第5章-受压构件正截面的性能与设计
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估算出截面尺寸，再用公式计算出 As。
例题5-1、5-2。
2、 截面复核： 已知：bh，fc, f y, l0, As, 求Nu
Nu 0.9( fc A fyAs)
当Nu N， 安全；否则，不安全。
5.3 偏心受压构件正截面的受力性能
As
As
b
偏心距e0=0时，为轴心受
压构件；
当e0→∞时，即N=0时，为
现象。按表5-1采用。
fc f y As
As
b
h
三、 构造要求
1、材料强度等级
宜采用高强度混凝土，不宜采用高强度钢筋。
2、截面形式及尺寸
一般采用方形截面。最小边长不宜小于350mm。
3、纵向钢筋
纵向钢筋的配筋率ρ´= As´/A不得小于0.5%，不宜大于3%，
常用配筋率在0.5%~3%范围内； 纵向受力钢筋直径d不应小于12mm，数量不应少于4根，并
构件破坏前没有明显预兆，属于脆性破坏。
N
(a) N
ei N
cmax1 cu
sAs
f yAs
sAs
(b)
cmax2
小
ei N
偏 心
受
压
破
坏
（
f yAs
受
压
破
坏
(c)
）
相同之处：截面的最终破坏都是受
短柱 lo/i 28 ， lo/b 8， lo/d 7
短柱
长柱
Βιβλιοθήκη Baidu
在截面尺寸、配筋、强度相同的条件下，长柱的承载力低于
短柱，设计时采用采用降低系数来考虑。
N
二、 正截面受压承载力计算公式
N Nu 0.9 ( fc A f yAs)
A ––– 截面面积；
––– 稳定系数，反映受压构件
的承载力随长细比增大而降低 的
沿柱截面四周均匀、对称布置；柱中纵筋净距不应小于50mm， 中距不应大于300mm，混凝土保护层最小厚度为20mm。
四、 设计计算方法
1、 截面设计： 已知：bh，fc, f y, l0, N, 求As
可直接求解：As
(
N
0.9
－fc
f y
A)
若截面尺寸未知，可先假设 1.0, 1% ~ 2%
4、配筋率：一侧纵向钢筋的配筋率不应小于0.2%，全部纵
筋的配筋率不小于0.6% (0.6% ， 0.55% ），详见附表18。
5、构造纵筋：当柱的截面高度h≥600mm时，在侧面应设置
直径为10--16mm的纵向构造钢筋，并相应地设置复合箍筋或拉筋。
600
四、箍筋
箍筋应采用封闭式。 箍筋直径不应小于6mm，且不应小于d/4。此处d为纵筋的最 大直径。 箍筋间距不应大于构件截面短边尺寸及400mm，且不应大于 15d。此处d为纵筋的最小直径。 当柱中全部纵筋的配筋率超过3%，箍筋直径不宜小于8mm， 间距不应大于纵向受力钢筋最小直径的10倍，且不应大于200mm。 箍筋末端应作成135°的弯钩，或焊成封闭式。
受弯构件；
偏心受压构件的受力性能
偏
和破坏形态界于轴心受压
心
构件和受弯构件之间；
受 压
建筑结构中的钢筋混凝土 柱子绝大多数均为压弯构
件。
压
破坏形态与相对偏心距和 纵筋数量有很大关系
弯 构 件
h
e0
N
N, M=Ne0
一、 破坏形态
1、大偏心受压破坏（受拉破坏）
偏心矩较大且受拉钢筋配置不太多时发生。 破坏形态与适筋受弯构件的破坏形态完全相同：受拉钢筋首 先达到屈服，然后是受压钢筋达到屈服，最后由于受压区混凝土 压碎而导致构件破坏。构件破坏前有明显预兆，裂缝开展显著， 变形急剧增大，其破坏属于塑性破坏。
2、纵筋布置：轴心受压构件的纵向钢筋应沿柱截面周边均匀布置； 偏心受压构件纵向钢筋应布置偏心方向的两侧，通常沿柱的短边方向设 置。圆形截面纵向钢筋应沿截面周边均匀布置。
3、纵筋间距：当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋净距不应小于50mm， 对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小净距应按梁的规定取值。纵筋 中距不应大于300mm，混凝土保护层最小厚度为20mm。
受压构件往往在结构中具有重要作用，一旦产生破 坏，将导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
5.1 受压构件的构造要求
一、截面形式及尺寸
轴心受压构件多采用方形截面，偏心受压多采用矩形截面。也可根 据要求采用其他形式的截面形状。
