建筑结构第6章受压构件的截面承载力

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第6章_受弯构件抗弯承载力的计算

平截面假定
不考虑混凝土的抗拉强度
0.002 0.0033
混凝土受压的应力与应变关系
钢筋的应力与应变关系
浙江大学结构工程研究所 15
第四章受弯构件正截面承载力的计算
4.2正截面承载力计算的基本原理
二. 基本方程
xc 0
cbdyfyA s
M u0 xc cb(h 0xcy)dy0 xc cb(h 0yc)dy
4.1试验研究
三. 破坏形态
3.超筋(Overreinforced)梁破坏（配筋量过多）当受拉钢筋还未达屈服强度，而受压区边缘纤维混凝土就因已达值而破坏。该破坏属脆性破坏。
浙江大学结构工程研究所 12
第四章受弯构件正截面承载力的计算
4.1试验研究
三. 破坏形态
4.少筋(Underreinforced)梁破坏（配筋量过少）当梁一开裂，受拉钢筋立即达屈服强度。该破坏属脆性破坏。
界
限
受
压
区
高
度
时
b
，
＝
max
b
1 f
fc
y
浙江大学结构工程研究所 22
第四章受弯构件正截面承载力的计算
4.2正截面承载力计算的基本原理
五. 最小配筋率ρmin和经济配筋率
1. 最小配筋率(Minimum reinforcement ratio)
最小配筋率是区分适筋梁和少筋梁的界限。
确定方法：理论上按照开裂荷载等于极限荷载，应用时考虑温度收缩等影响，按规范规定，如下表示。
Mu
f y As (h0
x )........(2') 2
浙江大学结构工程研究所 19
第四章受弯构件正截面承载力的计算

轴心受压构件正截面承载力计算

公路规范公式：
0 Nd Nu 0.9( fcd Acor kfsd As0 As fsd )
k —— 间接钢筋的影响系数，混凝土强度C50
及以下时，k=2.0；C50-C80取k=2.0-1.7,中间直线插入取值。
混凝土强度
k
≤C50 2.0
C55 C60 C65 C70 C75 C80 1.95 1.90 1.85 1.80 1.75 1.70
例题2：圆形截面轴心受压构件，直径为450mm，计算长度2.25m, 轴向压力设计组合值Nd=2580kN，纵筋用HRB335级，箍筋用R235级，混凝土强度等级为C25。I类环境条件，安全等级二级，试进行构件的配筋设计。
2.25512 1%
0.45
As1%4 4520 15m 902m
A co r45 420 30 119 m3 2m 99
f s d —— 间接钢筋的强度；
Acor —— 构件的核心截面面积；
A s 0 —— 间接钢筋的换算面积，As0
dcor As01
S
；
A s 0 1 —— 单根间接钢筋的截面面积；
S —— 间接钢筋的间距；
轴心受压构件正截面承载力计算
6.2 配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件四、螺旋箍筋轴压构件正截面承载力计算
轴心受压构件正截面承载力计算
6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件五、正截面承载力计算 2.截面设计之二（尺寸未知）：
如果尺寸未知，则先假设一个ρ′，令稳定系数φ＝1；求出截面面积A，取整；重新计算φ，求As′.
例题略。
轴心受压构件正截面承载力计算
6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件
主要和构件的长细比有关，长细比越大，稳定系数越小。

受压构件

第 6 章受压构件的截面承载力第 5 章受压构件的截面承载力本章要点受压构件的一般构造要求；轴心受压构件正截面受压承载力；偏心受压构件正截面受压破坏形态；矩形截面偏心受压构件受压承载力计算；对称配筋 I 形截面偏心受压构件受压承载力计算；偏心受压构件斜截面受剪承载力计算；第 6 章受压构件的截面承载力概述以承受轴向压力为主的构件属于受压构件。

轴心受压构件受压构件偏心受压构件单向偏心受压构件双向偏心受压构件5.1 受压构件的一般构造要求截面形式及尺寸受压构件一般使用方形、矩形、圆形或多边形，为了节省材料有时用I形截面，为了适应建筑要求，近些年异形柱越来越多被使用。

第 6 章受压构件的截面承载力方形柱的截面尺寸不宜小于250×250mm；柱的长细比常取 l0/b ≤30， l0/h ≤25；为施工方便，截面尺寸宜用 50mm的倍数（<800mm） 100mm的倍数（≥800mm）对于I形截面翼缘厚度不宜小于120mm 腹部厚度不宜小于100mm材料强度混凝土强度等级对受压构件的承载能力影响较大，为了减小构件的尺寸，节省钢材，宜采用较高强度等级的混凝土。

