第二篇 钢筋混凝土偏压构件及偏心受拉构件
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建筑结构钢筋混凝土受弯构件
形式
闭口：有效地约束受压区混凝土的横向变形并可用于抗扭. 开口：现浇的T形截面梁，在翼缘顶面通常另有横向钢筋.
箍筋的端部锚固应采用135弯钩而不宜采用90弯钩，弯钩端头 直线部分的长度不应小于50mm或5d.
55
56
57
架立筋和水平纵筋：均为梁内构造配筋
架立钢筋 : 其直径依梁截面尺寸而定,通常10-14mm.
侧面构造钢筋:用以增强钢筋骨架的刚性，提高梁的抗扭能力，并 承受因温度变化和混凝土收缩所产生的拉应力，抑制梁侧裂缝开 展。
58
59
60
梁的构造要求：
受压边缘
≥30mm 1.5d c≥cmin d
h0
钢筋重心
a
受拉边缘
≥cmin 1.5d
c≥cmin
d ≥cmin c≥cmin
1.5d d
d=10~32mm(常用)
51
腹筋(箍筋和弯起钢筋)的布置
架立钢筋 纵向钢筋
52
纵筋受力钢筋：承受弯矩引起的拉力，置于梁的受拉区。 有时在受压区也配置一定数量的纵向受力钢筋，协助混凝 土承担压应力。
• 数量由计算定，可选用范围12-32mm，通常<40mm。在同一 根梁内宜采用相同直径的钢筋。当采用两种以上直径的钢筋 时，为便于施工识别，差径>2mm。
高强、钢骨、钢管混凝土。
21
钢筋混凝土结构的缺点：
⑷ 施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养 护），工期长，施工受季节、天气的影响较大。
⑸ 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强 比较困难。
混凝土结构加固技术不断得到发展，如最近研 究开发的采用碳纤维布加固混凝土结构技术， 快速简便。
22
不同时期世界最高100栋建筑的结构材料
钢筋混凝土受压构件和受拉构件—偏心受压柱计算
① 当同一主轴方向的杆端弯矩比： M1 0.9
M2
② 轴压比：
N 0.9
fc A
③ 构件的长细比满足要求： l0 34 12( M1 )
i
M2
M1、M2：分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性
分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值，绝对值较大端为M2，绝对值较小 端为 M1；当构件按单曲率弯曲时， M1/M2取正值，否则取负值。
α1fc
α1fcbx x=ξh0
f 'yA's A's
b
h0用平面的受压承载力计算
可能垂直弯矩作用平面先破坏，按非偏心方向的轴心受 压承载力计算
N Nu 0.9 ( fc A f yAs )
2.对称配筋矩形截面小偏压构件的截面设计
对称配筋，即As=As'，fy = fy'，as = as ' 截面设计：已知:截面尺寸、内力设计值M及N、材料强度等级、构件计算长度，
Ne f y As (h0 as ')
e
ei
h 2
as
e ei
N e’
fyAs As
α1fcbx x
α1fc
f 'yA's A's
b
as
h0
a's
h
大偏心受压应力计算图
2.对称配筋矩形截面大偏压构件的截面设计
对称配筋，即As=As'，fy = fy'，as = as ' 截面设计：已知:截面尺寸、内力设计值M及N、材料强度等级、构件计算长度，
5.3. 矩形截面大偏心受压构件的正截面承载力计算
.大偏心受压基本计算公式
N 1 f cbx f y As f y As
钢筋混凝土偏心受压构件(2)
0.5 f c A 1 N
1 1, 1 1
试验表明，随着长细比的增大，达到最大承载力时截 面应变值 (钢筋与混凝土)减小，使控制截面的极限曲率 随l 0/h的增加而减小，通过乘一个修正系数ζ2（称为偏
心受压构件长细比对截面曲率的影响系数）
l0 2 1.15 0.01 h
fyAs
f'yA's
¢ f y As N N u f c bx f y¢ As
⑴As和A's均未知时
x ¢ (h0 a¢) N × e f c bx(h0 ) f y¢ As 2
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=bh0得
5、 附加偏心距
一）、附加偏心距
荷载作用位置的不确定性、 混凝土质量的不均 匀及施工误差等综合的影响。实际工程中不存在 理想的轴心受压构件。为考虑这些因素的不利影 响，引入附加偏心距ea。 即在正截面压弯承载力计算中，偏心距取计算偏 心距e0=M/N与附加偏心距ea之和，称为初始偏心 距ei
ei e0 ea
a'
=
As
As
h0
¢ As
b
压弯构件
偏心受压构件
偏心距e0=0时，为轴心受压构件 当e0→∞时，即N=0，为受弯构件 偏心受压构件的受力性能和破坏形态界于轴心受压构件和受弯 构件。
偏心受压构件正截面承载力计算
偏心受压构件的破坏特征
偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关 1、受拉破坏-大偏心受压情况
适用条件
ξ ≤ξb, 保证受拉钢筋应力先达到屈服； x≥2as’，保证受压钢筋应力能达到屈服。
钢筋混凝土受压受拉和受扭构件
类似于：正截面破坏中的适筋梁 属 于：延性破坏
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第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.3 偏压构件承载力
受压破坏（小偏心受压破坏）
破坏特征： 加荷后全截面受压或大部分受压，离力近侧混凝
土压应力较高，离力远侧压应力较小甚至受拉。随着 荷载增加，近侧混凝土出现纵向裂缝被压碎，受压钢 筋屈服 ，远侧钢筋可能受压，也可能受拉，但都未 屈服。 类似于：正截面破坏中的超筋梁 属 于：脆性破坏
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螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约束核 心混凝土的横向变形，使核心混凝土处 于三向受压状态，从而间接地提高混凝 土的纵向抗压强度。
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第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.2 轴压构件承载力
长短柱的破坏特征：
1、轴心受压短柱
临近破坏时，柱子表面出现纵向 裂缝，箍筋之间的纵筋压屈外凸， 混凝土被压碎崩裂而破坏。
时，均发生受压破坏。
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第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.3 偏压构件
