钢筋混凝土受压构件设计
钢筋混凝土设计例题
第5章 受压构件承载力计算
郑州大学
2
1
1 1400 600 555
6500 1.0 1.0 1.08 600
η e0=1.08×600= 648 mm η e0＞0.3h0，按大偏心受压构件计算 e =ηe0＋h/2－a = 648＋600/2－45= 903 mm 4. 计算 As′ b 0.55 取
第5章 受压构件承载力计算
郑州大学
1 1 Nu K K
f A f A c y s
1 0.75 11.9 400 600 300 1256 1520 1.15
2405.74 103 N 2405.74 kN N 800 kN
C ( f y As e f y ' As ' e ')
(300 1256 650.5 300 1520 140.5)
181040400N mm
例题 5.3
第5章 受压构件承载力计算
郑州大学
B B 2 4 AC x 2A 454580 4545802 4 2380 181040400 2 2380
' s
ρ′在经济配筋率范围内，拟定的截面尺寸合理。
（3）选配钢筋并绘制截面配筋图
例题
5.1
第5章 受压构件承载力计算
郑州大学
受压钢筋选用8
20 （As′= 2513 mm2），箍筋选用
6＠250。截面配筋见图。
8
20
例题
5.1
第5章 受压构件承载力计算
郑州大学
【例题5-2】某厂房铰接排架的矩形截面偏心受压柱（Ⅱ
钢筋混凝土柱的受压承载力分析与设计
钢筋混凝土柱的受压承载力分析与设计一、引言钢筋混凝土柱是建筑结构中常见的构件之一，其受力性能直接影响建筑物的安全性能。
钢筋混凝土柱的设计需要考虑多个因素，其中包括柱截面形状、钢筋配筋、混凝土等级等。
本文将从受压承载力方面对钢筋混凝土柱的设计进行分析。
二、受压承载力的计算1. 受压构件的失稳形式受压构件的失稳形式可以分为局部稳定失稳和整体稳定失稳两种情况。
局部稳定失稳是指受压构件在局部区域发生失稳，例如出现鞍形破坏、侧向屈曲等情况；整体稳定失稳是指受压构件整体失稳，例如整根柱子出现屈曲破坏。
2. 受压构件的稳定系数受压构件的稳定系数是指构件在承受压力时的稳定性能。
稳定系数越低，构件越容易失稳。
稳定系数的计算需要考虑构件的几何形状、材料特性等因素。
常见的受压构件稳定系数计算方法包括欧拉公式、弯曲弹性理论、板材理论等。
3. 钢筋混凝土柱的受压承载力钢筋混凝土柱的受压承载力计算需要考虑柱截面的几何形状、钢筋配筋、混凝土等级等因素。
常见的计算方法包括杆件理论、弹性稳定理论、极限平衡法等。
杆件理论的计算方法是将钢筋混凝土柱看作一个长杆，在受压状态下计算柱的稳定系数。
稳定系数的计算公式为：λ = kL / r其中，λ为稳定系数；k为系数，与材料特性和截面形状有关；L为柱的长度；r为截面半径，即柱截面面积除以周长。
稳定系数越小，柱的稳定性能越好。
弹性稳定理论的计算方法是将钢筋混凝土柱看作一个弹性杆，在受压状态下计算柱的稳定系数。
稳定系数的计算公式为：λ = Pcr / Pe其中，Pcr为临界压力，即柱失稳前承受的最大压力；Pe为弹性临界压力，即柱失稳前的弹性压力。
稳定系数越小，柱的稳定性能越好。
极限平衡法的计算方法是将钢筋混凝土柱看作一个极限平衡状态下的结构，在受压状态下计算柱的承载力。
计算过程中需要考虑柱的几何形状、材料特性、受力形式等因素。
极限平衡法的计算精度较高，但计算过程较为复杂。
三、钢筋混凝土柱的设计1. 柱截面形状的选择钢筋混凝土柱的截面形状有多种选择，常见的形状包括矩形、圆形、多边形等。
混凝土受压构件设计规范
混凝土受压构件设计规范一、前言混凝土受压构件是建筑结构中重要的承载构件之一，其设计规范的制定对保障建筑结构的安全和可靠性具有重要意义。
本文将围绕混凝土受压构件的设计规范进行详细的介绍和解读。
二、设计依据混凝土受压构件的设计应遵循以下几个方面的规范要求：1.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）；2.《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）；3.《钢筋混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）；4.《混凝土结构受力计算与构造图集》（GB 50152-2005）；5.《混凝土结构施工质量验收规范》（GB 50203-2011）。
