受压构件承载力计算

普通钢箍柱
螺旋钢箍柱
6.3.1 普通箍筋柱
c
1.短柱的受力特点和破坏形态 钢筋混凝土短柱破坏时 压应变在0.0025~0.0035 之间，规范取为0.002 相应地，纵筋的应力为
弹塑性阶段
s ' 0 .00 2 2 150 40 N m 02m
用
f
' y
表示钢筋的抗压强度设计值
2．细长轴心受压构件的承载力降低现象
• ◆ 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 l0/b≤30及l0/h≤25。
• ◆ 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。
6.2.2材料强度要求 混凝土：C25 C30 C35 C40 等
纵筋的连接接头：（宜设置在受力Байду номын сангаас小处） 可采用机械连接接头、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。
6.2.4箍筋
作用 ◆ 防止纵筋受压时压屈； ◆ 固定纵筋位置，并组成骨架； ◆ 约束核心混凝土变形，提高混凝土的强 度和变形能力； ◆承受剪力。
(a)
(b)
c2
dcoArs1 ssAs0 s
s
(c)
dcor
Ass0
dcorAss1
s
fyAss1
s
2c
fyAss1
N ufcA co r fy A s 2 fyA s0 s
N N u 0 .9 ( fc A c ofy r A s 2 fy A s0 ) s
图5-2普通箍筋柱 和螺旋箍筋柱
6.2 受压构件一般构造要求
6.2.1截面型式及尺寸
轴心受压：一般采用方形、矩形、圆形和 正多边形
偏心受压构件：一般采用矩形、工字形、 T形和环形
b25m0m l0 30
b
l0 h 25
hf 120mm b10m0m
• 采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常 采用工字形截面。
在纵筋搭接长度范围内： 箍筋的直径：不宜小于搭接钢筋直径的0.25倍； 箍筋间距：当搭接钢筋为受拉时，不应大于5d， 且不应大于100mm； 当搭接钢筋为受压时，不应大于10d， 且不应大于 200mm； （d为受力钢筋中的最小直径） 当搭接的受压钢筋直径大于25mm 时，应在搭接接头两个端面外50mm 范围内各设置两根箍筋 。
收缩、温度应力变化引起）
◆防止混凝土脆性破坏。◆ 减小混凝土的徐变 全部纵筋配筋率不应小于0.6%；不宜大于5%
一侧钢筋配筋率不应小于0.2% 直径不宜小于12mm，常用16~32mm，宜用粗钢筋
纵筋净距： 不应小于50mm； 预制柱，不应小于30mm和1.5d(d为钢筋的最大
直径) 纵筋中距不应大于350mm。
初始偏心距 附加弯矩和侧向挠度
加大了原来的初始偏心距 构件承载力降低
3.轴心受压构件的承载力计算
轴心受压短柱 NusfcAfyAs
轴心受压长柱 Nul Nus
稳定系数
N ul N us
稳定系数j 主要与柱的长细比 l0/i 有关
N N u 0 .9(fcA fy A s )
系数0.9 是可靠度调整系数
6.1 概 述
主要以承受轴向压力为主,通常还有弯矩 和剪力作用
N y
x
(a)轴心受压
N
y x
(b)单向偏心受压
N
y
x
(c)双向偏心受压
图5-1受压构件的类型
轴心受压构件
钢筋混凝土轴心受压构件，按箍筋的形 式不同分为配置普通箍筋的普通箍筋柱 和配置螺旋式（或焊接圆环式 ）箍筋 的柱，如图所示。实际工程中，螺旋箍 筋柱能提高构件的抗压承载能力，但施 工比较复杂，用钢量较多，造价较高， 不宜普遍采用。在受压构件中纵向钢筋 的作用是：协助混凝土受压，减少截面 尺寸；承受可能产生的较小弯矩；防止 脆性破坏，增加构件延性；减小混凝土 徐变变形。箍筋的作用是：与纵筋形成 骨架；防止混凝土受力后外凸，约束核 心混凝土，增加构件的承载能力和延性。
1.受力特点及破坏特征
普通钢箍柱
螺旋钢箍柱
(a)2.
承载力计算
(b)
s
(c)
s
fcc fc 4c
2c
dcor
2c
fyAss1
csdco r 2fyAss1
c
c
2 f y Ass1 s dcor
fyAss1
fcc
fc
8fy Ass1 sdcor
达到极限状态时（保护层已剥落，不考虑）
Nufcc Aco r fyAsfcAco r fyAs8sfydA csos1rAcor
箍筋形式：封闭式 箍筋间距：在绑扎骨架中不应大于15d；在焊接骨
架中则不应大于20d （d为纵筋最小直 径），且不应大于400mm，也不大于 构件横截面的短边尺寸 箍筋直径：不应小于 d／4 (d为纵筋最大直径)，且 不应小于 6mm。 当纵筋配筋率超过 3％时，箍筋直径不应小于8mm，其间 距不应大于10d，且不应大于200mm。 当截面短边不大于400mm，且纵筋不多于四根时，可不 设置复合箍筋；当截面短边大于400mm且纵筋多于3根时， 应设置复合箍筋。
截面形状复杂的构件，不可采用具有内折角的箍筋
6.3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、
荷载作用位置的偏差、混凝
土的不均匀性等原因，往往
存在一定的初始偏心距。 ◆ 但有些构件，如以恒载为 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。
稳定系数
4. 设计方法 （1）截面设计 已知：轴心压力设计值N，材料强度等级fc、fy’
构件计算长度l0 ，截面面积bxh 求：纵向受压钢筋面积As’ （2）截面复核
N N u 0 .9(fcA fy A s )
6.3.2 螺旋箍筋柱
间接钢筋的间距不 应大于80mm及 dcor/5(dcor为按间 接钢筋内表面确定 的核心截面直径)， 且不小于40mm； 间接钢筋的直径要 求与普通柱箍筋同。
原因：受压构件承载力主要取决于混凝土强度 减小构件的截面尺寸、节约钢筋
钢筋： 纵筋：HRB400级、HRB335级和 RRB400级
原原因：高强度钢筋应力得不到发挥。
箍筋：HPB235级、HRB335级 也可采用HRB400级
6.2.3 纵筋
作用 ◆协助混凝土承压； ◆ 承受拉应力（M引起、偶然偏心矩、