第七章 轴心受压构件

二、破坏形态
2、结论（2）
长柱破坏——失稳破坏 破坏特征：凹侧砼先被压碎， 砼表面有纵向裂缝；凸侧则 由受压突然转为受拉，出现 横向裂缝；破坏前，横向挠 度增加很快，破坏来得比较 突然，导致失稳破坏。
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
二、破坏形态
2、结论（3） 长柱的承载力<短柱的承载力
（相同材料、截面和配筋）
§7-1 概 述
真正意义上的轴 心受压构件是不 存在的。 如果偏心距很小， 在工程设计中容 许忽略不计时， 按轴心受压构件 计算。
说明：sv——箍筋间距；d——箍筋直径； dcor——混凝土核心直径
§7-1 概 述
二、钢筋混凝土轴心受压构件的类型 1、划分标准：根据箍筋的功能和配置方式划分。 2、类型：
短柱：通过 试验，随着 压力逐渐增 加，柱体随 之缩短，说 明混凝土全 截面和纵向 钢筋均发生 压缩变形。
二、破坏形态
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
二、破坏形态
短柱体的受力分析
Ps
As′
钢筋屈服
混凝土压碎
h
Pc
b
A
Ps
o
l
第一阶段：加载至钢筋屈服
混凝土压碎
第二阶段：钢筋屈服至混凝土压碎
钢筋凸出
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
一、构造要求
1.混凝土 一般多采用C20～C30级混凝土。
2．截面尺寸 截面尺寸不宜小于250mm，长细比不大于30。
3．纵向钢筋：多采用HRB335、HRB400等热轧钢筋。 直径：12～32mm ，根数≥4 ，纵筋之间净距
50mm≤Sn≤350mm， 净保护层:≥30mm。
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
一、构造要求
●复合箍筋:复合箍筋是沿构件纵轴方向同一截面按一定间距配置两种或 两种以上形式共同组成的箍筋。 桥规规定，将位于箍筋折角处的纵向钢筋定义为角筋。沿箍筋设置的纵向 钢筋离角筋间距s不大于150mm或15倍箍筋直径（取较大者）范围内，若超 过此范围设置纵向受力钢筋，应设复合箍筋。
计算长度，由 边界条件确定
构件纵向弯曲计算长度 l0 值
构件及其两端固定情况 两端固定
一端固定，一端为不移动铰 两端均为不移动铰 一端固定，一端自由
计算长度l0 0.5l 0.7 l 1.0 l 2.0 l
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
三、稳定系数
钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数
l0/b
≤8
10
3. 影响因素:长细比、柱的初始挠度、竖向力的偏心有 关，混凝土强度等级、钢筋强度等级及配筋率对其 影响较小。
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
三、稳定系数
N长
N短
杆件 直杆
i
I/A
（截面的最 小回转半径）
一般截面 l0 / i 圆形截面 l0 / 2r
与长细比 l0/b（矩形截面）直接相关
普通箍筋柱-配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心 受压构件。
螺旋箍筋柱-配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心 受压构件。
§7-1 概 述
三、各类钢筋的作用
纵向受力钢筋：（1）协助混凝土受压力 （2）承受可能存在的不大的弯矩 （3）防止构件的突然脆性破坏
普通箍筋：防止纵向钢筋局部压屈，并与纵向钢筋 形成钢筋骨架，便于施工。
12
14
16
18
20
22
24
26
28
l0/2r
≤7
8.5
10.5
12
14
15.5
17
19
21
22.5
24
l0/i
≤28
35
42

90
97
φ
1.0
0.98
0.95
0.92
0.87
0.81
0.75
0.70
0.65
0.60
0.56
l0/b
30
32
34
36
38
40
42
44
原因：长柱受轴力和弯矩 （二次弯矩）的共同作用
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
三、稳定系数
1.定义：考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力 降低的计算系数。通常是把长柱失稳破坏时的临界 压力N长与短柱压坏时的轴心压力N短的比值称为轴向
受压构件稳定系数（或称纵向弯曲系数） 。 2.计算： = N长/ N短
二、破坏形态
长柱：通过试验， 随着压力逐渐增 加，柱体不仅发 生压缩变形，同 时产生较大的横 向挠度，凹侧压 应力较大，凸侧 较小。
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
2、结论（1） 短柱破坏--材料破坏。
p = fCA + f ′ A′
S
SS
破坏特征: 纵向裂缝、纵筋鼓 起、砼崩裂。
二、破坏形态
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
一、构造要求 纵向钢筋的最小配筋率见附表1-9:
➢ 构件的全部纵向钢筋配筋率宜在0.5%～ 5%之间。 ➢ 一侧纵向钢筋最小配筋率：0.2% ➢ 一般纵向钢筋的配筋率约为1%～2%。
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
一、构造要求
4.箍筋 ●箍筋直径：应不小于纵向钢筋直径的1/4,且不小于8mm; ●箍筋间距：不应大于纵向钢筋直径的15倍，且不大于构 件截面的较小尺寸（圆形截面用0.8倍直径），并不大于 400mm;在纵向钢筋截面积超过混凝土计算截面积的3%时， 箍筋的间距应不大于纵向钢筋直径的10倍，且不大200mm。 强调：箍筋必须做成封闭式的。
a) 角筋
箍筋
b)
c)
≤
≤0
箍筋
箍筋
箍筋 箍筋
角筋
角筋 角筋
≤
≤
≤
≤ ≤
7-2 柱内复合箍筋布置
a)、b)S内设3根纵向受力钢筋
c)S内设2根纵向受力钢筋
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
1、试验研究
按照构件的 长细比不同， 轴心受压构 件可分为短 柱和长柱。
二、破坏形态
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
螺旋箍筋：使截面核心混凝土成为约束混凝土， 提高构件的承载力和延性。
§7-2
普通箍筋柱
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
教学目标
※能叙述出普通箍筋柱的构造（截面形状、尺寸、配筋）要求； ※能说出长短柱的破坏形态。 ※会计算轴心受压构件的稳定系数和正截面承载力的计算
§7-2 普通箍筋柱-课题1概述
一、物结流构集设聚计区原呈理快速发展趋势
单元七 轴心受压构件承载力计算
目录
1 §7-1 概述 2 §7-2 普通箍筋柱 3 §7-3螺旋箍筋柱
§7-1
概述
§7-1 概 述
教学目标
※能叙述出轴心受压构件的定义； ※会区分轴心受压构件的两种类型。
§7-1 概 述
一、轴心受压构件的定义 1、受压构件：以承受轴向压力为主的构件。 2、轴心受压构件：当纵向外圧力作用线与 受压构件轴线相重合时，此受压构件为轴心 受压构件。