三、受压构件的截面尺寸设计1. 截面形式混凝土受压构件的截面形式应选取合适的矩形、圆形、T 形、L 形、I 形、反 I 形、箱形等，其比较具有经济性的截面形式应优先选择。
2. 截面尺寸混凝土受压构件的截面尺寸应根据规范要求进行设计，其中截面高度、宽度、厚度等参数的计算应遵循以下步骤：（1）确定截面高度；（2）确定截面宽度；（3）确定截面厚度。
四、配筋设计1. 配筋原则混凝土受压构件的配筋应遵循以下原则：（1）配筋应满足极限强度设计要求；（2）配筋应满足变形控制要求；（3）配筋应满足施工要求。
2. 配筋计算混凝土受压构件的配筋计算应根据规范要求进行，其中配筋率的计算是重点，其计算公式为：ρ=As/bd其中，ρ为配筋率，As为钢筋截面面积，b为截面宽度，d为截面有效深度。
五、构件稳定性设计混凝土受压构件的稳定性设计应遵循以下原则：（1）构件应满足整体稳定；（2）构件应满足局部稳定；（3）构件应满足稳定边界条件。
六、受力分析与校核混凝土受压构件的受力分析和校核应遵循以下原则：（1）应根据不同的受力状态进行分析和校核；（2）应根据截面受力状态确定混凝土、钢筋的应力状态；（3）应根据规范要求进行极限状态、耐久性状态的校核。
七、施工要求混凝土受压构件的施工要求应遵循以下原则：（1）应根据设计要求进行施工；（2）应根据规范要求进行施工；（3）应保证施工质量。
4钢筋混凝土受压构件承载力计算
4钢筋混凝土受压构件承载力计算钢筋混凝土受压构件的承载力计算是建筑结构设计中非常重要的一个步骤。
本文将围绕钢筋混凝土受压构件的承载力计算进行详细介绍。
首先，我们需要了解一些与承载力计算相关的基本概念。
1.构件尺寸和几何性质：构件的尺寸和几何性质，如截面面积、高度、宽度等，是计算承载力的基础。
这些参数可以通过结构设计的过程或者实际测量获得。
2.受力分析：在进行承载力计算之前，我们需要对受力分析进行准确的估计。
受力分析包括水平力、垂直力、弯矩和剪力等。
3.材料性能：钢筋混凝土由钢筋和混凝土组成，每种材料都具有其特定的力学性能。
钢筋的弹性模量、屈服强度和抗压强度是承载力计算的关键参数。
混凝土的抗压强度也是一个重要的参数。
计算步骤如下：1.根据结构设计图，确定所需计算的受压构件的几何尺寸。
通常情况下，我们可以使用截面面积来计算构件的承载力。
2.判定构件的计算长度。
构件的计算长度取决于构件的支撑条件和构件的几何形状。
常见的计算长度包括等于构件高度的长度、2倍构件高度的长度和4倍构件高度的长度等。
$$R_c = \phi \cdot A_c \cdot f_{cd}$$其中，$R_c$为构件的抗压承载力（kN），$\phi$为构件的抗压承载力系数（通常为0.65），$A_c$为构件的截面面积（m²），$f_{cd}$为混凝土的抗压强度（MPa）。
4.计算钢筋的抗拉强度。
根据人民共和国行业标准GB1499.2-2024《钢筋机械连接的技术规定》，钢筋的抗拉强度可以通过以下公式计算：$$R_s = A_s \cdot f_{yd}$$其中，$R_s$为钢筋的抗拉承载力（kN），$A_s$为钢筋的截面面积（m²），$f_{yd}$为钢筋的屈服强度（MPa）。
5.比较构件的抗压强度和钢筋的抗拉强度。
如果构件的抗压强度大于钢筋的抗拉强度，则构件的承载力为钢筋的抗拉强度；如果构件的抗压强度小于钢筋的抗拉强度，则构件的承载力为构件的抗压强度。
钢筋混凝土受压构件和受拉构件—偏心受压柱计算
① 当同一主轴方向的杆端弯矩比： M1 0.9
M2
② 轴压比：
N 0.9
fc A
③ 构件的长细比满足要求： l0 34 12( M1 )
i
M2
M1、M2：分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性
分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值，绝对值较大端为M2，绝对值较小 端为 M1；当构件按单曲率弯曲时， M1/M2取正值，否则取负值。
α1fc
α1fcbx x=ξh0
f 'yA's A's
b
h0用平面的受压承载力计算
可能垂直弯矩作用平面先破坏，按非偏心方向的轴心受 压承载力计算
N Nu 0.9 ( fc A f yAs )
2.对称配筋矩形截面小偏压构件的截面设计
对称配筋，即As=As'，fy = fy'，as = as ' 截面设计：已知:截面尺寸、内力设计值M及N、材料强度等级、构件计算长度，