受拉破坏（大偏心受压破坏）
破坏特征： 加载后首先在受拉区出现横向裂缝，裂缝不
断发展，裂缝处的拉力转由钢筋承担，受拉钢筋 首先达到屈服，并形成一条明显的主裂缝，主裂 缝延伸，受压区高度减小，最后受压区出现纵向 裂缝，混凝土被压碎导致构件破坏。
轴拉构件所受的拉力，全部由钢筋承担，最终由于受拉钢筋屈服而导致构件破坏。
2、偏心受拉构件
按照轴向拉力N作用在截面上位置的不同，偏拉构件有两种破坏形态： 小偏心受拉破坏和大偏心受拉破坏。
小偏拉： 拉力N作用在纵向钢筋Ａs和Ａs’之间（e0≤h/2－as）时，全截面受拉。
大偏拉： 拉力N在Ａs和Ａs ’之外（e0＞h/2－as），部份受拉，部份受压。
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第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.3 偏压构件承载力
受压破坏（小偏心受压破坏）
破坏特征： 加荷后全截面受压或大部分受压，离力近侧混凝
土压应力较高，离力远侧压应力较小甚至受拉。随着 荷载增加，近侧混凝土出现纵向裂缝被压碎，受压钢 筋屈服 ，远侧钢筋可能受压，也可能受拉，但都未 屈服。 类似于：正截面破坏中的超筋梁 属 于：脆性破坏
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螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约束核 心混凝土的横向变形，使核心混凝土处 于三向受压状态，从而间接地提高混凝 土的纵向抗压强度。
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第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.2 轴压构件承载力
长短柱的破坏特征：
1、轴心受压短柱
临近破坏时，柱子表面出现纵向 裂缝，箍筋之间的纵筋压屈外凸， 混凝土被压碎崩裂而破坏。
时，均发生受压破坏。
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第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.3 偏压构件
受拉破坏（大偏心受压破坏）
破坏特征： 加载后首先在受拉区出现横向裂缝，裂缝不
断发展，裂缝处的拉力转由钢筋承担，受拉钢筋 首先达到屈服，并形成一条明显的主裂缝，主裂 缝延伸，受压区高度减小，最后受压区出现纵向 裂缝，混凝土被压碎导致构件破坏。
轴拉构件所受的拉力，全部由钢筋承担，最终由于受拉钢筋屈服而导致构件破坏。
2、偏心受拉构件
按照轴向拉力N作用在截面上位置的不同，偏拉构件有两种破坏形态： 小偏心受拉破坏和大偏心受拉破坏。
小偏拉： 拉力N作用在纵向钢筋Ａs和Ａs’之间（e0≤h/2－as）时，全截面受拉。
大偏拉： 拉力N在Ａs和Ａs ’之外（e0＞h/2－as），部份受拉，部份受压。
8-模块4 钢筋混凝土纵向受力构件承载力 - 轴心、偏心受拉
受拉构件除了需要进行正截面承载力或斜截面承载 力计算外,根据不同的要求,还需进行抗裂或裂缝宽度验 算。本节只介绍承载力计算方法。
一、钢筋混凝土轴心受拉构件
1、构造要求
1）截面形式：受拉构件的截面形状一般为方形、矩形 和圆形等对称截面，为方便施工，通常采用矩形截面。
2) 钢筋布置：轴心受拉构件纵向受拉钢筋在截面中对 称布置或沿截面周边均匀布置，宜选配直径小的受拉钢筋。 轴心受拉构件一侧的受拉钢筋的配筋率应不小于0.2%和 0.45ft/fy中的较大值。箍筋直径不宜小于6 mm，间距不宜大 于200 mm ，屋架腹杆不宜大于150 mm。
nA svl s
h0
双向偏心受压构件
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破 坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
柱钢筋接长
一层梁、楼板支模板、钢筋绑扎
一层梁、板浇筑完毕，准备继续结长柱钢筋
二层柱钢筋结长完毕
4.4 偏心受力构件斜截面受剪承载力计算
4.4.1 偏心受力构件斜截面受剪性能
轴向压力N对构件的抗剪强度是有利的，轴力N不仅能有利 阻止或推迟斜裂缝的出现和开展，而且增加了混凝土剪压区高 度，从而提高了混凝土的抗剪能力和骨料的咬合力，但轴向力 对箍筋的承载力无明显影响。
4.4.2 偏心受力构件斜截面受剪承载力计算公式
偏心受压构件
V
1.75 1.0
大、小偏心受拉构件的承载力计算公式截然不同。
（1）小偏心受拉公式：
Ne fyAs' (h0 as' )
Ne' fyAs' (h0 as' )
h e 2 e0 as
一、钢筋混凝土轴心受拉构件
1、构造要求
1）截面形式：受拉构件的截面形状一般为方形、矩形 和圆形等对称截面，为方便施工，通常采用矩形截面。
2) 钢筋布置：轴心受拉构件纵向受拉钢筋在截面中对 称布置或沿截面周边均匀布置，宜选配直径小的受拉钢筋。 轴心受拉构件一侧的受拉钢筋的配筋率应不小于0.2%和 0.45ft/fy中的较大值。箍筋直径不宜小于6 mm，间距不宜大 于200 mm ，屋架腹杆不宜大于150 mm。
nA svl s
h0
双向偏心受压构件
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破 坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
柱钢筋接长
一层梁、楼板支模板、钢筋绑扎
一层梁、板浇筑完毕，准备继续结长柱钢筋
二层柱钢筋结长完毕
4.4 偏心受力构件斜截面受剪承载力计算
4.4.1 偏心受力构件斜截面受剪性能
轴向压力N对构件的抗剪强度是有利的，轴力N不仅能有利 阻止或推迟斜裂缝的出现和开展，而且增加了混凝土剪压区高 度，从而提高了混凝土的抗剪能力和骨料的咬合力，但轴向力 对箍筋的承载力无明显影响。
4.4.2 偏心受力构件斜截面受剪承载力计算公式
偏心受压构件
V
1.75 1.0
大、小偏心受拉构件的承载力计算公式截然不同。
（1）小偏心受拉公式：
Ne fyAs' (h0 as' )
Ne' fyAs' (h0 as' )
h e 2 e0 as
第二篇 钢筋混凝土偏压构件及偏心受拉构件
当柱子截面短边尺寸不大于400mm，纵向钢筋多于4根 时；或每边多于3根纵筋时，应设复合箍筋。
箍 筋 及 附 加 箍 筋
第二节 轴心受压构件正截面承载力
在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的（砼的非均 质性、纵筋的非对称性、荷载位置的不准确、施工误差等）。
以承受恒载为主的多层房屋的内柱、桁架中的受压腹杆等，主要 承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。
