建筑结构钢筋混凝土受压构件培训讲义

钢筋混凝土受压构件

目录偏心受压构件33轴心受压构件32构造要求311.1分类第一节构造要求纵向受力构件轴心受力构件偏心受力构件单向偏心受力构件双向偏心受力构件1.2材料要求混凝土：宜采用较高强度等级的混凝土，一般

采用C20及以上等级的混凝土。钢筋：不宜选用高强度钢筋，一般采用HRB400和HRB335。1.3截面形式和尺寸截面形状：正方形、矩形、圆形、环形。截面尺寸：截面尺寸一般应符合l0/b≥30及l0/h≥25(其中l0为柱的计算长度，h和b分别为截面的高度和宽度）。对于方形和矩形截面，其尺寸不宜小于250×250mm。为了便于模板尺寸模数化，柱截面边长在800mm以下者，宜取50mm的倍数；在800mm以上者，取为100mm的倍数。1.4纵向钢筋（１）设置纵向受力钢筋的目的协助混凝土承受压力；承受可能的弯矩，以及混凝土收缩和温度变形引起的拉应力；防止构件突然的脆性破坏。（２）布置方式轴心受压柱的纵向受力钢筋应沿截面四周均匀对称布置；偏心受压柱的纵向受力钢筋放置在弯矩作用方向的两对边；圆柱中纵向受力钢筋宜沿周边均匀布置。（３）构造要求纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，通常采用12～32mm。一般宜采用根数较少，直径较粗的钢筋，以保证骨架的刚度。方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于４根，圆柱中不宜少于8根且不应少于6根。柱中纵向受力钢筋的净间距不应小于50mm；对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小净间距可按梁的有关规定取用；在偏心受压柱中，垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋，其中距不宜大于300mm1.5箍筋（1）作用保证纵向钢筋的位置正确；防止纵向钢筋压屈，从而提高柱的承载能力。

1、柱及其他受压构件中的周边箍筋应做成封闭式；

2、箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸，且不应大于15d，d为纵向受力钢筋的最小直径；

3、箍筋直径不应小于d/4,且不应小于6mm，d为纵向钢筋的最大直径；

4、当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3%时，箍筋直径不应小于8mm，间距不应大于给向受力钢筋最小直径的10倍，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；箍筋也可焊成封闭环式；

5、当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向钢筋多于3根时，或当柱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；（2）构造要求2.1轴心受压构构件破坏特特征bhAsANcNc混凝土压碎钢筋凸出oNcl混凝土压碎钢筋屈服第一阶段：：加载至钢钢筋屈服第二阶段：：钢筋屈服服至混凝土土压碎2.1.1短柱第二节轴轴心受压构构件短柱的承载载力公式NccAs’

fy’应用：设计计、截面复复核截面复核：：400Mpa2.1.2长柱长柱的承载载力<短柱的承载载力（相同同材料、截截面和配筋筋）原因：长柱柱受轴力和和弯矩（二二次弯矩））的共同作作用正如前面已已经指出的的，在轴心心受压构件件中，轴向向压力的初初始偏心(或称偶然偏偏心)实际上是不不可避免的的。在短粗粗构件中，，初始偏心心对构件的的承载能力力尚无明显显影响。但但在细长轴轴心受压构构件中，以以微小初始始偏心作用用在构件上上的轴向压压力将使构构件朝与初初始偏心相相反的方向向产生侧向向弯曲。《规范》采用也降低低系数j来反映这种种现象，并并称之为“稳定系数”。第三节偏偏心受压压构件偏心受压构构件在工程程中应用得得非常广泛泛，例如常常用的多层层框架柱、、单层排架架柱；大量量的实体剪剪力墙以及及联肢剪力力墙中的相相当一部分分墙肢；屋屋架和托架架的上弦杆杆和某些受受压腹杆；；以及水塔塔、烟囱的的筒壁等都都属于偏心心受压构件件。在这类构件件的截面中中，一般在在轴力、弯弯矩作用的的同时还作作用有横向向剪力。当当横向剪力力值较大时时，偏心受受力构件也也应和受弯弯构件一样样，除进行行正截面承承载力计算算外还要进进行斜截面面承载力计计算。3.1破坏特征压弯构件偏偏心受压构构件从正截面受受力性能来来看，我们们可以把偏偏心受压状状态看作是是轴心受压压与受弯之之间的过渡渡状态，即即可以把轴轴心受压看看作是偏心心受压状态态在M=0时的一种极极端情况，，而把受弯弯看作是偏偏心受压状状态在N=0时的另一种种极端情况况。因此可可以断定，，偏心受压压截面中的的应变和应应力分布特特征将随着着M/N的逐步降低低而从接近近于受弯构构件的状态态过渡到接接近于轴心心受压状态态。根据已经做做过的大量量偏心受压压构件的试试验，可以以把偏心受受压构件按按其破坏特特征划分为为以下两类类：

