钢筋混凝土受压和受拉构

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1、第6章钢筋混凝土受压构件承载力计算本章主要介绍钢筋混凝土受压构件的截面承载力计算、截面设计、截面复核及构造要求。工程结构中，除了梁、板等受弯构件外，另一种主要的构件为受压构件—以承受轴向压力为主的构件。受压构件轴向力通过截面形心轴轴心受压构件N偏心受压构件轴力不通过截面形心轴N§6.1轴心受压构件箍筋纵向钢筋普通箍筋纵向钢筋纵向钢筋螺旋式箍筋普通箍筋柱：螺旋箍筋柱：一、短柱受力分析及破坏特征箍筋纵向钢筋箍筋纵向钢筋As’普通箍筋柱：柱全截面受压，压应变均匀，且钢筋与混凝土共同变形，压应变始终保持一样。破坏时，对于一般强度的纵筋，达到屈服，柱子出现与荷载平行

2、的纵向裂缝，混凝土被压碎，构件破坏。当荷载较小时，材料处于弹性状态，压应变的增加与荷载的增加成正比，钢筋和混凝土压应力的增加也与荷载的增加成正比；应力比值符合各自弹性模量之比。荷载较大时，由于混凝土出现塑性变形，压应变增加速度加快。在相同的荷载增量下，纵筋的应力增长加快，混凝土的应力增长缓慢。混凝土塑性性能引起的钢筋和混凝土之间的应力重分布。若荷载长期作用，混凝土徐变更会引起钢筋和混凝土之间的应力重分配，导致混凝土应力减小，钢筋应力增大。对于高强钢筋，破坏时，钢筋达不到受压屈服。混凝土先被压碎，钢筋的高强度没有达到充分利用。取混凝土的峰值应变为0.002，

3、所以混凝土破坏时纵筋的应变也为0.002。纵筋的抗压强度只能发挥至400N/mm2破坏特征1、对于普通钢筋，破坏时，钢筋先达到受压屈服，继续增加的荷载全部由混凝土承担，直至混凝土被压碎。2、钢筋和混凝土的抗压强度都得到充分利用。普通短柱的承载力计算公式：二、长柱长细比的影响对于长柱，当柱子比较细长时，破坏荷载小于短柱，且柱子长细比越大，破坏荷载小得越多。对于短柱（长细比l0/i比较小）侧向挠度小，计算时一般可忽略侧向挠度的影响。对于长柱（长细比l0/i比较大）侧向挠度引起的附加弯矩对柱承载力的降低不可忽略。对于细长柱（长细比l0/i特别大）柱发生“失稳破坏

4、”，承载力更低。侧向挠度稳定系数稳定系数反映长柱承载力随长细比增大而降低的程度长细比构件的计算长度l0与其截面最小回转半径i的比值。l0/i矩形截面l0/b圆形截面l0/d计算简图支撑情况两端固定一端固定一端铰支两端铰支一端固定一端自由计算长度l00.5l0.7ll2ll实际结构中，构件端部的连接并非理想铰接或固定，在确定计算长度l0时，规范作了具体规定。三、轴心受压构件承载力计算γ0：结构重要性系数N：轴心压力设计值Nu：轴心受压构件承载力设计值：稳定系数，见表6-1A：构件截面面积，当配筋率大于3%时，取净面积fy’：纵向钢筋的抗压强度设计值。As’：

5、全部纵向受压钢筋的截面面积。箍筋纵向钢筋箍筋纵向钢筋As’偏心受压构件N按照偏心力在截面上作用位置的不同：NM只对一个轴有偏心：单向偏心受压N对两个轴都有偏心：双向偏心受压NM1M2§6.2偏心受压构件正截面承载力计算单向偏心受压构件的钢筋布置NNe0AAhb纵向钢筋的布置NMNA远离轴向力一侧的钢筋As。靠近轴向力一侧的钢筋As’。正截面承载力计算斜截面承载力计算纵向钢筋箍筋as’as单向偏心受压构件的钢筋布置NNe0AAhbNM正截面承载力计算斜截面承载力计算纵向钢筋箍筋箍筋的布置为防止斜截面受剪破坏，除了配置平行于轴向力的纵向钢筋外，还应适当配置箍筋

6、。箍筋应做成封闭式，与纵向钢筋形成整体骨架。箍筋作用：①抗剪；②约束砼；③阻止纵筋受压向外凸，防止砼保护层剥落。5.2.1偏心受压构件的受力和破坏特征试验结果：偏心受压短柱的破坏可归纳为两种情况：受拉破坏和受压破坏，破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关。试验试件：偏心受压短柱受拉破坏发生条件破坏过程AsAs’Ne0εcuεs’εsfyAsσs’As’一般发生在偏心距比较大且纵筋配置适当的时候。截面部分受拉、部分受压。受拉区由于达到混凝土的抗拉强度而开裂，横向裂缝随着荷载的增大而向受压区延伸，受拉区钢筋As首先屈服。中和轴很快向受压区移动，最后混凝土达到

7、极限压应变，构件破坏。e0Ne0破坏特点破坏开始于受拉钢筋As的屈服，然后压区混凝土压碎。破坏有明显的预兆，横向裂缝开展显著，变形急剧增大，为延性破坏。破坏过程和特征与适筋的双筋受弯构件类似。受拉破坏这种破坏一般发生在偏心距较大的情况下，故也称“大偏心受压破坏”Ne0fyAsσs’As’AsAs’1、当轴向力N偏心距很小时受压破坏破坏过程e0全截面受压，构件不出现横向裂缝。靠近轴向力一侧的混凝土较大。破坏时靠近轴向力一侧的混凝土被压碎，钢筋As’达到抗压屈服强度。而远离轴向力一侧的钢筋As可能达到抗压屈服强度，也可能未达到屈服。AsAs’Ne0εcuεs’

8、εsσs’Asfy’As’Ne0受压破坏2、当轴向力N偏心距较小时