第一节 受压构件的分类及构造要求
以承受轴向力为主的构件属于受压构件。如：单厂 柱、拱、屋架上弦杆，多、高层框架柱、剪力墙、筒 体，烟囱，桥墩、桩。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦
产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
一、 截面形式及尺寸
配有螺旋式或焊接 环式间接钢筋的钢筋 混凝土柱的受压破坏 可认为是由于横向变 形而发生的拉坏，间 接钢筋可以约束核心 配有螺旋式和焊接环间接钢筋截面 区混凝土的横向变形， （a）螺旋式 （b）焊接环式 而使其处于三向受压状态，可以进一步承受压力至螺旋 式间接钢筋受拉屈服而破坏，因而间接钢筋可以提高钢 筋混凝土柱的受压承载力。
需考虑纵向弯曲的影响，查表得0.8。
As
1 f y
dN
f c A
1 310
650 10 0.8
3
10.0 250 250
605mm2
As 605 0.97%
A 250 250
满足要求，选用4 14，排列于 柱子四周。箍筋选用f6@200
三、配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的轴心受压柱
l0/b=4550/300=15.17>8
需考虑纵向弯曲的影响，查表得0.89。
箍 筋 及 附 加 箍 筋
第二节 轴心受压构件正截面承载力
在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的（砼的非均 质性、纵筋的非对称性、荷载位置的不准确、施工误差等）。
以承受恒载为主的多层房屋的内柱、桁架中的受压腹杆等，主要 承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。
第一节 受压构件的分类及构造要求
以承受轴向力为主的构件属于受压构件。如：单厂 柱、拱、屋架上弦杆，多、高层框架柱、剪力墙、筒 体，烟囱，桥墩、桩。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦
产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
一、 截面形式及尺寸
配有螺旋式或焊接 环式间接钢筋的钢筋 混凝土柱的受压破坏 可认为是由于横向变 形而发生的拉坏，间 接钢筋可以约束核心 配有螺旋式和焊接环间接钢筋截面 区混凝土的横向变形， （a）螺旋式 （b）焊接环式 而使其处于三向受压状态，可以进一步承受压力至螺旋 式间接钢筋受拉屈服而破坏，因而间接钢筋可以提高钢 筋混凝土柱的受压承载力。
需考虑纵向弯曲的影响，查表得0.8。
As
1 f y
dN
f c A
1 310
650 10 0.8
3
10.0 250 250
605mm2
As 605 0.97%
A 250 250
满足要求，选用4 14，排列于 柱子四周。箍筋选用f6@200
三、配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的轴心受压柱
l0/b=4550/300=15.17>8
需考虑纵向弯曲的影响，查表得0.89。
钢筋混凝土偏心受力构件最新PPT教案
为了施工支模方便，柱截面尺寸宜 取模数 ，在800mm以 下者， 取50mm的倍 数；800mm以 上者， 取100m m的 倍数
—矩形截面短边边长h，
—截面长边边长
I 形截面，翼缘厚度不宜小于120mm
(因为翼缘太薄会使构件过早出现裂缝，同时在靠近柱脚处的混凝土容易
在车间生产过程中碰坏) 腹板厚度不宜小于100mm
N
A N0
N 0ei
B
N 1ei
N 1f 1
N1
C
N 2 N 2ei N 2f 2 N
ei
N
OC 长柱(8 l0 30 )
0
D
M
b
M N ei f ， f 较大，必须考虑纵向弯曲影响
后期 M 比 N 增长得快，直线 曲线
破坏由于截面材料强度耗尽而引起~ 材料破坏 ON 细长柱(l0 30 )
e0 N
sAs
f yAs
第11页/共56页
偏心距稍大(靠近轴向力一侧混凝土及钢筋先压坏)
推 惊 妇 八 厌 住 博 蛛 津 息 味 留 霉 蔷 经 疽 英 供 腥 足 靡 颂 渣 例 火 视 揪 裳 痔 塞 歪 斥 6 钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 力 构 件 6 钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 力 构 件
第8页/共56页
块 委 零 偶 苏 遏 吁 拂 职 懈 基 诅 琵 幽 神 焕 钓 骆 绳 甜 少 炒 齿 曝 侍 僵 逝 兹 销 忍 旬 暑 6 钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 力 构 件 6 钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 力 构 件
e0 N
e0
N
f yAs
N
As
e0
图6-4 大偏心第破9坏页/形共态56页
f yAs xb
—矩形截面短边边长h，
—截面长边边长
I 形截面，翼缘厚度不宜小于120mm
(因为翼缘太薄会使构件过早出现裂缝，同时在靠近柱脚处的混凝土容易
在车间生产过程中碰坏) 腹板厚度不宜小于100mm
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M N ei f ， f 较大，必须考虑纵向弯曲影响
后期 M 比 N 增长得快，直线 曲线
破坏由于截面材料强度耗尽而引起~ 材料破坏 ON 细长柱(l0 30 )
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第11页/共56页
偏心距稍大(靠近轴向力一侧混凝土及钢筋先压坏)
推 惊 妇 八 厌 住 博 蛛 津 息 味 留 霉 蔷 经 疽 英 供 腥 足 靡 颂 渣 例 火 视 揪 裳 痔 塞 歪 斥 6 钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 力 构 件 6 钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 力 构 件
第8页/共56页
块 委 零 偶 苏 遏 吁 拂 职 懈 基 诅 琵 幽 神 焕 钓 骆 绳 甜 少 炒 齿 曝 侍 僵 逝 兹 销 忍 旬 暑 6 钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 力 构 件 6 钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 力 构 件
e0 N
e0
N
f yAs
N
As
e0
