第四章第三節(jié) 鋼筋混凝土受壓構件

1、第四章第三節(jié) 鋼筋混凝土受壓構件 第一節(jié) 受壓構件分類第二節(jié) 受壓構件構造第三節(jié) 軸心受壓構件的承載力計算第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算第一節(jié) 受壓構件分類 受壓構件（柱）往往在結(jié)構中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破壞，往往導致整個結(jié)構損壞，甚至倒塌 軸壓構件N作用 偏壓構件N、M共同作用，偏心距e。 實際工程中：中柱軸壓構件； 邊柱、角柱偏壓構件；絕大多數(shù)柱為偏壓構件。 附加偏心距ea：由于荷載不可避免偏心、砼的非均勻性以及施工偏差等原因都可產(chǎn)生附加偏心距ea。 eamax20,h/30mm 第一節(jié) 受壓構件分類第一節(jié) 受壓構件分類 鋼筋混凝土偏心受壓構件的受力性能、破壞形態(tài)介于受彎構件與軸

2、心受壓構件之間。 當N=0，Ne0=M 時為受彎構件； 當M=0 ，e0=0 時為軸心受壓構件。故受彎構件和軸心受壓構件相當于偏心受壓構件的特殊情況。 第二節(jié) 受壓構件構造 1材料 混凝土：不宜低于C20，通常C20、C25、C35。 鋼 筋：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400. 對于RRB400以上高強鋼筋不再適用。 原因：混凝土的軸心抗壓的極限應變0為0.002左右，產(chǎn)生同樣的變形鋼筋應力應為：sEs021050.002400N/mm2左右，故高強鋼筋的強度性能在這里無法發(fā)揮。第二節(jié) 受壓構件構造2. 截面形狀和尺寸 軸壓構件截面以方形、圓形為主； 偏壓構件以矩形為主，

3、偏心方向與柱長邊方向同。 偏壓構件破壞形態(tài)按長細比（ l0/h ）分： 短柱（l0/h5 ）、長柱（5l0/h 長柱 細長柱第二節(jié) 受壓構件構造第二節(jié) 受壓構件構造3. 配筋(見書上P106 )2.基本計算公式 軸心受壓構件中的承載力由混凝土強度和鋼筋強度兩部份組成，細長構件還要考慮縱向彎曲的影響。其計算公式如下：式中：A-構件截面面積； As -全部縱向鋼筋的截面面積。當縱向鋼筋配筋率大于3%時，上式中的A應改用(A-As)代替。 第三節(jié) 軸心受壓構件承載力計算 鋼筋混凝土受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)，即鋼筋混凝土受壓長柱的承載力與相同條件下短柱的比值。該值隨長細比l0/i的增加而減少，可查下表得到。

4、 l0/b810121416182022242628l0/d78.510.5121415.517192122.524l0/i28354248556269768390971.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.56l0/b3032343638404244464850l0/d262829.5313334.536.5384041.543l0/i1041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19第三節(jié) 軸心受壓構件承載力計算 第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承

5、載力計算 1. 偏心受壓構件的兩種破壞形式根據(jù)e0的變化分：大、小偏壓破壞1.1 大偏壓破壞（“受彎破壞”） 當荷載偏心距較大且配筋不太多時，構件具有與適筋受彎構件相類似的破壞特點即構件破壞時受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)鋼筋屈服、混凝土被壓碎而導致整個構件破壞。整個過程具有明顯的塑性變形性能。第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算 第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算1.2 小偏壓破壞（“受壓破壞”） 荷載偏心距較小，或者偏心距較大但配筋較多時，構件將發(fā)生以混凝土受壓破壞（鋼筋并未屈服）為標志的小偏壓破壞。 分兩類：1）偏心距較小，構件處于全截面受壓； 2）偏心距較大但配筋較多，截面處于部分

6、受壓。 兩類情況下，構件受壓破壞時受壓區(qū)混凝土均被壓碎，受壓鋼筋亦被壓曲；而另一側(cè)鋼筋可拉（一類）可壓（二類），未屈服。 第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算2. 矩形截面偏心受壓構件的基本計算公式2.1 大偏心受壓構件（x0h0） 基本假定：同受彎構件式中：e縱向作用點至受拉鋼筋截面重心的偏心距；第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算2.2 小偏壓構件（x0h0） 小偏壓構件受拉區(qū)鋼筋受力性質(zhì)隨著受壓區(qū)高度的變化可拉可壓，如下所示： 第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算 因此，可假定受拉區(qū)鋼筋應力值如下： 于是建立平衡方程： 式中： 第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算 當偏心距很小時

7、，也有可能在遠離縱向力的另一側(cè)（受拉區(qū)）混凝土先發(fā)生混凝土的壓碎破壞，為避免此類破壞的發(fā)生，除按上式計算外，還應滿足： 式中：h0受壓鋼筋合力作用點至受拉區(qū)邊緣的距離h0=h-a。第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算2.3 縱向彎曲的影響 由于側(cè)向撓曲變形，軸向力將產(chǎn)生二階效應，引起附加彎矩。因而對于長細比較大的構件，二階效應引起附加彎矩不能忽略。 偏心距增大系數(shù)： 可按下式進行計算： 第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算2.4 大小偏心的界限 即兩種破壞形態(tài)的分界線；即由鋼筋屈服的“受彎破壞”混凝土受壓破壞的“受壓破壞”。 界限破壞形態(tài)：即受拉區(qū)鋼筋屈服的同時；受壓區(qū)混凝土被壓碎，砼界限受壓區(qū)高度xbbh0 小偏壓：xbbh0 大偏壓：xbbh0 第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算2.5 對稱配筋矩形截面的強度計算公式 對稱配筋: AsAs、fy = fy、a = a。 優(yōu)點：施工不易出錯；且計算簡單 第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構件承載力計算由N0，則有對稱配筋受壓構件的受壓區(qū)高度：x=N /a1 fcb1）當xbbh0時，為大偏壓 若x2a ，則有： 若x2a，則取x=2a：第四節(jié)