Ne f y As (h0 as ')
e
ei
h 2
as
e ei
N e’
fyAs As
α1fcbx x
α1fc
f 'yA's A's
b
as
h0
a's
h
大偏心受压应力计算图
2.对称配筋矩形截面大偏压构件的截面设计
对称配筋，即As=As'，fy = fy'，as = as ' 截面设计：已知:截面尺寸、内力设计值M及N、材料强度等级、构件计算长度，
5.3. 矩形截面大偏心受压构件的正截面承载力计算
.大偏心受压基本计算公式
N 1 f cbx f y As f y As
钢筋混凝土受压构件承载力计算—受压构件的构造要求
(8)纵向受力钢筋的中距： ≤ 300mm 。
受压构件的配筋构造
2、箍筋
（1）箍筋形式：采用封闭式。
（2）箍筋间距： ≤ 400mm； 且 ≤ 截面的短边尺寸； 且 ≤ 15d(绑扎骨架)或20d（焊接骨架）。
（3）箍筋直径： ≥ d/4（纵筋dmax） 且 ≥ 6mm。
受压构件的材料和截面
轴心受压构件按照配筋方式的不同，可分为两种：
a) 普通箍筋柱b) Βιβλιοθήκη 旋箍筋柱受压构件的材料和截面
纵筋的作用
1
直接受压，提高柱的承载力；
2 承担偶然偏心等产生的拉应力；
3 改善构件的破坏性能（脆性）；
4
减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响。
受压构件的材料和截面
箍筋的作用
1
固定纵筋，形成钢筋骨架；
受压构件的配筋构造
（4）当柱中全部纵筋的配筋率>3%时， 箍筋直径 ≥ 8mm； 箍筋间距 ≤ 10d （纵筋dmin） ，且 ≤ 200mm。 箍筋末端应作成135°的弯钩，弯钩末端平直段长度 ≥ 5箍筋直径。
（5）复合箍筋： 下列两种情况下应设置复合箍筋： 一是柱截面短边 b > 400mm，且各边纵筋 >3根时； 二是柱截面短边 b ≤ 400mm，但各边纵筋 >4根时。
（6）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。
受压构件的配筋构造
b400
（每边4根）
（每边3根）
（每边多于4根）
（每边多于3根）
受压构件的配筋构造
复杂截面的箍筋形式
钢筋混凝土受压构件 构造
钢筋混凝土受压构件一般构造要求
钢筋混凝土受压构件配筋计算程序设计：——按新规范SL／T191—96
美 键 词 钢筋混凝土 ； 偏心受压掏件： 联立方 程组 ； 高扶方程； 牛顿选代法 ； 逐渐逼近
中田分类号 ：Ｖ ３ Ｔ ３２
文献标识码 ： Ａ
钢筋 混凝土 受压 柱结 构 ， 有轴 心受 压 、 心 受压 两种 。 偏 偏心受压又有大偏 心和小偏 心 等情 形 。 往 的计算 通常 是 采用图表法。为了适 应计算 机解答 ， 文推 导 了计算 公式 ， 本 据此编写 了计算程序 ， 应用方便 原规范大偏 心和小偏 心 受压构 件 ， 因为有人 为因 素 ， 在 其分界线 附近配 筋量 不连续 ， 新规 范也存 在 不连续问题 ， 需 要专门论述 。
１ 联立方程组
引起的弯矩 。ｅ为轴 向力作 用 点至 受拉边 或 受压较 小边 钢 筋台力点之 间的距 离 ；
ｅ ｌ ＋ｈ ２ ＝ｒｏ ｅ ｔ 一口 （） ３
ｅ 为轴向力对截面重心的偏心矩 ， 常是 ｅ ｏ 常 已知 ， Ｍ＝Ｊ 则 ｖ ｘ ； 为考虑挠 曲影 响 的轴 向 力偏 心矩 增 大系数 ， 计算 公 式这里从略 （ 例题 中取 ＝１ ； 为混凝土 的轴 心抗 压强度 ）ｌ 厂 设计值 ； ’ ， 为受压 钢筋 的强度 设计 值 ； 为受拉 边 或受压 较小边钢筋 的应力 ； 当 ≤ 时 ， 称为大偏 心受压 构件 ， 时 此 取 ＝ ， 这里 ＝ｘｈ ； ｔ。 当 此时 按下式 计算 ，
０ ａｍ－ ３ｒ ￣
左式 ＝２阳姒 ＩＤ， ４ ｘ 右式 ＝２７０５８ ， ６６６５４ 符合要求 。 ２４ 比较 、
Ｏ ＝ｌ０ ， 一０ ２４ １ ０ ＝６ ５ ０ ＝２５ ０ ０ ： ０ｏ Ｏ ＝ ４ ２ ， ４ ２ ； ８ ７９ ，
Ａ ＝５ ０ ， ＝ 一７ １ ８ ３ ６ Ｃ＝ 一１ ２ ８ ９ ８ 。 ０ＬＢ ４７７ ０３ ， ２９ ５ ３２
第10节钢筋混凝土受压构件承载力计算
第10节钢筋混凝土受压构件承载力计算钢筋混凝土结构中，钢筋混凝土受压构件（如柱和墙）的承载力计算是结构设计中的重要内容之一、本文将从受压构件承载力计算的基本原理、假设条件和计算方法等方面进行详细介绍。
