rc06受压构件计算
RC受压构件承载力
◆ 对截面形状复杂的柱，不得采用具有内折角的箍筋。
复杂截面的箍筋形式
9.2 轴心受压构件的承载力计算
•实际结构中几乎不存在理想的轴心受压构件。（施工制造误差、 荷载作用位置偏差、混凝土不均匀性等→初始偏心距）
•近似处理：以恒载为主的等跨多层房屋的内柱、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。
N0
A(N0，0)
B(Nb，Mb)
C(0，M0)
Mu
⑷对于对称配筋截面，达到界限破坏时的轴力 Nb是一致的。
8.2 轴心受压构件的承载力计算
第八章
受压构件
9.3.2 初始偏心距
•由于施工偏差、计算误差及材料的不均匀等原因， 受压构件实际偏心距与按M和N计算的偏心距有差异。 为考虑这些因素的不利影响，引入附加偏心距ea •正截面偏心受压承载力计算时，取初始偏心距ei
•螺旋箍筋间距s≯dcor/5和80mm，s ≮40mm。（保证
螺旋箍筋的约束效果，方便施工）
8.1 轴心受压构件的承载力计算
9.3 偏心受压构件正截面承载力试验分析
压弯构件(N、M不为零)→偏心受压构件(N、e0= M/N)
N M=N e0
As
′ As
e0
N
a
′ As
a'
=
As
As
h0
′ As
b
第八章
受压构件
9.2.2 螺旋箍筋柱 •原理：约束混凝土
•组成及受力分析 纵筋：单向受压σs’→ fy’ 核心混凝土：受约束，三向受压σc→σ1 外围混凝土：单向受压σc→ fc →剥落 螺旋钢箍或焊接钢环(间接配筋)：
约束核心混凝土σs→ fy
第5章受压构件的承载力计算
第5章受压构件的承载力计算第5章是关于受压构件的承载力计算的内容。
在工程设计和结构分析中，了解和计算受压构件的承载能力非常重要。
这一章将介绍如何进行受压构件的承载力计算，并提供相关的公式和案例分析。
受压构件是指在受压状态下承受载荷的构件，如柱、墙、桥墩等。
它们在建筑、桥梁、道路等工程结构中起着重要的作用。
在设计和分析中，我们常常需要计算受压构件的承载能力，以确保其在使用寿命内不会发生破坏或失稳。
首先，我们需要了解受压构件的承载能力与其材料、截面形状和几何尺寸有关。
常见的受压构件材料有钢、混凝土和木材等。
这些材料具有不同的强度和刚度特性，因此在计算承载能力时需要考虑这些因素。
其次，受压构件的截面形状对其承载能力也有影响。
常见的受压构件截面形状有矩形、圆形、T形等。
这些形状具有不同的几何特征，对受力性能有明显影响。
因此，在计算承载能力时，需要根据受压构件的实际截面形状选择合适的计算公式。
最后，受压构件的几何尺寸对其承载能力也有一定影响。
常见的几何尺寸参数包括截面大小、长度和紧缩半径等。
这些几何尺寸参数与受力性能和承载能力有直接关系。
因此，在计算承载能力时，需要准确测量和考虑受压构件的几何尺寸。
基于以上这些因素，我们可以通过以下几种常见的计算方法来求解受压构件的承载能力：1.欧拉公式法：该方法适用于长和细的受压构件，如柱和墙。
欧拉公式可用于计算这些构件的临界压力，即开始产生侧向位移或整体屈曲的临界载荷。
2.稳定系数法：该方法适用于中等和短的受压构件，如桥墩和柱子。
根据材料的弯曲和弯扭稳定性，可以计算稳定系数，用于确定承载能力。
3.节理面基础公式法：该方法适用于岩土工程中的受压构件，如桩基和地基。
通过考虑节理面的强度和稳定性，可以计算出承载能力和安全系数。
此外，在受压构件设计和分析中，还可以使用有限元软件和计算工具进行辅助计算和验证。
这些软件和工具能够快速准确地计算出受压构件的承载能力，并提供详细的分析结果和图形展示。
受压构件承载力计算
第一节轴心受压构件的计算
