钢筋混凝土受压构1

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1、第四章钢筋混凝土受压构件建筑结构教研室1.了解受压构件纵向受力钢筋和箍筋的作用。2.掌握受压构件的材料、截面形式尺寸，以及配筋构造要求。第一讲教学目标：钢筋混凝土受力构件的分类4.1受压构件构造要求4.1受压构件构造要求受压构件的分类轴心受压构件：轴向力作用线通过构件截面的几何中心（理论上应为物理中心，即重心）。偏心受压构件：轴向力作用线不通过构件截面的几何中心；不通过一个主轴时，为单向偏心；不通过二个主轴时，为双向偏心。xyNxyNxyN(a)轴心受压(b)单向偏心受压(c)双向偏心受压4.1.1材料强度混凝土：宜采用较高

2、强度等级的混凝土，一般采用C25及以上等级的混凝土。钢筋：一般采用HRB400和HRB3354.1.2截面形式及尺寸要求截面形状：正方形、矩形、圆形、环形。截面尺寸：矩形或方形截面，（且b×h≥250×250mm），长细比宜控制在l0/h≤30或l0/b≤25。（其中l0为柱的计算长度，h和b分别为截面的高度和宽度）。柱h≤800mm，以50mm为模数h＞800mm，以100mm为模数4.1.3配筋构造（1）纵向受力钢筋1）设置纵向受力钢筋的目的协助混凝土承受压力；承受可能的弯矩，以及混凝土收缩和温度变形引起的拉应力；防止构

3、件突然的脆性破坏。2）布置方式轴心受压柱:应沿截面四周均匀对称布置；偏心受压柱:在弯矩作用方向的两对边；圆柱:沿周边均匀布置。4.1.3配筋构造3）构造要求级别：采用HRB335、HRB400级直径：纵筋直径d≥12mm，常在12~32mm之间选用，根数：方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于４根，圆柱中不宜少于8根且不应少于6根。距离：钢筋净距≥50mm，中距≤300mm（受力钢筋）偏心轴心4.1.3配筋构造（2）箍筋1）设置纵向受力钢筋的目的保证纵向钢筋的位置正确；防止纵向钢筋压屈，从而提高柱的承载能力。2）构造要求受压构

4、件中的周边箍筋应做成封闭式。箍筋直径不应小于d/4（d为纵向钢筋的最大直径），且不应小于6mm，一般取8mm。箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸，且不应大于15d（d为纵向受力钢筋的最小直径），一般取300mm。4.1.3配筋构造b≤400b≤400h≤600b≤400600＜h≤1000b≤4001000＜h≤1500（a）（b）（c）（d）（a）轴心受压（b）、（c）、（d）偏心受压4.1.3配筋构造b＞400b≤400600＜h≤1000b≤4001000＜h≤1500（e）（f）（e）轴心受压（f）、（g

5、）偏心受压（g）柱钢筋图箍筋加密钢筋骨架4.2轴心受压构件承载力计算1、轴心受压构件分类普通箍筋柱：纵筋+普通箍筋（矩形箍筋）螺旋箍筋柱：纵筋+螺旋式箍筋普通箍筋柱螺旋箍筋柱4.2轴心受压构件承载力计算4.2.1轴心受压构件的破坏特征柱(受压构件)l0/b8l0/b>8短柱长柱按照长细比l0/b的大小，轴心受压柱可分为短柱和长柱两类。其中l0为柱的计算长度，b为矩形截面的短边尺寸。4.2轴心受压构件承载力计算4.2.1轴心受压构件的破坏特征bhA’sANcNc混凝土压碎钢筋凸出1：轴心受压短柱的破坏特征(破坏过程)出现微细

6、裂缝，发展至明显纵向裂缝，纵筋压屈突出，混凝土压碎（1）当轴向力较小时，构件的压缩变形主要为弹性变形，轴向力在截面内产生的压应力由混凝土合钢筋共同承担。（2）随着荷载的增大，构件变形迅速增大，此时混凝土塑性变形增加，弹性模量降低，应力增加缓慢，而钢筋应力的增加则越来越快。在临近破坏时，柱子表面出现纵向裂缝，混凝土保护层开始剥落，最后，箍筋之间的纵向钢筋压屈而向外凸出，混凝土被压碎崩裂而破坏。破坏时混凝土的应力达到棱柱体抗压强度。4.2轴心受压构件承载力计算当短柱破坏时，混凝土达到极限压应变=0.002，相应的纵向钢筋应力值=

7、Es=2×105×0.002=400N/mm2。因此，当纵筋为高强度钢筋时，构件破坏时纵筋可能达不到屈服强度。显然，在受压构件内配置高强度的钢筋不能充分发挥其作用，这是不经济的。4.2轴心受压构件承载力计算4.2.1轴心受压构件的破坏特征2．轴心受压长柱的破坏特征(破坏过程)破坏过程：首先在凹侧出现纵向裂缝，混凝土压碎，钢筋压屈外鼓；凸侧出现横向裂缝，挠度增大，柱子破坏原因:初始偏心产生附加弯矩附加弯矩引起挠度加大初始偏心，最终构件是在M，N共同作用下破坏。结论：在截面尺寸、配筋、材料强度相同的条件下，长柱的承载力低于短

8、柱。1.基本公式钢筋混凝土轴心受压柱的正截面承载力由混凝土承载力及钢筋承载力两部分组成，如图所示。4.2.2普通箍筋柱的正截面承截力计算根据力的平衡条件，得出短柱和长柱的承载力计算公式为：式中Nu—轴向压力承载力设计值；N—轴向压力设计值；—钢筋混凝土构件的稳定系数；fc—混凝土的轴心抗压