1.基本原理：钢筋混凝土受压构件的承载力计算是基于构件在受压状态下的稳定性和极限强度理论进行的。
根据弹性力学理论，构件在受外载荷作用下会发生弹性变形，当荷载增大到一定程度时，构件进入非弹性变形阶段，到达极限承载力。
因此，承载力计算涉及到弹性极限状态和极限承载力的确定。
2.假设条件：在承载力计算中，一般采用以下假设条件：(1)材料的弹性线性：混凝土和钢筋的应力-应变关系符合弹性线性假设，线性弹性模量E为常数；(2)平面截面假定：构件截面平面仍是平面在载荷作用下仍处于平面；(3)材料的强度：混凝土和钢筋的强度符合破坏准则，常用的有混凝土的抗压强度、钢筋的屈服强度和附加应力等。
3.计算方法：(1)弹性计算：首先进行弹性计算，即通过材料特性和几何性质，计算出构件在设计荷载下的应力和应变，进行稳定性分析，检查是否满足弹性稳定性和承载力要求；(2)极限强度计算：当弹性计算不满足要求时，需要进行极限强度计算。
根据材料的破坏准则，分别计算混凝土的抗压强度和钢筋的屈服强度，并根据材料的强度进行构件抗弯承载力和轴向承载力的计算；(3)受限状态计算：在受压构件中，由于受到压力作用，有可能出现多种破坏状态，如混凝土挤压破坏、钢筋屈服、钢筋断裂等，需要确定受限构件状态下的承载力。
4.常用计算方法：(1)弹性计算：可使用弹性理论方法，如戴森公式、沃弗公式等进行计算；(2)极限强度计算：可使用极限强度理论方法，如塑性区方法、破坏准则方法进行计算；(3)受限状态计算：通常使用零应变截面方法、等效矩形应力块法、等效矩形应力块-受压钢筋法等进行计算。
总之，钢筋混凝土受压构件承载力计算是结构设计中的重要环节，需要根据构件的几何形状、受力情况和所用材料的特性等进行合理的计算。
钢筋混凝土受压构件—受压构件的构造要求
2024/2/7
6.1.2 截面形式及尺寸
轴心受压柱截面一般采用正方形，也可以是矩形或圆形等。 偏心受压柱当截面高度h≤600mm时，宜采用矩形截面； 600mm＜h≤800mm时，宜采用矩形或I形截面；800mm＜ h≤1400mm时，宜采用I形。I形截面的翼缘厚度不宜小于 120mm，腹板厚度不宜小于100mm。
2024/2/7
2024/2/7
图6.3 柱的箍筋形式
2024/2/7
柱内箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸，且 不应大于15d (d为纵向受力钢筋的最小直径)。当柱中全部纵向 受力钢筋的配筋率大于3％时，箍筋间距不应大于10 d，且不应 大于200mm。
当偏心受压柱的截面高度h≥600mm时，在柱的侧面上应 设置直径为10mm～16mm的纵向构造钢筋，并设置复合箍筋或 拉筋，以保证钢筋骨架的稳定性。当柱截面短边尺寸大于400 mm，且各边纵向钢筋多于3根时；或当柱截面短边尺寸不大于 400mm，但各边纵向钢筋多于4根时，应设置复合箍筋(如图 6.3(b)所示)。复合箍筋的直径和间距与原箍筋相同。对截面形 状复杂的柱，不可采用具有内折角的箍筋，以避免向外的拉力 将折角处的混凝土剥落，而应采用分离式箍筋(如图6.3(c)所示)。
2024/2/7
钢筋混凝土受压构件按照纵向压力作用位置的不同，分为 轴心受压构件和偏心受压构件。纵向压力作用线与构件截面形 心轴重合称为轴心受压构件(图6.2(a))。纵向压力作用线偏离构 件截面形心轴或轴向力和弯矩共同作用在构件上称为偏心受压 构件。纵向压力只在一个方向有偏心称为单向偏心受压构件(图 6.2(b) )；两个方向都偏心则称为双向偏心受压构件(图6.2(c))。
混凝土受压构件设计标准
混凝土受压构件设计标准一、前言混凝土受压构件是建筑结构中承受压力的重要构件之一。
它主要由混凝土和钢筋组成，具有强度高、耐久性好、施工方便等特点。
为了确保混凝土受压构件的安全可靠，必须遵循一定的设计标准。
本文旨在介绍混凝土受压构件的设计标准，以便工程师们更好地进行设计和施工。
二、国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）是我国规定混凝土结构设计的标准，其中包括混凝土受压构件的设计。
该标准被广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程领域。
三、设计原则混凝土受压构件的设计应满足以下原则：1.保证结构的安全性和可靠性，避免结构的破坏和塌陷。