纵向钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级，不宜采用高强钢筋，这是因为它与混凝土共同受压时，不能充分发挥其高强度的作用。

箍筋同梁。

第 6 章受压构件的截面承载力纵筋配筋率：全部纵筋的配筋率≥ 0.6%，同时一侧≥0.2％；全部纵筋的配筋率不宜大于5%；钢筋的布置轴心受压构件：沿截面四周均匀放置；钢筋根数不少于4根；偏心受压构件：纵向受力钢筋放置在偏心方向截面的两边； h≥600mm，须设构造筋；钢筋间距：净距不应小于50mm，中距不大于300mm；钢筋连接：可用机械连接、焊接连接和搭接连接，对于直径大于28mm的受拉钢筋和直径大于30mm的受压钢筋接头不宜用绑扎搭接的连接方法。

建筑结构第六章习题讲解

第六章习题参考答案6—1 某刚性方案衡宇砖柱截面为490mm ×370mm ，用MU10烧结一般砖和M2.5混合砂浆砌筑，计算高度为4.5m 。

实验算该柱的高厚比。

〖解〗已知：[β]=15，H o =4500mm ，h = 370 mm15][16.12mm370mm 4500h H 0=<===ββ 该柱知足高厚比要求。

6—2 某刚性方案衡宇带壁柱，用MU10烧结一般砖和M5混合砂浆砌筑，计算高度6.7m 。

壁柱间距3.6m ，窗间墙宽1.8m 。

带壁柱墙截面面积5.726×105mm 2，惯性矩1.396×1010mm 4。

实验算墙的高厚比。

〖解〗已知：[β]=24，H o =6700mm 带壁柱墙折算厚度mm mmmm A I h T 5.54610726.510396.15.35.325410=⨯⨯== 繁重墙 μ1=1；有窗洞 μ2=1－0.4b s /s =1－0.4×1.8/3.6=0.8β= H o / h T = 6700/546.5 = 12.26<μ1μ2 [β]=1.0×0.8×24 = 19.2该窗间墙知足高厚比要求。

6—3 某办公楼门厅砖柱计算高度5.1m ，柱顶处由荷载设计值产生的轴心压力为215kN 。

可能供给MU10烧结一般砖，试设计该柱截面（要考虑砖柱自重。

提示：要设定截面尺寸和砂浆强度品级后验算，但承载力不宜过大）。

〖解〗假定采纳MU10烧结一般砖、M5混合砂浆砌筑490m m ×490mm 砖柱, a = 0.0015那么砖柱自重设计值为 G=1.2×0.49×0.49×5.1×19=27.9kN该柱所经受轴心压力设计值为 N=215+27.9 = 242.9 kN由于柱截面面积A=0.49×0.49=0.2401m 2＜0.3m 2,则γa =0.7+A=0.94该柱高厚比为24240.10.1][4.104905100H 210=⨯⨯=<===βμμβmmmm h 阻碍系数为86.04.100015.01111220=⨯+=+==αβϕϕ 故N u = γa φf A =0.94×0.86×1.5×4902=291145N=291.1kN >N=242.9kN因此，采纳MU10烧结一般砖、M5混合砂浆砌筑490m m ×490mm 砖柱能够知足承载力要求。

混凝土结构设计原理课件(新规范GB50010-2010)第6章受压构件-20141124

第6章受压构件的受力性能与设计
6.3 轴心受压构件正截面的受力性能与承载力计算
(a)
轴心受压
(b) 单向偏心受压
(c) 双向偏心受压
▲轴心受压承载力是正截受压构件的受力性能与设计
焊接环式箍筋
第6章受压构件的受力性能与设计
第6章受压构件的受力性能与设计
6.4 偏心受压构件正截面的受力性能
e0
N
N
M=N e 0
等效
e0
As
N N A's
M
偏压构件等效
压弯构件
第6章受压构件的受力性能与设计
e01 N
等效
N
M 1 =N e 01
e02 N
N
M 2 =N e 02
上下端截面偏心距、或弯矩不相等，
此时，端截面尚存在剪力。
▲当As' >0.03A时，公式中的A改用A- A's 。
▲0.9是考虑与偏心受压构件具有相同的可靠度。
第6章受压构件的受力性能与设计
3、设计计算
设计计算也有截面设计与截面复核两个方面。
设计例题见P55 【例3-2】
第6章受压构件的受力性能与设计
6.3.2 配螺旋箍筋或焊接环式箍筋柱 1、配螺旋箍筋柱的受力性能
6.7 Ⅰ形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算
6.8 偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线 6.9 偏心受压构件的斜截面受剪承载力计算
第6章受压构件的受力性能与设计
学习目标 ▲掌握轴心受压构件的破坏形态及其承载力计算方法； ▲熟悉螺旋箍筋柱的原理； ▲掌握偏心受压构件正截面的两种破坏形
态和正截面受压承载力的一般计算公式；

