第十章_钢筋混凝土受压构件PPT资料52页
合集下载
第十章_钢筋混凝土受压构件承载力计算
（一） 大小偏压分类 1. 大偏心受压破坏（受拉破坏）
当偏心距较大且受拉区钢筋配置得不太多时，在荷载 作用下，柱截面靠近纵向力一侧受压，另一侧受拉。随着 荷载的增加，首先在受拉边产生横向裂缝。随着荷载不断 增加，受拉区的裂缝不断发展和加宽，受拉区的纵向钢筋 首先屈服，裂缝开展比较明显，受压区不断减小，受压边 缘混凝土达到极限压应变εcu而被压碎，构件宣告破坏。 特征：这种破坏始于受拉钢筋先达到屈服强度，最后 由混凝土（受压区）被压碎而引起的，受压钢筋受压屈服， 属于塑性破坏。图10.10为大偏心受压破坏。
（四）箍筋
（6） 柱内纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋应加 密，其直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。当 搭接钢筋受压时，箍筋间距不应大于10d，且不应大 于200mm；当搭接钢筋受拉时，箍筋间距不应大于5d， 且不应大于100mm，d为纵向钢筋的最小直径。当受 压钢筋直径d＞25mm时，尚应在搭接接头两个端面外 100mm范围内各设置两个箍筋。 （7）对截面形状复杂的柱，不允许采用有内折角 的箍筋，因内折角箍筋受力后有拉直趋势，其合力将 使内折角处混凝土崩裂。应采用图10.2所示的叠套箍 筋形式。
（三） 纵向钢筋
纵向受力钢筋应根据计算确定，同时应符合下列规定： 1. 直径、间距、混凝土保护层 纵向钢筋直径不宜小于12mm，优先选择较大直径的钢筋。 纵向钢筋中距不宜大于300mm，净距不应小于50mm。 混凝土保护层最小厚度根据环境类别按附表10采用，对一类 环境为30mm。 2. 钢筋布置 轴心受压构件的纵向钢筋沿截面周边均匀对称布置；偏 心受压构件的受力钢筋按计算要求设置在弯矩作用方向的两 对边，且当截面高度h≥600mm时，在侧面应设置直径10～ 16mm、间距不大于300mm的构造钢筋。
建筑工程结构课件 05 钢筋混凝土轴心受力构件-受压
钢筋混凝土轴心受力构件的施工 主要包括模板制作、钢筋绑扎、 混凝土浇筑等步骤。
02
03
钢筋绑扎应在模板安装完成后进 行，钢筋的规格、数量和位置应 符合设计要求，同时应确保钢筋 骨架的稳定性和保护层的厚度。
04
质量控制
质量控制是确保钢筋混凝土轴心受力构件施 工质量的关键环节，包括原材料质量控制、 施工过程质量控制和成品质量控制等方面。
技术发展趋势
01
02
03
高性能材料
采用高强度混凝土和高性 能钢材，提高构件的承载 能力和耐久性。
预制装配化
通过预制装配技术，实现 高效施工，降低成本，减 少环境污染。
智能化监测
利用传感器和智能化技术 对钢筋混凝土结构进行实 时监测和健康评估。
未来研究方向
新型结构形式
绿色可持续发展
研究新型的钢筋混凝土结构形式，以 满足更加复杂和多样化的工程需求。
承载能力分析
承载能力分析主要考虑混凝土和 钢筋的强度以及构件的截面尺寸
等因素。
承载能力分析需要考虑轴向力作 用下构件的整体稳定性，以Байду номын сангаас混
凝土和钢筋的应力分布情况。
承载能力分析还需要考虑施工过 程中的各种因素，如混凝土的收
缩和徐变等。
稳定性分析
稳定性分析是确保钢筋混凝土轴心受力构件在承受轴向力时不会发生失稳破坏的重 要步骤。
历史与发展
历史
钢筋混凝土轴心受力构件的发展始于20世纪初，随着材料科学和施工技术的不断进步，其性能和应用范围不断 得到提升和拓展。
发展
现代的钢筋混凝土轴心受力构件已经实现了标准化、模块化生产，并通过新材料、新工艺的应用，进一步提高 了其承载能力和耐久性。同时，随着绿色建筑和可持续发展理念的普及，钢筋混凝土轴心受力构件的环保性能 也得到了进一步提升。
02
03
钢筋绑扎应在模板安装完成后进 行，钢筋的规格、数量和位置应 符合设计要求，同时应确保钢筋 骨架的稳定性和保护层的厚度。
04
质量控制
质量控制是确保钢筋混凝土轴心受力构件施 工质量的关键环节，包括原材料质量控制、 施工过程质量控制和成品质量控制等方面。