2.满足使用要求，保证结构的使用寿命和使用性能。
3.优化结构设计，尽可能减少材料的使用量，降低工程成本。
四、设计要求混凝土受压构件的设计应满足以下要求：1.强度要求：混凝土受压构件的强度应符合设计要求，同时应满足规范中规定的构件强度等级和材料强度等级。
2.变形要求：混凝土受压构件的变形应符合规范中规定的限值，以保证结构的稳定性和使用性能。
3.耐久要求：混凝土受压构件的耐久性应符合规范中规定的要求，以保证结构的使用寿命。
4.施工要求：混凝土受压构件的施工应按照规范中的要求进行，包括混凝土的配合、浇筑、养护等。
五、设计计算混凝土受压构件的设计计算应包括以下内容：1.截面设计：根据构件的纵向受力状态确定截面尺寸、配筋量和钢筋布置。
2.受力分析：根据结构的荷载和支承情况，进行受力分析，确定构件的内力、剪力和弯矩等。
3.强度计算：根据截面设计和受力分析，进行强度计算，确定混凝土受压构件的承载力和强度等级。
4.变形计算：根据结构的变形要求，进行变形计算，确定混凝土受压构件的变形量和变形控制措施。
5.稳定计算：根据构件的稳定性分析，确定混凝土受压构件的稳定性和稳定控制措施。
六、设计流程混凝土受压构件的设计流程如下：1.确定构件的几何形状和荷载情况。
2.进行截面设计，确定截面尺寸、配筋量和钢筋布置。
钢筋混凝土受压构件
§5-3 偏心受压构件正截面承载力计算
1.2 第二类破坏情况——受压破坏
（3）偏心距较大，受拉钢筋配置过多。（超筋） 如图，当偏心距较大时，本应发生第一类大偏心受压破 坏，但若受拉钢筋配置过多，则受拉一侧的钢筋应力达 不到屈服强度，这种破坏与超筋梁类似。设计应避免。
实际工程中真正的轴心受压 构件是没有的。 我国规范目前仍把这两种构 件分别计算。 对偏心很小的构件可略去不 计，构件按轴心受压计算。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (压构件的构造要求
1.截面形式和尺寸 ❖为了模板的制作方便，受压构件一般均采用方形或矩形截面。
§5-1 受压构件的构造要求
4. 箍筋
3）间距：柱中箍筋直径不应小于0.25倍纵筋的最大直径，也不应小 于6mm。 箍筋间距s应符合下列三个条件： І）s 15d（绑扎骨架）或s 20d（焊接骨架），d为纵筋的最小直径。 П）s b，b为截面的短边尺寸。 Ⅲ） s400mm。 4）当纵筋的接头采用绑扎搭接时，则在搭接长度范围内箍筋应加密。
根据上述试验分析，配置普通箍筋的钢筋砼短柱的正截面极限承载 力由砼及纵向钢筋两部分受压承载力组成。即
Nu
fc Ac
f y
As
适用于比较粗的短柱
Nu——破坏时的极限轴向力； Ac——混凝土截面面积； As’——全部纵向受压钢筋截面面积。
§5-2 轴心受压构件正截面承载力计算
2. 普通箍筋短柱正截面极限承载力
§5-2 轴心受压构件正截面承载力计算
2. 普通箍筋短柱正截面极限承载力
受压构件的计算长度l0与其两端的约束情况有关，可自表5-2查得。
§5-2 轴心受压构件正截面承载力计算
3. 普通箍筋柱的计算
钢筋混凝土受压构件
钢筋混凝土受压构件在建筑领域中，钢筋混凝土受压构件是极其重要的组成部分。
它们承载着建筑物的重量，确保结构的稳定与安全。
要理解钢筋混凝土受压构件，首先得明白什么是受压构件。
简单来说，受压构件就是在结构中主要承受压力作用的构件。
比如柱子，它支撑着楼板和梁传来的荷载，承受的主要就是压力。
而钢筋混凝土受压构件，则是由钢筋和混凝土共同组成，协同工作来承受压力的构件。
混凝土是一种抗压性能良好的材料，但它的抗拉性能却比较差。
而钢筋则具有良好的抗拉性能。
将钢筋配置在混凝土中，就能充分发挥两种材料各自的优势。
在受压构件中，混凝土承受压力，钢筋则帮助混凝土承受可能产生的拉力，防止混凝土开裂破坏。
钢筋混凝土受压构件有多种类型，常见的有轴心受压构件和偏心受压构件。
轴心受压构件，顾名思义，就是所受压力的作用点与构件的轴线重合。
这种构件在实际工程中比较常见，比如多层建筑中的底层柱子。
在轴心受压构件中，混凝土和钢筋的受力相对较为均匀。
偏心受压构件则是压力作用点不在构件轴线位置上。
这就导致构件的一侧受压较大，另一侧受压较小，甚至可能受拉。
偏心受压构件在实际工程中的情况更为复杂，比如框架结构中的边柱、角柱等。
在设计钢筋混凝土受压构件时，需要考虑许多因素。
首先是荷载的大小和性质。
要准确计算出构件所承受的压力大小，以及这个压力是长期作用还是短期作用，这对于确定构件的尺寸和配筋至关重要。