(3)为提高受压构件的延性，保证构件承载能力，全部纵筋的配筋率不应 小于0.60%，同一侧纵筋的配筋率不应小于0.2%;为了施工方便，全部纵 筋的配筋率不宜大于5%。通常受压钢筋的配筋率不超过3%，一般在 0.6%~2%之间。 (4)柱中纵向钢筋的混凝土保护层最小厚度为30 mm，且不小于纵筋直径。 (5)纵向钢筋的净距不应小于50 mm;对处于水平位置浇筑的预制柱，其纵 筋净距要求与梁相同。在偏心受压柱中，垂直于弯矩作用平面的侧面上 的纵筋和轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋，其中距不宜大于300 mm。 (6)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28 mm的受 拉钢筋和直径大于32 mm的受压钢筋，不宜采用绑扎的搭接接头。
下一页 返回
第二节偏心受压构件的计算
(3)偏心受压长柱通常是指8≤l0/h<30的偏心受压构件。长柱在偏心荷载作用 下产生的侧向附加挠度不能忽视，由此产生的附加弯矩在总弯矩中占有 一定的比例，且随着轴向压力N的增大，相应的弯矩M增长也越来越快， 最后仍以材料达到极限强度而破坏，即仍为材料破坏。不过此时的轴向 压力将低于同截面短柱的轴向压力。
第四章受压构件承载力计算
第一节轴心受压构件的计算 第二节偏心受压构件的计算
第一节轴心受压构件的计算
一、受压构件的构造要求
1.截面形式和尺寸要求 轴心受压构件的截面多采用正方形或矩形，有时也采用圆形或多
边形。柱截面尺寸主要根据内力的大小、构件长度及构造要求等条件确 定。现浇钢筋混凝土柱的截面尺寸不宜小于250 mm× 250 mm。此外， 柱截面尺寸宜符合模数，800 mm及以下的取50 mm的倍数，800 mm以 上的可取100 mm的倍数。对于工字形截面，翼缘厚度不宜小于120 mm， 腹板厚度不宜小于100 mm。长细比宜控制在l0/b≤30或l0/d ≤ 25，(b为矩 形截面短边，d为圆形截面直径)之内。
6建筑结构课件 第六章 受压构件承载力计算
能力目标
▲掌握受压构件截面形式和尺寸要求; ▲掌握配筋构造； ▲掌握轴心受压构件承载力的计算； ▲掌握单向偏心受压构件正截面承载力的计算; ▲掌握偏心受压构件斜截面受剪承载力计算;
▲理解Nu-Mu相关曲线的用途。
3
基础知识构架
纵筋.箍筋的作用？
普通箍筋柱 承载力公式
轴心受压柱
螺旋箍筋拄 承载力公式四个限制条件
形截面l0/b≤8；圆形截面l0/d≤7；任意截面l0/i≤28，
否则，柱的长细比较大，柱的极限承载力将受侧向变 形所引起的附加弯矩影响而降低，称为长柱。
6.2 轴心受压构件正截面受压承载力计算
地震中柱脚破坏
第6章 钢筋混凝土受压构件
短柱是如何形成 的？ 我们通常将柱长与柱的截面尺寸之比较小的柱，称为 短柱。在实际结构中，带窗间墙的柱、高层建筑地下 车库的柱子，以及楼梯间处的柱都容易形成短柱。短 柱刚度大,受地震惯性力大,易遭破坏。
螺旋箍筋柱 螺旋箍筋轴心受力柱是由混凝土、纵筋和横向钢
筋组成，横向钢筋采用螺旋式或焊接环式钢筋。
6.1 受压构件的一般构造
第6章 钢筋混凝土受压构件
在配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的柱中，如计算 中考虑间接钢筋的作用，则间接钢筋的间距不应大于
80 mm及dcor /5（dcor为按间接钢筋内表面确定的核
6.2 轴心受压构件正截面受压承载力计算
第6章 钢筋混凝土受压构件
稳定系数
《规范》采用稳定系数来表示长柱承载力的降低，即
为长柱受压承载力和短柱受压承载力的比值
第6章 钢筋混凝土受压构件
纵向受力钢筋 纵向受力钢筋是通过计算确定的。轴心受压柱
的受力纵筋原则上应沿构件受力方向设置，周边 均匀、对称布置，要成双配置，用箍筋固定位置， 并有足够混凝土保护层厚度。
06受压构件承载力计算 (新的课件)134页PPT
6.1 概述
受压构件分为轴心受压构件和偏心受压构件。