钢筋混凝土构件习题题目

《混凝土结构设计原理》思考题及习题苏州科技学院土木工程系2003年8月第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时有哪些特点？钢筋和混凝土是如何共同工作的？1.2钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点？1.3本课程主要包括哪些内容？学习本课程要注意哪些问题？第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1混凝土的立方体抗压强度f cu,k、轴心抗压强度f ck和抗拉强度f tk是如何确定的？为什么f ck低于f cu,k？f tk与f cu,k有何关系？f ck与f cu,k有何关系？2.2混凝土的强度等级是根据什么确定的？我国新《规范》规定的混凝土强度等级有哪些？2.3某方形钢筋混凝土短柱浇筑后发现混凝土强度不足，根据约束混凝土原理如何加固该柱？2.4单向受力状态下，混凝土的强度与哪些因素有关？混凝土轴心受压应力—应变曲线有何特点？常用的表示应力—应变关系的数学模型有哪几种？2.5混凝土的变形模量和弹性模量是怎样确定的？2.6什么是混凝土的疲劳破坏？疲劳破坏时应力—应变曲线有何特点？2.7什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土构件有何影响？通常认为影响徐变的主要因素有哪些？如何减少徐变？2.8混凝土收缩对钢筋混凝土构件有何影响？收缩与哪些因素有关？如何减少收缩？2.9软钢和硬钢的应力—应变曲线有何不同？二者的强度取值有何不同？我国新《规范》中将钢筋按强度分为哪些类型？了解钢筋的应力—应变曲线的数学模型。

2.10钢筋有哪些形式？钢筋冷加工的方法有哪几种？冷拉和冷拔后钢筋的力学性能有何变化？2.11钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？2.12什么是钢筋和混凝土之间的粘结力？影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？第3章按近似概率理论的极限状态设计法思考题3.1结构可靠性的含义是什么？它包含哪些功能要求？结构超过极限状态会产生什么后果？建筑结构安全等级是按什么原则划分的？3.2“作用”和“荷载”有什么区别？影响结构可靠性的因素有哪些？结构构件的抗力与哪些因素有关？为什么说构件的抗力是一个随机变量？3.3什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类？其含义各是什么？3.4工程结构应该满足哪些功能要求？结构的设计工作寿命如何确定？结构超过其设计工作寿命是否意味着不能再使用？为什么？3.5正态分布概率密度曲线有哪些数字特征？这些数字特征各表示什么意义？正态分布概率密度曲线有何特点？3.6材料强度是服从正态分布的随机变量x，其概率密度为f(x)，怎样计算材料强度大于某一取值x0的概率P(x>x0)？3.7什么是保证率？什么叫结构的可靠度和可靠指标？3.8什么是结构的功能函数？什么是结构的极限状态？功能函数Z>0、Z<0和Z=0时各表示结构处于什么样的状态？3.9什么是结构可靠概率p s和失效概率p f？什么是目标可靠指标？可靠指标与结构失效概率有何定性关系？怎样确定可靠指标？为什么说我国“规范”采用的极限状态设计法是近似概率设计方法？其主要特点是什么？3.10 我国“规范”承载力极限状态设计表达式采用何种形式？说明式中各符号的物理意义及荷载效应基本组合的取值原则。

第6章混凝土梁承载力计算原理

6 混凝土梁承载力计算原理6。

1 概述本章介绍钢筋混凝土梁的受弯、受剪及受扭承载力计算方法。

钢筋混凝土梁是由钢筋和混凝土两种材料所组成，且混凝土本身是非弹性、非匀质材料。

抗拉强度又远小于抗压强度，因而其受力性能有很大不同。

研究钢筋混凝土构件的受力性能，很大程度上要依赖于构件加载试验。

建筑工程中梁常用的截面形式如图6—1所示。

6。

2 正截面受弯承载力6.2.1 材料的选择与一般构造1)截面尺寸为统一模板尺寸以便施工，现浇钢筋混凝土构件宜采用下列尺寸：梁宽一般为100mm、120mm、 150mm、180mm、 200mm、220mm、250和300mm，以上按b/，50mm模数递增。