截面尺寸不宜小于250mm。为了避免长细比太大而过多降低构 件承载力，构件长细比≤30。当截面尺寸小于等于800mm时，以50mm为
本节主要讲述配 置普通箍筋柱的承 载力计算。
钢筋混凝土轴心受压构件的特点
可以充分发挥混凝土材料的强度优势 理想的轴心受压构件几乎是不存在的,构件存在一定
的初始偏心距。 轴心受压构件的箍筋配置方式
普通箍筋柱 螺旋箍筋柱
纵筋
b ss
ss
h
普通箍筋柱
D
箍筋
螺旋箍筋柱
一、轴心受压柱的破坏形式
模数；当截面尺寸大于800mm时，以100mm为模数。
二、材料
宜采用较高强度等级的混凝土，一般为C25-C40。 纵向钢筋不宜采用高强度钢筋，宜采用HRB(F)400、HRB (F) 500级， 也可采用HRB(F)335级。箍筋一般采用HPB300和HRB335级。
三、纵向钢筋
1、直径、根数：纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，矩形截面纵 筋根数不应少于4根，圆形截面纵筋根数不应少于6根，不宜少于8根。
当柱截面短边大于400mm，且各边纵筋配置根数多于3根时，或当 柱截面短边不大于400mm，但各边纵筋配置根数多于4根时，应设置 复合箍筋。
◆ 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。
复杂截面的箍筋形式
5.2 轴心受压构件正截面承载力计算
按箍筋的形式不 同分为配置普通箍 筋柱和配置螺旋箍 筋柱 。
N
cu
e0 N
fyAs
f yAs
(a)
(b)
N
大偏心受压破坏（受拉破坏）
N的偏心距较大，且As不太多。与适筋受弯构件相似.
2、小偏心受压破坏（受压破坏）
偏心距较小，或者偏心距较大但受拉钢筋配置过多。 破坏时混凝土被压碎，受压钢筋屈服，离纵向压力较远 一侧的钢筋无论是受压还是受拉，均没有达到屈服。
第5章
受压构件正截面的性能与设计
受压构件：承受轴向压力为主的构件。
典型构件：柱、墙、桁架的受压杆件等。
轴心受压构件：纵向压力作用线与构件截面形心轴线重合。 偏心受压构件：纵向压力作用线与构件截面形心轴线不重合；
或既有轴心压力，又有弯矩等作用。
偏心受压分为单向偏心和双向偏心。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
例题5-1、5-2。
2、 截面复核： 已知：bh，fc, f y, l0, As, 求Nu
Nu 0.9( fc A fyAs)
当Nu N， 安全；否则，不安全。
5.3 偏心受压构件正截面的受力性能
As
As
b
偏心距e0=0时，为轴心受
压构件；
当e0→∞时，即N=0时，为
现象。按表5-1采用。
fc f y As
As
b
h
三、 构造要求
1、材料强度等级
宜采用高强度混凝土，不宜采用高强度钢筋。
2、截面形式及尺寸
一般采用方形截面。最小边长不宜小于350mm。
3、纵向钢筋
纵向钢筋的配筋率ρ´= As´/A不得小于0.5%，不宜大于3%，
常用配筋率在0.5%~3%范围内； 纵向受力钢筋直径d不应小于12mm，数量不应少于4根，并
构件破坏前没有明显预兆，属于脆性破坏。
N
(a) N
ei N
cmax1 cu
sAs
f yAs
sAs
(b)
cmax2
小
ei N
偏 心
受
压
破
坏
（
f yAs
受
压
破
坏
(c)
）
相同之处：截面的最终破坏都是受
短柱 lo/i 28 ， lo/b 8， lo/d 7
短柱
长柱
Βιβλιοθήκη Baidu
在截面尺寸、配筋、强度相同的条件下，长柱的承载力低于
短柱，设计时采用采用降低系数来考虑。
N
二、 正截面受压承载力计算公式
N Nu 0.9 ( fc A f yAs)
A ––– 截面面积；
––– 稳定系数，反映受压构件
的承载力随长细比增大而降低 的
沿柱截面四周均匀、对称布置；柱中纵筋净距不应小于50mm， 中距不应大于300mm，混凝土保护层最小厚度为20mm。
四、 设计计算方法
1、 截面设计： 已知：bh，fc, f y, l0, N, 求As
可直接求解：As
(
N
0.9
－fc
f y
A)
若截面尺寸未知，可先假设 1.0, 1% ~ 2%
4、配筋率：一侧纵向钢筋的配筋率不应小于0.2%，全部纵
筋的配筋率不小于0.6% (0.6% ， 0.55% ），详见附表18。
5、构造纵筋：当柱的截面高度h≥600mm时，在侧面应设置