轴心受压构件：轴向力作用在构件截面的形心上。矩和轴力共同作用的构件）。
N
N
N
M
(a)轴心受压
(b) 单向偏心受压
第六章 受压构件承载力计算
要说明的是,实际工程中真正的轴心受压构件是没 有的。由于施工的偏差及混凝土的不均匀性和钢筋 的不对称性,都将使构件产生初始偏心距,所以即时设 计时理论计算是轴心受压构件, 也不一定为轴心受压 构件,但对于一些偏心距较小的构件,可按轴心受压构 件计算。
第六章 受压构件承载力计算
Highway interchange structure. Spans are all multi-cell reinforced concrete box girders. Being stiff in torsion, these sections can be supported on a single line of columns, as well as on double columns or bents. (Oakland, California)
第六章 受压构件承载力计算
第六章 受压构件承载力计算
第六章 受压构件承载力计算
第六章 受压构件承载力计算
偏心受 压构件
工业和民用建 筑中的单层厂 房和多层框架 柱
偏心受压构件 第六章 受压构件承载力计算
偏心受压构件拱和 屋架上弦杆，以及 水塔、烟囱的筒壁 等属于偏心受压构 件
第六章 受压构件承载力计算
受压构件在实际工程中应用比较广泛。
第六章 受压构件承载力计算
第六章 受压构件承载力计算
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)
06受压构件承载力计算
06受压构件承载力计算随着工程领域应用的不断深入，受压构件的承载力计算也变得越来越重要。
受压构件是指在受到外力作用下，以抵抗压力为主要承载形式的构件，如柱、墙、梁等。
本文将介绍关于受压构件承载力计算的基本原则和方法。
首先，受压构件承载力计算的基本原理是根据构件的几何形状、材料特性以及外力情况来确定构件能够承受的最大压力。
在计算过程中，一般会考虑构件的屈服强度、稳定性以及整体的平衡状态。
其次，受压构件的承载力计算方法主要有弯曲屈服强度法、稳定屈服强度法和极限承载力法等。
弯曲屈服强度法是基于构件受压时的挠度和变形来计算承载力的一种方法。
该方法主要考虑构件在受压时的弯曲和屈曲现象，通过应变-应力关系和变形-受力关系来计算构件的承载力。
这种方法适用于承受轴向压力作用下的细长构件，如柱、墙等。
稳定屈服强度法是基于构件受压时的稳定性和屈服强度来计算承载力的一种方法。
该方法主要考虑构件受压时的稳定性问题，如整体变形和局部失稳等。
通过分析和求解构件的稳定性方程来计算构件的承载力。
这种方法适用于承受轴向压力作用下的短柱、框架结构等。
极限承载力法是基于构件受压时的极限承载力来计算承载力的一种方法。
该方法主要考虑构件在受压时的破坏模式和破坏机理，通过分析构件的极限承载力来计算其承载力。
这种方法适用于承受轴向压力作用下的混凝土构件、钢结构等。
在实际工程中，根据具体情况选择适当的计算方法非常重要。
且在计算过程中需要考虑一些约束条件，如构件的几何尺寸、材料特性、外力作用、边界条件等。
同时还需要对构件的安全系数进行合理设置，以保证构件在承受压力时的安全性。
综上所述，受压构件承载力计算涉及到多个因素，包括构件的几何形状、材料特性以及外力情况等。
通过合理选择计算方法，考虑约束条件和安全系数，可以准确计算出受压构件的承载力，为工程实践提供重要的指导依据。
06受压构件承载力的计算
1.21
第6章 受压构件承载力的计算
6.2 轴心受压柱正截面承载力计算
3. 轴心受压长柱的应力分布及破坏形态
