工程结构第三节钢筋混凝土受压构件课件

工程结构（1）第三节钢筋混凝土受压构件学习目标熟悉轴心受压短柱和长柱的破坏过程了解轴心受压构件中纵筋和箍筋的作用掌握普通箍筋柱轴心受压承载力的计算受压构件分类受压构件在结构中具有重要作用，一旦破坏将导致整个结构的损坏甚至倒塌。形心位置N－轴向压力（纵向压力）受压构件的实际应用多高层建筑中的框架柱、桩基础，桁架结构中的受压弦杆（腹杆），桥梁结构中的桥墩等均属于受压构件。受压构件轴心受压短柱和长柱长细比（）：构件的计算长度与构件的截面回转半径之比。短柱：l0为柱的计算高度；b为矩形截面短边尺寸;d为圆形截面直径。轴心受压短柱的破坏过程

在开始加载时，混凝土和钢筋都处于弹性工作阶段；随着荷载的继续增加，柱中开始出现微小的纵向裂缝。

在临近破坏荷载时，柱身出现很多明显的纵向裂缝，混凝土保护层剥落，箍筋间的纵筋被压曲向外鼓出，混凝土压碎。

柱子发生破坏时，混凝土的应变达到其抗压极限应变，而钢筋的应力一般小于其屈服强度。

轴心受压长柱的破坏过程由于初始偏心距的存在，构件受荷后产生附加弯矩，伴之发生横向挠度。构件破坏时，首先在靠近凹边出现大致平行于纵轴方向的纵向裂缝，同时在凸边出现水平的横向裂缝，随后受压区混凝土被压溃，纵筋向外鼓出，横向挠度迅速发展，构件失去平衡，最后将凸边的混凝土拉断。《混凝土结构设计规范》采用稳定系数来表示长柱承载力的降低程度。轴心受压构件纵筋的作用纵筋的作用：提高承载力，减小截面尺寸抵抗构件的偶然偏心减小混凝土的收缩与徐变

轴心受压构件的配筋普通钢箍柱TiedColumns螺旋钢箍柱SpiralColumns

箍筋的作用（1）与纵筋形成骨架，便于施工；（2）防止纵筋的压屈；（3）对核心混凝土形成约束，提高混凝土的抗压强度，增加构件的延性。

轴心受压构件箍筋的作用普通箍筋柱轴心受压承载力的计算计算简图fcf’y

A’sNA’s普通箍筋柱轴心受压承载力的计算

计算公式A‘s——全部纵筋截面的面积。0.9——折减系数；是考虑可能存在的初始偏心影响，以及主要承受恒载作用的轴心受压柱的可靠性。j——钢筋混凝土构件的稳定系数A——当纵筋配筋率大于3％时，A中应扣除纵筋截面的面积。fc——混凝土轴心抗压强度设计值。f‘y——纵筋抗压强度设计值。稳定系数稳定系数j主要与柱的长细比l0/i有关《规范》给出的稳定系数长柱的承载力低于相同条件短柱的承载力（由于偏心所产生的附加弯矩、弯曲变形和可能发生失稳破坏在长柱计算中必须考虑）。《混凝土结构设计规范》采用稳定系数来表示长柱承载力的降低程度。当轴心受压构件长细比超过一定数值后（如矩形截面当10/b＞35时），构件可能发生“失稳破坏”.

短柱：

＝1.0长柱：

…l0/i(或l0/b)查表l0–––构件的计算长度，与构件端部的支承条件有关。两端铰一端固定，一端铰支两端固定一端固定，一端自由实际结构按

规范规定取值1.0l0.7l0.5l2.0l金书缘文化(三)设计计算方法截面计算方法可分为截面设计和承载力校核两类。(四)构造要求1.材料混凝土强度对受压构件的承载力影响较大，宜采用强度等级较高的混凝土。不宜用高强度钢筋作受压钢筋。同时，也不得用冷拉钢筋作受压钢筋。2.截面形式截面最小边长不宜小于250mm，构件长细比l0/b一般为15左右，不宜大于30。3.纵向钢筋（1）纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，为便于施工宜选用较大直径的钢筋。（2）全部纵向受压钢筋的配筋率ρ′不宜超过5%。（3）纵向钢筋应沿截面周边均匀布置，钢筋净距不应小于50mm，亦不宜大于300mm。（4）圆柱中纵向钢筋不宜少于8根，不应少于6根且宜沿周边均匀布置。4.箍筋（1）应当采用封闭式箍筋。（2）箍筋的间距s不应大于横截面短边尺寸，且不大于400mm。同时，不应大于15d，d为纵向钢筋最小直径。（3）箍筋采用热轧钢筋时，其直径不应小于6mm，且不应小于d/4（d为纵向钢筋的最大直径）。（4）当柱每边的纵向受力钢筋不多于3根（或当柱短边尺寸b≤400mm而纵筋不多于4根）时，可采用单个箍筋；否则应设置复合箍筋。图4-11轴心受压柱的箍筋（5）当柱中全部纵向受力钢筋配筋率超过3%时，箍筋直径不宜小于8mm，其间距不应大于10d，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。（6）在受压纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋间距不应大于5d且不应大于100mm。当受压钢筋直径＞25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内