钢筋混凝土受压构件承载力计算讲义

钢筋混凝土受压构件承载力计算概述受压构件分为轴心受压和偏心受压。实际工程中真正的轴心受压构件是没有的。我国规范对偏心很小可略去不计，构件按轴心受压计算。

一、概述水电站厂房柱一、截面形式和尺寸采用方形或矩形截面，截面长边布在弯矩作用方向，长短边比值1.5～2.5，构件细长比l0/b一般为15左右，不宜大于30。也可采用T形、工字形截面。桩常用圆形截面。截面尺寸不宜过小，水工建筑现浇立柱边长250mm。截面边长800mm，50mm为模数，边长800mm，以100mm为模数。二、砼受压构件承载力主要取决于砼强度，应采用强度等级较高的砼，如C20、C25、C30或更高。第一节受压构件的构造要求三、纵向钢筋作用：①协助砼受压；②承担弯矩。

常用II级、III级。不宜用高强钢筋直径12mm，常用直径12～32mm。现浇时纵筋净距50mm，最大间距300mm。在柱子中全部纵向钢筋的合适配筋率为0.8%-2.0%5.1受压构件的构造要求

四、箍筋作用：①阻止纵筋受压向外凸，防止砼保护层剥落；②约束砼；③抗剪。箍筋都应做成封闭式。纵筋绑扎搭接时的处理纵向钢筋配筋率超过3%的处理箍筋直径和间距截面有内折角时箍筋的布置基本箍筋和附加箍筋第二节轴心受压构件正截面承载力计算试件为配有纵筋和箍筋的短柱。柱全截面受压，压应变均匀。钢筋与砼共同变形，压应变保持一样。加载过程中的应力重分布：一、试验结果荷载较小，砼和钢筋应力比符合弹性模比。荷载加大，应力比不再符合弹模比。荷载长期持续作用，砼徐变发生，砼与钢筋之间引起应力重分配。破坏时，砼的应力达到，钢筋应力达到。破坏时一般是纵筋先达到屈服强度，此时可持续增加一些荷载，直到混凝土达到最大压应变值。不同箍筋短柱的荷载—应变图

A——不配筋的素砼短柱；B——配置普通箍筋的钢筋砼短柱；C——配置螺旋箍筋的钢筋砼短柱。长柱不仅发生压缩变形，还发生纵向弯曲。长柱破坏荷载小于短柱，柱子越细长小得越多。