技术发展趋势
01
02
03
高性能材料
采用高强度混凝土和高性 能钢材，提高构件的承载 能力和耐久性。
预制装配化
通过预制装配技术，实现 高效施工，降低成本，减 少环境污染。
智能化监测
利用传感器和智能化技术 对钢筋混凝土结构进行实 时监测和健康评估。
未来研究方向
新型结构形式
绿色可持续发展
研究新型的钢筋混凝土结构形式，以 满足更加复杂和多样化的工程需求。
承载能力分析
承载能力分析主要考虑混凝土和 钢筋的强度以及构件的截面尺寸
等因素。
承载能力分析需要考虑轴向力作 用下构件的整体稳定性，以Байду номын сангаас混
凝土和钢筋的应力分布情况。
承载能力分析还需要考虑施工过 程中的各种因素，如混凝土的收
缩和徐变等。
稳定性分析
稳定性分析是确保钢筋混凝土轴心受力构件在承受轴向力时不会发生失稳破坏的重 要步骤。
历史与发展
历史
钢筋混凝土轴心受力构件的发展始于20世纪初，随着材料科学和施工技术的不断进步，其性能和应用范围不断 得到提升和拓展。
发展
现代的钢筋混凝土轴心受力构件已经实现了标准化、模块化生产，并通过新材料、新工艺的应用，进一步提高 了其承载能力和耐久性。同时，随着绿色建筑和可持续发展理念的普及，钢筋混凝土轴心受力构件的环保性能 也得到了进一步提升。
5.钢筋混凝土受压构件-PPT课件
• 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）， 一般取300mm。
4.1.3 配筋构造
h≤600 600＜h≤1000
（a）
1000＜h≤1500
b≤400
（b）
b≤400
（ c）
b≤400
（a）轴心受压
（b）、 （c）、（d）偏心受压
（d）
4.2.1轴心受压构件的破坏特征
2．轴心受压长柱的破坏特征(破坏过程) 破坏过程：首先在凹侧出现纵向裂缝， 混凝土压碎，钢筋压屈外鼓；凸侧出现
横向裂缝，挠度增大，柱子破坏
原因:初始偏心产生附加弯矩附加弯 矩引起挠度 加大初始偏心，最终构 件是在M，N共同作用下破坏。 结论：在截面尺寸、配筋、材料强度相
采用C25 及以上等级的混凝土。
钢筋：一般采用HRB400和HRB335
4.1.2 截面形式及尺寸要求
截面形状：正方形、矩形、圆形、环形。
截面尺寸： 矩形或方形截面，（且b×h≥250×250mm），长细 比宜控制在l0/h≤30或l0/b≤25。（其中 l0为柱的计算长 度，h和b分别为截面的高度和宽度）。
l0=1.0H=1×4.4=4.4m,
l0/b=4400/400=11
1 1 0 . 9 8 2 2 2 1 0 . 0 0 2 (/ l 8 ) 1 0 . 0 0 2 ( 1 1 8 ) 0b
（2）计算钢筋截面面积As′
3 N 3 0 0 0 1 0 fA 1 4 . 32 0 0 0 0 0 c 0 . 9 ' 2 0 . 90 . 9 8 2 A 1 4 8 5 m m s f ' 3 6 0 y
4.1.3 配筋构造
h≤600 600＜h≤1000
（a）
1000＜h≤1500
b≤400
（b）
b≤400
（ c）
b≤400
（a）轴心受压
（b）、 （c）、（d）偏心受压
（d）
4.2.1轴心受压构件的破坏特征
2．轴心受压长柱的破坏特征(破坏过程) 破坏过程：首先在凹侧出现纵向裂缝， 混凝土压碎，钢筋压屈外鼓；凸侧出现
横向裂缝，挠度增大，柱子破坏
原因:初始偏心产生附加弯矩附加弯 矩引起挠度 加大初始偏心，最终构 件是在M，N共同作用下破坏。 结论：在截面尺寸、配筋、材料强度相
采用C25 及以上等级的混凝土。
钢筋：一般采用HRB400和HRB335
4.1.2 截面形式及尺寸要求
截面形状：正方形、矩形、圆形、环形。
截面尺寸： 矩形或方形截面，（且b×h≥250×250mm），长细 比宜控制在l0/h≤30或l0/b≤25。（其中 l0为柱的计算长 度，h和b分别为截面的高度和宽度）。
l0=1.0H=1×4.4=4.4m,
l0/b=4400/400=11
1 1 0 . 9 8 2 2 2 1 0 . 0 0 2 (/ l 8 ) 1 0 . 0 0 2 ( 1 1 8 ) 0b