梁高200～800mm，模数为50mm,800mm以上模数为100mm。

梁高与跨度只比lh/,主梁为1/8～1/12，次梁为1/15~1/20,独立梁不小于1/15(简支）和1/20（连续)；梁高与梁宽之比b 在矩形截面梁中一般为2～2。

5，在T形梁中为2.5~4.0.2)混凝土保护层厚度为了满足对受力钢筋的有效锚固及耐火、耐久性要求，钢筋的混凝土保护层应有足够的厚度.混凝土保护层最小厚度与钢筋直径,构件种类、环境条件和混凝土强度等级有关。

具体应符合下表规定.表6-1 混凝土保护层最小厚度注：(1）基础的保护层厚度不小于40mm；当无垫层时不小于70mm。

（2）处于一类环境且由工厂生产的预制构件，当混凝土强度不低于C20时，其保护层厚度可按表中规定减少5mm，但预制构件中的预应力钢筋的保护层厚度不应小于15mm；处于二类环境且由工厂生产的预制构件,当表面另做水泥砂浆抹面层且有质量保证措施时，保护层厚度可按表中一类环境数值取用.（3）预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于10mm，预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值采用。

（4）板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于10mm，梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm.（5）处于二类环境中的悬臂板，其上表面应另作水泥砂浆保护层或采取其它保护措施。

混凝土结构设计原理(第五版)答案2

《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）第3章按近似概率理论的极限状态设计法思考题3.1 结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力称为结构的可靠性。

它包含安全性、适用性、耐久性三个功能要求。

结构超过承载能力极限状态后就不能满足安全性的要求；结构超过正常使用极限状态后就不能保证适用性和耐久性的功能要求。

建筑结构安全等级是根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否来划分的。

3.2 所有能使结构产生内力或变形的原因统称为作用，荷载则为“作用”中的一种，属于直接作用，其特点是以力的形式出现的。

影响结构可靠性的因素有：1）设计使用年限；2）设计、施工、使用及维护的条件；3）完成预定功能的能力。

结构构件的抗力与构件的几何尺寸、配筋情况、混凝土和钢筋的强度等级等因素有关。

由于材料强度的离散性、构件截面尺寸的施工误差及简化计算时由于近似处理某些系数的误差，使得结构构件的抗力具有不确定的性质，所以抗力是一个随机变量。

3.3 整个结构或构件的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。

结构的极限状态可分为两类，一类是承载能力极限状态，即结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态。

另一类是正常使用极限状态，即结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态。

3.4 建筑结构应该满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。

结构的设计工作寿命是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期，它可按《建筑结构可靠度设计统一标准》确定，业主可提出要求，经主管部门批准，也可按业主的要求确定。

结构超过其设计工作寿命并不意味着不能再使用，只是其完成预定功能的能力越来越差了。

3.5 正态分布概率密度曲线主要有平均值μ和标准差σ两个数字特征。

μ越大，表示曲线离纵轴越远；σ越大，表示数据越分散，曲线扁而平；反之，则数据越集中，曲线高而窄。

建筑结构第六章第四节偏心受压构件斜截面受剪承载力

第四节偏心受压构件斜截面受剪承载力
二、偏心受压构件斜截面承载力计算公式计算公式
V A 1.75 f t bh0 f yv sv h0 0.07N 1 s
剪跨比的取值
框架柱
M /(Vh0 )
承受均布荷载:
1 .5
偏心受压构件
பைடு நூலகம்
集中荷载产生的剪力 a / h0 值占总剪力值达75% ：
第四节偏心受压构件斜截面受剪承载力
一、试验研究分析
实际工程中，偏心受压构件除同时承受轴向力和弯矩作用外，还会受到剪力作用。当剪力较小时，可不考虑其斜截面的强度问题，但当剪力较大时，还应计算其斜截面受剪承载力。
试验表明，轴向力不太大时对构件斜截面受剪承载力起有利作用，若轴向压力很大，则构件抗剪强度反而会随着轴向压力的增大而逐渐下降。
第四节偏心受压构件斜截面受剪承载力
二、偏心受压构件斜截面承载力计算公式公式的适用条件防止斜压型剪切破坏框架柱满足
V 0.25 c f c bh0
1.75 V f t bh0 0.07 N 1.5
按构造要求配置箍筋