用稳定系数

表示长柱承载力较短柱的降低。

普通箍筋短柱正截面极限承载力

Nu——破坏时的极限轴向力；

Ac——砼截面面积；

A's——全部纵向受压钢筋截面面积。显然，稳定系数是个小于1的数值。影响

值的主要因素为长细比l0/b。l0/b<8的称为短柱。实际工程构件计算长度l0取值可参考规范。长细比限制在l0/b

30，l0/h25。

二、普通箍筋柱的计算

N——轴力设计值(包括和值在内)；A——构件截面面积；（当配筋率大于3%时，需扣除纵向钢筋截面面积）——全部纵筋的截面面积；——轴压构件的稳定系数。基本公式：【例珍】某福现浇标的轴岂心受羞压柱废，柱谜底固央定，味顶部丧为不馅移动忍铰接扣，柱绘高6吹50画0m描m，夺永久嫩荷载拳标准嘱值产坏生的恩轴向上压力脊NGK=4己80优kN笼（包徒括自视重）著，可研变荷不载标蹦准值潜产生颜的轴寄向压越力NQK=5纵20授kN鹿，该粥柱安御全级括别为励二级寄，采觉用C拳25虚混凝漆土，顶HR蛮B3势35填钢筋糖，试优设计鄙截面蒙及配冶筋。5.估3.临1客破坏撇特征1.纪受讨拉破贞坏：偏心竖距e0较大罗，且As配筋妥合适受拉序侧混阶凝土昨较早堵出现驰裂缝笔，As的应点力首细先达肉到屈舌服强恭度。裂缝弱迅速围开展久，受暖压区葛高度袖减小役。受压冬侧钢泼筋A's受压咬屈服府，压糖区混别凝土蔬压碎启而达盖到破狼坏。延性橡破坏申，破坏贞特征排与配幼有受伤压钢神筋的低适筋乱梁相谣似，也渔称为疲“大偏揪心受皮压破暑坏”图5性-1耗1炉大偏乒心受势压构逢件破笋坏形象态第三惕节雁偏味心受差压构历件正掘截面厌承载鼠力计滤算(二瘦)第准二类继破坏捏情况遍——住受压巡寿破坏破坏午特征抹是受压诊砼先抛达到信极限多应变而压赞坏，As未达伪到屈捉服，破坏伞具有吨脆性工性质惕，也画称为狱“小偏秩心受列压破喊坏”。e0很小件，全顺部受肿压e0稍大拒，小拿部分花受拉e0较大颠，拉厘筋过项多个别讲情况：e0极小状，As配置谷过少，破坏建可能洪在距认轴向悦力较叉远一袖侧发捐生。二、垫矩形粒截面之偏心封受压缠构件愁的计刻算基本朗假定每同受尤弯构职件。承载意力计欣算的奸基本揉公式袋：N—使—轴扫向力获设计算值；——田受拉鸽边或糠受压润较小氏边钢葵筋的帆应力棕；e0——杠轴向妄力对弓截面垃重心卖的偏驻心距尘，e0＝M／N。‘受盒拉侧难’钢脖筋应陕力ss根据售平截集面假调定中和菠轴正阴好通撒过As位置寨，,即帽时兽，取贯；<，即隔时，汗取=。大小夺偏心射受压傲构件猴的界捞限！为避泛免采沃用上灯式出熔现x的三次萝方程考虑变：当x=xb，ss=fy；当x=0浅.8林，ss=0柔。三、折相对望界限醒受压苗区计哄算高诸度根据野平截尚面假嫁定，受拉奸筋屈般服与受压累区砼膜边缘ecu同时诉达到沙时，色相对村界限著受压棒区计横算高倘度：大偏贫心受豪压破伸坏小偏舟心受焦压破灭坏两种倚偏心姥受压案破坏望的界妨限四、梳偏心创受压罢构件圣纵向给弯曲乏的考热虑长细刻比大僚的偏矛压构帝件，卧承载颗力比况短柱兽低。纵向日弯曲吗产生迅附加葛偏心框距f，实际商偏心青距增时大为e0+f。——客偏心每距增苏大系加数。根据傅大量霸理论凯分析吊及试丈验结蔽果，纯规范展给出减偏心骆距增司大系猪数的粥计算耐公式电：对于lo/h≤8骑的短过柱，旋可不栗考虑狮纵向湖弯曲崇的影较响，凤取η=1男。lo/h定>3生0的县长柱它，公式掉不再俩适用当踏时恳，取围其值迎为1当榨l0/h歼<=商15膜时，腾取境=1五.杀矩形忘截面夫偏心组受压争构件旁的截归面设碎计及轻承载辛力复介核大小沉偏心炸受压触的实吨用判宅别准扮则若he0＞0妨.3h0，按冤大偏炼心受复压情戚况计队算若he0≤0.词3h0，按惊小偏景心受亩压情尺况计气算（一追）大洗偏心返受压路（受忘拉破系坏）（1季）As和A's均未芽知时两个肺基本谊方程忆，三贿个未争知数婶，As、A's和x，无唯东一解。与双字筋梁枕类似掀，为蠢使总锣配筋谦面积尾（As+A's）最刘小,可取x=xbh0得★若A's<rmi冷n'bh0?取A's=rmi预n'bh0，按A's为已郑知情姿况计泊算。（2期）A's为已疤知时当A's已知租时，格两个祥基本夏方程贩有二滴个未脑知数As和x，有唯渣一解。若柏2a'xxbh0，可得取x=2a'，对As'中心毕取矩若x<2a'？As和As'均需倡满足违最小勾配筋哄率要剑求。fyAss'sA'sNhe0e’（二蚊）小琴偏心刺受压来（受没压破怠坏）三个苗基本君方程钓，四仇个未亿知数瞎，As、A's、ss和x，无是唯一踏解。小偏屋心受蓝压，样即x>xb，ss<fy，A沸s未疮达到愤受拉限屈服而。为使浪用钢丢量最槐小，绳可取As=rmi祸nbh0。xsAs确定As后，惊可求闭得x:⑴若x>h，取x=h；（2洁）如xxbh0，按大提偏压嫌重算；（3达）若x<1.功6-xb，直怕接解牙算；（4节）若x>1.凶6-xb，取ss=敌-fy'及x=1.恰6-xb，再解炮算。当若远泰离轴洋向压静力一脖侧的售钢筋As配置伟过少韵，该田侧砼筝可能慕先达盾到受信压破巩坏。对A's取矩陶，可业得：e'=建0.疾5h-a'-e0,h'0=h-a'5.搭2.俭2塘截面察承载澡力复扯核进行贺承载师力复勿核时据，一扭般已胆知截痛面尺厌寸、配筋妈量、拉混凝集土强即度等鱼级及蛙钢筋诉品种孤，构限件计石算长宁度、既以及打构件患需要郊承受辱的轴春向力紫设计抚值N和偏长心距岁、要搅求复粪核截菌面的勺承载聚力是愤否安汽全，誓或是川在已知N值时掠，求栋所能熊承受讯的弯览矩设坟计值M（过称程略槐）。，，例7隆-6裁一词混凝窜土强电度等揪级为中C2卸5的焦钢筋历混凝屑土柱如，截其面尺从寸为侧b*孔h=对40柿0m罚m*骨60昨0m蹦m，系若已绩知受切拉钢臣筋为4托2肤2，瞎受压旦钢筋食为2御20汤，偏厨心距效增大骨系数栋为1毁.0拘9，桃l0=5带.5绞m，坊试求掏e0=3嫂50梦mm吓时截粪面所跟能承独担的译轴向浅压力革设计钱值N含和弯召矩设赌计值牲M。解：倘1.授初步唱判断胁偏心它类型2.荷判断丧是否幸确实椅为大凡偏心唐受压与假捡定相凳符，荐的确风为大答偏心消受压且3.竭确定陵承载醋力由式劝1得第四本节键配评置对裹称钢领筋的缴偏心物受压赠构件实际裕工程帆中，井受压钉构件丹常承驻受变嘴号弯叔矩作美用，歌当弯隙矩数模值相爬差不卸大，雷可采菠用对夕称配超筋。对称图配筋膊构造辛简单鲁，施缠工方帆便，块不会弯在施兆工中裕产生估差错念。对称稀配筋继截面