建筑结构与识图第四章混凝土结构基本构件22课件

第四章混凝土结构基本构件主讲人：王维

时间：2020.02建筑结构与识图钢筋混凝土纵向受力构件PART

024.2钢筋混凝土受压构件纵向受力构件的构造要求

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。钢筋混凝土受压构件按纵向压力作用线是否作用于截面形心，分为轴心受压构件和偏心受压构件。当纵向压力作用线与构件形心轴线不重合或在构件截面上既有由轴心压力，又有弯矩、剪力作用时，这类构件称为偏心受压构件。在构件截面上，当弯矩M和轴力N的共同作用时，可以看成具有偏心距为的纵向轴力N的作用。

偏心受压构件又可分为单向偏心受压构件和双向偏心受压构件

4.2钢筋混凝土受压构件思考：建筑结构中有哪些受压构件？

思考：受压构件都承受哪些作用力？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。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。

4.2钢筋混凝土受压构件思考：按纵向压力作用线是否作用于截面形心受压构件分为？钢筋混凝土受压构件按纵向压力作用线是否作用于截面形心，分为轴心受压构件和偏心受压构件。当纵向压力作用线与构件形心轴线不重合或在构件截面上既有由轴心压力，又有弯矩、剪力作用时，这类构件称为偏心受压构件。在构件截面上，当弯矩M和轴力N的共同作用时，可以看成具有偏心距为的纵向轴力N的作用。

偏心受压构件又可分为单向偏心受压构件和双向偏心受压构件

4.2钢筋混凝土受压构件4.2钢筋混凝土受压构件【知识链接】

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。4.2钢筋混凝土受压构件混凝土强度等级、计算长度及截面尺寸

1．混凝土强度等级

受压构件的承载力主要取决于混凝土，因此采用较高强度等级的混凝土是经济合理的。一般柱的混凝土强度等级采用C25、C30、C35、C40等，对多层及高层建筑结构的下层柱必要时可采用更高的强度等级。

4.2钢筋混凝土受压构件2．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，其计算长度可由下表中的规定取用：

4.2钢筋混凝土受压构件3.截面形式和尺寸轴心受压构件——多采用方形或矩形，有时也采用圆形或多边形；偏心受压构件——一般为矩形，矩形截面长边与弯矩作用方向平行；装配式柱中较大尺寸的柱——工型截面；采用离心法制造的柱、桩、电杆、烟囱、水塔支筒——环形截面。4.2钢筋混凝土受压构件

为了充分利用材料强度，使构件的承载力不致因长细比过大而降低过多，柱截面尺寸不宜过小。方形截面尺寸不宜小于250mm*250mm，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。4.2钢筋混凝土受压构件纵向钢筋及箍筋1．纵向钢筋受压构件对最小配筋率有所限制从经济和施工方面考虑，为不使截面配筋过于拥挤，全部纵筋的配筋率不宜大于5%4.2钢筋混凝土受压构件1．纵向钢筋纵向钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500也可以采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400直径：不宜小于12mm，一般直径为12-40mm根数：柱中宜选用根数较少、直径较粗的钢筋，但根数不少于4根。圆柱中纵向钢筋应沿周边均匀布置，根数不宜少于8根，且不应少于6根。纵筋净距：不应小于50mm，且不宜大于300mm。在偏心受压柱中，垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵筋及轴心受压柱中各边纵筋，其中距不宜大于300mm。4.2钢筋混凝土受压构件2.箍筋封闭式直径：不应小于d/4，且不应小于6mm（d为纵筋最大直径）间距：不应大于400mm，且不应大于构件截面的短边尺寸；绑扎骨架中不应大于15d；焊接骨架中不应大于20d4.2钢筋混凝土受压构件全部纵筋配筋率超过3%时，箍筋直径不宜小于8mm，间距不应大于10d，且不应大于200mm；箍筋末端做135°弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于10倍箍筋直径；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；当柱截面短边尺寸不大于400mm，但每边纵筋根数超过4根时，应设置复合箍筋；箍筋不允许出现内折角。4.2钢筋混凝土受压构件3.上下层柱的接头

