钢筋混凝土纵向受力构件

2、基本公式
N
Nu
0.9(
fc Acor
f
' y
As'
2f y Asso )
• 凡属下列情况之一者，不考虑间接钢筋的 影响而按式普通箍筋公式计算构件的承载 力：
• （1）当 l0/d>12时，此时因长细比较大， 有可能因纵向弯曲引起螺旋筋不起作用；
• （2）当按螺旋箍筋公式算得受压承载力小 于按普通箍筋公式算得的受压承截力时；
普通箍筋柱中，箍筋是构造钢筋。 螺旋箍筋柱中，箍筋既是构造钢筋 又是受力钢筋。
螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约 束核心混凝土的横向变形，使核心 混凝土处于三向受压状态，从而间 接地提高混凝土的纵向抗压强度。
6.2 轴压构件承载力
长短柱的破坏特征：
1、轴心受压短柱
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 裂而破坏。
36
31
125
0.40
16
14
55
0.87
38
33
132
0.36
18
15.5
62
0.81
40
34.5
139
0.32
20
17
69
0.75
42
36.5
146
0.29
22
19
76
0.70
44
38
153
0.26
24
21
83
0.65
46
40
160
0.23
26
22.5
90
0.60
48
41.5
167
0.21
28
24
• （3）当间接钢筋换算截面面积Ass小o 于纵筋 全部截面面积的25％时，可以认为间接钢 筋配置得太少，套箍作用的效果不明显。
6.2 轴压构件承载力
柱的计算长度l0取值:
注：表中H对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度； 对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。
6.3 偏压构件
1、偏心受压构件破坏特征
破坏特征： 加载后首先在受拉区出现横向裂缝，裂
缝不断发展，裂缝处的拉力转由钢筋承担， 受拉钢筋首先达到屈服，并形成一条明显的 主裂缝，主裂缝延伸，受压区高度减小，最 后受压区出现纵向裂缝，混凝土被压碎导致 构件破坏。
纵向钢筋： 一般采用HRB400和HRB335级热轧钢筋。
——截面型式及尺寸要求
轴心受压柱以方形为主， 偏心受压柱以矩形为主
6.1 受压构件构造要求
——截面型式及尺寸要求
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
受压构件的配筋：
（1）纵向受力钢筋 （2）箍筋
混凝土：f c
钢筋
：
f
y
2、轴心受压长柱
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。
6.2 轴压构件承载力
长短柱的承载力：
在同等条件下，（即截面相同，配筋相同，材料相同）， 长柱受压承载能力低于短柱受压承载能力。
N N 长柱承载力
97
0.56
50
43
174
0.19
6.2 轴压构件承载力——普通箍筋柱
1、基本公式
N
Nu
0.9(
fc A
f
' y
As'
)
A—构件截面面积， 当配筋率大于3%时， A应改为Ac=A-As’
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。
轴压构件承载力——螺旋箍筋柱
l
s
n
n
短柱承载力
柱的长细比愈大，其承截力愈低，对于长细比很大的长柱，还有可能发 生“失稳破坏”的现象。
《混凝土设计规范》采用稳定系数中来表示长柱承载力的降低程度
N
l n
N
Байду номын сангаас
s n
长细值比越l 小0/b越大，
L 0/b≤8 为短柱 1 L 0/b> 8 为长柱 1
6.2 轴压构件承载力
圆形截面
第六章 钢筋混凝土受压构件的承载力
6.1 分类
根据受力的方向是指向截面，还是离开截面， 可分为纵向受压构件和纵向受拉构件； 根据力的作用线与截面轴线的位置关系， 可分为轴心受力构件和偏心受力构件。 其中,偏心受力构件，又可以分为单向偏心和双向偏心。
6.1受压构件构造要求
——材料强度
《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；
任意截面
1
1 0.002 (l0 / b 8)2
b 3d 2
b 12i
钢筋混凝土构件的稳定系数表
l0
l0
bd
l0
i
l0 b
l0
l0
d
i
≤8
≤7
≤28 ≤1.0
30
26
104
0.52
10
8.5
35
0.98
32
28
111
0.48
12
10.5
42
0.95
34
29.5
118
0.44
14
12
48
0.92
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
偏压柱h≥ 600mm时， 应设置10～16mm的纵向构 造钢筋。
6.1 受压构件构造要求——纵筋的构造
纵筋的配筋率：
As' 100 %
bh
纵向钢筋的配筋率一般不超过5％， 通常在0.5 ％～2％之间。
6.1 受压构件构造要求——箍筋的构造
搭接钢筋受拉时，箍筋间距S 不应大于5d，且不应大于100mm； 搭接钢筋受压时，箍筋间距S 不应大于10d，且不应大于200mm。
受压构件复合井字箍筋
6.2 轴心受压构件承载力计算
配置纵筋和普通箍筋的柱， 称为普通箍筋柱； 配置纵筋和螺旋筋 或焊接环筋的柱， 称为螺旋箍筋柱或间接箍筋柱。
钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率（％ ）
受力类型
最小配筋百分率
全部纵向钢筋
0.6
受压构件
一侧纵向钢筋
0.2
受弯构件、偏心受拉、轴心受拉一侧的受拉钢筋
45 ft
f
，且不小于0.2
y
6.1 受压构件构造要求——箍筋的构造
受压构件复合菱形箍筋
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≥10d
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。
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。
6.1 受压构件构造要求——纵筋的构造
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。
当e0 很小时，接近轴压构件 当e0 较大时，接近受弯构件
M e0 N
按偏心距和配筋的不同，偏压构件可分为受拉破坏和受压破坏
当偏心距e0较大，且受拉钢筋不太多时，发生受拉破坏。
当偏心距e0较小，或偏心距e0虽不小大，但受拉钢筋配置过多
时，均发生受压破坏。
6.3 偏压构件
受拉破坏（大偏心受压破坏）