然后是混凝土和钢筋的强度等级。
不同强度等级的材料，其承载能力是不同的。
一般来说，高强度的材料能够减小构件的尺寸，但成本也会相应增加。
所以，要在保证安全的前提下，选择合适的材料强度等级。
构件的截面尺寸也是设计中的关键因素。
截面尺寸过小，构件可能无法承受荷载；截面尺寸过大，则会造成材料的浪费，增加建筑成本。
钢筋的配置同样重要。
钢筋的数量、直径、间距等都需要经过精确计算。
不仅要保证钢筋能够承受拉力，还要保证钢筋与混凝土之间有良好的粘结，共同工作。
除了设计，施工质量也对钢筋混凝土受压构件的性能有着重要影响。
5.钢筋混凝土偏心受压构件
5.2 轴心受压柱正截面受压承载能力
二、轴心受压螺旋箍筋柱的正截面受压承截力计算
螺旋箍筋和焊接环筋柱
螺旋箍筋柱和焊接环筋柱 的配箍率高，而且不会像普通 箍筋那样容易“崩出”，因而 能约束核心混凝土在纵向受压 时产生的横向变形，从而提高 了混凝土抗压强度和变形能力， 这种受到约束的混凝土称为 “约束混凝土”。
1 杆端弯矩同号时的二阶效应 (1)控制截面的转移
杆端弯矩同号时的二阶效应(P-δ效应)
5.4 偏心受压构件二阶效应
(2)考虑二阶效应的条件
杆端弯矩同号时，发生控制截面转移的情况是不 普遍的，为了减少计算工作量，《混凝土结构设计 规范》规定，当只要满足下述三个条件中的一个条 件时，就要考虑二阶效应：
此外，在长期荷载作用下，由于混 凝土的徐变，侧向挠度将增大更多，从 而使长柱的承载力降低的更多，长期荷 载在全部荷载中所占的比例越多，其承 载力降低的越多。
5.2 轴心受压柱正截面受压承载能力
《混凝土结构设计规范》采用稳定系数φ来表示长柱承载力的降低 程度
5.2 轴心受压柱正截面受压承载能力
2 承载力计算公式
方形、矩形截面箍筋形式 I形、L形截面箍筋形式
5.2 轴心受压柱正截面受压承载能力
在实际工程结构中，由于混凝土材料的非匀质性，纵 向钢筋的不对称布置，荷载作用位置的不准确及施工时不 可避免的尺寸误差等原因，使得真正的轴心受压构件几乎 不存在。但在设计以承受恒荷载为主的多层房屋的内柱及 桁架的受压腹杆等构件时，可近似地按轴心受压构件计算。 另外，轴心受压构件正截面承载力计算还用于偏心受压构 件垂直弯矩平面的承载力验算。
Ass 0
dcor
s
Ass1
Nu ( fc r ) Acor f yAs
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。
钢筋混凝土受压构件设计
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 实际工程中，真正的轴心受压构件是不存在的。但是为了方便，以恒 载为主的多层建筑的内柱和屋架的受压腹杆等少数构件，常近似按轴 心受压构件进行设计，而框架结构柱、单层工业厂房柱、承受节间荷 载的屋架上弦杆、拱等大量构件，一般按偏心受压构件进行设计。
上一页 下一页 返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• ３． 纵向钢筋 • 柱的全部纵向钢筋的配筋率不应小于表４-１中所规定数值，且不宜
超过５％，以免造成浪费。同时，一侧钢筋的配筋率不应小于０．２ ％（表４-１）。 • 纵向受力钢筋宜采用直径较大的钢筋，直径不宜小于１２ｍｍ，通常 在１６～３２ｍｍ 范围内选用。钢筋应沿截面的四周均匀布置，矩 形截面时，钢筋根数不得少于４根；圆形截面时，不应少于６根，且 不宜少于８根。钢筋的净间距不应小于５０ｍｍ，且不宜大于３００ ｍｍ；对于水平浇筑的预制柱，其净间距可以按梁的有关规定取用。
上一页 下一页 返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 其他截面形式柱的箍筋见图４-４。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。
• 4.1.3 轴心受压构件承载力计算
• 作为最具有代表性受压构件的柱子，按箍筋配置形式的不同可分为两 种类型：配有纵向钢筋和普通箍筋的柱，称为普通箍筋柱；配有纵向 钢筋和螺旋式或焊接环式箍筋的柱，称为螺旋箍筋柱，如图４-５所 示。
• 根据上述分析可知，螺旋箍筋或焊接环筋所包围的核心截面混凝土的 实际抗压强度，处于三轴受压状态，其纵向抗压强度得到提高，其值 可利用圆柱体混凝土周围加液压所得近似关系进行计算：