在多层现浇钢筋混凝土结构中，一般在楼盖顶面处设置施工缝，上下柱须做成接头。通常是将下层柱的纵筋伸出楼面一段距离，其长度为纵筋的搭接长度，与上层柱纵筋相搭接。4.2钢筋混凝土受压构件纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度，应根据位于同一连接区段的钢筋搭接接头的面积百分率，由计算，且不应小于300mm；对受压钢筋的搭接长度取受拉钢筋搭接长度的0.7倍，且不应小于200mm，la为受拉钢筋的锚固长度。4.2钢筋混凝土受压构件锚固钢筋外形系数4.2钢筋混凝土受压构件钢筋锚固长度计算规程：当带肋钢筋的公称直径大于25mm时，锚固长度应再乘1.15的修正系数。在地震区还应根据抗震等级再乘一个系数：抗震等级一、二级时系数为1.15；三级时系数为1.05；四级时系数为1.0。混凝土中的纵向受压钢筋，当计算中充分利用其抗压强度时，锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的70%。当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施时，包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度（投影长度）可取为基本锚固长度的60%。4.2钢筋混凝土受压构件

在搭接长度范围内箍筋应加密，当搭接钢筋为受拉时，其箍筋间距不应大于5d，且不应大于100mm；当搭接钢筋为受压时，其箍筋间距不应大于10d，且不应大于200mm。d为受力钢筋中的最小直径。当上、下层柱截面尺寸不同时，可在梁高范围内将下层柱的纵筋弯折一倾斜角，然后伸入上层柱，也可采用附加短筋与上层柱纵筋搭接。4.2钢筋混凝土受压构件当上下层柱截面尺寸不同时，可在梁高范围内将下柱的纵筋弯折一倾斜角，伸入上柱，也可采用附加短筋与上柱纵筋搭接。4.2钢筋混凝土受压构件接头宜相互错开连接区段长度接头面积百分率等要求4.2钢筋混凝土受压构件判断题：受压构件的承载力主要取决于混凝土，因此采用较高强度等级的混凝土是经济合理的。（）填空题：轴心受压构件的截面多采用（）或（），有时也采用（）或多边形；偏心受压构件的截面一般为（），矩形截面长边与弯矩作用方向平行；装配式柱中较大尺寸的柱多采用()截面；采用离心法制造的柱、桩、电杆、烟囱、水塔支筒采用（）截面。√方形矩形圆形矩形工字型环形4.2钢筋混凝土受压构件判断题：为了充分利用材料强度，使构件的承载力不致因长细比过大而降低过多，柱截面尺寸不宜过小。（）√

填空题：在搭接长度范围内箍筋应（）。加密4.2钢筋混凝土受压构件轴心受压构件设计计算轴心受压构件按箍筋的形式不同有两种类型：配有纵筋和普通箍筋的柱配有螺旋式（或焊接环式）间接箍筋的柱4.2钢筋混凝土受压构件按照长细比l0/b的大小，可分为短柱和长柱l0/b≤8时短柱长柱l0/d≤7时短柱长柱b为矩形截面短边尺寸，d为圆形截面直径。4.2钢筋混凝土受压构件

填空题：轴心受压构件按箍筋的形式不同分为（）和（）两种类型。

按照长细比的大小，轴心受压柱可分为（）柱和（）柱。矩形截面轴心受压构件长细比l0/b（

）时属于短柱；圆形截面轴心受压构件长细比l0/d（）时属于短柱。普通箍筋柱螺旋箍筋柱长长

≤8

≤74.2钢筋混凝土受压构件普通箍筋柱短柱的受力分析及破坏形态:4.2钢筋混凝土受压构件4.2钢筋混凝土受压构件思考：

配有普通箍筋的矩形截面柱，在轴向压力N作用下的破坏过程。回答思路：随着荷载的增加，钢筋先达到屈服；此后增加的荷载全部由混凝土来承受。临近破坏时，柱子表面出现纵向裂缝，保护层剥落，箍筋之间的纵向钢筋压屈外凸，混凝土被压碎崩裂而破坏。4.2钢筋混凝土受压构件思考：轴心受压柱的破坏特征是？