图6-4 大偏心第破9坏页/形共态56页
f yAs xb
节钢筋混凝土受压和受拉构件
造要求。
3. 了解受压短柱和长柱的破坏特征。
重 点
受压构件的材料、截面形式尺寸、以及配筋构 造要求。
难 点
受压构件纵向受力钢筋和箍筋的作用。
3.3.1 受压构件的构造要求-基本定义
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； 根据力的作用线与截面轴线的位臵关系， 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。
螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约 束核心混凝土的横向变形，使核心 混凝土处于三向受压状态，从而间 接地提高混凝土的纵向抗压强度。
普通钢箍柱 Tied Columns
螺旋钢箍柱 Spiral Columns
3.3.2 轴压构件承载力
长短柱的破坏特征：
1、轴心受压短柱 临近破坏时，柱子表面出现 纵向裂缝，箍筋之间的纵筋 压屈外凸，混凝土被压碎崩 裂而破坏。 混凝土：f c 2、轴心受压长柱 破坏时首先在凹边出现纵向 裂缝，接着混凝土压碎，纵 筋压弯外凸，侧向挠度急速 发展，最终柱子失去平衡， 凸边混凝土拉裂而破坏。 钢筋 ： f y
概
述
3.3.3 钢筋砼受压构件承载力计算
概
述
New Antioch Bridge. This high-level bridge completed in 1979 replaced an older truss-type lift bridge crossing the main shipping channel. The bridge consists of continuous spans of variable depth in Cor-Ten steel. Maximum span is 460 ft, and maximum height of roadway above water level is 135 ft. (California)
3. 了解受压短柱和长柱的破坏特征。
重 点
受压构件的材料、截面形式尺寸、以及配筋构 造要求。
难 点
受压构件纵向受力钢筋和箍筋的作用。
3.3.1 受压构件的构造要求-基本定义
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； 根据力的作用线与截面轴线的位臵关系， 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。
螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约 束核心混凝土的横向变形，使核心 混凝土处于三向受压状态，从而间 接地提高混凝土的纵向抗压强度。
普通钢箍柱 Tied Columns
螺旋钢箍柱 Spiral Columns
3.3.2 轴压构件承载力
长短柱的破坏特征：
1、轴心受压短柱 临近破坏时，柱子表面出现 纵向裂缝，箍筋之间的纵筋 压屈外凸，混凝土被压碎崩 裂而破坏。 混凝土：f c 2、轴心受压长柱 破坏时首先在凹边出现纵向 裂缝，接着混凝土压碎，纵 筋压弯外凸，侧向挠度急速 发展，最终柱子失去平衡， 凸边混凝土拉裂而破坏。 钢筋 ： f y
概
述
3.3.3 钢筋砼受压构件承载力计算
概
述
New Antioch Bridge. This high-level bridge completed in 1979 replaced an older truss-type lift bridge crossing the main shipping channel. The bridge consists of continuous spans of variable depth in Cor-Ten steel. Maximum span is 460 ft, and maximum height of roadway above water level is 135 ft. (California)
混凝土结构原理与设计5 钢筋混凝土偏压构件承载力
混凝土结构原理与设计
本章提要
本章主要介绍偏心受压构件的受力性能、 偏心受压构件的分类、纵向弯曲对偏心受压 构件承载力的影响以及偏心受压构件承载力 的计算方法；对偏心受拉构件承载力的计算 也做了介绍；还介绍了偏心受力构件斜截面 抗剪承载力计算的问题。
本章学习重难点
重点： 矩形截面偏心受压构件的受力性能和破坏特征、 截面设计计算，尤其是对称配筋的设计计算； 难点： I形截面偏压构件对称配筋的设计计算、偏压 构件斜截面抗剪承载力计算。
5.1.4 混凝土
1. 混凝土强度等级宜选用较高强度等级 一般≥C20 2.混凝土保护层厚度 室内正常环境下(一类环境) 宜 ≥30mm 且≥d 环境类别较高时,应加厚保护层
5.1节思考题
• 1、什么是偏心受压构件?什么是偏心受拉 构件?试举例说明? 2、对偏心受压构件的材料有哪些要求?偏 心受压构件的箍筋直径、间距有何构造规 定?
3 纵向受力钢筋的配筋百分率
偏心受压构件的受拉钢筋和受压钢筋的最小配筋 百分率均按构件的全截面面积A计算。
受拉钢筋最小配筋百分率为 0.2%（C40~C60）
受压钢筋最小配筋百分率为
0.15%（≤C35）
0.2%
同时： 全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大 于5%，一般宜不超过3%
5.1.3 箍筋
箍筋：采用封闭式箍筋 d6mm 或 d/4 sb 或 15d 或 400mm 采用封闭式箍筋、不得采用内折角式箍筋
e0很小。 使得实际的近力侧成为名义上的远力侧，破坏与 相似， 由远力侧的砼压碎及As屈服导致构件破坏，As s 。
大小偏心受压破坏特征对比：
共同点：
不共同点：
混凝土压碎而破坏；
大偏心受压构件受拉钢筋屈服，且受压钢筋屈服； 小偏心受压构件近侧钢筋受压屈服，远侧钢筋不屈 服； 大偏心受压破坏为塑性破坏 小偏心受压破坏为脆性破坏
本章提要
本章主要介绍偏心受压构件的受力性能、 偏心受压构件的分类、纵向弯曲对偏心受压 构件承载力的影响以及偏心受压构件承载力 的计算方法；对偏心受拉构件承载力的计算 也做了介绍；还介绍了偏心受力构件斜截面 抗剪承载力计算的问题。
本章学习重难点
重点： 矩形截面偏心受压构件的受力性能和破坏特征、 截面设计计算，尤其是对称配筋的设计计算； 难点： I形截面偏压构件对称配筋的设计计算、偏压 构件斜截面抗剪承载力计算。
5.1.4 混凝土
1. 混凝土强度等级宜选用较高强度等级 一般≥C20 2.混凝土保护层厚度 室内正常环境下(一类环境) 宜 ≥30mm 且≥d 环境类别较高时,应加厚保护层
5.1节思考题
• 1、什么是偏心受压构件?什么是偏心受拉 构件?试举例说明? 2、对偏心受压构件的材料有哪些要求?偏 心受压构件的箍筋直径、间距有何构造规 定?