• 在间接钢筋间距s范围内，利用στ 的合力与钢筋的拉力平衡（图４-１ ０），可得
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
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第3章钢筋混凝土轴心受压构件
混凝土结构设计原理第3章钢筋混凝土轴心受压构件钢筋混凝土轴心受压构件是混凝土结构中常见的一种构件形式，主要用于承受垂直于构件轴线方向的压力。
钢筋混凝土轴心受压构件的设计原理分为两部分：构件的轴心受压行为和构件的承载能力计算。
构件的轴心受压行为主要包括构件的受压区域、受压区域的应力分布和受压区域的破坏机制。
钢筋混凝土轴心受压构件的典型截面形态为矩形或圆形，受压区域的形态可能是均匀分布的，也可能是不均匀分布的。
构件的轴心受压行为需要满足构件内力平衡条件和满足构件受压后的变形和破坏要求。
构件的承载能力计算是根据轴心受压构件的截面尺寸、材料强度和受力状态等因素，通过确定构件的抗压能力来判断构件是否满足设计要求。
钢筋混凝土轴心受压构件的承载能力主要由混凝土和钢筋的受压能力共同决定，混凝土的受压承载能力取决于混凝土的抗压强度和受压区域的形态，钢筋的受压承载能力取决于钢筋的抗压强度和受压区域的钢筋配筋率。
在设计钢筋混凝土轴心受压构件时，需要确定合适的截面尺寸和配筋率，并满足以下设计原则：1.受压区域的尺寸要满足受力要求和受变形要求。
受压区域的尺寸过小可能导致构件的承载能力不足，受压区域的尺寸过大可能造成材料的浪费。
2.配筋率要满足受力要求和受变形要求。
钢筋的配筋率过小可能导致构件的抗压能力不足，钢筋的配筋率过大可能造成材料的浪费。
3.构件的抗压能力要大于受力要求。
构件的抗压能力应该满足构件在设计使用寿命内的受力要求，包括弯曲强度、剪切强度和承载力等。
4.考虑构件的极限状态和使用状态。
在设计过程中，需要考虑构件的极限状态和使用状态，确保构件在使用过程中的安全可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 实际工程中，真正的轴心受压构件是不存在的。但是为了方便，以恒 载为主的多层建筑的内柱和屋架的受压腹杆等少数构件，常近似按轴 心受压构件进行设计，而框架结构柱、单层工业厂房柱、承受节间荷 载的屋架上弦杆、拱等大量构件，一般按偏心受压构件进行设计。
• 箍筋间距不应大于４００ｍｍ 及构件横截面的短边尺寸，且不应大 于１５d（d为纵筋最小直径）。
• （３）箍筋的形式。受压构件中周边箍筋应做成封闭式。 • 箍筋的形式须根据截面形式、尺寸和纵向钢筋根数决定。当柱短边截
面尺寸大于４００ｍｍ且各边纵向钢筋多于３根时，或当截面短边尺 寸不大于４００ｍｍ，但各边纵向钢筋多于４根时，应设置复合箍筋 ，见图４-３。
上一页 下一页 返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 其他截面形式柱的箍筋见图４-４。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。
• 4.1.3 轴心受压构件承载力计算
• 作为最具有代表性受压构件的柱子，按箍筋配置形式的不同可分为两 种类型：配有纵向钢筋和普通箍筋的柱，称为普通箍筋柱；配有纵向 钢筋和螺旋式或焊接环式箍筋的柱，称为螺旋箍筋柱，如图４-５所 示。
• ２． 截面形式和尺寸 • 钢筋混凝土受压构件的截面形式要考虑到受力合理和模板制作的方便
，柱截面一般采用方形或矩形，有时根据需要也采用圆形或多边形。
上一页 下一页 返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 当截面尺寸较大时，为节约混凝土和减轻柱的自重，常常采用Ｉ形截 面。
• 受压构件截面尺寸需根据内力大小、构件长度及构造要求等条件决定 ，为避免构件长细比过大，承载力降低过多，柱截面尺寸不宜过小， 一般不宜小于250ｍｍ×250ｍｍ；矩形截面柱截面尺寸宜满足h≥l0/ ２５，b≥l0/３０，此处l0为柱的计算长度，b、h为柱的短边、长边尺 寸。当截面尺寸在８００ ｍｍ 以下时， 取５０ ｍｍ 的倍数， 在８ ００ ｍｍ 以上时， 取１００ｍｍ的倍数；Ｉ形截面要求翼缘厚度不 宜小于１２０ｍｍ，腹板厚度不宜小于１００ｍｍ。