当荷载较小时，变形的增加与外力的增长成正比；当荷载较大时，变形增加的速度快于外力增加的速度，纵筋配筋量越少，这种现象就越明显。随着压力的继续增加，柱中开始出现细微裂缝，当达到极限荷载时，细微裂缝发展成明显的纵向裂缝，随着压应变的增长，这些裂缝将相互贯通，箍筋间的纵筋发生压屈，混凝土被压碎而整个柱子破坏。在这个过程中，混凝土的侧向膨胀将向外挤推纵筋，使纵筋在箍筋之间呈灯笼状向外受压屈服。4.2钢筋混凝土受压构件长细比对细长轴心受压构件的影响

钢筋混凝土轴心受压柱，当长细比较大时经常由于侧挠度的增大,发生纵向弯曲而破坏、钢筋混凝土柱由于各种原因可能存在初始偏心距，受荷以后将引起附加弯矩和弯曲变形。当柱的长度较短时,附加弯矩和变形对柱的承载能力影响不大而对长柱则不同。4.2钢筋混凝土受压构件思考：哪一些原因会在受压构件上形成初始偏心距？（为什么不存在理论上的轴心受压构件？）

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。4.2钢筋混凝土受压构件长细比对细长轴心受压构件的影响

试验证明:长柱在附加弯矩下产生侧向挠度又加大了初始偏心距,随着荷载的增加,侧向挠度和附加弯矩相互影响,不断增大,结果使长柱在轴力和弯矩的共同作用下而破坏,破坏时首先凹边出现纵向裂缝,接着混凝土被压碎,纵向钢筋被压而向外鼓出,挠度急速发展,柱失去平衡状态，凸边混凝土开裂,柱到达破坏。试验表明，柱的长细比愈大，其承载力愈低，对于长细比很大的长柱，还有可能发生“失稳破坏”的现象。

细长压杆失稳时，应力并不一定很高，可见这种形式的失效，并非强度不足，而是稳定性不够。4.2钢筋混凝土受压构件

判断题：细长压杆失稳时，应力并不一定很高，可见这种形式的失效，并非强度不足，而是稳定性不够。（）√判断题：长细比愈大的柱，其承载力愈高。（）×4.2钢筋混凝土受压构件思考：长柱和短柱的破坏特点？

对于短柱，在临近破坏荷载时，柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵筋被压屈，向外凸出。混凝土被压碎，柱子即破坏。对于长柱，初始偏心距不可避免，随着荷载增大，柱子在轴力和弯矩的共同作用下发生破坏。破坏时，首先在凹侧出现纵向裂缝，随后混凝土被压碎，纵筋被压屈向外凸出；凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝。柱子侧向挠度急剧增大，柱子破坏。4.2钢筋混凝土受压构件轴心受压构件正截面承载力计算轴心受压构件的正截面承载力按下式计算式中N──设计轴向力；

─钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数；

─混凝土轴心抗压设计强度；

A──构件截面面积；

─纵向钢筋的抗压设计强度；

─全部纵向钢筋的截面面积；

─纵向受压钢筋配筋率，。当纵向钢筋配筋率大于0.03时，式中A用代替，。钢筋混凝土柱计算长度的计算按规范采用。4.2钢筋混凝土受压构件设计方法轴心受压构件的设计问题可分为截面设计和截面复核两类。截面设计一般已知轴心压力设计值（N），材料强度设计值（fc，fy‘），构件的计算长度l0，求构件截面面积（A或）及纵向受压钢筋面积（）。由知，仅有一个公式需求解三个未知量（、A、），无确定解，故必须增加或假设一些已知条件。一般可以先选定一个合适的配筋率（即），通常可取为0.6%~2%，再假定=1.0，然后代入公式求解。根据A来选定实际的构件截面尺寸（）。由长细比l0/b查表确定，再代入公式求实际的。当然，最后还应检查是否满足最小配筋率要求。4.2钢筋混凝土受压构件螺旋箍筋柱当柱承受很大轴向受压荷载，并且柱截面尺寸由于建筑上及使用上的要求受到限制，若按配有纵筋和箍筋的柱来计算，即使提高了混凝土强度等级和增加了纵筋配筋量也不足以承受该荷载时，可考虑采用螺旋箍筋柱或焊接环筋柱以提高构件的承载力。混凝土纵向受压时，横向膨胀，如能约束其横向膨胀就能间接提高其纵向抗压强度。配置螺旋筋或焊接环筋的柱能起到这种作用。根据圆柱体三向受压试验的结果，约束混凝土的轴心抗压强度，可按下式计算：4.2钢筋混凝土受压构件《混凝土结构设计规范》对间接钢筋对混凝土的约束作用进行折减，对整体考虑0.9的折减系数，给出如下计算公式：