第六章受压构件

§ 6.1 轴心受压构件承载力计算
Strength of Axially Loaded Members
6.1.1 轴心受压构件的破坏特征
按照长细比（the slenderness）l０／ｂ的大小，轴心受
压柱可分为短柱和长柱两类。对方形和矩形柱，当 l０／ｂ ≤ 8 时属于短柱，否则为长柱。其中l０为柱的计算长度，
（4）验算配筋率
As ' 1677 =1.86% A 300 300 min＞ =0.6%，且＜3% ，满足最小配筋率要求，且勿
'
需重算。
纵筋选用4 如图。
25（As′=1964mm2），箍筋配置φ8@300，
Φ8@300
300
4 25
300
【习题2】某现浇底层钢筋混凝土轴心受压柱，截面尺寸

1 1 =0.869 1 0.002 (l 0 / b 8) 2 1 0.002(16.7 8) 2
（3）计算钢筋截面面积As′
N 1400 103 fc A 14.3 3002 0.9 As' 0.9 0.869 =1677mm2 fy ' 300
选用8Φ 28， As' ＝4926mm2 。配筋率ρ= As/A =4926/125600=3.92%
6.3.3
螺旋箍筋柱简介
（ the
spiral columns）
1．螺旋箍筋柱的受力特点：螺旋箍筋柱的箍筋既是构造钢筋又是受力钢筋。由于螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约束核心混凝土（螺旋筋或焊接环筋所包围的混凝土）
若采用该柱直径为400mm，则 l0 4200 10.5, 查表得＝0.95 d 400

第六章轴心受力构件承载力分解

螺旋式箍筋柱的受力特点：
轴向压力较小时，混凝土和纵筋分别受压，螺旋箍筋受拉但对混凝土的横向作用不明显；接近极限状态时，螺旋箍筋对核芯混凝土产生较大的横向约束，提高混凝土强度，从而间接提高柱的承载能力。当螺旋箍筋达到抗拉屈服强度时，不能有效约束混凝土的横向变形，构件破坏。在螺旋箍筋受到较大拉应力时其外侧的混凝土保护层开裂，计算时不考虑此部分混凝土。
前述是短柱的破坏特征。对于长细比较大的长柱，试验表明，由于各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽略的。加载后由于有初始偏心距将产生附加弯距，这样相互影响的结果使长柱最终在弯矩及轴力共同作用下发生破坏。对于长细比很大的长柱，还有可能发生“失稳破坏”的现象，长柱的破坏荷载低于其他条件相同的短柱破坏荷载。
⑵箍筋
◆ 受压构件中箍筋应采用封闭式，其直径不应小于d/4，且不小于6mm，此处d为纵筋的最大直径。 ◆ 箍筋间距不应大于400mm，也不应大于截面短边尺寸；对绑扎钢筋骨架，箍筋间距不应大于15d；对焊接钢筋骨架不应大于20d，此处d为纵筋的最小直径。 ◆ 当柱中全部纵筋的配筋率超过3%，箍筋直径不宜小于 8mm，且箍筋末端应应作成135°的弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于5 d（箍筋直径），或焊成封闭式；此时箍筋间距不应大于10纵筋最小直径，也不应大于200mm。 ◆ 当柱截面短边大于400mm，且各边纵筋配置根数超过多于3根时，或当柱截面短边未大于400mm，但各边纵筋配置根数超过多于4根时，应设置复合箍筋。 ◆ 对截面形状复杂的柱，不得采用具有内折角的箍筋，以避免箍筋受拉时使折角处混凝土破损。
试验表明，长柱的破坏荷载低于其他条件相同的短柱破坏荷载，《规范》中采用稳定系数表示承载能力的降低程度，即

