建筑结构课件模块钢筋混凝土纵向受力构件计算能力训练一讲

模块5钢筋混凝土纵向受力构件计算能力训练

【教学目标】能力目标：通过本模块的学习，能进行轴心受压柱、偏心受压柱、轴心受拉构件的截面设计与承载力复核；能独立处理施工中关于受压、受拉构件构造钢筋的配置问题。

知识目标：通过本模块的学习,掌握轴心受压构件设计计算理论，大小偏心受压构件设计计算理论，受拉构件设计计算理论和相关配筋构造要求。

态度养成目标：培养严密的逻辑思维能力、计算分析能力和严谨的工作作风，为以后的工作奠定良好的基础。课题1

纵向受力构件的构造要求课题2轴心受压构件设计计算课题3

偏心受压构件设计理论课题4偏心受压构件设计计算课题5受拉构件设计计算

课题6

偏心受力构件斜截面受剪承载力计算（d)屋架下弦受拉杆课题1纵向受力构件的构造要求

根据受力的方向是指向截面，还是离开截面，可分为纵向受压构件和纵向受拉构件；土建结构中的受压构件以承受竖向荷载为主，并同时承受风力或地震作用产生的剪力、弯矩。框架结构房屋的柱、单层厂房柱及屋架的受压腹杆等均为受压构件。根据力的作用线与截面轴线的位置关系，可分为轴心受力构件和偏心受力构件。其中,偏心受力构件，又可以分为单向偏心和双向偏心。【知识连接】

在实际结构中，理想的轴心受压构件是几乎不存在的，由于材料本身的不均匀性、施工的尺寸误差以及荷载作用位置的偏差等等原因，很难使轴向压力精确地作用在截面形心上。但是，由于轴心受压构件计算简单，有时可把初始偏心距较小的构件（如：以承受恒载为主的等跨多层房屋的内柱、屋架中的受压腹杆等）近似按轴心受压构件计算；此外，单向偏心受压构件垂直弯矩平面的承载力按轴心受压验算。5.1.1混凝土强度等级、计算长度及截面尺寸

混凝土强度等级：一般柱中采用C25及以上等级，对于高层建筑的底层柱可采用更高强度等级的混凝土，例如采用C40或以上；

柱的计算长度：一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构各层柱段，其计算长度可由表5-1中的规定取用：

注：表中H对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度；其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。

柱截面尺寸不宜过小，矩形截面的最小尺寸不宜小于300mm，同时截面的长边h与短边b的比值常选用为h/b=1.5～3.0。一般截面应控制在及（b为矩形截面的短边，h为长边）。当柱截面的边长在800mm以下时，截面尺寸以50mm为模数，边长在800mm以上时，以100mm为模数。——截面型式及尺寸要求轴心受压柱以方形为主，有时也采用矩形、圆形或多边形。偏心受压柱以矩形为主，装配式柱，较大尺寸的柱常采用形截面。5.1.2纵向钢筋及箍筋纵向钢筋：一般采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋；作用：一协助混凝土承受压力，以减小构件尺寸；二承受可能的弯矩，以及混凝土收缩和温度变形引起的拉应力；三防止构件突然的脆性破坏。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。5.1.2纵向钢筋及箍筋纵筋直径与根数：通常采用12～40mm，直径宜粗不宜细，根数宜少不宜多，保证对称配置。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。净距≥50mm，中距≤300mm5.1.2纵向钢筋及箍筋纵筋的配筋率：钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率（％）受力类型最小配筋百分率受压构件全部纵向钢筋强度级别500MPa（0.5）强度级别400MPa（0.55）强度级别300MPa、335MPa（0.6）一侧纵向钢筋0.2受弯构件、偏心受拉、轴心受拉一侧的受拉钢筋，且不小于0.2受压钢筋的配筋率一般不超过5％，通常在0.5％～2％之间。箍筋的构造

箍筋强度、直径与间距：箍筋间距不应在大于400mm，且不应大于构件截面的短边尺寸；同时，在绑扎骨架中，不应大于15d；在焊接骨架中，不应大于20d；d为纵向钢筋的最小直径。当柱中全部纵向钢筋的配筋率超过3%时，箍筋直径不宜小于8mm，其间距不应大于10d（d为纵向钢筋的最小直径），且不应大于200mm。箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335级钢筋，其直径不应小于d/4，且不应小于6mm，d为纵向钢筋的最大直径。箍筋的构造

受压构件中的箍筋，应做成封闭式末端做成135°弯钩，平直段长度≥10d受压构件复合菱形箍筋当柱截面短边尺寸大于400mm且每边纵筋根数超过3根时，应设置复合箍筋；当柱的短边不大于400mm，但纵向钢筋多于4根时，应设置复合箍筋箍箍筋不允许出现内折角。箍筋的构造

偏压柱h≥600mm时，应设置10～16mm的纵向构造钢筋。搭接钢筋受拉时，箍筋间距S不应大于5d，且不应大于100mm；搭接钢筋受压时，箍筋间距S不应大于10d，且不应大于200mm。受压构件复合井字箍筋5.1.3上下层柱的接头在多层现浇钢