─间接钢筋对混凝土约束的折减系数；当混凝土强度等级不超过C50时，取1.0;当混凝土强度等级为C80时，取0.85;其间按线性内插法取用。4.2钢筋混凝土受压构件dcor——构件的核心截面直径，取间接钢筋内表面之间的距离；Ass1——螺旋或焊接环式单根间接钢筋的截面面积；4.2钢筋混凝土受压构件

为了保证在使用荷载下不发生保护层混凝土剥落，规范要求：螺旋钢箍柱的强度不应比普通钢箍柱的强度大50%。对于长细比l0/b＞12的柱不宜采用螺旋钢箍，因为在这种情况下，柱的强度将由于纵向弯曲而降低，螺旋筋的作用不能发挥。当间接钢筋的换算面积Ass0小于纵向钢筋的全部截面面积的25%时，也不宜采用螺旋箍筋柱。螺旋箍筋间距不应大于80mm及dcor/5且不应小于40mm。4.2钢筋混凝土受压构件

思考：螺旋箍筋柱有哪些特点？何时采用？

螺旋箍筋柱可以提高构件承载力，但施工复杂，用钢量较多。当柱承受很大轴向受压荷载，并且柱截面尺寸由于建筑上及使用上的要求受到限制，若按配有纵筋和箍筋的柱来计算，即使提高了混凝土强度等级和增加了纵筋配筋量也不足以承受该荷载时，可考虑采用螺旋箍筋柱或焊接环筋柱以提高构件的承载力。4.2钢筋混凝土受压构件偏心受压构件设计理论

钢筋混凝土偏心受压构件多采用矩形截面，截面尺寸较大的预制柱可采用工字形截面和箱形截面，公共建筑中的柱多采用圆形截面。偏心受拉构件多采用矩形截面。如图：4.2钢筋混凝土受压构件破坏类型

1．受拉破坏：大偏心受压情况因为这种偏心受压构件的破坏是由于受拉钢筋首先到达屈服，而导致的压区混凝土压坏，其承载力主要取决于受拉钢筋，故称为受拉破坏。这种破坏有明显的预兆，横向裂缝显著开展，变形急剧增大，具有塑性破坏的性质。形成这种破坏的条件是：偏心距e0

较大，且纵筋配筋率不高，因此，称为大偏心受压情况。4.2钢筋混凝土受压构件2．受压破坏：小偏心受压情况

当偏心距e0

较大，纵筋的配筋率很高时，虽然同样是部分截面受拉，但拉区裂缝出现后，受拉钢筋应力增长缓慢（因为ρ

很高）。破坏是由于受压区混凝土到达其抗压强度被压碎，破坏时受压钢筋(As‘)到达屈服，而受拉一侧钢筋应力未达到其屈服强度，破坏形态与超筋梁相似。

4.2钢筋混凝土受压构件2．受压破坏：小偏心受压情况

偏心距e0

较小，受荷后截面大部分受压，中和轴靠近受拉钢筋(As)。因此，受拉钢筋应力很小，无论配筋率的大小，破坏总是由于受压钢筋(As')屈服，压区混凝土到达抗压强度被压碎。临近破坏时，受拉区混凝土可能出现细微的横向裂缝。

4.2钢筋混凝土受压构件2．受压破坏：小偏心受压情况

偏心距很小(e0<0.15h0)

，受荷后全截面受压。破坏时由于近轴力一侧的受压钢筋As'

屈服，混凝土被压碎。距轴力较远一侧的受压钢筋As未达到屈服。当e0趋近于零时，可能As'