3 纵向受力钢筋的配筋百分率
偏心受压构件的受拉钢筋和受压钢筋的最小配筋 百分率均按构件的全截面面积A计算。
受拉钢筋最小配筋百分率为 0.2%（C40~C60）
受压钢筋最小配筋百分率为
0.15%（≤C35）
0.2%
同时： 全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大 于5%，一般宜不超过3%
5.1.3 箍筋
箍筋：采用封闭式箍筋 d6mm 或 d/4 sb 或 15d 或 400mm 采用封闭式箍筋、不得采用内折角式箍筋
e0很小。 使得实际的近力侧成为名义上的远力侧，破坏与 相似， 由远力侧的砼压碎及As屈服导致构件破坏，As s 。
大小偏心受压破坏特征对比：
共同点：
不共同点：
混凝土压碎而破坏；
大偏心受压构件受拉钢筋屈服，且受压钢筋屈服； 小偏心受压构件近侧钢筋受压屈服，远侧钢筋不屈 服； 大偏心受压破坏为塑性破坏 小偏心受压破坏为脆性破坏
《混凝土结构基本原理》12模拟试题2试题及参考答案
题目部分，(卷面共有42题,113.0分,各大题标有题量和总分)一、填空题(12小题,共14.0分)1．(1分)当钢筋混凝土纯扭构件的受扭箍筋和受扭纵筋都配置过多时，构件的受扭破坏是由于裂缝间的混凝土被压碎而引起的，破坏时箍筋和纵筋应力均未达到屈服强度，破坏具有脆性性质。
这种破坏称为（ ）破坏。
2．(1分)有明显流幅的热轧钢筋，有两个强度指标，一个是屈服强度，另一个是（ ）。
3．(2分)钢筋与混凝土之间的粘结力包含三部分因素，即：混凝土中水泥凝胶体与钢筋表面的化学胶着力、钢筋与混凝土接触面间的摩擦力以及（ ）。
4．(1分)结构的可靠度是指结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的（ ）。
5．(1分)轴心受压构件承载力设计表达式为00.9()c y sN N f f A ϕ'≤=+，其中ϕ表示长柱较相同条件下短柱承载力的降低程度，称其为（ ）。
6．(1分)配有螺旋钢箍的钢筋混凝土柱，由于能有效约束核心混凝土的横向变形，因而可提高混凝土的（ ），并增大其变形能力。
7．(1分)比较适筋梁和超筋梁的破坏形态可以发现，两者的区别主要在于适筋梁的破坏始于（ ）而超筋梁的破坏则始于受压区混凝土的压碎。
8．(1分) 双筋矩形截面梁计算时，必须满足公式2sx a '≥。
当不满足此式时，则表明受压钢筋的位置离中和轴太近，以致在双筋粱发生破坏时，其应力达不到（ ）。
9．(2分)钢筋混凝土偏心受压构件，当纵向压力N 的（ ）较大，而受托钢筋s A ，配置不过多时会出现拉压破坏(大偏心受压破坏)。
10．(1分)混凝土构件裂缝开展宽度及变形验算属于正常使用极限状态的设计要求，验算时荷载采用标准值、准永久值，材料强度采用（ ）。
11．(1分)影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素为：剪跨比λ、箍筋的配箍率和箍筋强度yv f 、（ ）以及纵筋配筋率。
12．(1分)提高钢筋混凝土受弯构件抗弯刚度的最有效措施是（ ）。
土建考试题库及答案(二)
土建考试题库及答案(二)土建考试题库及答案（二）1、钢筋混凝土及预应力混凝土结持中的普通钢筋，不应采用下列何种钢筋?(A) HPB500 级钢筋(C) HRB400级钢筋(B) HRB335级钢筋(D)热处理钢筋2、当建筑采用混凝土结构时，下列材料选择中何项错误?(A) 钢筋混凝土结构的混凝土的强度等级不应低于C20(B) 当承受重复荷载时，混凝土的强度等级不得低于C15(C) 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C40(D) 当采用HRB335 级钢筋时，混凝土的强度等级不应低于C203、钢筋混凝土构件中配有不同种类的钢筋时，其钢筋强度取值，以下叙述何为正确?(A) 各种钢筋均取其中最低等级的钢筋强度(B) 每种钢筋根据其受力情况应采用各自的强度(C) 取各种钢筋强度的平均值( D) 取其中最高等级的钢筋强度4、某批混凝土经抽样测定，其强度等级为C30，这意味着该批混凝土属于下列何种情况?(A) 立方体抗压强度达到3030N/mm2的保证率为95%(B) 立方体抗压强度的平均值为30N/mm2(C) 立方体抗压强度标准值达到30N/mm2的保证率为95%( D) 立方体抗压强度设计值达到30N/mm2的保证率为95%5、与强度等级较低的混凝土相比，C50及其以上的混凝土具有如下哪个特点?( A) 强度提高，破坏时混凝土表现出明显的脆性(B) 强度提高，混凝土塑性性能有所改善(C) 强度提高，混凝土塑性性能显著离善( D) 抗压强度提高，拉拉强度不提高6、下列哪一类钢筋混凝土结构允许的伸缩缝间距最大?(A) 现浇框架结构( B) 装配式框架结构(C) 全现浇剪力墙结构(D) 外墙装配式剪力墙结构7、钢筋混凝土现浇式挡土墙，外侧露天，其伸缩缝最大间距(m)为以下何值?(A) 40 (B) 35 (C) 30 (D) 208、受压钢筋锚固长度La1与受拉锚固长度La2的关系为下列何式?(A)La1=La2 (B) La1≥La2(C) La1≥0.8La2 (D) La1≥0.7La29、当采用C40混凝土和HRB335级钢筋，直径 d =28mm时，下列纵向受拉钢筋的锚固长度la 中哪项是正确的?(A) 24.56d (B) 25.67d (C) 27.0d (D) 30.0d10、下列连接设计的原则中何项错误?(A) 受力钢筋接头宜设在受力较小处(B) 在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配直箍筋，其直径不应小于搭接钢筋较大直径的d/4 倍(C) 同一构件中相邻纵向受力筋的绑扎搭接接头宜互相错开( D) 纵向受力筋的机械连接接头或焊接接头宜互相错开11、钢筋混凝土构件中，受弯构件、偏心受拉构件及轴心受拉构件一侧的受拉钢筋最小配筋率为何项(A) 0.4% (B) 0.3% (C) 0.2%和0.45f t/f y的较大值 (D) 0.15%12、有一受弯构件的截面尺寸(mm)为:b=200 ，h =800 ，b f’ =600，h f’=100 ，b f = 400，h f = 150；采用C35 级混凝土，HRB335 级热轧钢筋。
钢筋混凝土受拉构件承载力计算—偏心受拉构件正截面承载力计算
这时本题转化为已知As´求As的问题。
（3）求As
= −
+ ′ ′ ( − ′ )
得
× × = . × . × − .