（2）计算钢筋截面面积As′
3 N 3 0 0 0 1 0 fA 1 4 . 32 0 0 0 0 0 c 0 . 9 ' 2 0 . 90 . 9 8 2 A 1 4 8 5 m m s f ' 3 6 0 y
受压构件(钢筋混凝土结构课件)
常见问题的处理与预防
混凝土腐蚀
钢筋锈蚀
对于混凝土腐蚀问题，应采取措施防止水 分和有害物质侵入，如涂刷防腐涂料、增 加保护层等。
钢筋锈蚀可能导致结构承载能力下降，应 采取措施除锈、防锈，保持钢筋的良好状 态。
裂缝修补
预防性维护
对于出现的裂缝，应及时进行修补，防止 裂缝扩大，可采用压力灌浆、填充材料等 方法进行处理。
受压构件（钢筋混凝土结构课件
• 受压构件的基本概念 • 钢筋混凝土受压构件的特性 • 受压构件的设计与建造 • 受压构件的加固与维护 • 受压构件的未来发展
01
受压构件的基本概念
定义与分类
定义
受压构件是指受到压力作用的构 件，其承载能力主要依赖于混凝 的不同，受压构件 可分为轴心受压构件和偏心受压 构件两类。
为了预防常见问题的发生，应定期进行结 构检查和维护，及时发现和处理潜在问题 ，确保结构的安全性和稳定性。
05
受压构件的未来发展
新材料的应用
高强度材料
利用高强度钢材、混凝土 等材料，提高受压构件的 承载能力和稳定性。
复合材料
采用纤维增强复合材料， 如碳纤维、玻璃纤维等， 增强构件的抗拉、抗压和 抗剪切性能。
受压构件在建筑中的作用
01
02
03
支撑作用
受压构件是建筑物的主要 支撑结构，能够承受竖向 荷载，保持建筑物的稳定 性。
传递荷载
受压构件将竖向荷载传递 至基础，确保建筑物的安 全性和可靠性。
抗震能力
在地震作用下，受压构件 能够通过其承载能力和变 形能力，减小地震对建筑 物的破坏作用。
受压构件的设计原理
承载能力包括极限承载能力和正常使 用承载能力。
构件的稳定性
钢筋混凝土受压构件设计
下一页 返回
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
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
钢筋混凝土偏心受力构件图文
小偏心受压 界限破坏
Nb
大偏心受压
二、 大、小偏心的界限
大、小偏心受压之间的根本区别：截面破坏时远离轴力的 一侧钢筋是否屈服
与区分适筋梁和超筋梁的界限 状态完全相同，
三、 弯矩增大系数
偏心受压构件考虑纵向弯曲影响的方法是： 将构件两端截面按结构分析确定的对同一主轴的弯矩
设计值M2(绝对值较大端的弯矩)乘以不小于1.0的增大 系数，作为控制截面的弯矩设计值M。
第四节 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算
二、 垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算
按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面 的受压承载力，此时可不计入弯矩的作用，
但应考虑稳定系数j 的影响。
三、矩形截面对称配筋的计算方法
对称配筋：即As=As’， as=as’， 钢筋规格相同
（一） 截面设计
1) 判断偏心类型
小偏心受压破坏（受压破坏）
条件：轴向压力N的相对偏心距较小；或者 轴向压力N的相对偏心距虽大，但受 拉钢筋配置得太多。
特征：混凝土先被压碎，近侧钢筋屈服，远 侧钢筋可能受拉也可能受压，不屈服，破坏 没有明显预兆，破坏突然，属于脆性破坏类 型。
一、 试验研究结论
3．中长柱要考虑纵向弯曲(挠曲)的影响
一、 试验研究结论
1．截面的平均应变符合平截面假定；
大偏心受压破坏（受拉破坏） 2．破坏形态分为两种： 小偏心受压破坏（受压破坏）
大偏心受压破坏（受拉破坏）
条件：轴向压力N的偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。
特征：受拉钢筋先达到屈服强度，最终导致压区混凝土压碎截 面破坏。这种破坏形态与适筋梁的破坏形态相似，为延性破坏。