及As

均达到屈服，整个截面混凝土受压破坏，其破坏形态相当于轴心受压构件。

4.2钢筋混凝土受压构件

上述3种情形的共同特点是，构件的破坏是由于受压区混凝土到达其抗压强度，距轴力较远一侧的钢筋，无论受拉或受压，一般均未到达屈服，其承载力主要取于压区混凝土及受压钢筋，故称为受压破坏。这种破坏缺乏明显的预兆，具有脆性破坏的性质。形成这种破坏的条件是：偏心距小，或偏心距较大但配筋率过高。在截面配筋计算时，一般应避免出现偏心距大而配筋率高的情况。4.2钢筋混凝土受压构件两类偏心受压破坏的界限

大偏心受压：或小偏心受压：或4.2钢筋混凝土受压构件偏心受压构件的N-M相关曲线

ab段，随着N的增大，截面能承担的M也相应提高；b点为受拉钢筋与受压混凝土同时达到其强度值的界限状态；cb段，随着N增大，截面所能承受的M反而降低；c点代表轴压状态；E点在内侧表示该截面未达到承载力极限状态，是安全的；在曲线外侧时，表明截面承载力不足。4.2钢筋混凝土受压构件附加弯矩影响的考虑

弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩比M1/M2不大于0.9且轴压比不大于0.9时，若构件长细比满足公式可不考虑附加弯矩的影响。4.2钢筋混凝土受压构件弯矩增大系数

若不满足前述要求；除排架结构柱外，其他偏心受压构件考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后控制截面的弯矩设计值，应按下列公式计算：4.2钢筋混凝土受压构件附加偏心距和初始偏心距

如前所述，由于荷载的不准确性、混凝土的非均匀性及施工偏差等原因，都可能产生附加偏心距。按e0=M/N算得的偏心距，实际上有可能增大或减小。在偏心受压构件的正截面承载力计算中，应考虑轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距，其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值。截面的初始偏心距ei=e0+ea等于e0加上附加偏心距ea。4.2钢筋混凝土受压构件偏心受压构件设计矩形截面偏心受压构件计算公式4.2钢筋混凝土受压构件两种偏心受压情况的判别如前所述，判别两种偏心受压情况的基本条件是：ξ≤ξb

为大偏心受压；ξ>ξb为小偏心受压。但在开始截面配筋计算时，As'及As为未知，将无从计算相对受压区高度，因此也就不能利用ξ来判别。此时可近似按下面方法进行判别：

当ei≤0.3h0

时，为小偏心受压情况；

当ei>0.3h0时，可按大偏心受压计算。4.2钢筋混凝土受压构件偏心受压构件的配筋计算1.大偏心受压构件的配筋计算

(1)受压钢筋A's及受拉钢筋As均未知

(2)受压钢筋A's

为已知，求As

2.小偏心受压构件的配筋计算对矩形截面小偏心受压构件，除进行弯矩作用平面内的偏心受力计算外，还应对垂直于弯矩作用平面按轴心受压构件进行验算。4.2钢筋混凝土受压构件现将非对称配筋偏心受压构件截面设计计算步骤归结如下：

一、不对称配筋截面设计1、大偏心受压（受拉破坏）已知：截面尺寸(b×h)、材料强度(fc、fy，fy')、构件长细比(lc/h)以及轴力N和弯矩M设计值，若ei>0.3h0，一般可先按大偏心受压情况计算

fyAs

f'yA'sNeei4.2钢筋混凝土受压构件⑴As和A's均未知时两个基本方程中有三个未知数，As、A's和x，故无唯一解。与双筋梁类似，为使总配筋面积（As+A's）最小?可取x=xb得★若A's<0.002bh?则取A's=0.002bh，然后按A's为已知情况计算。★若As<ρminbh?应取As=ρminbh。4.2钢筋混凝土受压构件⑵A's为已知时当A's已知时，两个基本方程有二个未知数As和x，有唯一解。先由第二式求解x，若x<xb，且x>2a'，则可将代入第一式得若x>xb？★若As若小于ρminbh？应取As=ρminbh。则应按A's为未知情况重新计算确定A's则可偏于安全的近似取x=2as'，按下式确定As若x<2as'？4.2钢筋混凝土受压构件2、小偏心受压（受压破坏）ei≤eib.min=0.3h0两个基本方程中有三个未知数，As、A's和x，故无唯一解。小偏心受压，即x>xb，σs<fy，As未达到受拉屈服。进一步考虑，如果x<2β1h0-xb，

