工程結構第三節(jié)鋼筋混凝土受壓構件課件

工程結構（1）第三節(jié)鋼筋混凝土受壓構件學習目標熟悉軸心受壓短柱和長柱的破壞過程了解軸心受壓構件中縱筋和箍筋的作用掌握普通箍筋柱軸心受壓承載力的計算受壓構件分類受壓構件在結構中具有重要作用，一旦破壞將導致整個結構的損壞甚至倒塌。形心位置N－軸向壓力（縱向壓力）受壓構件的實際應用多高層建筑中的框架柱、樁基礎，桁架結構中的受壓弦桿（腹桿），橋梁結構中的橋墩等均屬于受壓構件。受壓構件軸心受壓短柱和長柱長細比（）：構件的計算長度與構件的截面回轉半徑之比。短柱：l0為柱的計算高度；b為矩形截面短邊尺寸;d為圓形截面直徑。軸心受壓短柱的破壞過程

在開始加載時，混凝土和鋼筋都處于彈性工作階段；隨著荷載的繼續(xù)增加，柱中開始出現(xiàn)微小的縱向裂縫。

在臨近破壞荷載時，柱身出現(xiàn)很多明顯的縱向裂縫，混凝土保護層剝落，箍筋間的縱筋被壓曲向外鼓出，混凝土壓碎。

柱子發(fā)生破壞時，混凝土的應變達到其抗壓極限應變，而鋼筋的應力一般小于其屈服強度。

軸心受壓長柱的破壞過程由于初始偏心距的存在，構件受荷后產(chǎn)生附加彎矩，伴之發(fā)生橫向撓度。構件破壞時，首先在靠近凹邊出現(xiàn)大致平行于縱軸方向的縱向裂縫，同時在凸邊出現(xiàn)水平的橫向裂縫，隨后受壓區(qū)混凝土被壓潰，縱筋向外鼓出，橫向撓度迅速發(fā)展，構件失去平衡，最后將凸邊的混凝土拉斷?！痘炷两Y構設計規(guī)范》采用穩(wěn)定系數(shù)來表示長柱承載力的降低程度。軸心受壓構件縱筋的作用縱筋的作用：提高承載力，減小截面尺寸抵抗構件的偶然偏心減小混凝土的收縮與徐變

軸心受壓構件的配筋普通鋼箍柱TiedColumns螺旋鋼箍柱SpiralColumns

箍筋的作用（1）與縱筋形成骨架，便于施工；（2）防止縱筋的壓屈；（3）對核心混凝土形成約束，提高混凝土的抗壓強度，增加構件的延性。

軸心受壓構件箍筋的作用普通箍筋柱軸心受壓承載力的計算計算簡圖fcf’y

A’sNA’s普通箍筋柱軸心受壓承載力的計算

計算公式A‘s——全部縱筋截面的面積。0.9——折減系數(shù)；是考慮可能存在的初始偏心影響，以及主要承受恒載作用的軸心受壓柱的可靠性。j——鋼筋混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)A——當縱筋配筋率大于3％時，A中應扣除縱筋截面的面積。fc——混凝土軸心抗壓強度設計值。f‘y——縱筋抗壓強度設計值。穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)j主要與柱的長細比l0/i有關《規(guī)范》給出的穩(wěn)定系數(shù)長柱的承載力低于相同條件短柱的承載力（由于偏心所產(chǎn)生的附加彎矩、彎曲變形和可能發(fā)生失穩(wěn)破壞在長柱計算中必須考慮）?！痘炷两Y構設計規(guī)范》采用穩(wěn)定系數(shù)來表示長柱承載力的降低程度。當軸心受壓構件長細比超過一定數(shù)值后（如矩形截面當10/b＞35時），構件可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞”.

短柱：

＝1.0長柱：

…l0/i(或l0/b)查表l0–––構件的計算長度，與構件端部的支承條件有關。兩端鉸一端固定，一端鉸支兩端固定一端固定，一端自由實際結構按

規(guī)范規(guī)定取值1.0l0.7l0.5l2.0l金書緣文化(三)設計計算方法截面計算方法可分為截面設計和承載力校核兩類。(四)構造要求1.材料混凝土強度對受壓構件的承載力影響較大，宜采用強度等級較高的混凝土。不宜用高強度鋼筋作受壓鋼筋。同時，也不得用冷拉鋼筋作受壓鋼筋。2.截面形式截面最小邊長不宜小于250mm，構件長細比l0/b一般為15左右，不宜大于30。3.縱向鋼筋（1）縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm，為便于施工宜選用較大直徑的鋼筋。（2）全部縱向受壓鋼筋的配筋率ρ′不宜超過5%。（3）縱向鋼筋應沿截面周邊均勻布置，鋼筋凈距不應小于50mm，亦不宜大于300mm。（4）圓柱中縱向鋼筋不宜少于8根，不應少于6根且宜沿周邊均勻布置。4.箍筋（1）應當采用封閉式箍筋。（2）箍筋的間距s不應大于橫截面短邊尺寸，且不大于400mm。同時，不應大于15d，d為縱向鋼筋最小直徑。（3）箍筋采用熱軋鋼筋時，其直徑不應小于6mm，且不應小于d/4（d為縱向鋼筋的最大直徑）。（4）當柱每邊的縱向受力鋼筋不多于3根（或當柱短邊尺寸b≤400mm而縱筋不多于4根）時，可采用單個箍筋；否則應設置復合箍筋。圖4-11軸心受壓柱的箍筋（5）當柱中全部縱向受力鋼筋配筋率超過3%時，箍筋直徑不宜小于8mm，其間距不應大于10d，且不應大于200mm；箍筋末端應做成135°彎鉤且彎鉤末端平直段長度不應小于箍筋直徑的10倍；箍筋也可焊成封閉環(huán)式。（6）在受壓縱向鋼筋搭接長度范圍內(nèi)的箍筋間距不應大于5d且不應大于100mm。當受壓鋼筋直徑＞25mm時，尚應在搭接接頭兩個端面外100mm范圍內(nèi)