Nb=α1fcbb h0 当N≤Nb 时，为大偏心 当N >Nb 时，为小偏心
Nb
大偏心受压
二、 大、小偏心的界限
大、小偏心受压之间的根本区别：截面破坏时远离轴力的 一侧钢筋是否屈服
与区分适筋梁和超筋梁的界限 状态完全相同，
三、 弯矩增大系数
偏心受压构件考虑纵向弯曲影响的方法是： 将构件两端截面按结构分析确定的对同一主轴的弯矩
设计值M2(绝对值较大端的弯矩)乘以不小于1.0的增大 系数，作为控制截面的弯矩设计值M。
第四节 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算
二、 垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算
按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面 的受压承载力，此时可不计入弯矩的作用，
但应考虑稳定系数j 的影响。
三、矩形截面对称配筋的计算方法
对称配筋：即As=As’， as=as’， 钢筋规格相同
（一） 截面设计
1) 判断偏心类型
小偏心受压破坏（受压破坏）
条件：轴向压力N的相对偏心距较小；或者 轴向压力N的相对偏心距虽大，但受 拉钢筋配置得太多。
特征：混凝土先被压碎，近侧钢筋屈服，远 侧钢筋可能受拉也可能受压，不屈服，破坏 没有明显预兆，破坏突然，属于脆性破坏类 型。
一、 试验研究结论
3．中长柱要考虑纵向弯曲(挠曲)的影响
一、 试验研究结论
1．截面的平均应变符合平截面假定；
大偏心受压破坏（受拉破坏） 2．破坏形态分为两种： 小偏心受压破坏（受压破坏）
大偏心受压破坏（受拉破坏）
条件：轴向压力N的偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。
特征：受拉钢筋先达到屈服强度，最终导致压区混凝土压碎截 面破坏。这种破坏形态与适筋梁的破坏形态相似，为延性破坏。
Nb=α1fcbb h0 当N≤Nb 时，为大偏心 当N >Nb 时，为小偏心
钢筋混凝土受压构件
第十章 钢筋混凝土受压构件
本章主要内容
1. 受压构件的分类； 2. 受压构件的构造 3. 轴心受压构件承载力计算； 4. 偏心受压构件正截面承载力计算；
a
1
§10.1 受压构件的分类
常见的钢筋混凝土受压构件：
柱子
桁架中的压杆
a
2
受压构件（柱）往往在结构中 具有重要作用，一旦产生破坏， 往往导致整个结构的损坏，甚至 倒塌。
a
27
计算方法和步骤
a
28
a
构件的承载力降低越多。
a
23
§10.3 轴心受压构件承载力计算
a
24
a
25
小结
1. 纵向受力钢筋、箍筋的作用； 2. 纵向受力钢筋、箍筋的构造要求。
作业布置
思考题：10.1
a
26
§10.3 轴心受压构件承载力计算计算方法和步骤（1 Nhomakorabea截面设计
已知：构件截面尺寸b×h，轴向力设计值N，构件
的计算长度L0，材料强度等级fc fy’ 。 求：纵向钢筋截面面积As’ 计算步骤如图4.2.5。
凝土收缩和温度变形引起的拉 应力； 三 防止构件突然的脆性破坏。
a
7
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
布置： 轴心受压构件的纵向钢筋沿截 面周边均匀对称布置；偏心受 压构件的受力钢筋按计算要求 设置在弯矩作用方向的两对边
a
8
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
纵筋直径与根数：
a
12
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
偏压柱h≥ 600mm时， 应设置10～16mm的纵向构造钢筋。
本章主要内容
1. 受压构件的分类； 2. 受压构件的构造 3. 轴心受压构件承载力计算； 4. 偏心受压构件正截面承载力计算；
a
1
§10.1 受压构件的分类
常见的钢筋混凝土受压构件：
柱子
桁架中的压杆
a
2
受压构件（柱）往往在结构中 具有重要作用，一旦产生破坏， 往往导致整个结构的损坏，甚至 倒塌。
a
27
计算方法和步骤
a