σs>-fy'，则As未达到受压屈服因此，当xb<x<(2β1h0

-xb)，As无论怎样配筋，都不能达到屈服，为使用钢量最小，故可取As=max(0.45ft/fy，0.002bh)。

sAs

f'yA'sNeieσ4.2钢筋混凝土受压构件另一方面，当偏心距很小时，如附加偏心距ea与荷载偏心距e0方向相反，则可能发生As一侧混凝土首先达到受压破坏的情况。此时通常为全截面受压，由图示截面应力分布，对As'取矩，可得，e'=0.5h-as'-(e0-ea),

h'0=h-as'4.2钢筋混凝土受压构件确定As后，就只有x和A's两个未知数，故可得唯一解。根据求得的x，可分为三种情况⑴若x<(2β1h0

-xb)，则将x代入求得A's。⑵若x>(2β1h0

-xb)，σs=-fy'，基本公式转化为下式，重新求解x和A's4.2钢筋混凝土受压构件矩形偏压构件计算方法受拉破坏（大偏压）截面校核截面设计受压破坏（小偏压）4.2钢筋混凝土受压构件在截面尺寸(b×h)、截面配筋As和As'、材料强度(fc、fy，fy')、以及构件长细比(lc/h)均为已知时，根据构件轴力和弯矩作用方式，截面承载力复核分为两种情况：1、给定轴力设计值N，求弯矩作用平面的弯矩设计值MNMuNuNMMuNu4.2钢筋混凝土受压构件2、给定轴力作用的偏心距e0，求轴力设计值NNMMuNu4.2钢筋混凝土受压构件1、给定轴力设计值N，求弯矩作用平面的弯矩设计值M由于给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知，未知数？只有x和M两个。若N

≤Nb，为大偏心受压，若N

>Nb，为小偏心受压，由(a)式求x，代入(b)式求e0，弯矩设计值为M=Ne0。4.2钢筋混凝土受压构件2、给定轴力作用的偏心距e0，求轴力设计值N若ei≥e0b，为大偏心受压未知数为x和N两个，联立求解得x和N。对中性轴求矩4.2钢筋混凝土受压构件若ei<e0b，为小偏心受压◆联立求解得x和N◆尚应考虑As一侧混凝土可能先压坏的情况e'=0.5h-a'-(e0-ea)，h'0=h-a'◆另一方面，当构件在垂直于弯矩作用平面内的长细比l0/b较大时，尚应根据l0/b确定的稳定系数j，按轴心受压情况验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力上面求得的N比较后，取较小值。4.2钢筋混凝土受压构件

现浇刚架及拱中常出现T形截面的偏心受压构件。在单层工业厂房中，为了节省混凝土和减轻构件自重，对截面高度h大于600mm的柱，可采用工字形截面。工字形截面柱的翼缘厚度一般不小于100mm，腹板厚度不小于80mm。T形截面，工字形截面偏心受压构件的破坏特性，计算方法与矩形截面是相似的，区别只在于增加了受压区翼缘的参与受力，而T形截面可作为工字形截面的特殊情况处理。计算时同样可分为(ξ≤ξb)的大偏心受压和（ξ>ξb）的小偏心受压两种情况进行。4.2钢筋混凝土受压构件非对称配筋截面

（1）大偏心受压情况（ξ≤ξb

）与矩形截面受弯构件相同，按受压区高度x的不同可分为两类。

A．当受压区高度在翼缘内x≤h'f

时，按照宽度为b'f

的矩形截面计算。

B．当受压区高度进入腹板时，x>h'f

，应考虑腹板的受压作用.