第6章钢筋混凝土受扭构件承载力计算-文档资料

式中β 值为与截面长边和短边h/b比值有关的系数，当比值h/b=1～10时，β =0.208~0.313。若将混凝土视为理想的弹塑性材料，当截面上最大切应力值达到材料强度时，结构材料进人塑性阶段由于材料的塑性截面上切应力重新分布，如图5-3b。当截面上切应力全截面达到混凝上抗拉强度时，结构达到混凝上即将出现裂缝极限状态．根据塑性力学理论，可将截面上切应力划分为四个部分，各部分切应力的合力，如图5-3c。
根据极限平衡条件，结构受扭开裂扭矩值为
(6-3)
实际上，混凝上既非弹性材料又非理想的塑性材料。而是介于二者之间的弹塑性材料、对于低强度等级混凝土。具有一定的塑性性质；对于高强度等级混凝土，其脆性显著增大，截面上混凝土切应力不会象理想塑性材料那样完全的应力重分布，而且混凝土应力也不会全截面达到抗拉强度ft因此投式(6-2)计算的受扭开裂扭矩值比试验值低，按式(6-3)计算的受扭开裂扭矩值比试验值偏高。为实用计算方便，纯扭构件受扭开裂扭矩设计时采用理想塑性材料截面的应力分布计算模式，但结构受扭开裂扭矩值要适当降低。试验表明，对于低强度等级混凝上降低系数为0.8，对于高强度等级混凝上降低系数近似为0.8。为统一开裂扭矩值的计算公式，并满足一定的可靠度要求其计算公式为
考虑到设计应用上的方便《规范》采用一根略为偏低的直线表达式，即与图中直线A′C′相应的表达式。在式(67)。取α1=0.35，α2=1.2。如进一步写成极限状态表达式，则矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式为
(6-8)
式中 T——扭矩设计值； ft——混凝土的抗拉强度设计值； Wt——截面的抗扭塑性抵抗矩； fyv——箍筋的抗拉强度设计值；
Tcr＝0. 7ftWt

第6章-轴向受力构件承载力

式中 N—轴向力设计值；
As/—全部纵向受压钢筋的截面面积； A—构件截面面积，当纵向受压钢筋的
配筋率大于3%时，A应该用（A-As/）代替； —钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系
A
数，表6-1；
s
f
c
f y As
b
为保持与偏心受压构件承载力计算公
h
式具有相近的可靠度，乘以系数0.9。
6.2.2 配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算
纵向受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。钢筋接头宜优先采用机械连接接头，也可以采用焊接接头和搭接接头。对于直径大于28mm的受拉钢筋和直径大于32mm的受压钢筋，不宜采用绑扎的搭接接头。
6.2.1 柱的构造要求
箍筋的构造要求
为了增大钢筋骨架的刚度，防止纵筋压曲，柱中箍筋应做成封闭式。箍筋间距不应大于400mm，且不应大于构件横截面的短边尺寸；在绑扎骨架中，间距不应大于15d，在焊接骨架中不应大于20d（d为纵向钢筋最小直径）。
图复杂截面的箍筋形式
6.2.2 配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算
纵筋的作用：协助混凝土承担轴向压力；防止构件突然破坏的脆性性质；承受构件失稳破坏时凸出面出现的拉力以及由于荷载的初偏心或其它偶然因素引起的附加弯矩在构件中产生的拉力；减少混凝土的徐变变形。
箍筋的作用：普通箍筋与纵筋形成骨架，承受剪力，防止纵筋在混凝土压碎前向外压屈（凸出），保证纵筋与混凝土共同受力，直到构件破坏；约束核心混凝土，并与纵向钢筋一起在一定程度上改善构件的脆性破坏性质，提高极限压应变。见图。
6.2.2 配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算
(2) 轴心受压长柱的破坏形态
试验表明，长柱的承载力<短柱的承载力（相同材料、截面和配筋），长细比越大，承载力降低越多。其原因在于，长柱受轴力和弯矩（二次弯矩）的共同作用。当长细比超过一定数值后，轴心受压构件可能转材料破坏为“失稳破坏”，设计中应避免（细长柱，矩形截面，l0/b>35）。

