框架、框剪结构(学习意境2—框架柱与剪力墙施工)

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1、◆本章主要内容#熟悉框架柱的力学特点和构造要求#熟悉框架柱（剪力墙）钢筋的制作与安装#熟悉框架柱（剪力墙）模板的配模与安装#熟悉框架柱的配筋计算与承载力计算#掌握框架柱（剪力墙）混凝土施工工艺#掌握施工质量通病、防治方法第二章框架柱与剪力墙施工受压构件压压压拉拉当柱只有轴向压力作用，且作用线与柱的截面重心重合时，称为轴心受压构件。当轴向压力作用线偏离截面重心或构件截面上同时作用轴向压力N和弯矩M时，称为偏心受压构件。偏心受压又可分为单向偏心受压和双向偏心受压单向偏心受压——轴向力N只在截面一个主轴方向有偏心，或截面上同时作用轴向压

2、力N和单向弯矩M。双向偏心受压——轴向力N在两个主轴方向都有偏心距，或截面上同时作用轴向压力N和双向弯矩M。（a）轴心受压（b）单向偏心受压（c）双向偏心受压受压构件类型在工程结构中，由于混凝土质量不均匀，配筋不对称，制作和安装误差等原因，理想的轴心受压构件是不存在的。屋架（桁架）的受压腹杆、等跨多层框架的中柱因弯矩很小而忽略不计，可以近似的按轴心受压构件计算。单层厂房柱、框架柱、屋架上弦杆、拱都属于偏心受压构件，框架柱结构的角柱属双向偏心受压构件。一般习惯上将配有普通箍筋的轴心受压构件称为普通箍筋柱，其截面一般为正方形，如右图所

3、示；将配有螺旋箍筋（或焊接环形箍筋）的轴心受压构件称为螺旋箍筋柱，其截面形式一般为圆形或多边形，如右图所示。钢筋混凝土轴心受压构件中配有纵筋和箍筋纵筋的作用是：与混凝土共同承担压力，提高构件的正截面受压承载力；箍筋的作用是：承受可能存在的较小的弯矩以及混凝土收缩和温变起的拉应力；改善混凝土的变形能力，防止构件发生脆性破坏。固定纵向钢筋的位置，与纵筋形成钢筋骨架以便施工；防止纵筋受压失稳外凸，改善构件的延性；对核心部分的混凝土起到约束作用，提高混凝土的强度和抗压变形能力。轴心受压柱的分类根据柱长细比的不同，轴心受压柱可分为短柱和长柱

4、两类。当柱子的长细比满足以下要求时可认为是短柱，否则为长柱：式中：——为柱的计算长度，——为矩形截面的短边尺寸；——为圆截面的直径；——为任意截面的最小回转半径。矩形截面：圆形截面：任意截面：轴心受压短柱破坏形态N荷载较小，轴向压力与压缩变形基本成正比，呈弹性变形状态。荷载较大，压力与压缩变形不再保持比例关系,混凝土出现塑性变形。荷载长期持续作用，砼徐变发生，破坏时，一般纵筋先达到屈服强度，当混凝土应变达到最大压应变时，柱子四周表面将出现纵向裂缝，混凝土保护层开始剥落，纵筋压屈向外凸出，混凝土被压碎。破坏时，砼的应力达到，钢筋应力

5、达到。破坏过程：bhAsANN混凝土压碎钢筋凸出oNl混凝土压碎钢筋屈服第一阶段：加载至钢筋屈服第二阶段：钢筋屈服至混凝土压碎短柱试验研究短柱：混凝土压碎，钢筋压屈轴心受压长柱破坏形态实验结果表明，长柱在轴心压力作用下，不仅发生压缩变形，还有不能忽略的侧向挠度，柱子会出现弯曲现象。其原因是由于施工误差及构件材料自身的不均匀性等产生初始偏心距，初始偏心距产生的弯矩称为附加弯矩，附加弯矩产生的侧向挠度又进一步加大了原来的初始偏心距。附加弯矩和侧向挠度都随荷载的增大而增加，二者相互影响，在柱的凹侧先出现纵向裂缝，混凝土压碎，纵筋压屈，

6、侧向挠度急增，凸边混凝土拉裂，柱宣告破坏。当柱的长细比很大时，还可能发生失稳破坏轴心受压长柱的破坏形态及其应力重分布长柱的承载力<短柱的承载力（相同材料、截面尺寸和配筋）原因：长柱受轴力和弯矩（二次弯矩）的共同作用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。长柱：构件压屈长柱不仅发生压缩变形，还发生纵向弯曲。长柱破坏荷载小于短柱，柱子越细长小得越多。用稳定系数表示长柱承载力较短柱的降低。轴心受压长柱影响值的主要因素为长细比l0/b。l0/b≤8的称为短柱。实际工程构件计算长度l0取值可参

7、考规范。长细比限制在l0/b30，l0/h25。P139在实际结构中，构件的端部连接并非理想的不动铰支座或固定支座。因此，在确定时会遇到不属以上所述理想情况，为此《规范》中根据不同结构的受力变形特点规定了受压柱的计算长度见表5.2、表5.3。柱的类型排架方向垂直排架方向有柱间支撑无柱间支撑无吊车房屋柱单跨1.5H1.0H1.2H两跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊车房屋柱上柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu下柱1.0Hl0.8Hl1.0Hl露天吊车和栈桥柱2.0Hl1.0Hl——表5.2刚性屋盖单层房屋排架柱、露天吊车柱和

8、栈桥柱的计算长度l0表中H为从基础顶面算起的柱子全高；Hl为从基础顶面至装配式吊车底面或现浇式吊车梁顶面的柱子下部高度；Hu为从装配式吊车底面或现浇式吊车梁顶面算起的柱子上部高度；楼盖类型柱的类别计算长度l0现浇楼盖底层柱1.0H其余各层柱1.25