工程结构设计原理讲解

而破坏。用以判别两种破坏的型式。
3、无筋砌体柱
砌体的受压强度比受拉强度高很多，适宜于作轴心受压柱，以 及偏心不大的偏压柱。（荷载及偏心距较大时宜做成配筋砌体 柱）
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第36讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－9
柱的主要破坏类型 3、无筋砌体柱
在0.5-0.7破坏荷载时，单个块体内(tǐ nèi)出现竖 向裂缝 单个块体裂缝连接形成连续的裂缝（0.80.9破坏荷载） 并连成几条贯通裂缝，砌体分成几 个1/2块体的小立柱，砌体明显外鼓，个别块体可能 被压碎，小立柱失稳而完全破坏。
偏心受压柱（压弯）强度破坏类似钢筋混凝土梁，
a. 受拉破坏；
b. 受压破坏；
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第36讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－7
柱的主要破坏类型
受拉破坏:（偏心距较大，且受拉钢筋配置不多）
先出现横向裂缝 受拉钢筋屈服
形成主裂缝（受拉混凝土退出工作） 受压混凝土达到极限压应变而破坏。属于
延性。
受压破坏:（偏心距较小，或虽偏心距
较大，但所配受拉钢筋过多(ɡuò duō)）
受压混凝土出现纵向裂缝
并先达到极限压应变而破坏，
钢筋未屈服，脆性破坏。
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第36讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－8
柱的主要破坏类型
u
界限破坏:
受拉钢筋屈服的同时(tóngshí)，受压混凝土达到极限压应变
裂缝后导致破坏。
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第36讲：受弯构件(gòujiàn)－梁（5）
下一讲的主要内容
8－10
1、柱的失稳破坏(pòhuài)； 2、钢轴心受力构件的强度和刚度计算；
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东南大学远程教育 (yuǎn chénɡ jiào yù)
结构设计原理 (yuánlǐ)
第 三十七 讲
钢管混凝土柱；
型钢(xínggāng)混凝土柱（钢骨混凝土柱）SRC；
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第36讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－6
柱的主要破坏类型
截面强度破坏
1、钢柱：当截面有削弱时，最小截面上部分或全部材 料应力达到屈服应力；无截面削弱时，一般不出现。
2、钢筋混凝土柱：
轴心受压－截面上钢筋与混凝土应变相同，破坏时 柱四周出现纵向裂缝(liè fèng)，钢筋屈服外鼓，混凝 土被压碎；
主讲(zhǔjiǎng)教师： 曹双寅 舒赣平
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第37讲：柱的承载力设计(shèjì)（8）
上一讲内容
8－11
1、柱的应用及截面形式；
2、柱（轴压、压弯构件）的强度破坏(pòhuài) 型式；
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第37讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－12
柱的失稳破坏
力。当轴向压力超过临界压力后，柱因不能维持平衡而失
稳破坏
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第37讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－13
轴压柱的失稳破坏 轴压柱失稳特点： 1、临界应力与构件的几何
尺寸有关； 2、仅与E有关，与钢种无关(wúguān)。
失稳形式： 弯曲失稳、扭转失稳、
弯扭失稳
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第36讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－9
柱的主要破坏类型
3、无筋砌体柱偏心受力
一旦截面受拉边的拉应力超过砌体通缝抗拉强度时，
出现水平裂缝，使截面削弱，即实际截面面积减小。此时
截面上纵向力的偏心距减小，裂缝不会无限制发展
(fāzhǎn)，而是达到新的平衡状态。
当剩余截面减小到一定程度时，受压区出现竖向
构件受压就有可能(kěnéng)出现稳定问题—主要破坏形式。
对钢柱：由薄壁板件形成柱截面，与梁一样存在局部失稳 破坏。
轴心受压柱的整体失稳：
随着轴向压力的增大，构件从稳定平衡状态过渡到随
遇平衡状态，也称临界状态。此时，如有微小干扰力使其
偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而
不能恢复到原先的平衡位置。这时的轴向压力称为临界压
轴心受压或偏心受压柱，发生失稳时，
材料没有(méi yǒu)或尚未完全破坏（破坏突然，后果严 重）。
柱承载力设计的基本思路，与梁类似。
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工程 (gōngchéng)结 构设计原理
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第36讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－1
柱的结构形式及破坏类型
应用范围：
柱的分类：
1、按作用力的位置分：轴心受力构件(gòujiàn)（拉、压）
偏心受力构件(gòujiàn)（拉弯、
压弯）
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第36讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－2
第四页，共17页。
第36讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－4
柱的材料及截面形式
截面形式：
3、砌体(qì tǐ)柱
一般T形；
（与墙体结合）
配筋砌体(qì tǐ)柱；
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第36讲：柱的承载力料及截面形式
截面形式：
4、钢－混凝土组合柱
柱的材料及截面形式 2、按组成材料分：钢材(gāngcái)（型钢、钢板、拉索及钢
筋）、钢筋混凝土、砌体和组合材料。 截面形式：
1、轴心受拉、受压钢构件
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第36讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－3
柱的材料(cáiliào)及截面形式 截面形式：
2、钢筋混凝土柱
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第37讲：柱的承载力设计(shèjì)（8） 8－14
偏心受压柱的整体失稳
单向偏心受压柱破坏特征：
外弯矩非线性增加 附加弯矩M N (e0 （f )二阶效应）
Nf
内弯矩：
当外E弯I x矩y'' 增加>内弯矩增加，内外弯矩无法
平衡
丧失整体稳定（持续挠曲）。
柱不能维持平衡状态。