钢筋混凝土受压构件承载力计算

第6章 钢筋混凝土受压构件承载力计算
第6章 钢筋混凝土受压构件承载力计算 5.1 受压构件的一般构造
5.1.1截面形式与尺寸
轴压构件：方形、圆形截面； 偏压构件：矩形、工形截面。（偏心力应沿长边布置）
图5-3 受压构件截面形式 受压构件截面尺寸满足最小尺寸的要求
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区高度较大，远侧钢筋可能受拉也可能受压，破坏具有脆 性性质。 ★受压破坏一般为偏心距较小的情况，故常称为小偏心受压。
基本特征 受力形式
As不屈服（特殊情况例外） 部分截面受压 全截面受压
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3. 受拉破坏和受压破坏的界限
◆ 即受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变ecu同时达到。
◆ 与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。
◆ 相对界限受压区高度仍为:
b
0 .8 1 fy
e cu E s
若≤b构件受拉破坏（大偏心受压构件） 若＞b构件受压破坏（小偏心受压构件）
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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。
普通箍筋柱及螺旋箍筋柱
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5.2.1 短柱的试验研究
强度破坏
图5-6 短柱的破坏形态
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2. 级别：HRB335和HRB400或RRB400级钢筋做为纵向受 力钢筋，采用HPB300级钢筋做为箍筋
3. 直径：不宜小于12mm，一般在16mm~32mm范围内。 3. 根数：矩形截面中，纵向受力钢筋根数不得少于4根， 圆形截面 4. 布置：轴心受压构件沿构件截面周边均匀布置；偏压构 件布置在垂直于弯矩作用方向的两个对边。
止纵向钢筋受压弯曲，抵抗柱中也起到水平剪力。
2. 形式：封闭式
3. 间距：s≤15d（绑扎骨架）
或20d（焊接骨架） （ dmin）
s≤ 400mm;
s≤b （截面的短边尺寸）
4. 直径：dsv≥d/4 (dmax)， 且 dsv≥6mm。
5. 复合箍筋：b ≤ 400mm，且各边纵筋多于
四根时；或当b >400mm且各边纵筋多于3根 时，
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受压构件的基本构造要求 轴心受压构件的正截面承载力 偏心受压构件的正截面承载力计算
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受压构件是钢混结构中最常见的构件之一。 如框架柱、墙、拱、桩、桥墩、烟囱、桁架压杆、水塔筒壁等。 受压构件除需满足承载力计算要求外，还应满足相应的构造要求。
★延性破坏，破坏特征与配有受压钢 筋的适筋梁相似，承载力主要取决 于受拉侧钢筋。
图5-11 大偏心受压构件破坏形态
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2. 受压破坏：偏心距e0较小，或偏心距e0较大但As配筋过多时
图5-12 小偏心受压构件破坏形态
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★截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大。 ★而受拉侧钢筋应力较小 ★截面最后是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏。 ★承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，破坏时受压
vv
图5-1 受压构件
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构件以承受轴向压力为主,通常还有弯矩和剪力作用 受压构件分为：轴心受压构件、偏心受压构件。 偏压构件分为：单向偏压构件、双向偏压构件
图5-2 轴心受压与偏心受压构件 （a）轴心受压 （b）单向偏心受压 （c）双向偏心受压
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5.1.2 混凝土
混凝土强度等级对受压构件的抗压承载力影响很 大，特别对于轴心受压构件。为了充分利用混凝土承 压，节约钢材，减小构件截面尺寸，受压构件宜采用 较高强度等级的混凝土，一般情况下受压构件采用 C25以上等级的混凝土。
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5.1.3 纵向钢筋
1.作用：承担纵向压力、防止构件突然脆裂破坏、增强构 件的延性，减小混凝土不匀质引起的不利影响、承担拉力等。
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5. 用量：需满足最小配筋率的要求并不超过5%。 6. 构造钢筋：当h≥600mm时，应沿长边设置纵向构造 钢筋，并相应地配置复合箍筋或拉筋。 7.净间距：不应小于50mm，中距不宜大于300mm。
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5.1.4 箍筋
1. 作用：固定纵向钢筋，给纵向钢筋提供侧向支点，防
5.2.2 长柱轴心受压构件的承载力降低现象
初始偏心距
失稳
破坏
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
图5-8 长柱破坏形态
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5.2.2. 轴心受压构件的承载力计算
Nu
稳定系数j 与柱的长细比 l0/b有关。
图5-9 计算简图
第6章 钢筋混凝土受压构件承载力计算 5.3 偏心受压构件正截面承载力计算
应设置复合箍筋。
图5-4 受压构件 的钢筋骨架
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当柱截面短边尺寸大于400mm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
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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、荷载作用位置的偏差、混凝土
图5-10 偏心受压构件
偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关
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5.3.1 破坏特征
1. 受拉破坏：偏心距e0较大，且As配筋合适
★受拉侧混凝土较早出现裂缝，As的 应力首先达到屈服强度。
★裂缝迅速开展，受压区高度减小。
★受压侧钢筋A's 受压屈服，压区混凝 土压碎而达到破坏。
◆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。
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