正如前面已经指出的，在轴心受压构件中，轴向压力的初始偏心(或 称偶然偏心)实际上是不可避免的。在短粗构件中，初始偏心对构件的承 载能力尚无明显影响。但在细长轴心受压构件中，以微小初始偏心作用 在构件上的轴向压力将使构件朝与初始偏心相反的方向产生侧向弯曲。 这时，如图6.6(a)所示，在构件的各个截面中除轴向压力外还将试有验附结加果表明，
第6章 受压构件承载力的计算
6.2 轴心受压柱正截面承载力计算
图6.6 轴心受压长柱的挠度曲线及破坏形态
1.23
第6章 受压构件承载力的计算
6.2 轴心受压柱正截面承载力计算
由于偏心受压构件截面所能承担的压力是随着偏心距的增大而减小的，因 此，当构件截面尺寸不变时，长细比越大，破坏截面的附加弯矩就越大， 构件所能承担的轴向压力也就越小。国内外试验实测结果如图6.7所示。
在查表6-1时，如果在柱的纵向有其他构件存在，而且该构件能
对柱起到纵向支承作 用，防止柱沿纵向的压曲，则柱的长细比应分别按
1
l0 h
2
l
' 0
b
( 为柱纵向计算长度)
并取1,2max作为设计计算的长细比。对于任意截面，也应按上述原
则进行长细比的计算。如
l
' 0
l0
时，则可按 l 0 / b
来取
值。
A s Ac
则由 NcAcsA
(6-4)
可得 NcAc(1vE)sAs1E v (6-5)
移项，得
受压构件截面承载力计算
受压构件截面承载力计算
受压构件截面承载力计算是结构工程中的重要计算内容之一、在设计
受压构件时，需要保证构件的承载力不低于设计要求，以确保结构的安全
性和稳定性。
受压构件截面承载力的计算涉及到材料力学、截面形状和尺寸，以及截面临界状态等多个因素。
以下是受压构件截面承载力计算的基
本步骤和方法。
1.分析受压构件的材料力学性能：首先需要确定受压构件的材料类型
和性能参数，包括弹性模量、屈服强度、抗压强度等。
这些参数可以在材
料手册中查找或者进行材料试验获得。
2.确定构件的截面几何特征：受压构件的截面形状决定了其承载能力。
常见的受压构件截面形状包括矩形、圆形、T形、工字形等。
需要根据实
际情况确定构件的截面几何参数，如截面面积、惯性矩、受压边缘等。
3.计算截面承载能力：使用截面承载能力公式或者截面性能表格，根
据受压构件的材料性能和截面几何特征计算截面的承载能力。
常用的计算
方法有强度设计法、极限状态设计法和变形极限设计法等。
4.考虑临界状态和稳定性：受压构件在承载过程中可能会出现临界状
态和稳定性问题，如屈曲、侧扭、局部稳定等。
需根据受压构件的长度、
约束条件、支承条件等因素，对构件进行临界状态和稳定性分析，以确保
构件在正常使用条件下不会失稳。
总结起来，受压构件截面承载力计算是一项复杂的工作，需要综合考
虑材料力学、截面形状和尺寸、临界状态和稳定性等多个因素。
设计工程
师需要有扎实的结构力学和材料力学基础，以及丰富的实际工程经验，才
能进行准确可靠的受压构件截面承载力计算。
受压构件的承载力计算
5.1.4 箍筋的构造要求
钢筋混凝土柱中箍筋应符合以下规定，柱中和其它受压 构件中的箍筋应为封闭式，箍筋间距不应大于 400mm，且不 应大于构件短边尺寸，同时在绑扎骨架中，不应大于 15d， 在焊接骨架中不应大于 20d，d 为纵向钢筋的最小直径，箍 筋直径不应小于 d/4，且不应小于 6mm，d 为纵筋的最小直 径。当柱中全部纵向受拉钢筋的配筋率超过 3%时，箍筋直 径不宜小于 8mm，间距不应大于纵向钢筋最小直径的 10 倍， 且不应大于 200mm，箍筋应焊成封闭式，或在箍筋末端作成 不小于 1350 的弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于 10 倍箍
5.受压构件的承载力计算
工程上常见的各种柱、拱和桁架里面的受压杆件 均为受压构件。受压构件是钢筋混凝土结构中最常见 的构件之一，解决好受压构件承载力的计算问题，即 解决了钢筋混凝土基本构件计算主要问题之一。对于 匀质材料的受压构件，当纵向压力的作用线与构件截 面形心轴线重合时，为轴心受压构件（如图 5—1）所 示，不重合时，为偏心受压。钢筋混凝土构件是由两 种材料组成，混凝土为非匀质材料，而钢筋还可不对 称布置，因此，对钢筋混凝土受压构件只有当截面上 受压应力的合力与纵向外力在同一直线上时，为轴心
