《工程结构》第三章：钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算 结构师、建造师考试

fc Acor
8
fyv Ass1 sdcor
Acor
fyAs
fc Acor fyAs 2 fyv Asso
…3-8
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
规范从提高安全度考虑，采用下式设计：
N 0.9( fc Acor fyAs 2 fyv Asso )
…3-9
主页
fyv —— 间接钢筋的强度；
主页 目录 上一章 下一章
（每边4根） （每边3根） （每边4根） （每边多于4根）
帮助
混凝土结构
第3 章
3.3.3 配有螺旋箍筋的轴心受压构件
1. 受力分析及破坏特征 螺旋箍筋对混凝土变形产生 约束，使其承载力提高。
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
2. 螺旋箍轴压构件承载力
fc1 fc* 4 2
❖ 按式（3-9）算得的承载力应大于按式（3-3） 算得的承载力，但不应超过其1.5倍；
❖ 间接钢筋的换算截面面积 Asso 应大于纵向钢 筋全部截面面积的 25％。
主页 目录 上一章 下一章 帮助
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
❖ 材料：混凝土的强度等级宜高一些，钢筋宜用 HRB500级和 HRB400级钢筋。
❖ 截面： b≥250mm, l0 /b≤30 。
❖ 纵筋： d ≥ 12mm, 圆柱中根数 ≥ 6； 50mm ≤ @ ≤ 350mm, c ≥ 20mm。
❖ 箍筋：封闭式 d ≥ 6mm , ≥d纵 /4； s ≤ 400mm , ≤ 15 d纵 。
Acor—— Asso ——
Ass1 ——
构件的核心截面面积；
间接钢筋的换算面积，Asso
单根间接钢筋的截面面积；
dcor Ass1
S
；
S —— 间接钢筋的间距；
—— 间接钢筋对混凝土约束的折减系数， 1.0 ~ 0.85；
目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
3、构造要求
❖ l0 /d ≤ 12；
N
钢筋和混凝土之间的粘结力使二
者的压应变相等。
短期荷载作用下，短柱破坏时往
往出现与荷载方向大致平行的纵
向裂缝 ，导致混凝土最终压碎。
若混凝土保护层较薄，且钢箍间
距较大时，很可能造成混凝土保 护层崩裂，纵向钢筋向外曲屈的
N
现象。
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
3.3.2 配有普通箍筋的轴心受压构件 1. 受力分析及破坏特征
❖ 箍筋直径 d≥6mm, 间距s ≤200mm (腹杆中 s ≤150mm)。
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
§3.3 轴心受压构件 3.3.1 概述
第3 章
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3章
轴心受压短柱的破坏特征
试验表明：在整个加载过程中，
由于长细比小，可能的初始偏心 距对构件的承载力无明显影响；
…3-5
主页 目录
当螺旋筋屈服时，s2可由隔离体平衡条件求得：
2
fyv
Ass1
2
s
dcor
2
2 fyv Ass1 s dcorห้องสมุดไป่ตู้
…3-6
以（3-6）代入（3-5），得：
上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
fc1
fc
8 fyv Ass1 sdcor
…3-7
根据轴向力平衡条件可得：
N fc1Acor fyAs
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
As —— 全部纵向受压钢筋面积；
主页
A —— 构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于 3％时，A采用 Ac A As；
0.9 —— 为了保持与偏心受压构件正截面承载力计算
具有相近的可靠度而引进的系数。
目录 上一章 下一章
帮助
混凝土结构
第三章
3. 构造要求
第3 章
主页
N
目录
理想的轴心受 力构件在实际工程 上一章
中其实并不存在。
N
下一章
帮助
混凝土结构
第3 章
§3.2 轴心受拉构件 3.2.1 受力过程及破坏特征
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
3.2.2 轴拉构件计算公式
X 0
N fy As
N —— 拉力的组合设计值； fy —— 钢筋抗拉强度设计值； As —— 纵向钢筋面积。
短柱：混凝土压碎，钢筋压屈 长柱：构件压屈
l0 /i≤28 (l0 为柱计算长度， i为回转半径。) 矩形截面柱， l0 /b≤8
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
2. 配有普通箍筋的轴压构件计算
N 0.9( fyAs fc A)
…3-3
—— 稳定系数；
f y —— 钢筋抗压强度设计值； fc —— 混凝土轴心抗压强度设计值；
纵向受力钢筋的最小配筋百分率ρmin(%)
受力类型
最小配筋百分率
强度等级500MPa
0.50
受压构
全部纵 向钢筋
强度等级400MPa
0.55
件
强度等级300MPa、 335MPa
0.60
一侧纵向钢筋
0.20
受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件 0.20和45ft/fy中的较大
一侧的受拉钢筋
值
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3章 轴心受力构件正截面承载力
混凝土结构
本章重点
第3 章
➢ 了解轴心受拉构件和轴心受压构件的 受力全过程；
➢ 掌握轴心受拉构件和轴心受压构件正截 面承载力的计算方法；
➢ 熟悉轴心受力构件的构造要求。
主页 目录 上一章 下一章
帮助
混凝土结构
§3.1 概 述
轴线
N
(轴拉) 轴线
N
(轴压)
4 受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴 心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构 件的全截面面积计算；
5 受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按 全截面面积扣除受压翼缘面积（b’f-b）h’f后的截面面积计算；
6 当钢筋沿构件截面周边布置时，“一侧纵向钢筋”系指沿 受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。
混凝土结构
第三章
注：1 受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率，当采用C60以上 强度等级的混凝土时，应按表中规定增加0.10；
2 板类受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强度 等级400MPa、500MPa的钢筋时，其最小配筋百分率应允许采 用0.15和45ft/fy中的较大值；
3 偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件一侧纵向钢筋 考虑；
…3-1
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构
第3 章
3.2.3 轴拉构件构造要求
❖ 钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连 接、套筒挤压连接等多种方式。轴拉构件不 得采用绑扎的搭接接头。
❖ 纵筋一侧配筋率 0.2% ，且 45 ft
f
。
y
（ ft为混凝土轴心抗拉强度设计值）
❖ 纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先 采用直径较小的钢筋。