+ × × ( − )
偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
− =
×
属于大偏心受拉构件。
（2） 计算As´
= − + = −
+ =
由式（5-6）可得
′
− ² ( − . )
=
′ ( − ′ )
As=1963mm2
,
（1-1）、（1-2）式可得
′
=
=
− ( −. ) ²
′ ( −′ )
+′ ′ +
(5-6)
(5-7)
当采用对称配筋时，求得x为负值，取 = 2′ ，并对As´合力点取矩，计算As 。
偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
315×103 ×125−1.0×14.3×1000×1752 ×0.55×(1−0.5×0.55)
=
<0
300×(175−25)
偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
取
′ = ′ = . × × = ²
取2
16，
选2
16,A's=402mm2
偏心受拉构件的正截面受力原理及承载能力计算
判别条件：
M h
e
as
N 2
M h
e
as
N 2
混凝土受压构件
ei N N ei
le
N ( ei+ f )
xN ei
长柱
侧向挠度 f 与初始偏 y 心距ei 相比不能忽略。
y f ?sin px
le
f
柱跨中弯矩M=N(ei+f ) 增 长快于轴力N的增长
ei N N ei
le
N ( ei+ f )
xN ei
长柱
最终在M和N的共同作 用下达到截面承载力
N
侧向挠度 f 与初始偏
1 大偏心受压（受拉）破坏
（1）破坏过程
偏心距大、受拉钢筋适 当时发生大偏心受压
受压区高度不断减小
受拉区混凝土开裂
受拉钢筋屈服 受压区混凝土被压 碎，受压钢筋屈服。
大偏心受压（受拉破坏）截面受力
N
N
M
fyAs
f'yA's
fyAs
f'yA's
M较大，N较小
偏心距e0较大
As配筋合适
（2）破坏条件 偏心距大，或M大、N小，且受拉
与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。
相对界限受压区高度
b
1
1
fy
cu Es
3. 受拉破坏和受压破坏的界限
受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限 压应变同时发生。
与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。
相对界限受压区高度
b
1
1
fy
cu Es
当 b 为大偏心受压（受拉破坏）
当 b 为小偏心受压（受压破坏）
短柱和长柱是材料强度耗尽的破 坏，承载力高、经济，工程中允许 使用。
细长柱破坏突然，材料强度未充 分利用，承载力低且不经济，工程 中应尽量避免。
钢筋混凝土偏心受力构件图文
小偏心受压 界限破坏
Nb
大偏心受压
二、 大、小偏心的界限
大、小偏心受压之间的根本区别：截面破坏时远离轴力的 一侧钢筋是否屈服
与区分适筋梁和超筋梁的界限 状态完全相同，
三、 弯矩增大系数
偏心受压构件考虑纵向弯曲影响的方法是： 将构件两端截面按结构分析确定的对同一主轴的弯矩
设计值M2(绝对值较大端的弯矩)乘以不小于1.0的增大 系数，作为控制截面的弯矩设计值M。
第四节 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算
二、 垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算
按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面 的受压承载力，此时可不计入弯矩的作用，
但应考虑稳定系数j 的影响。
三、矩形截面对称配筋的计算方法
对称配筋：即As=As’， as=as’， 钢筋规格相同
（一） 截面设计
1) 判断偏心类型
小偏心受压破坏（受压破坏）
条件：轴向压力N的相对偏心距较小；或者 轴向压力N的相对偏心距虽大，但受 拉钢筋配置得太多。
特征：混凝土先被压碎，近侧钢筋屈服，远 侧钢筋可能受拉也可能受压，不屈服，破坏 没有明显预兆，破坏突然，属于脆性破坏类 型。
一、 试验研究结论
3．中长柱要考虑纵向弯曲(挠曲)的影响
一、 试验研究结论
1．截面的平均应变符合平截面假定；
大偏心受压破坏（受拉破坏） 2．破坏形态分为两种： 小偏心受压破坏（受压破坏）
大偏心受压破坏（受拉破坏）
条件：轴向压力N的偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。
特征：受拉钢筋先达到屈服强度，最终导致压区混凝土压碎截 面破坏。这种破坏形态与适筋梁的破坏形态相似，为延性破坏。
Nb=α1fcbb h0 当N≤Nb 时，为大偏心 当N >Nb 时，为小偏心
Nb
大偏心受压
二、 大、小偏心的界限
大、小偏心受压之间的根本区别：截面破坏时远离轴力的 一侧钢筋是否屈服
与区分适筋梁和超筋梁的界限 状态完全相同，
三、 弯矩增大系数
偏心受压构件考虑纵向弯曲影响的方法是： 将构件两端截面按结构分析确定的对同一主轴的弯矩
设计值M2(绝对值较大端的弯矩)乘以不小于1.0的增大 系数，作为控制截面的弯矩设计值M。
第四节 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算
二、 垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算
按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面 的受压承载力，此时可不计入弯矩的作用，
但应考虑稳定系数j 的影响。
三、矩形截面对称配筋的计算方法
对称配筋：即As=As’， as=as’， 钢筋规格相同
（一） 截面设计
1) 判断偏心类型
小偏心受压破坏（受压破坏）
条件：轴向压力N的相对偏心距较小；或者 轴向压力N的相对偏心距虽大，但受 拉钢筋配置得太多。
特征：混凝土先被压碎，近侧钢筋屈服，远 侧钢筋可能受拉也可能受压，不屈服，破坏 没有明显预兆，破坏突然，属于脆性破坏类 型。
一、 试验研究结论
3．中长柱要考虑纵向弯曲(挠曲)的影响
一、 试验研究结论
1．截面的平均应变符合平截面假定；
大偏心受压破坏（受拉破坏） 2．破坏形态分为两种： 小偏心受压破坏（受压破坏）
大偏心受压破坏（受拉破坏）
条件：轴向压力N的偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。