尺寸），从图 5—8 可以看出， l0 / b 越大，ϕ 越小。 l0 / b <8 时，柱的承载力没有降低，可以
取ϕ =1.0。对于有相同的柱。由于混凝土强度等级和钢筋的种类以及配筋率的不同，ϕ 值还
略有大小。经数理统计得到下列经验公式：
当 l0 / b = 8~34 时： ϕ =1.177-0.021 l0 / b
试验表明，长柱的破坏荷载低于其它条件相同的短柱的破坏荷载。《规范》中采用稳定
系数ϕ 表示承载能力的降低程度，即：
受压构件承载力计算
第一节轴心受压构件的计算
(3)为提高受压构件的延性，保证构件承载能力，全部纵筋的配筋率不应小于0.60%， 同一侧纵筋的配筋率不应小于0.2%;为了施工方便，全部纵筋的配筋率不宜大于5%。 通常受压钢筋的配筋率不超过3%，一般在0.6%~2%之间。 (4)柱中纵向钢筋的混凝土保护层最小厚度为30 mm，且不小于纵筋直径。 (5)纵向钢筋的净距不应小于50 mm;对处于水平位置浇筑的预制柱，其纵筋净距要求 与梁相同。在偏心受压柱中，垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵筋和轴心受压柱中 各边的纵向受力钢筋，其中距不宜大于300 mm。 (6)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28 mm的受拉钢筋和直径大于32 mm的 受压钢筋，不宜采用绑扎的搭接接头。
上一页 返回
第二节偏心受压构件的计算
一、矩形截面偏心受压构件正截面计算
1.偏心受压状态 (1)当轴心压力N和弯矩M同时作用在某个构件截面上时，其作用效果与一个偏心矩为。 e0=M/N的轴向压力N相同。因此，把构件截面上同时作用有轴心压力N ,弯矩M和剪 力V的构件称为偏心受压构件。 (2)偏心受压短柱通常是指l0/h<8的偏心受压构件。由于构件在偏心压力下产生的侧向 挠度很小，因此其中的附加弯矩可以忽略不计。所以，这种构件各个截面中弯矩均 可以认为等于Ne0,，即弯矩与轴向压力成比例增长。当弯矩M达到极限值时，材料达 到极限强度而破坏，通常这种破坏为材料破坏。
2.偏心受压破坏的界限及设计判别
偏心受压构件正截面界限破坏与受弯构件正截面界限破坏是相似的。因此，与 受弯构件正截面承载力计算一样，也可用界限受压区高度xb或界限相对受压区高度
《受压构件计算》课件
受压构件的类型
轴心受压构件
弯曲受压构件
受到轴心压力作用的构件，如建筑中 的柱子。
受到弯曲压力作用的构件，如桥梁中 的拱形结构。
偏心受压构件
受到偏心压力作用的构件，如建筑中 的墙、梁等。
受压构件的特点
稳定性
受压构件在压力作用下容易发生失稳，即失去原 有的平衡形态。
承载能力
受压构件的承载能力与材料、截面形状、尺寸等 因素有关。
分析过程中还需考虑构件的支 撑条件，如固定、滑动支撑等 ，以确定构件的实际受力状态
。
受压构件的承载能力计算公式
根据构件的受力分析，选择合适的承载能力 计算公式，如欧拉公式、能量法等。
计算公式中需包含影响承载能力的各项参数 ，如截面面积、弹性模量、泊松比等，并根 据实际情况进行参数取值。
计算过程中还需考虑构件的长度、截面形状 和尺寸等因素对承载能力的影响。
04
受压构件的截面设计
截面设计的原则
安全适用
截面设计应满足构件的承载能力和稳定性要 求，确保结构安全可靠。
经济合理
在满足安全性和功能性的前提下，应尽量降 低材料消耗和成本，提高经济效益。
施工方便
截面设计应考虑施工的可操作性和可行性， 尽量减少施工难度和成本。
截面设计的方法
01
02
03
