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轴心受压构件破坏特征bhAsANcNc混凝土压碎钢筋凸出oNcl混凝土压碎钢筋屈服第一阶段：加载至钢筋屈服第二阶段：钢筋屈服至混凝土压碎2.1.1短柱第二节轴心受压构件短柱的承载力公式NccAs’

fy’应用：设计、截面复核截面复核：400Mpa

2.1.2长柱长柱的承载力<短柱的承载力（相同材料、截面和配筋）原因：长柱受轴力和弯矩（二次弯矩）的共同作用正如前面已经指出的，在轴心受压构件中，轴向压力的初始偏心(或称偶然偏心)实际上是不可避免的。在短粗构件中，初始偏心对构件的承载能力尚无明显影响。但在细长轴心受压构件中，以微小初始偏心作用在构件上的轴向压力将使构件朝与初始偏心相反的方向产生侧向弯曲。《规范》采用也降低系数j来反映这种现象，并称之为“稳定系数”。第三节偏心受压构件偏心受压构件在工程中应用得非常广泛，例如常用的多层框架柱、单层排架柱；大量的实体剪力墙以及联肢剪力墙中的相当一部分墙肢；屋架和托架的上弦杆和某些受压腹杆；以及水塔、烟囱的筒壁等都属于偏心受压构件。在这类构件的截面中，一般在轴力、弯矩作用的同时还作用有横向剪力。当横向剪力值较大时，偏心受力构件也应和受弯构件一样，除进行正截面承载力计算外还要进行斜截面承载力计算。3.1破坏特征压弯构巾件溪偏女心受压晌构件从正截面至受力性能弓来看，我浅们可以把送偏心受压敬状态看作隆是轴心受斑压与受弯雄之间的过存渡状态，纹即可以把乘轴心受压运看作是偏束心受压状样态在M=0时的一种鹅极端情况洲，而把受败弯看作是衡偏心受压役状态在N=0时的另一拦种极端情踪蝶况。因此袋可以断定敏，偏心受莲压截面中税的应变和袋应力分布干特征将随魂着M/N的逐步馆降低而猎从接近腥于受弯范构件的卷状态过招渡到接承近于轴爷心受压甘状态。根据已含经做过乌的大量逮偏心受愤压构件报的试验伶，可以跑把偏心壳受压构利件按其逼破坏特雀征划分贿为以下史两类：和第一慢类——受拉破轮坏，习碗惯上常富称为“荡大偏心协受压破唯坏”。残第二怒类——受压破类坏，习细惯上常址称为“番小偏心撇受压破备坏”。3.1尖.2大偏心破乘坏截面受拉盾侧混凝土吩较早出现菊裂缝，As的应力随脉荷载增加萌发展较快帝，首先达到封屈服。此后，裂红缝迅速开委展，受压蛛区高度减每小最后受压液侧钢筋A‘s受压屈服同，压区混迁凝土压碎橡而达到破闷坏。这种破坏赏具有明显流预兆，变漂形能力较针大，破坏蔽特征与配种有受压钢未筋的适筋垮梁相似，仗属于延性破析坏，承载力龟主要取凉决于受践拉侧钢杠筋。形成这种食破坏的条庙件是：偏心距e0较大，且盲受拉侧纵舌向钢筋配锄筋率合适粗，通常称为大偏心受掠压。3.1.闪2小偏心破量坏产生受压蛛破坏的条怎件有两种慕情况：⑴当相业对偏心完距e0/h0较小⑵或虽然相子对偏心距e0/h0较大，但末受拉侧纵状向钢筋配锤置较多截面受压强侧混凝土姓和钢筋的蹲受力较大而受拉微侧钢筋As的拉应力搁较小当相对芒偏心距e0/h0很小时鲜，‘受蛋拉侧’猜还可能榨出现受把压情况截面最纱后是由治于受压汪区混凝些土首先既压碎而练达到破从坏承载力主烈要取决于旗压区混凝产土和受压聪侧钢筋，姐破坏时受屡压区高度鹿较大，受样拉侧钢筋未达到幸受拉屈牛服，破坏具冲有脆性性骂质大小偏水心受压宴的判别理论上应驼按当≤b时——受拉破比坏(大偏心爱受压)当＞b时——受压破圣坏(小偏心受重压)3.2承载力的扩简化分析牌方法设计时，俭不知道，不能用来直接判渴断大小偏由压需用其他方法求出后做第二步判断CeNfyAsfy’As’e’eix1fc不对称配误筋时（AsAs’）的截配面设计---震-大偏压情形I：As和As’均不知设计的建基本原作则：As+As’为最小充分发挥诊混凝土的盗作用CeNfyAsfy’As’e’eix1fc不对称配放筋时（AsAs’）的截面迅设计---喂-大偏压情形II：已知As’求As求x>2as’另一平衡孙方程求As2as’C

sAsNe’efy’As’eix1fc不对称狭配筋时尾（AsAs’）的截面眉设计----小偏压设计的基栏本原则薄：As+As’为最小小偏压时As一般达不到屈服联立求解芦平衡方程判即可对称配筋茧（As=As’）偏心受细压构件的卫截面设计----判别式对称配筋上的大偏心蔽受压构件应用基本公式1对称配筋屈（As=As’）大偏心那受压构件堆的截面设博计应用基本公式2对称配甩筋（As=As’）小偏宋心受压羽构件的饶截面设立计对小偏心炮受压构件性不真实，辆需重新计狭算由基本公式知fcu50趴Mpa时，要确解关于的三次沈或二次织方程，fcu>50董Mpa时，要解辜关于的高次丘方程有必要律做简化对称配变筋（As=As’）小偏艇心受压封构件的蝴截面设再计联立求解求出后，便可情计算A