特征：受拉钢筋先达到屈服强度，最终导致压区混凝土压碎截 面破坏。这种破坏形态与适筋梁的破坏形态相似，为延性破坏。
Nb=α1fcbb h0 当N≤Nb 时，为大偏心 当N >Nb 时，为小偏心
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当柱子截面短边尺寸不大于400mm，纵向钢筋多于4根 时；或每边多于3根纵筋时，应设复合箍筋。
箍 筋 及 附 加 箍 筋
第二节 轴心受压构件正截面承载力
在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的（砼的非均 质性、纵筋的非对称性、荷载位置的不准确、施工误差等）。
以承受恒载为主的多层房屋的内柱、桁架中的受压腹杆等，主要 承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。
l0/b=4550/300=15.17>8
需考虑纵向弯曲的影响，查表得0.89。
2.计算A’s
1 N
d
Nu
1
d
( fc A
f
y
As
)
As
1 f y
dN
f c A
1 310
1.2
650 0.89
10
3
10.0 300 300
0
说明截面尺寸选的过大，重新选择b=250mm。
l0/b=4550/250=18.2>8
第一节 受压构件的分类及构造要求
以承受轴向力为主的构件属于受压构件。如：单厂 柱、拱、屋架上弦杆，多、高层框架柱、剪力墙、筒 体，烟囱，桥墩、桩。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦
产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
一、 截面形式及尺寸
长柱的破坏荷载小于短柱，且柱子越细长则 小得越多。
用稳定系数φ表示长柱承载力较短柱降低的程 度。 φ =Nu长/Nu短， 影响因素：柱子的长细比l0/b，混凝土强度等 级和配筋率影响很小。 l0/b<8时，不考虑纵向 弯曲的影响， φ =1，称为短柱。
二、普通箍筋柱的计算
N 1
d
Nu
1
d
( fc A
ey
fy Es
e ey
c
f
c
2e e0
e e0
2
0 e e0
平衡条件：
N c Ac s As
矩形截面轴心受压长柱
长柱在轴向力作用下，不仅发生压缩变形，同 时还发生纵向弯曲，产生横向挠度。破坏时， 凹侧混凝土被压碎，纵向钢筋被压弯而向外弯 凸，凸侧则由受压突然变为受拉，出现水平受 拉裂缝。原因：钢筋混凝土柱不可能是理想的 轴心受压构件，轴向力多少存在一个初始偏心。
钢筋混凝土柱在承受偏心受压荷载后，会产生纵向弯 曲变形，其侧向挠度将引起附加弯矩（也称二阶弯矩）。
短 柱：可以不考 虑纵向弯曲引起 的附加弯曲的影 响，M与N成线形 关系。构件是由 于材料破坏引起的。
中长柱：M与N不成 线性关系，也属于 材料破坏。
配有螺旋式或焊接 环式间接钢筋的钢筋 混凝土柱的受压破坏 可认为是由于横向变 形而发生的拉坏，间 接钢筋可以约束核心 配有螺旋式和焊接环间接钢筋截面 区混凝土的横向变形， （a）螺旋式 （b）焊接环式 而使其处于三向受压状态，可以进一步承受压力至螺旋 式间接钢筋受拉屈服而破坏，因而间接钢筋可以提高钢 筋混凝土柱的受压承载力。
三、 纵筋 纵筋：采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋，不宜采用高强度钢筋。
轴心受压构件纵筋沿截面的四周均匀放置，钢筋根数 不得少于4根，直径不小于12mm，常用12～32mm。
偏心受压构件纵筋放置在偏心截面的两边，截面高度 ≥600mm时，侧面应设置直径10～16mm的纵向构造钢筋， 并设附加箍筋或拉筋。
纵筋混凝土保护层厚度一级环境取25mm，净距不小于 50mm，纵筋中距不大于350mm。
大偏心受压破坏形态
小偏心受压构件的破 坏特征：破坏是由受压混 凝土压碎引起的，离纵向 力较近一侧的钢筋受压屈 服，而另一侧的钢筋无论 受压还是受拉，均达不到 屈服强度，破坏无明显预 兆，混凝土强度越高，破 坏越突然。由于破坏是从 受压区开始的，故这种破 坏被称为“受压破坏”。
二、纵向挠曲线的影响
小偏心受压破坏形态
f
y
Asfc
f y As
例题5.1
某现浇的轴心受压柱，柱底固定，顶部为不移动铰接，柱高 6500mm，该柱承受的轴向力设计值为N=650kN（含自重），采用 C20混凝土，Ⅱ级钢筋，试设计截面及配筋。
【解】
1.设计参数
C20混凝土fc=9.6N/mm2， Ⅱ级钢筋f’y=310N/mm2，设柱截面 形状为正方形，边长b=300mm，则计算跨度l0=0.7l=0.7×6500＝ 4550mm。
偏压配筋率：Ⅰ级－受拉、受压≥0.25%（柱）、0.2%（墙）；
Ⅱ级－受拉、受压≥0.20%（柱）、0.15%（墙）
轴压配筋率：全部钢筋配筋率≥0.4%
四、箍筋
箍筋应做成封闭式，间距在绑扎骨架中不大于15d，在 焊接骨架中不大于20d，且不大于400mm，也不大于构 件截面的短边尺寸。
箍筋直径不小于d/4，且不小于6mm。纵筋配筋率超过 3%时，直径不小于8mm，间距不大于10d，且不应大于 200mm。
普通箍筋柱
普通钢箍柱：纵筋的作用 －提高柱的承载力，减小 截面尺寸，改善破坏时构 件的延性，减小混凝土的 徐变变形。
螺旋箍筋柱
箍筋的作用－与纵筋形成 骨架，防止纵筋受力后外 凸。
普通钢箍柱
螺旋钢箍柱
一、试验结果
矩形截面轴心受压短柱
N
变形条件：es =ec =e
物理关系： s Ese s fy
e
轴心受压构件
方形或矩形、圆形或多边形
偏心受压构件
矩形、工字形
方形柱的截面尺寸不宜小于250mm×250mm，长细比
l0/b<=30或l0/h<=25。截面尺寸符合模数要求，800mm
以下的取50mm的倍数，800mm以上的取100mm的倍数。
二、 混凝土
混凝土：采用较高强度等级的混凝土，C25、C30、C35、 C40。
第三节 偏心受压构件的受力性能
构件的最终破坏是由于受压区混凝土的压碎所造成 的。由于引起混凝土压碎的原因不同，破坏形态可以分 为大偏心受压破坏和小偏心破坏两类。
一、破坏特征
大偏心受压构件的破坏特征： 受拉钢筋首先达到屈服，然后是 受压钢筋达到屈服，最后由于受 压混凝土压碎而导致构件破坏。 因为破坏是从受拉区可以的，故 称为“受拉破坏”。
需考虑纵向弯曲的影响，查表得0.8。
As
1 f y
dN
f c A
1 310
650 10 0.8
3
10.0 250 250
605mm2
