（型钢、钢板、拉索及钢筋）、钢筋混凝土、砌体和组合材料。截面形式：1、轴心受拉、受压钢构件第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述3柱的材料及截面形式截面形式：2、钢筋混凝土柱第

2、五章受压构件-柱的承载力计算一、概述4柱的材料及截面形式截面形式：3、砌体柱一般T形；（与墙体结合）配筋砌体柱；第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述5柱的材料及截面形式截面形式：4、钢－混凝土组合柱钢管混凝土柱；型钢混凝土柱（钢骨混凝土柱）SRC；第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述6柱的主要破坏类型截面强度破坏1、钢柱：当截面有削弱时，最小截面上部分或全部材料应力达到屈服应力；无截面削弱时，一般不出现。2、钢筋混凝土柱：轴心受压－截面上钢筋与混凝土应变相同，破坏时柱四周出现纵向裂缝，钢筋屈服外鼓，混凝土被压碎；偏心受压柱（压弯）强度破坏

3、类似钢筋混凝土梁，a.受拉破坏；b.受压破坏；第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述7柱的主要破坏类型受拉破坏:（偏心距较大，且受拉钢筋配置不多）先出现横向裂缝形成主裂缝（受拉混凝土退出工作）受拉钢筋屈服受压混凝土达到极限压应变而破坏。属于延性。受压破坏:（偏心距较小，或虽偏心距较大，但所配受拉钢筋过多）受压混凝土出现纵向裂缝并先达到极限压应变而破坏，钢筋未屈服，脆性破坏。第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述8柱的主要破坏类型界限破坏:受拉钢筋屈服的同时，受压混凝土达到极限压应变而破坏。用以判别两种破坏的型式。3、无筋砌体柱砌体的受压强度比

4、受拉强度高很多，适宜于作轴心受压柱，以及偏心不大的偏压柱。（荷载及偏心距较大时宜做成配筋砌体柱）第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述9柱的主要破坏类型3、无筋砌体柱在0.5-0.7破坏荷载时，单个块体内出现竖向裂缝单个块体裂缝连接形成连续的裂缝（0.8-0.9破坏荷载）并连成几条贯通裂缝，砌体分成几个1/2块体的小立柱，砌体明显外鼓，个别块体可能被压碎，小立柱失稳而完全破坏。第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述10柱的主要破坏类型3、无筋砌体柱偏心受力一旦截面受拉边的拉应力超过砌体通缝抗拉强度时，出现水平裂缝，使截面削弱，即实际截面面积减

5、小。此时截面上纵向力的偏心距减小，裂缝不会无限制发展，而是达到新的平衡状态。当剩余截面减小到一定程度时，受压区出现竖向裂缝后导致破坏。第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述11柱的失稳破坏构件受压就有可能出现稳定问题—主要破坏形式。对钢柱：由薄壁板件形成柱截面，与梁一样存在局部失稳破坏。轴心受压柱的整体失稳：随着轴向压力的增大，构件从稳定平衡状态过渡到随遇平衡状态，也称临界状态。此时，如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能恢复到原先的平衡位置。这时的轴向压力称为临界压力。当轴向压力超过临界压力后，柱因不能维持

6、平衡而失稳破坏第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述12轴压柱的失稳破坏轴压柱失稳特点：1、临界应力与构件的几何尺寸有关；2、仅与E有关，与钢种无关。失稳形式：弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳第五章受压构件-柱的承载力计算一、概述13偏心受压柱的整体失稳单向偏心受压柱破坏特征：外弯矩非线性增加附加弯矩（二阶效应）内弯矩：当外弯矩增加>内弯矩增加，内外弯矩无法平衡丧失整体稳定（持续挠曲）。柱不能维持平衡状态。轴心受压或偏心受压柱，发生失稳时，材料没有或尚未完全破坏（破坏突然，后果严重）。柱承载力设计的基本思路，与梁类似。第五章受压构件-柱的承载力计

7、算一、概述141、配有普通箍筋柱的计算（1）受力全过程近似弹性阶段：应力按照弹性材料分配、发展非线性阶段：由于混凝土非线性产生应力重分布钢筋屈服阶段：由于钢筋的非线性产生应力重分布第五章受压构件-柱的承载力计算二、砼轴心受压柱的承载力计算15（2）正截面内力分析及承载力短期荷载下截面的应力分析平衡条件本构关系变形协调截面的应力第五章受压构件-柱的承载力计算二、砼轴心受压柱的承载力计算16长期荷载下截面的应力分析变形协调条件截面平衡条件材料本构关系截面的应力长期荷载与短期比较产生应力重分布：混凝土应力降低，钢筋应力

8、增大重分布与配筋率有关：高，混凝土应力降低的程度越大低，钢筋应力增加的程度越大问题：配筋率过低，长期荷载作用下可能出现的现象？配筋率很高，如果长期荷载突然卸除，