上一页 下一页 返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• ３． 纵向钢筋 • 柱的全部纵向钢筋的配筋率不应小于表４-１中所规定数值，且不宜
超过５％，以免造成浪费。同时，一侧钢筋的配筋率不应小于０．２ ％（表４-１）。 • 纵向受力钢筋宜采用直径较大的钢筋，直径不宜小于１２ｍｍ，通常 在１６～３２ｍｍ 范围内选用。钢筋应沿截面的四周均匀布置，矩 形截面时，钢筋根数不得少于４根；圆形截面时，不应少于６根，且 不宜少于８根。钢筋的净间距不应小于５０ｍｍ，且不宜大于３００ ｍｍ；对于水平浇筑的预制柱，其净间距可以按梁的有关规定取用。
上一页 下一页 返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 偏心受压构件垂直于弯矩作用平面的侧面和轴心受压构件各边的纵向 受力钢筋，其间距不宜大于３００ｍｍ。当偏心受压柱的截面高度 h≥６００ｍｍ 时，在侧面应设置直径不小于１０ｍｍ 的纵向构造钢 筋，并相应设置附加箍筋或拉筋，如图４-２所示。
• ４． 箍筋 • （１）箍筋的作用。钢筋混凝土受压构件中箍筋的作用不但可以防止
纵向钢筋压屈，而且在施工时起固定纵向钢筋位置的作用，另外，还 约束核心混凝土受压时的侧向膨胀。 • （２）箍筋的直径和间距。箍筋直径不应小于d／４（d为纵向钢筋 最大直径）且不应小于６ｍｍ。
上一页 下一页 返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 当纵筋配筋率超过３％时，箍筋直径不应小于８ｍｍ，间距不应大于 １０d（d为纵筋最小直径）且不应大于２００ｍｍ。箍筋末端应做 成１３５°弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的１０倍。
• 4.1.3.1轴心受压普通箍筋柱承载力计算 • １． 钢筋混凝土轴心受压柱的破坏形态
上一页 下一页 返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 普通箍筋柱是工程中最常见的受压构件形式，截面形式一般为方形、 矩形和圆形。纵向钢筋所起的作用为：帮助混凝土承受压力，减小构 件截面尺寸；承担初始偏心距引起的弯矩和某些偏心弯矩下产生的拉 力；防止构件突然脆裂破坏及增加构件延性；减小混凝土徐变。箍筋 的作用为：与纵筋形成骨架，防止纵筋受力后屈曲，保证混凝土和纵 筋共同受力直至破坏；对核心部分混凝土有一定的约束作用，提高混 凝土的极限压应变，增大延性；若为螺旋箍，除对核心混凝土有约束 作用，还可以提高承载能力及延性。
• 4.1.2受压构件的基本构造要求
• １． 材料强度等级 • 为充分发挥混凝土材料的抗压性能，减小构件的截面尺寸，节约钢筋
，宜采用强度等级较高的混凝土，一般采用Ｃ２５、Ｃ３０、Ｃ３５ 、Ｃ４０，必要时可以采用强度等级更高的混凝土。
上一页 下一页 返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 由于受到混凝土受压最大应变的限制，高强度的钢筋不能充分发挥作 用，因此不宜采用高强度钢筋。《混凝土结构设计规范》（ＧＢ５０ ０１０—２０１０）规定，纵向受力普通钢筋宜采用ＨＲＢ４００级 、ＨＲＢＦ４００级、ＨＲＢ５００、ＨＲＢＦ５００级。箍筋宜采 用ＨＲＢ４００级、ＨＲＢＦ４００级、ＨＲＢ５００级、ＨＲＢＦ ５００级、ＨＰＢ３００级，也可采用ＨＲＢ３３５级、ＨＲＢＦ３ ３５级钢筋。
项目４ 钢筋混凝土受压构件设计
• 任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计 • 任务4.2 钢筋混凝土偏心受压构件设计
返回
任务4.1 钢筋混凝土轴心受压构件设计
• 4.1.1受压构件的概念
• 以承受轴向压力为主的构件属于受压构件，例如柱、拱、屋架上弦杆 、剪力墙、桥梁结构中的桥墩等。受压构件按其受力情况可分为轴心 受压构件、单向偏心受压构件和双向偏心受压构件。在此为了方便， 忽略混凝土的不均匀性与不对称配筋的影响，按单一匀质材料分析钢 筋混凝土受压构件。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，不重合时为偏心受压。当轴向压力的作用线对构件截面 的一个主轴有偏心距时为单向偏心受压构件，当轴向压力作用线对 构件截面的两个主轴都有偏心距时为双向偏心受压构件，如图４-１ 所示。