(2)小偏心受压情况（ξ>ξb）4.2钢筋混凝土受压构件对称配筋截面

工字形截面一般为对称配筋（As=A's）的预制柱，可按下列情况进行配筋计算：

(1)当N≤α1fcb'fh'f时，受压区高度x小于翼缘厚度h'f

，可按宽度为b'f的矩形截面计算，一般截面尺寸情况下ξ≤ξb

，属大偏心受压情况.

（2）当α1fc[ξbh0+(b‘f-b)h’f]≥N≥α1fcb‘fh’f,受压区已进入腹板x>h’f,但x≤ξbh0,仍属大偏心受压情况。这时取f’yA‘s=fyAs,可求得受压区高度x，再求解钢筋面积A’s=As。（3）当N>α1fc[ξbh0+(b‘f-b)h’f]时,为ξ>ξb

的小偏心受压情况。与矩形截面相似。4.2钢筋混凝土受压构件双向偏心受压构件计算理论

地震区的框架柱，是最常见的同时承受轴向力N及两个主轴方向弯矩Mx,My作用的双向偏心受压构件。双向偏心受压构件的正截面承载力计算，同样可根据正截面承载力计算的基本假定，将受压区混凝土的应力图形简化为等效矩形应力图，并利用任意位置处钢筋应力σs

可根据平截面假定求出应变εs

再乘以弹性模量Es

求得。采用上述正截面承载力的一般理论进行分析时，需借助于计算机用迭方法求解，比较复杂。4.2钢筋混凝土受压构件

在工程设计中，通常采用近似计算方法。规范对截面具有两个相互垂直的对称轴的钢筋混凝土双向偏心受压构件，采用基于弹性理论应力迭加原理的近似方法，计算其正截面受压承载力。当计算Nux

及Nuy

时要考虑全部纵向钢筋，由于双向偏心受压构件中各钢筋的位置不同，到达承载力极限状态时，其中一部分纵向钢筋的应力将达不到强度设计值，因此需计算出的任意位置处钢筋应力σsi。4.2钢筋混凝土受压构件受拉构件设计受拉构件的分类(a)轴心受拉

(b)单向偏心受拉

(c)双向偏心受拉NNN(d)N、M共同作用

NM4.2钢筋混凝土受压构件▲受拉构件的工程应用1、一般概念一般用“钢”，而不用“钢筋混凝土”作受拉构件；但在某些情况下，应采用“钢筋混凝土”作受拉构件2、工程实例

轴心受拉构件

桁架或拱的拉杆、圆形贮液池的池壁等。偏心受拉构件：

矩形贮液池的池壁；双肢柱的受拉肢节间荷载作用的悬臂桁架的上弦杆等。4.2钢筋混凝土受压构件轴心受拉构件受力性能开裂前，混凝土与钢筋共同受力；开裂后，裂缝截面砼退出工作，拉力仅由钢筋承担最后，钢筋屈服，达承载能力极限状态。计算公式NfyAs4.2钢筋混凝土受压构件一侧的受拉钢筋最小配筋率公式应用：设计与复核两个方面。简单≥0.002A(0.45ft/fy)Amax4.2钢筋混凝土受压构件偏心受拉构件大偏心受拉构件小偏心受拉构件N不作用在As与A’s之间大偏心受拉构件N作用在As与A’s之间小偏心受拉构件4.2钢筋混凝土受压构件受力性能破坏特征As受拉屈服，受压边缘砼达到ecu。破坏特征类似适筋梁、大偏压。

发生条件N作用在As与A’s之外。e0N

fyAS大偏心受拉构件e’e

1fcx4.2钢筋混凝土受压构件计算公式e0N

fyAS大偏心受拉构件e’e

1fcxe0=M/Ne=e0-h/2+ase’=e0+h/2-as’h0=h-ash’0=h-as’公式条件2as’x

bh0最小配筋率As应≥(0.45ft/fy)A，且≥0.002AA’S应≥0.002A公式应用

--设计与复核两个方面。4.2钢筋混凝土受压构件a）截面设计两种类型:一是As、A’s均未知；二是A’s已知，As未知

类型一：已知：bh；fc、fy，fy’；

N、M(或N、e0)，求As、A’s▲分析：三个未知数，As、A's和x▲措施：令x=xb▲求解步骤：（略）若A’s<0.002A

，取A’s=0.