手工计算
根据力学原理和经验公式 ，通过手工计算确定截面 尺寸和材料。
受压构件的稳定性计算公式
1 2
欧拉公式
对于细长直杆，当其受到轴向压力N作用时，临 界压力为N/A，其中A为杆件截面积。当N达到 临界压力时，杆件失稳。
折减系数法
考虑初始缺陷、截面削弱等因素对稳定性的影响 ，通过引入折减系数来修正欧拉公式。
受压构件的承载力计算
受压构件的承载力计算6.1 重点与难点6.1.1 轴心受压构件正截面承载力计算 1. 配置一般箍筋的柱受压破坏时混凝土被压碎，纵向受压钢筋达到其受压屈服强度，正截面承载力公式如下:)''(9.0s y c u A f A f N N +=≤ϕ （6—1）式中：φ—稳定性系数，按规范查表6.2.15确定，对于短柱，φ＝１（如矩形截面，当80≤b l 时即为短柱,b 为截面较小边长；圆形7/0≤d l ，d 为直径；其他截面，28/0≤i l ，i 为截面最小回转半径）；A —构件截面面积，但当纵向钢筋配筋率大于3%时，取混凝土净截面面积'S A A -；'y f ——纵向钢筋抗压强度设计值；N ——轴向压力设计值；其他符号与前同； 0.9——可靠度调整系数2. 配置螺旋式（或焊接环式）箍筋的柱柱截面形状一般为圆形或多边形。
受压破坏时核芯混凝土达到其三向抗压强度，保护层剥落，纵向受压钢筋达到其受压屈服强度，环向箍筋达到其抗拉屈服强度，正截面承载力公式如下:)2(9.00''ss y s y cor c u A f A f A f N N α++=≤ （6—2）sA d A ss cor ss 10 π=（6—3）式中： cor A ——构件的核心截面面积；取间接钢筋内表面范围内混凝土面积y f ——间接钢筋的抗压强度设计值；0ss A ——间接钢筋的换算截面面积； cor d ——构件的核心截面直径； s ——间接钢筋间距；1ss A ——单根间接钢筋的截面面积；α——间接钢筋对砼的约束的折减系数：C50级以下砼，α=1.0 ，C80级砼，α=0.85其间现性插入。
按式（6—2）计算时尚须注意：⑴式（6—2）计算的承载力设计值不应大于按式（6—1）计算所得的1.5倍；⑵下列任一情况下，不考虑间接钢筋的作用。
①当120>d l 时；②当按式（6—2）算得的承载力设计值小于按式（6—1）计算所得值时；③当'0%25s ss A A <时。
受压构件计算PPT课件
两端铰
1.0l
一端固定，一端铰支 0.7l 实际结构按
两端固定
规范规定取值 0.5l
一端固定，一端自由 2.0l
4、公式应用
• 截面设计： 已知：fc, f y, l0, N, 求As、A
设ρ’（0.6%~2%）， φ=1
N A
0.9(fc ' fy' )
初估截面尺 寸
As
(
N
0.9
－f
c
Ac
)
f y
第五章
受压构件承载力计算
1
5.1 概 述
受压构件的类型
N N
N
N
(a）轴心受压
(b）单偏压
(c）双偏压
偏心受压构件
2
5.2 轴心受压构件的承载力计算
◆ 在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。
◆ 通常由于施工制造的误差、荷载作用位置的不确定性、混凝 土质量的不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距。
18
混凝土圆柱体三向受压状态的纵向抗压强度
1fc42
2 、 正截面受压承载力计算
(a)
(b)
2
s
(c)
s
1fc42
dcor fyAss1
2
fyAss1
达到极限状态时（保护层已剥落，不考虑）
Nu1Aco r fyAs
10
短柱极限承载力： Nu'sAscAc
条件： c s
混凝土： 当 cm , a x00.0时 02c， fck
钢 筋：
N
普通钢筋（HPB235，HRB335、HRB400）
y c,ma， x 则钢筋先屈服，