钢筋混凝土结构原理6 受压构件

第6章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算
当混凝土压应力达到峰值应外荷载不再增加，变，外荷载不再增加，压缩变形继续增加，变形继续增加，出现的纵向裂缝继续发展，裂缝继续发展，箍筋间的纵筋发生压屈向外凸出，筋发生压屈向外凸出，混凝土被压碎而整个构件破坏。土被压碎而整个构件破坏。应力峰值时的压应变一般在0.0025～0.0035之间。《规范》偏于～之间。规范》应力峰值时的压应变一般在之间安全地取最大压应变为 0.002 。受压纵筋屈服强度约
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压
(c)双向偏心受压
第6章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算
偏心受压构件的构造要求
1. 混凝土强度等级、计算长度及截面尺寸混凝土强度等级、截面形状和尺寸： ⑴截面形状和尺寸：P124 采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。 ◆ 采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。 ◆ 圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在l ◆ 柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在 0/b≤30及l0/h≤25。及。 ◆当柱截面的边长在800mm以下时，一般以50mm为模数，边长当柱截面的边长在以下时，一般以为模数，以下时为模数以上时，为模数。在800mm以上时，以100mm为模数。以上时为模数（ 2）混凝土强度等级：受压构件的承载力主要取决于混凝土强）混凝土强度等级：一般应采用强度等级较高的混凝土。度，一般应采用强度等级较高的混凝土。目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30~C40，在高层建筑中，C50~C60级混的混凝土强度等级常用，在高层建筑中，级混凝土也经常使用。凝土也经常使用。

第6章受压构件

6.1 轴心受压构件的承载力计算
二、轴心受压短柱的承载力计算
根据短柱的破坏特征，其截面的应力分布如图所示，轴心受压短柱的承载力可按下列公式计算。
N 1
d
Nu
1
d
( f c A f 'y A 's ) 当
承载力计算包括： (1) 截面设计；(2)截面校核。
三、轴心受压长柱的破坏特征
l0 / i l0 / I / A l0——柱的计算长度，与柱的两端支承条件有关，两端铰支：l0=l 一端固定，一端铰支：l0=0.7l 两端固定：l0=0.5l 一端固定，一端自由：l0=2.0l 满足下列条件的为短柱，否则为长柱。矩形截面 l0 b 8 由于长细比不同，影响两者承载力的圆形截面 l0 d 7 因素不一样，两者的破坏形态也有所任意截面 l0 i 28 不同。
一、大偏心受压构件的破坏特征
这种破坏始于受拉钢筋先达到屈服强度，最后受压区边缘混凝土εc→εcu ，混凝土被压碎而引起的——受拉破坏。截面破坏时，受压钢筋σ’s→f ’y。其破坏性质与双筋矩形截面梁类似—延性破坏
大偏压破坏形式.swf
6.3 偏心受压构件正截面破坏特征二、小偏心受压构件的破坏特征
(3) 当N 90%Nu 时，柱子出现纵向裂缝。随着N的进一步增大，混凝土保护层开始剥落，当N Nu时箍筋之间的纵向钢筋被压屈，并向外凸出，中部混凝土被压碎，柱子破坏。 (4) 达到承载能力极限状态时混凝土的压应变: c cu 0.002 ，混凝土的应力: c fc ；
第6章钢筋混凝土受压构件承载力计算 2. 工程中的受压构件实际工程中，典型的轴心受压构件有：承受节点荷载的屋架腹杆和上弦杆；对称框架结构中的内柱；桩基等。在钢筋混凝土结构中，严格意义上的轴心受力构件是不存在的。但当外加荷载的偏心很小时，可近似按轴压构件来计算。工程中的屋架上弦、排架柱、牛腿柱、框架柱等都是偏心受压构件。

《混凝土结构设计原理》第六章-课堂笔记

《混凝土结构设计原理》第六章受压构件正截面承载力计算课堂笔记♦主要内容受压构件的构造要求轴心受压构件承载力的计算偏心受压构件正截面的两种破坏形态及英判别偏心受压构件的N厂血关系曲线偏心受压构件正截面受压承载力的计算偏心受压构件斜截面受剪承载力的汁算♦学习要求1.深入理解轴心受压短柱在受力过程中，截而应力重分布的概念以及螺旋箍筋柱间接配筋的概念。

2.深入理解偏心受压构件正截而的两种破坏形式并熟练掌握其判别方法。

3.深入理解偏心受压构件的Nu-Mu关系曲线。

4.熟练掌握对称配筋和不对称配筋矩形截而偏心受压构件受压承载力的计算方法。

5.掌握受压构件的主要构造要求和规定。

♦重点难点偏心受压构件正截而的破坏形态及其判别；偏心受压构件正截面承载力的计算理论：对称配筋和不对称配筋矩形截面偏心受压构件受压承载力的计算方法：偏心受压构件的Nu-Mu关系曲线；偏心受压构件斜截面抗剪承载力的计算。

6.1受压构件的一般构造要求结构中常用的柱子是典型的受压构件。

6.1.1材料强度混凝上：受压构件的承载力主要取决于混凝丄强度，一般应采用强度等级较髙的混凝上，目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30-C40,在髙层建筑中，C50-C60级混凝上也经常使用。