28
a
构件的承载力降低越多。
a
23
§10.3 轴心受压构件承载力计算
a
24
a
25
小结
1. 纵向受力钢筋、箍筋的作用； 2. 纵向受力钢筋、箍筋的构造要求。
作业布置
思考题：10.1
a
26
§10.3 轴心受压构件承载力计算计算方法和步骤（1 Nhomakorabea截面设计
已知：构件截面尺寸b×h，轴向力设计值N，构件
的计算长度L0，材料强度等级fc fy’ 。 求：纵向钢筋截面面积As’ 计算步骤如图4.2.5。
凝土收缩和温度变形引起的拉 应力； 三 防止构件突然的脆性破坏。
a
7
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
布置： 轴心受压构件的纵向钢筋沿截 面周边均匀对称布置；偏心受 压构件的受力钢筋按计算要求 设置在弯矩作用方向的两对边
a
8
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
纵筋直径与根数：
a
12
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
偏压柱h≥ 600mm时， 应设置10～16mm的纵向构造钢筋。
钢筋混凝土受压构件—T形截面承载力计算
fA 0.813 1.5 0.3106 365 .85 103 N 365 .85kN
（3）轴向力作用于截面A点时的承载力
e=y1－0.1=0.169－0.1=0.069m<
0.6y1=0.6×0.169=0.101m
e 0.069 0.164 ，β=12.38，查表，得： = 0.477
12
12
=0.00434m4
i I 0.00434 0.12m
A
0.3
T形截面折算厚度hT=3.5i=3.5×0.12=0.42m （2）轴向力作用于截面重心O点时的承载力
பைடு நூலகம்
H0 hT
1.0 5.2 0.42
12.38
查表，得： = 0.813
查表得砌体抗压强度设计值f=1.5Mpa，则承载力为
hT 0.42
则承载力为
fA 0.477 1.5 0.3106 214 .65 103 N 214 .65kN
提示：本例是T形截面受压构件的计算。 1、截面折算厚度hT的计算，关键是截面几何特征值
的计算；
2、当轴向力偏心距为69mm时，承载力降低41.33%。
条件：如图所示带壁柱窗间墙，采用MU10烧结多孔砖和M5 混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，计算高度 H0=5.2m。 计算：当轴向力分别作用于该墙截面重心O点及A点时的承 载力。
带壁柱砖墙截面图
解：（1）截面几何特征值计算 截面面积A=1×0.24+0.24×0.25=0.3m2，取γa=1.0 截面重心位置
1 0.24 0.12 0.24 0.25 0.24 0.25
y1
0.3
2 0.169m
y2=0.49－0.169=0.321m
- 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)。
布置： 轴心受压构件的纵向钢筋沿截 面周边均匀对称布置；偏心受 压构件的受力钢筋按计算要求 设置在弯矩作用方向的两对边
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
纵筋直径与根数：
通常采用 12～32mm， 直径宜粗不宜细，根数宜少不宜多，保证对称配置。 方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于４根， 圆柱中不宜少于8根且不应少于6根。 净距≥50mm， 中距≤300mm
如柱子过于细长， 其承载力受稳定性 控制，材料强度将 得不到充分发挥。
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
作用： 一 协助混凝土承受压力，以 减小构件尺寸； 二 承受可能的弯矩，以及混 凝土收缩和温度变形引起的拉 应力； 三 防止构件突然的脆性破坏。