s fyk As
受压构件承载力计算
第六章 受压构件
6.3 偏心受压构件正截面承载能力计算
N M=N e0 As
As
e0
N
a
As
a'
=
As
As
h0
As
b
压弯构件
偏心受压构件
偏心距e0=0时？ 当e0→∞时，即N=0，？ 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。
第六章 受压构件
一、偏心受压构件正截面的破坏形态和机理
第六章 钢筋混凝土构件的基本受力性能
6.3 配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算
1. 轴心受压构件的受力性能Behavior of Axial Compressive
矩形截面轴心受压短柱： a.应力分析: (a).纵向钢筋与混凝土共同受压. (b).压应变沿构件长度上基本上呈均匀分布. (c).当N↘时,弹性工作阶段. (d).__↗N,进入塑性阶段. (e).N↗,薄弱区出现微细裂缝,裂缝延伸与发展. (f).达到极限荷载时，裂缝发展为较宽的纵向裂缝。 外层混凝土剥落，核心混凝土压碎。 b.破坏特征: (a).柱四周出现明显的纵向裂缝,箍筋间的纵筋发 生压屈向外凸出,混凝土被压碎而整个柱破坏. (b).钢筋的压应变在[0.0025,0.0035]之间，一般中 等强度的钢筋均能达到屈服.计算时,以构件的压 应变等于0.002为控制条件.
第六章 受压构件
2、小偏心破坏（受压破坏）compressive failure 产生受压破坏的条件有两种情况：
⑴相对偏心距e0/h0较小 ⑵虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时
N
As 太 多
N
sAs
f'yA's
rc06受压构件计算
3. 承载力计算 约束混凝土的抗压强度 fc1 = fc + 4σ 2 当箍筋屈服时σ 当箍筋屈服时σ2达最大值 间接钢筋的 2 f y Ass1 2 f y Ass1dcorπ f y Ass0 换算面积 = = σ2 = 2 2Acor 核心区混凝土 sdcor πdcor 4 s 的截面积 4
l0 l 短柱： 短柱： ≤ 28, or, 0 ≤ 8 i b
l0 l0 i为截面转动半径 l 长细比= , or, l 长柱： 长柱： > 28, or, > 8 i b i b
0 0
CH.6 受压构件承载力计算
1.短柱的受力特点和破坏形态 1.短柱的受力特点和破坏形态 情况1 钢筋受压先达到屈服，然后混凝土压碎。 情况1：钢筋受压先达到屈服，然后混凝土压碎。 情况2 对高强钢筋，构件破坏时， 情况2：对高强钢筋，构件破坏时，钢材强度不能 充分发挥。此时，钢筋抗压强度为400N/mm 充分发挥。此时，钢筋抗压强度为400N/mm2 因此，受压构件的破坏以混凝土压坏作为衡量依据。 因此，受压构件的破坏以混凝土压坏作为衡量依据。
CH.6 受压构件承载力计算
四、构造要求 1. 材料选用 混凝土一般不宜低于C20 C20； 混凝土一般不宜低于C20； 不宜选用高强钢筋，一般HPB235 HRB335、 HPB235、 不宜选用高强钢筋，一般HPB235、HRB335、HRB400 2. 截面形式及尺寸模数 一般采用正方形 矩形截面 正方形或 截面； 一般采用正方形或矩形截面； 为施工方便，截面尺寸不小于250mm 250mm, 250mm× 为施工方便，截面尺寸不小于250mm×250mm,且符合 模数。 800mm以下 50mm；800mm以上 100mm） 以下， 以上， 模数。（800mm以下，50mm；800mm以上，100mm） 3. 纵筋的直径及配筋率 纵筋不宜小于12mm 通常16mm 28mm。 12mm。 16mm～ 纵筋不宜小于12mm。通常16mm～28mm。沿截面周边 矩形） 圆形）； 均匀布置，并不少于4 均匀布置，并不少于4根（矩形）或6根（圆形）； 全部受压钢筋最小配筋率0.6% 最大5% 0.6%； 5%； 全部受压钢筋最小配筋率0.6%；最大5%；一般 0.8%~2% 纵筋的净距一般不小于50mm 50mm。 纵筋的净距一般不小于50mm。
