混凝土结构与砌体结构教学课件作者赵维霞项目4.ppt

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1、项目４钢筋混凝土受压构件设计任务4.1钢筋混凝土轴心受压构件设计任务4.2钢筋混凝土偏心受压构件设计返回任务4.1钢筋混凝土轴心受压构件设计4.1.1受压构件的概念以承受轴向压力为主的构件属于受压构件，例如柱、拱、屋架上弦杆、剪力墙、桥梁结构中的桥墩等。受压构件按其受力情况可分为轴心受压构件、单向偏心受压构件和双向偏心受压构件。在此为了方便，忽略混凝土的不均匀性与不对称配筋的影响，按单一匀质材料分析钢筋混凝土受压构件。当纵向压力的作用线与构件截面形心轴线重合时为轴心受压，不重合时为偏心受压。当轴向压力的作用线对构件截面的

2、一个主轴有偏心距时为单向偏心受压构件，当轴向压力的作用线对构件截面的两个主轴都有偏心距时为双向偏心受压构件，如图４-１所示。下一页返回任务4.1钢筋混凝土轴心受压构件设计实际工程中，真正的轴心受压构件是不存在的。但是为了方便，以恒载为主的多层建筑的内柱和屋架的受压腹杆等少数构件，常近似按轴心受压构件进行设计，而框架结构柱、单层工业厂房柱、承受节间荷载的屋架上弦杆、拱等大量构件，一般按偏心受压构件进行设计。4.1.2受压构件的基本构造要求１．材料强度等级为充分发挥混凝土材料的抗压性能，减小构件的截面尺寸，节约钢筋，宜采用强

3、度等级较高的混凝土，一般采用Ｃ２５、Ｃ３０、Ｃ３５、Ｃ４０，必要时可以采用强度等级更高的混凝土。上一页下一页返回任务4.1钢筋混凝土轴心受压构件设计由于受到混凝土受压最大应变的限制，高强度的钢筋不能充分发挥作用，因此不宜采用高强度钢筋。《混凝土结构设计规范》（ＧＢ５００１０—２０１０）规定，纵向受力普通钢筋宜采用ＨＲＢ４００级、ＨＲＢＦ４００级、ＨＲＢ５００、ＨＲＢＦ５００级。箍筋宜采用ＨＲＢ４００级、ＨＲＢＦ４００级、ＨＲＢ５００级、ＨＲＢＦ５００级、ＨＰＢ３００级，也可采用ＨＲＢ３３５级、ＨＲＢＦ３３５级钢筋。２．截

4、面形式和尺寸钢筋混凝土受压构件的截面形式要考虑到受力合理和模板制作的方便，柱截面一般采用方形或矩形，有时根据需要也采用圆形或多边形。上一页下一页返回任务4.1钢筋混凝土轴心受压构件设计当截面尺寸较大时，为节约混凝土和减轻柱的自重，常常采用Ｉ形截面。受压构件截面尺寸需根据内力大小、构件长度及构造要求等条件决定，为避免构件长细比过大，承载力降低过多，柱截面尺寸不宜过小，一般不宜小于250ｍｍ×250ｍｍ；矩形截面柱截面尺寸宜满足h≥l0/２５，b≥l0/３０，此处l0为柱的计算长度，b、h为柱的短边、长边尺寸。当截面尺寸在８

5、００ｍｍ以下时，取５０ｍｍ的倍数，在８００ｍｍ以上时，取１００ｍｍ的倍数；Ｉ形截面要求翼缘厚度不宜小于１２０ｍｍ，腹板厚度不宜小于１００ｍｍ。上一页下一页返回任务4.1钢筋混凝土轴心受压构件设计３．纵向钢筋柱的全部纵向钢筋的配筋率不应小于表４-１中所规定数值，且不宜超过５％，以免造成浪费。同时，一侧钢筋的配筋率不应小于０．２％（表４-１）。纵向受力钢筋宜采用直径较大的钢筋，直径不宜小于１２ｍｍ，通常在１６～３２ｍｍ范围内选用。钢筋应沿截面的四周均匀布置，矩形截面时，钢筋根数不得少于４根；圆形截面时，不应少于６根，且不宜少

6、于８根。钢筋的净间距不应小于５０ｍｍ，且不宜大于３００ｍｍ；对于水平浇筑的预制柱，其净间距可以按梁的有关规定取用。上一页下一页返回任务4.1钢筋混凝土轴心受压构件设计偏心受压构件垂直于弯矩作用平面的侧面和轴心受压构件各边的纵向受力钢筋，其间距不宜大于３００ｍｍ。当偏心受压柱的截面高度h≥６００ｍｍ时，在侧面应设置直径不小于１０ｍｍ的纵向构造钢筋，并相应设置附加箍筋或拉筋，如图４-２所示。４．箍筋（１）箍筋的作用。钢筋混凝土受压构件中箍筋的作用不但可以防止纵向钢筋压屈，而且在施工时起固定纵向钢筋位置的作用，另外，还约束核心

7、混凝土受压时的侧向膨胀。（２）箍筋的直径和间距。箍筋直径不应小于d／４（d为纵向钢筋最大直径）且不应小于６ｍｍ。上一页下一页返回任务4.1钢筋混凝土轴心受压构件设计当纵筋配筋率超过３％时，箍筋直径不应小于８ｍｍ，间距不应大于１０d（d为纵筋最小直径）且不应大于２００ｍｍ。箍筋末端应做成１３５°弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的１０倍。箍筋间距不应大于４００ｍｍ及构件横截面的短边尺寸，且不应大于１５d（d为纵筋最小直径）。（３）箍筋的形式。受压构件中周边箍筋应做成封闭式。箍筋的形式须根据截面形式、尺寸和纵向钢筋根数

8、决定。当柱短边截面尺寸大于４００ｍｍ且各边纵向钢筋多于３根时，或当截面短边尺寸不大于４００ｍｍ，但各边纵向钢筋多于４根时，应设置复合箍筋，见图４-３。上一页下一页返回任务4.1钢筋混凝土轴心受压构件设计其他截面形式柱的箍筋见图４-４。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。4