直径为10--16mm的纵向构造钢筋，并相应地设置复合箍筋或拉筋。
600
四、箍筋
箍筋应采用封闭式。 箍筋直径不应小于6mm，且不应小于d/4。此处d为纵筋的最 大直径。 箍筋间距不应大于构件截面短边尺寸及400mm，且不应大于 15d。此处d为纵筋的最小直径。 当柱中全部纵筋的配筋率超过3%，箍筋直径不宜小于8mm， 间距不应大于纵向受力钢筋最小直径的10倍，且不应大于200mm。 箍筋末端应作成135°的弯钩，或焊成封闭式。
受弯构件；
偏心受压构件的受力性能
偏
和破坏形态界于轴心受压
心
构件和受弯构件之间；
受 压
建筑结构中的钢筋混凝土 柱子绝大多数均为压弯构
件。
压
破坏形态与相对偏心距和 纵筋数量有很大关系
弯 构 件
h
e0
N
N, M=Ne0
一、 破坏形态
1、大偏心受压破坏（受拉破坏）
偏心矩较大且受拉钢筋配置不太多时发生。 破坏形态与适筋受弯构件的破坏形态完全相同：受拉钢筋首 先达到屈服，然后是受压钢筋达到屈服，最后由于受压区混凝土 压碎而导致构件破坏。构件破坏前有明显预兆，裂缝开展显著， 变形急剧增大，其破坏属于塑性破坏。
2、纵筋布置：轴心受压构件的纵向钢筋应沿柱截面周边均匀布置； 偏心受压构件纵向钢筋应布置偏心方向的两侧，通常沿柱的短边方向设 置。圆形截面纵向钢筋应沿截面周边均匀布置。
3、纵筋间距：当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋净距不应小于50mm， 对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小净距应按梁的规定取值。纵筋 中距不应大于300mm，混凝土保护层最小厚度为20mm。
受压构件往往在结构中具有重要作用，一旦产生破 坏，将导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
5.1 受压构件的构造要求
一、截面形式及尺寸
轴心受压构件多采用方形截面，偏心受压多采用矩形截面。也可根 据要求采用其他形式的截面形状。
截面尺寸不宜小于250mm。为了避免长细比太大而过多降低构 件承载力，构件长细比≤30。当截面尺寸小于等于800mm时，以50mm为
本节主要讲述配 置普通箍筋柱的承 载力计算。
钢筋混凝土轴心受压构件的特点
可以充分发挥混凝土材料的强度优势 理想的轴心受压构件几乎是不存在的,构件存在一定
的初始偏心距。 轴心受压构件的箍筋配置方式
普通箍筋柱 螺旋箍筋柱
纵筋
b ss
ss
h
普通箍筋柱
D
箍筋
螺旋箍筋柱
一、轴心受压柱的破坏形式
模数；当截面尺寸大于800mm时，以100mm为模数。
二、材料
宜采用较高强度等级的混凝土，一般为C25-C40。 纵向钢筋不宜采用高强度钢筋，宜采用HRB(F)400、HRB (F) 500级， 也可采用HRB(F)335级。箍筋一般采用HPB300和HRB335级。
三、纵向钢筋
1、直径、根数：纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，矩形截面纵 筋根数不应少于4根，圆形截面纵筋根数不应少于6根，不宜少于8根。
当柱截面短边大于400mm，且各边纵筋配置根数多于3根时，或当 柱截面短边不大于400mm，但各边纵筋配置根数多于4根时，应设置 复合箍筋。
◆ 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。
复杂截面的箍筋形式
5.2 轴心受压构件正截面承载力计算
按箍筋的形式不 同分为配置普通箍 筋柱和配置螺旋箍 筋柱 。
N
cu
e0 N
fyAs
f yAs
(a)
(b)
N
大偏心受压破坏（受拉破坏）
N的偏心距较大，且As不太多。与适筋受弯构件相似.
2、小偏心受压破坏（受压破坏）
偏心距较小，或者偏心距较大但受拉钢筋配置过多。 破坏时混凝土被压碎，受压钢筋屈服，离纵向压力较远 一侧的钢筋无论是受压还是受拉，均没有达到屈服。
第5章
受压构件正截面的性能与设计
受压构件：承受轴向压力为主的构件。
典型构件：柱、墙、桁架的受压杆件等。
轴心受压构件：纵向压力作用线与构件截面形心轴线重合。 偏心受压构件：纵向压力作用线与构件截面形心轴线不重合；
或既有轴心压力，又有弯矩等作用。
偏心受压分为单向偏心和双向偏心。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压