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
◆我国规范对偏心很小可略去不计的构 件，按轴心受压构件计算。 如以承受恒载为主的多层框架房屋的内 柱、桁架中的受压腹杆等，主要承受轴 向压力，弯矩很小，可忽略不计，近似 按轴心受压构件计算。
§10.3 轴心受压构件承载力计算
破坏特征
根据构件的长细比的不同，轴 心受压构件可分为短柱（对矩形 截面l0/b≤8,b为截面宽度）和 长柱。
纵向钢筋： 一般采用HRB400和HRB335级热轧钢筋。
箍筋： 一般采用HRB400、HRB335、HPB235级热轧钢筋。
§10.2 受压构件的构造
截面形式和尺寸
轴心受压柱以方形为主， 偏心受压柱以矩形为主
一般应符合: l0/h≤25 以及 l0/b≤30 方形与矩形截面的尺寸 不宜小于250mm×250mm
§10.1 受压构件的分类
常见的钢筋混凝土受压构件：
柱子
桁架中的压杆
受压构件（柱）往往在结构中 具有重要作用，一旦产生破坏， 往往导致整个结构的损坏，甚至 倒塌。
§10.1 受压构件的分类
受压构件的分类：
受压构件按其轴向力作用线与构件截面形心轴线之间 相互位置的不同，可分为轴心受压构件和偏心受压构件。
坏”的现象。
轴心受压长柱的破坏形态
§10.3 轴心受压构件承载力计算
基本计算公式
截面承载力由混凝土和纵向受压钢筋承担，并考虑纵向 弯曲的降低作用，由平衡条件得轴心受压柱承载力计算公 式为：
N N u0 .9(fcA fy 'A s ')
§10.3 轴心受压构件承载力计算
基本计算公式
N N u0 .9(fcA fy 'A s ')
轴心受压构件
施工中 的安装 偏差、 混凝土 的非均 质性、 配筋的 不对称 性、荷 载实际 作用位 置的偏
差
§10.2 受压构件的构造
材料
《混凝土规范》规定受压钢筋的最大抗压强度为400N/mm2。
混凝土： 一般柱中采用C25及以上等级，对于高层建筑的底层柱可 采用更高强度等级的混凝土，例如采用C40或以上；
§10.3 轴心受压构件承载力计算
基本计算公式
N N u0 .9(fcA fy 'A s ')
实验表明：在截面尺寸、配筋、强度等级相同的 条件下，长柱承载力小于短柱，柱子越细长，承 载力小得越多。
用稳定系数 φ 表示长柱承载力较短柱的承载力降低 程度。 稳定系数φ是用来考虑长柱纵向弯曲使承载力降低的 影响，主要与柱子的长细比有关。长细比越大，φ值越小,
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋 配筋率：
受压构件的全部受压钢筋的最小配筋率为0.6％，受 压构件受力方向每侧的最小配筋率为0.2％；
全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5％，一般不宜大于 3％。（否则会造成施工困难且不经济）
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
作用： 保证纵向钢筋的位置正确，防止 纵向钢筋压屈，从而提高柱的承 载能力。
§10.3 轴心受压构件承载力计算
破坏特征
临近破 坏时， 柱子表 面出现 纵向裂 缝，箍 筋之间 的纵筋 压屈外 凸，混 凝土被 压碎崩 裂而破
轴心受压短柱的破坏形态
§10.3 轴心受压构件承载力计算
破坏特征
破坏时首先在凹 边出现纵向裂缝， 接着混凝土压碎， 纵筋压弯外凸， 侧向挠度急速发 展，最终柱子失 去平衡，凸边混 凝土拉裂而破坏。 对于长细比很大 的长柱，还有可 能发生“失稳破
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
受压构件中的箍筋， 应做成封闭式
末端做成135°弯钩， 平直段长度≥5d
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
偏压柱h≥ 600mm时， 应设置10～16mm的纵向构造钢筋。
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
构件的承载力降低越多。
§10.3 轴心受压构件承载力计算