第一一类——受拉破坏，，习惯上常常称为“大大偏心受压压破坏”。。

第二类类——受压破坏，，习惯上常常称为“小小偏心受压压破坏”。。3.1.2大偏心破坏坏截面受拉侧侧混凝土较较早出现裂裂缝，As的应力随荷荷载增加发发展较快，，首先达到屈屈服。此后，裂缝缝迅速开展展，受压区区高度减小小最后受压侧侧钢筋A‘s受压屈服，，压区混凝凝土压碎而而达到破坏坏。这种破坏具具有明显预预兆，变形形能力较大大，破坏特特征与配有有受压钢筋筋的适筋梁梁相似，属属于延性破坏，承载力主要要取决于受受拉侧钢筋筋。形成这种破破坏的条件件是：偏心距e0较大，且受受拉侧纵向向钢筋配筋筋率合适，，通常称为大偏心受压压。3.1.2小偏心破坏坏产生受压破破坏的条件件有两种情情况：⑴当相对偏偏心距e0/h0较小⑵或虽然相对对偏心距e0/h0较大，但受受拉侧纵向向钢筋配置置较多截面受压侧侧混凝土和和钢筋的受受力较大而受拉侧钢钢筋As的拉应力较较小当相对偏心心距e0/h0很小时，‘‘受拉侧’’还可能出出现受压情情况截面最后是是由于受压压区混凝土土首先压碎碎而达到破破坏承载力主要要取决于压压区混凝土土和受压侧侧钢筋，破破坏时受压压区高度较较大，受拉拉侧钢筋未达到受拉拉屈服，破坏具有有脆性性质大小偏心受受压的判别别理论上应按按当≤b时——受拉破坏(大偏心受压压)当＞b时——受压破坏(小偏心受压压)3.2承载力的简简化分析方方法设计时，不不知道，不能用来直接判断断大小偏压需用其他方法求出后做第二步判断CeNfyAsfy’As’e’eix1fc不对称配筋筋时（AsAs’）的截面设设计----大偏压情形I：As和As’均不知设计的基本本原则：：As+As’为最小充分发挥混混凝土的作作用CeNfyAsfy’As’e’eix1fc不对称配筋筋时（AsAs’）的截面设设计----大偏压情形II：已知As’求As求x>2as’另一平衡方方程求As2as’C

sAsNe’efy’As’eix1fc不对称配筋筋时（AsAs’）的截面设计计----小偏压设计的基本原原则：As+As’为最小小偏压时As一般达不到屈服联立求解平衡衡方程即可对称配筋（As=As’）偏心受压构构件的截面设设计----判别式对称配筋的大大偏心受压构构件应用基本公式1对称配筋（As=As’）大偏心受压压构件的截面面设计应用基本公式2对称配筋（As=As’）小偏心受压压构件的截面面设计对小偏心受压压构件不真实实，需重新计计算由基本公式知fcu50Mpa时，要解关于于的三次或二次次方程，fcu>50Mpa时，要解关于于的高次方程有必要做简化化对称配筋（As=As’）小偏心受压压构件的截面面设