6.1.2截面形状和尺寸柱常见截面形式有圆形、环形和方形和矩形。

单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。

圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。

柱的截面尺寸不宜过小,一般应控制在lo/b^30及l°/hW25°当柱截面的边长在800mm以下时，一般以50mm为模数，边长在800mm以上时，以100mm为模数。

6.1.3纵向钢筋构造纵向钢筋配筋率过小时，纵筋对柱的承载力影响很小，接近于素混凝土柱，纵筋不能起到防止混凝上受压脆性破坏的缓冲作用。

同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用（垂直于弯矩作用平面），以及收缩和温度变化产生的拉应力，规定了受压钢筋的最小配筋率。

混凝土结构设计原理第六章钢筋混凝土受压构件承载力计算

螺旋箍筋对承载力的影响系数α，当fcu,k≤50N/mm2时，取α = 1.0；当fcu,k=80N/mm2时，取α =0.85，其间直线插值。；，其间直线插值。
6.1 轴心受压构件的承载力计算
第六章受压构件的截面承载力
采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。如螺旋箍筋配置过多，极限承载力提高过大， ◆ 如螺旋箍筋配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未达到极限承载力之前保护层产生剥落，从而影响正常使用。达到极限承载力之前保护层产生剥落，从而影响正常使用。规范》规定：《规范》规定： ● 按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载力的50%。力的。对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大， ◆ 对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。规范》规定：受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。《规范》规定：对长细比l 大于的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。大于12的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用 ● 对长细比 0/d大于的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。螺旋箍筋的约束效果与其截面面积A 和间距s有关有关， ◆ 螺旋箍筋的约束效果与其截面面积 ss1和间距有关，为保证有一定约束效果，规范》规定：有一定约束效果，《规范》规定：螺旋箍筋的换算面积A 不得小于全部纵筋A' 面积的25% ● 螺旋箍筋的换算面积 ss0不得小于全部纵筋 s 面积的螺旋箍筋的间距s不应大于不应大于d ● 螺旋箍筋的间距不应大于 cor/5，且不大于，且不大于80mm，同时，为方便施工，也不应小于也不应小于40mm。为方便施工，s也不应小于。
普通钢箍柱螺旋钢箍柱
6.1 轴心受压构件的承载力计算

混凝土结构设计原理填空题库(带答案)

绪论1．在混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。

2．混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。

3．钢筋混凝土结构的主要缺点有：自重大、抗裂性差以及费模费工等。

第一章混凝土结构的设计方法1．混凝土结构对钢筋主要有强度、塑性、___可焊性____和与混凝土的粘结四个性能要求。

2．钢筋的冷加工包括冷拉和冷拔，其中_____冷拔_____后既可以提高抗拉强度又可以提高抗压强度。

3．有明显屈服点钢筋的主要强度指标是____屈服强度________。

4．伸长率包括断后伸长率和___断裂总伸长率__________。

5．反映钢筋塑性性能的主要指标是____断后伸长率___和冷弯性能(p9)。

6．要使配筋后的混凝土结构能够提高承载能力和变形能力，就要求：①钢筋与混凝土两者变形一致，共同受力；②钢筋的位置和数量等也必须正确。

7．混凝土的应力不变，__应变___随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。

8．钢筋与混凝土之间的粘结，包括两类问题：①沿钢筋长度的粘结；②钢筋端部的锚固。

9．混凝土强度等级是根据___立方体抗压___强度标准值确定的。

10．结构或构件破坏前没有明显预兆的，属脆性破坏；破坏前有明显预兆的，属_延性_破坏。

11．为了保证可靠锚固，绑扎骨架中受拉光圆钢筋末端应做__半圆弯钩___。

12．钢筋的伸长率是反映其___塑性____性能的指标。

13．在钢筋长度保持不变的条件下，钢筋应力随时间增长而逐渐降低的现象称为钢筋的__应力松弛____。

14．钢筋与混凝土之间的粘结力主要由胶着力、摩擦力和__机械咬合力____三部分组成。

15．为使钢筋与混凝土变形一致、共同受力，钢筋端部要有足够的__锚固长度____。

16．过混凝土应力-应变曲线原点所作切线的斜率为混凝土的_弹性模量_____。

17．混凝土在三向受压下，不仅可提高其____抗压强度______，而且可提高其变形能力。