小结
1. 纵向受力钢筋、箍筋的作用； 2. 纵向受力钢筋、箍筋的构造要求。
作业布置
思考题：10.1
§10.3 轴心受压构件承载力计算
计算方法和步骤
（1）截面设计
已知：构件截面尺寸b×h，轴向力设计值N，构
件的计算长度L0，材料强度等级fc fy’ 。 求：纵向钢筋截面面积As’ 计算步骤如图4.2.5。
计算方法和步骤
【例1】已知某多层现浇钢筋混凝土框架结构，首层中柱按
轴心受压构件计算。该柱安全等级为二级，轴向压力设计值
N=1400kN，计算长度l0=5m，纵向钢筋采用HRB335级，混 凝土强度等级为C30。求该柱截面尺寸及纵筋截面面积。
【解】fc=14.3N/mm2，fy′=300N/mm2， =10 .0
箍筋加密
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
有抗震设防要求时箍筋的构造要求：课本 P152-153。
§10.3 轴心受压构件承载力计算
◆ 在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。 ◆ 通常由于荷载作用位置的偏差、砼的不均匀性、配筋的不对称性， 以及施工制造的误差等原因，往往存在或多或少的初始偏心距。
N — 轴向压力设计值
Nｕ — 构件正截面受压承载力
— 稳定系数
fc— 混凝土的轴心抗压强度设计值 fy、— 钢筋抗压强度设计值 A — 构件截面面积 AS、 — 全部纵向钢筋的截面面积
式中系数0.9， 是考虑到初始 偏心的影响， 以及主要承受 恒载作用的轴 心受压柱的可 靠性，引入的 承载力折减系 数。
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
纵筋直径与根数：
通常采用 12～32mm， 直径宜粗不宜细，根数宜少不宜多，保证对称配置。 方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于４根， 圆柱中不宜少于8根且不应少于6根。 净距≥50mm， 中距≤300mm
如柱子过于细长， 其承载力受稳定性 控制，材料强度将 得不到充分发挥。
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
作用： 一 协助混凝土承受压力，以 减小构件尺寸； 二 承受可能的弯矩，以及混 凝土收缩和温度变形引起的拉 应力； 三 防止构件突然的脆性破坏。
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋
◆我国规范对偏心很小可略去不计的构 件，按轴心受压构件计算。 如以承受恒载为主的多层框架房屋的内 柱、桁架中的受压腹杆等，主要承受轴 向压力，弯矩很小，可忽略不计，近似 按轴心受压构件计算。
§10.3 轴心受压构件承载力计算
破坏特征
根据构件的长细比的不同，轴 心受压构件可分为短柱（对矩形 截面l0/b≤8,b为截面宽度）和 长柱。
纵向钢筋： 一般采用HRB400和HRB335级热轧钢筋。
箍筋： 一般采用HRB400、HRB335、HPB235级热轧钢筋。
§10.2 受压构件的构造
截面形式和尺寸
轴心受压柱以方形为主， 偏心受压柱以矩形为主
一般应符合: l0/h≤25 以及 l0/b≤30 方形与矩形截面的尺寸 不宜小于250mm×250mm
§10.1 受压构件的分类
常见的钢筋混凝土受压构件：
柱子
桁架中的压杆
受压构件（柱）往往在结构中 具有重要作用，一旦产生破坏， 往往导致整个结构的损坏，甚至 倒塌。
§10.1 受压构件的分类
受压构件的分类：
受压构件按其轴向力作用线与构件截面形心轴线之间 相互位置的不同，可分为轴心受压构件和偏心受压构件。
坏”的现象。
轴心受压长柱的破坏形态
§10.3 轴心受压构件承载力计算
基本计算公式
截面承载力由混凝土和纵向受压钢筋承担，并考虑纵向 弯曲的降低作用，由平衡条件得轴心受压柱承载力计算公 式为：
N N u0 .9(fcA fy 'A s ')
§10.3 轴心受压构件承载力计算
基本计算公式
N N u0 .9(fcA fy 'A s ')