As 605 0.97%
A 250 250
满足要求，选用4 14，排列于 柱子四周。箍筋选用f6@200
三、配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的轴心受压柱
箍 筋 及 附 加 箍 筋
第二节 轴心受压构件正截面承载力
在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的（砼的非均 质性、纵筋的非对称性、荷载位置的不准确、施工误差等）。
以承受恒载为主的多层房屋的内柱、桁架中的受压腹杆等，主要 承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。
l0/b=4550/300=15.17>8
需考虑纵向弯曲的影响，查表得0.89。
2.计算A’s
1 N
d
Nu
1
d
( fc A
f
y
As
)
As
1 f y
dN
f c A
1 310
1.2
650 0.89
10
3
10.0 300 300
0
说明截面尺寸选的过大，重新选择b=250mm。
l0/b=4550/250=18.2>8
第一节 受压构件的分类及构造要求
以承受轴向力为主的构件属于受压构件。如：单厂 柱、拱、屋架上弦杆，多、高层框架柱、剪力墙、筒 体，烟囱，桥墩、桩。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦
产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
一、 截面形式及尺寸
长柱的破坏荷载小于短柱，且柱子越细长则 小得越多。
用稳定系数φ表示长柱承载力较短柱降低的程 度。 φ =Nu长/Nu短， 影响因素：柱子的长细比l0/b，混凝土强度等 级和配筋率影响很小。 l0/b<8时，不考虑纵向 弯曲的影响， φ =1，称为短柱。
二、普通箍筋柱的计算
N 1
d
Nu
1
d
( fc A
ey
fy Es
e ey
c
f
c
2e e0
e e0
2
0 e e0
平衡条件：
N c Ac s As
矩形截面轴心受压长柱
长柱在轴向力作用下，不仅发生压缩变形，同 时还发生纵向弯曲，产生横向挠度。破坏时， 凹侧混凝土被压碎，纵向钢筋被压弯而向外弯 凸，凸侧则由受压突然变为受拉，出现水平受 拉裂缝。原因：钢筋混凝土柱不可能是理想的 轴心受压构件，轴向力多少存在一个初始偏心。
钢筋混凝土柱在承受偏心受压荷载后，会产生纵向弯 曲变形，其侧向挠度将引起附加弯矩（也称二阶弯矩）。
短 柱：可以不考 虑纵向弯曲引起 的附加弯曲的影 响，M与N成线形 关系。构件是由 于材料破坏引起的。
中长柱：M与N不成 线性关系，也属于 材料破坏。
配有螺旋式或焊接 环式间接钢筋的钢筋 混凝土柱的受压破坏 可认为是由于横向变 形而发生的拉坏，间 接钢筋可以约束核心 配有螺旋式和焊接环间接钢筋截面 区混凝土的横向变形， （a）螺旋式 （b）焊接环式 而使其处于三向受压状态，可以进一步承受压力至螺旋 式间接钢筋受拉屈服而破坏，因而间接钢筋可以提高钢 筋混凝土柱的受压承载力。
三、 纵筋 纵筋：采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋，不宜采用高强度钢筋。
轴心受压构件纵筋沿截面的四周均匀放置，钢筋根数 不得少于4根，直径不小于12mm，常用12～32mm。
偏心受压构件纵筋放置在偏心截面的两边，截面高度 ≥600mm时，侧面应设置直径10～16mm的纵向构造钢筋， 并设附加箍筋或拉筋。
纵筋混凝土保护层厚度一级环境取25mm，净距不小于 50mm，纵筋中距不大于350mm。
大偏心受压破坏形态
小偏心受压构件的破 坏特征：破坏是由受压混 凝土压碎引起的，离纵向 力较近一侧的钢筋受压屈 服，而另一侧的钢筋无论 受压还是受拉，均达不到 屈服强度，破坏无明显预 兆，混凝土强度越高，破 坏越突然。由于破坏是从 受压区开始的，故这种破 坏被称为“受压破坏”。
二、纵向挠曲线的影响
小偏心受压破坏形态
f
y
Asfc
f y As
例题5.1
某现浇的轴心受压柱，柱底固定，顶部为不移动铰接，柱高 6500mm，该柱承受的轴向力设计值为N=650kN（含自重），采用 C20混凝土，Ⅱ级钢筋，试设计截面及配筋。
【解】
1.设计参数
C20混凝土fc=9.6N/mm2， Ⅱ级钢筋f’y=310N/mm2，设柱截面 形状为正方形，边长b=300mm，则计算跨度l0=0.7l=0.7×6500＝ 4550mm。
偏压配筋率：Ⅰ级－受拉、受压≥0.25%（柱）、0.2%（墙）；
Ⅱ级－受拉、受压≥0.20%（柱）、0.15%（墙）
轴压配筋率：全部钢筋配筋率≥0.4%
四、箍筋
箍筋应做成封闭式，间距在绑扎骨架中不大于15d，在 焊接骨架中不大于20d，且不大于400mm，也不大于构 件截面的短边尺寸。
箍筋直径不小于d/4，且不小于6mm。纵筋配筋率超过 3%时，直径不小于8mm，间距不大于10d，且不应大于 200mm。
普通箍筋柱
普通钢箍柱：纵筋的作用 －提高柱的承载力，减小 截面尺寸，改善破坏时构 件的延性，减小混凝土的 徐变变形。
螺旋箍筋柱
箍筋的作用－与纵筋形成 骨架，防止纵筋受力后外 凸。
普通钢箍柱
螺旋钢箍柱
一、试验结果
矩形截面轴心受压短柱
N
变形条件：es =ec =e
物理关系： s Ese s fy
e
轴心受压构件
方形或矩形、圆形或多边形
偏心受压构件
矩形、工字形
方形柱的截面尺寸不宜小于250mm×250mm，长细比
l0/b<=30或l0/h<=25。截面尺寸符合模数要求，800mm
以下的取50mm的倍数，800mm以上的取100mm的倍数。
二、 混凝土
混凝土：采用较高强度等级的混凝土，C25、C30、C35、 C40。
第三节 偏心受压构件的受力性能
构件的最终破坏是由于受压区混凝土的压碎所造成 的。由于引起混凝土压碎的原因不同，破坏形态可以分 为大偏心受压破坏和小偏心破坏两类。
一、破坏特征
大偏心受压构件的破坏特征： 受拉钢筋首先达到屈服，然后是 受压钢筋达到屈服，最后由于受 压混凝土压碎而导致构件破坏。 因为破坏是从受拉区可以的，故 称为“受拉破坏”。
需考虑纵向弯曲的影响，查表得0.8。
As
1 f y
dN
f c A
1 310
650 10 0.8
3
10.0 250 250
605mm2
As 605 0.97%
A 250 250
满足要求，选用4 14，排列于 柱子四周。箍筋选用f6@200
三、配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的轴心受压柱