受压构件的截面承载力

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1、混凝土结构基本原理第六章受压构件的截面承载力本章要点理解轴心受压螺旋筋柱间接配筋的原理深刻理解偏心受压构件的破坏形态和矩形截面受压承载力的计算简图和基本计算公式。熟练掌握矩形截面对称配筋偏心受压构件的受压承载力计算。领会受压构件中纵向钢筋和箍筋的主要构造要求。受压构件（柱）在结构中具有重要作用，一旦产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。受压构件－－CompressiveElementorColumn底层柱压弯破坏（土耳其Izimit地震）梁柱节点破坏（台湾“9.21”地震）薄壁墩剪切破坏（阪神地震

2、，1995年）柱式墩典型的剪切破坏（阪神地震，1995年）柱式墩典型的压弯破坏（北岭地震，1994年）一、截面形式和尺寸§6.1受压构件的一般构造要求◆一般采用矩形或方形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。◆柱的截面不宜太小，一般应控制在lo/b≤30及lo/h≤25。◆方形柱的截面尺寸不宜小于250mm×250mm。◆当柱截面的边长在800mm以下时，一般以50mm为模数，边长在800mm以上时，以100mm为模数。二、材料强度要求混凝土：一般应采用强

3、度等级较高的混凝土。一般结构中常用C30~C40,在高层建筑中，C50~C60级混凝土也经常使用。钢筋：纵筋通常采用HRB400级、HRB500级和RRB400级钢筋，箍筋一般采用HRB400级、HRB335级。也可采用HPB300.三、纵向钢筋◆纵向钢筋配筋率过小时，纵筋对柱的承载力影响很小，同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用，以及收缩和温度变化产生的拉应力，规定了受压钢筋的最小配筋率。另外，考虑施工布筋太多容易影响混凝土浇注质量，规定了最大配筋率。◆全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%；全部纵向

4、钢筋配筋率不应小于附表4-5给出的最小配筋率，且截面一侧纵向钢筋配筋率不应小于0.2%。◆全部纵向钢筋的配筋率按r=(A's+As)/A计算，一侧受压纵筋的配筋率按r'=A's/A计算，其中A为构件全截面面积。◆柱中纵向受力钢筋的直径d不宜小于12mm，通常在16~32mm范围内选用，且选配钢筋时宜根数少而粗，但对矩形截面根数不得少于4根，圆形截面根数不宜少于8根，且应沿周边均匀布置。◆截面各边纵筋的中距不宜大于300mm。当h≥600mm时，在柱侧面应设置直径不小于10mm的纵向构造钢筋，并相应设置复

5、合箍筋或拉筋。◆柱内纵筋的混凝土保护层厚度对一类环境取20mm。当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋的净距不小于50mm。对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小净距应按梁的规定取值。◆受压构件中箍筋应采用封闭式，其直径不应小于d/4，且不小于6mm，d为纵筋的最大直径。◆箍筋间距不应大于400mm，也不应大于截面短边尺寸；对绑扎钢筋骨架，箍筋间距不应大于15d；对焊接钢筋骨架不应大于20d。d为纵筋的最小直径。◆当柱中全部纵筋的配筋率超过3%，箍筋直径不应小于8mm，且箍筋末端应应作成135°的弯钩，弯钩末端平直

6、段长度不应小于10倍箍筋直径，或焊成封闭式；箍筋间距不应大于10倍纵筋最小直径，也不应大于200mm。◆当柱截面短边大于400mm，且各边纵筋配置根数多于3根时，或当柱截面短边不大于400mm，但各边纵筋配置根数多于4根时，应设置复合箍筋。◆对截面形状复杂的柱，不得采用具有内折角的箍筋，以避免箍筋受拉时使折角处混凝土破损。四、箍筋§6.2轴心受压构件正截面受压承载力◆在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。◆通常由于施工制造的误差、荷载作用位置的偏差、混凝土的不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏

7、心距。◆但有些构件，如以恒载为主的等跨多层房屋的内柱、桁架中的受压腹杆等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。轴压构件根据配筋方式的不同分为1、配有纵筋和普通箍筋的柱2、配有纵筋和螺旋箍筋的柱螺旋箍筋柱：箍筋的形状为圆形，且间距较密，其作用？普通箍筋柱：箍筋的作用？纵筋的作用？纵筋的作用：1、协助砼受压,减小截面尺寸，提高正截面受压承载力；2、承受可能产生的较小弯矩；3、防止构件突然的脆性破坏，提高其变形能力；4、减少砼的徐变变形。箍筋的作用：1、防止纵筋受力后压屈，并与纵筋组成钢筋骨架；2、约

8、束混凝土。采用螺旋箍筋时,还能约束核心内的混凝土横向变形，进一步提高构件的承载力及变形能力。一、轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算1．受力分析和破坏形态N短柱、长柱长细比矩形截面：短柱：长柱：圆形截面：短柱：长柱：任意截面：短柱：长柱：试验结果表明：当荷载较小时，轴压力与压缩量基本成正比；当荷载较大时，变形比荷载增加得快；最后，柱四周出现纵向裂缝，混凝土保护层剥落，纵筋向外屈折，混凝土被压碎。钢筋屈服混凝土压碎短柱受力过程大致分为两个