RC轴向受力构件承载力计算
➢ 1、受压构件的类型
实际工程中，偏心产生的原因： 通常施工制造的误差； 荷载作用位置的不确定性； 混凝土质量的不均匀性等。
使得上述构件存在一定的初始偏心距。
N
N
N
N
(a）轴心受压
(b）单向偏压
(c）双向偏压
偏心受压构件
受压构件在结构中具有重要作用，一旦 破坏将导致整个结构的损坏甚至倒塌。
Fundamentals of Concrete Structure Design
混凝土结构设计基本原理
桥梁
桥墩
Fundamentals of Concrete Structure Design
混凝土结构设计基本原理
桩基础 (Pile Foundation)
Fundamentals of Concrete Structure Design
5.1.2 受压构件的受力特点及分类 混凝土结构设计基本原理
混凝土结构设计基本原理
第5章 RC轴向受力构件承载力计算
Fundamentals of Concrete Structure Design
混凝土结构设计基本原理
5 RC轴向受力构件承载力计算
❖ 5.1概述 ❖ 5.2 轴心受压构件的正截面承载力计算 ❖ 5.3 偏心受压构件的正截面承载力计算 ❖ 5.4 受拉构件承载力计算 ❖ 5.5 偏心构件斜截面受剪承载力计算
b
A
Nc
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
➢ 4、轴心受压短柱的受力性能
Fundamentals of Concrete Structure Design
混凝土结构设计基本原理
受压构件承载力计算总结
6.1 构造要求
6.1.1材料强度等级 为了减小构件的截面尺寸，节省钢材，宜采用
较高强度等级的混凝土。一般柱中采用 C30及以上 等级的混凝土，对于高层建筑的底层柱，必要时可 采用高强度等级的混凝土。
受压钢筋一般采用 HRB400 级、 HRBF400 级和 HRB500 级；箍筋一般采用 HPB300 级、 HRB400 级钢筋等。
335N/mm2的钢筋为0.6%，对强度级别为400N/mm2的钢筋为 0.55%，对强度级别为500N/mm2的钢筋为0.5%，同时一侧钢筋 的配筋率不应小于0.2%。
受压构件全部受力纵筋的配筋率不宜大于5%。 常用的配筋率为：轴心受压及小偏心受压0.8%～2%；大偏 心受压1%～2.5%。
3. 纵筋的布置和间距 轴心受压柱的受力钢筋原则上沿截面周边均匀、对称布置，
6.1.3纵向钢筋
1. 受力纵筋的作用 对于轴心受压构件和偏心距较小，纵向受力钢筋主
要用来帮助混凝土承压，以减小截面尺寸；另外，也可 增加构件的延性以及抵抗偶然因素所产生的拉力。
对偏心较大，截面受拉区的纵向受力钢筋则是用来承 受拉力。
2. 受力纵筋的配筋率 全部纵向钢筋最小配筋百分率，对强度级别为300N/mm2、
分析：若求轴向压力设计值，则代入下式即可。
N0.9(fcAfy'A s')
若验算截面在已知轴向力作用下是否安全，
则把代入上式求出的N与已知轴向力比较，如果 是求出的N大，则安全，反之，则不安全。
6.2.2 配有纵筋和螺旋式(或焊接环式) 箍筋柱的承载力计算
柱承受很大轴心受压荷载，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，可考虑采用螺旋筋柱或焊接环筋柱以提高构件的承载 能力。但这种柱因施 工复杂，用钢量较多，造价较高，一般 很少采用。柱的截面形状一般为圆形或多边形。