轴心受压构件
施工中 的安装 偏差、 混凝土 的非均 质性、 配筋的 不对称 性、荷 载实际 作用位 置的偏
差
§10.2 受压构件的构造
材料
《混凝土规范》规定受压钢筋的最大抗压强度为400N/mm2。
混凝土： 一般柱中采用C25及以上等级，对于高层建筑的底层柱可 采用更高强度等级的混凝土，例如采用C40或以上；
§10.3 轴心受压构件承载力计算
基本计算公式
N N u0 .9(fcA fy 'A s ')
实验表明：在截面尺寸、配筋、强度等级相同的 条件下，长柱承载力小于短柱，柱子越细长，承 载力小得越多。
用稳定系数 φ 表示长柱承载力较短柱的承载力降低 程度。 稳定系数φ是用来考虑长柱纵向弯曲使承载力降低的 影响，主要与柱子的长细比有关。长细比越大，φ值越小,
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（1）纵向受力钢筋 配筋率：
受压构件的全部受压钢筋的最小配筋率为0.6％，受 压构件受力方向每侧的最小配筋率为0.2％；
全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5％，一般不宜大于 3％。（否则会造成施工困难且不经济）
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
作用： 保证纵向钢筋的位置正确，防止 纵向钢筋压屈，从而提高柱的承 载能力。
§10.3 轴心受压构件承载力计算
破坏特征
临近破 坏时， 柱子表 面出现 纵向裂 缝，箍 筋之间 的纵筋 压屈外 凸，混 凝土被 压碎崩 裂而破
轴心受压短柱的破坏形态
§10.3 轴心受压构件承载力计算
破坏特征
破坏时首先在凹 边出现纵向裂缝， 接着混凝土压碎， 纵筋压弯外凸， 侧向挠度急速发 展，最终柱子失 去平衡，凸边混 凝土拉裂而破坏。 对于长细比很大 的长柱，还有可 能发生“失稳破
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
受压构件中的箍筋， 应做成封闭式
末端做成135°弯钩， 平直段长度≥5d
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
偏压柱h≥ 600mm时， 应设置10～16mm的纵向构造钢筋。
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
构件的承载力降低越多。
§10.3 轴心受压构件承载力计算
小结
1. 纵向受力钢筋、箍筋的作用； 2. 纵向受力钢筋、箍筋的构造要求。
作业布置
思考题：10.1
§10.3 轴心受压构件承载力计算
计算方法和步骤
（1）截面设计
已知：构件截面尺寸b×h，轴向力设计值N，构
件的计算长度L0，材料强度等级fc fy’ 。 求：纵向钢筋截面面积As’ 计算步骤如图4.2.5。
计算方法和步骤
【例1】已知某多层现浇钢筋混凝土框架结构，首层中柱按
轴心受压构件计算。该柱安全等级为二级，轴向压力设计值
N=1400kN，计算长度l0=5m，纵向钢筋采用HRB335级，混 凝土强度等级为C30。求该柱截面尺寸及纵筋截面面积。
【解】fc=14.3N/mm2，fy′=300N/mm2， =10 .0
箍筋加密
§10.2 受压构件的构造
钢筋
（2）箍筋
有抗震设防要求时箍筋的构造要求：课本 P152-153。
§10.3 轴心受压构件承载力计算
◆ 在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。 ◆ 通常由于荷载作用位置的偏差、砼的不均匀性、配筋的不对称性， 以及施工制造的误差等原因，往往存在或多或少的初始偏心距。
N — 轴向压力设计值
Nｕ — 构件正截面受压承载力
— 稳定系数
fc— 混凝土的轴心抗压强度设计值 fy、— 钢筋抗压强度设计值 A — 构件截面面积 AS、 — 全部纵向钢筋的截面面积
式中系数0.9， 是考虑到初始 偏心的影响， 以及主要承受 恒载作用的轴 心受压柱的可 靠性，引入的 承载力折减系 数。